金属切削工艺概述

金属切削工艺分车、铣、刨、磨、钻、镗。具体如下:

1、车床是指以工件旋转为主运动，车刀移动为进给运动加工回转表面的机床。它可用于加工各种回转成型面，例如：内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹以及端面、沟槽、滚花等。它是金属切削机床中使用最广，生产历史最久，品种最多的一种机床。车床的种类型号很多，按其用途，结构可分为：仪表车床、卧式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、转塔车床、立式车床、多刀半自动车床、专门化车床等。近年来，计算机技术被广泛运用到机床制造业，随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品。

2、铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床的种类很多，按其结构分主要有：

(1)台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

(2)悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。

(3)滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。

(4)龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。

(5)平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。

(6)仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

(7)升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。

(8)摇臂铣床：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。

(9)床身式铣床：工作台不能升降，可沿床身导轨作纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床。

(10)专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具模具的铣床，加工精度高，加工形状复杂。

3、刨床是指用刨刀加工工件表面的机床。刀具与工件做相对直线运动进行加工，主要用于各种平面与沟槽加工，也可用于直线成形面的加工。按其结构可分为以下类型：

(1)悬臂刨床：具有单立柱和悬臂的刨床，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，垂直刀架可沿悬臂导轨横向移动、侧刀架沿立柱导轨垂向移动。

(2)龙门刨床：具有双立柱和横梁，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，立柱和横梁分别装有可移动侧刀架和垂直刀架的刨床。

(3)牛头刨床：刨刀安装在滑枕的刀架上作纵向往复运动的刨床。通常工作台作横向或垂向间歇进给运动。

(4)插床(立刨床)：该类机床刀具在垂直面内作往复运动，工作台做进给运动。

4、磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。一般用于对零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋转为主运动，工件或磨具的移动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度Ra值小，磨床可分为十余种：

(1)外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面的磨床。

(2)内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形内表面的磨床。

(3)座标磨床：具有精密座标定位装置的内圆磨床。

(4)无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导轮和托架之间，由导轮驱动工件旋转，主要用于磨削圆柱形表面的磨床。

(5)平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。

(6)砂带磨床：用快速运动的砂带进行磨削的磨床。

(7)珩磨机：用于珩磨工件各种表面的磨床。

(8)研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外表面的磨床。

(9)导轨磨床：主要用于磨削机床导轨面的磨床。

(10)工具磨床：用于磨削工具的磨床。

(11)多用磨床：用于磨削圆柱、圆锥形内、外表面或平面，并能用随动装置及附件磨削多种工件的磨床。

(12)专用磨床：从事对某类零件进行磨削的专用机床。按其加工对象又可分为：花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床、曲线磨床等。

5、钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型：

(1)台式钻床：可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床。

(2)立式钻床：主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。

(3)摇臂钻床：摇臂可绕立柱回转、升降，通常主轴箱可在摇臂上作水平移动的钻床。它适用于大件和不同方位孔的加工。

(4)铣钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。

(5)深孔钻床：使用特制深孔钻头，工件旋转，钻削深孔的钻床。

(6)平端面中心孔钻床：切削轴类端面和用中心钻加工的中心孔钻床。

(7)卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。

6、镗床系指主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。

(1)卧式镗床：镗轴水平布置并做轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂直移动，工作台做纵向或横向移动，进行镗削加工。这种机床应用广泛且比较经济，它主要用于箱体(或支架)类零件的孔加工及其与孔有关的其他加工面加工。

(2)坐标镗床：具有精密坐标定位装置的镗床，它主要用于镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔系，也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等工作。

(3)精镗床：用金刚石或硬质合金等刀具，进行精密镗孔的镗床。

(4)深孔镗床：用于镗削深孔的镗床。

(5)落地镗床：工件安置在落地工作台上，立柱沿床身纵向或横向运动。用于加工大型工件。

此外还有能进行铣削的铣镗床，或进行钻削的深孔钻镗床。

为适应我国工艺发展的新形势，新要求，为满足中、小型企业广大工艺人员工作及学习的需要，陈宏钧主编了这本《金属切削工艺技术手册》。

本手册以工艺基础为主线，结合企业实际工作程序，综合了工艺设计、工艺装备设计、材料消耗定额制定和劳动定额的制定等相关工艺技术内容编写而成。全书共分7章，主要内容包括：常用技术资料，金属切削机床及辅具，机械加工工艺规程制定，机械加工质量控制，机床夹具的分类及应用，机械加工工序间的加工余量，技术测量及量具等。

前言

第1章 常用技术资料

1.1 常用字母、标准代号及化学元素符号

1.1.1 拉丁字母

1.1.2 希腊字母

1.1.3 国家标准代号及含义

1.1.4 部分行业标准代号及含义

1.1.5 主要元素的化学符号、相对原子质量和密度

1.2 法定计量单位及其换算

1.2.1 国际单位制(SI)

1.2.2 常用法定计量单位与非法定计量单位的换算

1.2.3 常用单位换算

1.3 产品几何技术规范

1.3.1 极限与配合

1.3.2 工件几何公差的标注和方法

1.3.3 表面结构

1.4 常用零件画法

1.4.1 螺纹及螺纹紧固件

1.4.2 齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法

1.4.3 矩形花键的画法及其尺寸标注

1.4.4 弹簧画法

1.4.5 中心孔表示法

1.4.6 滚动轴承表示法

1.4.7 动密封圈表示法

1.5 常用金属材料热处理工艺

1.5.1 热处理工艺分类及代号

1.5.2 热处理工艺

1.5.3 常用金属材料热处理工艺参数

第2章 金属切削机床及辅具

2.1 金属切削机床型号编制方法

2.1.1 通用机床型号表示方法

2.1.2 专用机床的型号

2.1.3 机床自动线的型号

2.2 通用机床技术参数与辅具

2.2.1 车床

2.2.2 铣床

2.2.3 钻床

2.2.4 镗床

2.2.5 磨床

2.2.6 拉床

2.2.7 齿轮加工机床

2.2.8 螺纹加工机床

2.2.9 刨床与插床

2.2.10 锯床

第3章 机械加工工艺规程制订

3.1 工艺规程制订工作基础

3.1.1 机械制造工艺基本术语

3.1.2 机械加工定位、夹紧符号

3.1.3 工艺技术选择

3.1.4 零件切削加工工艺性

3.2 工艺规程的制订

3.2.1 制订工艺规程的基本要求

3.2.2 制订工艺规程的主要依据

3.2.3 定位基准的选择

3.2.4 零件表面加工方法的选择

3.2.5 加工顺序的安排

3.2.6 工序尺寸的确定

3.2.7 加工余量的确定

3.2.8 工艺装备的选择

3.2.9 切削用量的选择

3.2.10 材料消耗工艺定额的编制

3.2.11 劳动定额的制订

3.3 典型零件机械加工工艺过程卡举例

3.3.1 输出轴

3.3.2 缸套

3.3.3 密封件定位套

3.3.4 齿轮轴

3.3.5 轴承座

3.3.6 曲轴

3.3.7 连杆

3.3.8 小型蜗轮减速器箱体

第4章 机械加工质量控制

4.1 机械加工精度

4.1.1 影响加工精度的因素及改善措施

4.1.2 各种加工方法的加工误差

4.1.3 机械加工的经济精度

4.2 机械加工表面质量

4.2.1 表面粗糙度

4.2.2 加工硬化与残余应力

4.2.3 机械加工中的振动

第5章 机床夹具的分类及应用

5.1 通用夹具

5.1.1 顶尖

5.1.2 夹头

5.1.3 拨盘

5.1.4 卡盘

5.1.5 过渡盘

5.1.6 花盘

5.2 专用夹具

5.2.1 机床夹具设计基本要求

5.2.2 专用夹具典型结构示例

5.2.3 机床夹具常用标准零部件

5.3 可调夹具

5.3.1 可调褴夹具的特点、适用范围与设计要点

5.3.2 可调整夹具结构示例

5.4 组合夹具

5.4.1 组合夹具的使用范围与经济效果

5.4.2 组合夹具的系列、元件类别及作用

5.4.3 组合夹具典型结构举例

5.4.4 组合夹具的扩大使用

第6章 机械加工工序间的加工余量

6.1 装夹及下料尺寸余量

6.1.1 棒材、板材及焊接后的板材结构件各部分的加工余量

6.1.2 夹持长度及夹紧余量

6.1.3 下料尺寸余量

6.2 轴的加工余量

6.2.1 外圆柱表面的加工余量及偏差

6.2.2 轴端面的加工余量及偏差

6.2.3 槽的加工余量及公差

6.3 孔的加工余量及偏差

6.3.1 基孔制7级公差等级(H7)孔的加工

6.3.2 基孔制8级公差等级(H8)孔的加工

6.3.3 用金刚石刀精镗孔的加工余量

6.3.4 研磨孔的加工余量

6.3.5 单刃钻后深孔的加工余量

6.3.6 刮孔的加工余量

6.3.7 多边形孔的拉削余量

6.3.8 内花键的拉削余量

6.4 平面的加工余量及偏差

6.4.1 平面第一次粗加工余量

6.4.2 平面粗刨后精铣的加工余量

6.4.3 铣平面的加工余量

6.4.4 磨平面的加工余量

6.4.5 铣及磨平面时的厚度偏差

6.4.6 刮平面的加工余量及偏差

6.4.7 凹槽加工的加工余量及偏差

6.4.8 研磨平面的加工余量

6.4.9 外表面拉削的加工余量

6.5 切除渗碳层的加工余量

6.6 齿轮和花键的精加工余量

6.6.1 精滚齿和精插齿的齿厚加工余量

6.6.2 剃齿的齿厚加工余量

6.6.3 磨齿的齿厚加工余量

6.6.4 直径大于400mm渗碳齿轮的磨齿齿厚加工余量

6.6.5 珩齿的加工余量

6.6.6 交错轴斜齿轮精加工的齿厚加工余量

6.6.7 锥齿轮精加工的齿厚加工余量

6.6.8 蜗轮精加工的齿厚加工余量

6.6.9 蜗杆精加工的齿厚加工余量

6.6.10 精铣花键的加工余量

6.6.11 磨花键的加工余量

6.7 有色金属及其合金零件的加工余量

6.7.1 有色金属及其合金一般零件的加工余量

6.7.2 有色金属及其合金圆筒形零件的加工余量

6.7.3 有色金属及其合金圆缸形零件的加工余量

6.7.4 有色金属及其合金壳体类零件的加工余量

6.8 攻螺纹前底孔直径和套螺纹前圆杆直径尺寸的确定

6.8.1 攻螺纹前钻孔用麻花钻直径

6.8.2 套螺纹前工件圆杆直径尺寸

第7章 技术测量及量具

7.1 测量方法及测量误差

7.1.1 测量常用术语

7.1.2 测量方法的分类

7.1.3 测量误差的分类、产生原因及消除方法

7.2 机械零件常规检测

7.2.1 形位误差的检测

7.2.2 表面粗糙度的检测

7.2.3 螺纹的检测

7.2.4 齿轮检测

7.3 常用计量器具

7.3.1 游标类量具规格及示值误差

7.3.2 螺旋测微量具规格及示值误差

7.3.3 机械式测微仪

7.3.4 角度量具

7.3.5 量块及量规