第十一章章典型零件的加工
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机械设计基础--第十一章(轴 承)
Fundamentals of Machine Design
（第十一章）
第十二章 轴 承
一、基本内容及学习要求 二、学习指导 三、典型实例分析 四、复习题 五、复习题参考答案
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一、基本内容及学习要求
1．基本内容 ⑴ 滑动轴承的结构类型及特点； ⑵ 轴瓦的材料与结构； ⑶ 滑动轴承的润滑； ⑷ 非液体摩擦滑动轴承的计算； ⑸ 滚动轴承的类型及特点，滚动轴承的代号； ⑹ 滚动轴承的类型选择； ⑺ 滚动轴承的失效形式； ⑻ 滚动轴承的疲劳寿命计算和静强度计算。
二、学习指导
4. 轴瓦。 轴瓦是滑动轴承中的关键零件，其工作表面既是承载表面， 又是摩擦表面。因此，轴瓦的材料选取是否适当以及结构是否 合理，对滑动轴承的性能将产生很大的影响。
⑴ 轴瓦和轴承衬的材料
① 对轴承材料的基本要求是：要有足够的强度；良好的减 摩性和耐磨性；良好的塑性、顺应性和嵌入性；良好的导热性 和抗胶合性。
b) 钠基润滑脂：有较好的耐热性（使用温度可达 140oC ），但耐水性较差；
c) 锂基润滑脂：其耐热性和耐水性都较好，使用温 度在－20oC~150oC 。
二、学习指导
润滑脂常用于低速、重载和为避免润滑油流失或不易 加润滑油的场合。
润滑脂的主要性能指标是针入度和滴点。针入度表示 润滑脂的粘稠程度，它是用150g的标准圆锥体放于25oC的 润滑脂中，经5s后沉入的深度（单位为 0.1mm）表示。针 入度愈小，则润滑脂越粘稠。滴点是指润滑脂在滴点计中 受热后滴下第一点油时的温度，滴点标志润滑脂的耐高温 能力。选用时应使润滑脂的滴点高于工作温度20oC以上。
二、学习指导
③ 固体润滑剂。固体润滑剂有石墨、二硫化钼（MoS2）、 聚四氟乙烯等。它通常与润滑油或润滑脂混合使用，也可以单 独涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜，或者混入金属或塑料粉 末中烧结成形，制成各种耐磨零件。石墨性能稳定，在 350oC 以上才开始氧化 ，并可在水中工作。聚四氟乙烯摩擦因数低， 只有石墨的一半。二硫化钼吸附性强，摩擦因数低，适用温度 范围广（－60oC~300oC ），但遇水后性能会下降。
（第十一章）
第十二章 轴 承
一、基本内容及学习要求 二、学习指导 三、典型实例分析 四、复习题 五、复习题参考答案
回目录
一、基本内容及学习要求
1．基本内容 ⑴ 滑动轴承的结构类型及特点； ⑵ 轴瓦的材料与结构； ⑶ 滑动轴承的润滑； ⑷ 非液体摩擦滑动轴承的计算； ⑸ 滚动轴承的类型及特点，滚动轴承的代号； ⑹ 滚动轴承的类型选择； ⑺ 滚动轴承的失效形式； ⑻ 滚动轴承的疲劳寿命计算和静强度计算。
二、学习指导
4. 轴瓦。 轴瓦是滑动轴承中的关键零件，其工作表面既是承载表面， 又是摩擦表面。因此，轴瓦的材料选取是否适当以及结构是否 合理，对滑动轴承的性能将产生很大的影响。
⑴ 轴瓦和轴承衬的材料
① 对轴承材料的基本要求是：要有足够的强度；良好的减 摩性和耐磨性；良好的塑性、顺应性和嵌入性；良好的导热性 和抗胶合性。
b) 钠基润滑脂：有较好的耐热性（使用温度可达 140oC ），但耐水性较差；
c) 锂基润滑脂：其耐热性和耐水性都较好，使用温 度在－20oC~150oC 。
二、学习指导
润滑脂常用于低速、重载和为避免润滑油流失或不易 加润滑油的场合。
润滑脂的主要性能指标是针入度和滴点。针入度表示 润滑脂的粘稠程度，它是用150g的标准圆锥体放于25oC的 润滑脂中，经5s后沉入的深度（单位为 0.1mm）表示。针 入度愈小，则润滑脂越粘稠。滴点是指润滑脂在滴点计中 受热后滴下第一点油时的温度，滴点标志润滑脂的耐高温 能力。选用时应使润滑脂的滴点高于工作温度20oC以上。
二、学习指导
③ 固体润滑剂。固体润滑剂有石墨、二硫化钼（MoS2）、 聚四氟乙烯等。它通常与润滑油或润滑脂混合使用，也可以单 独涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜，或者混入金属或塑料粉 末中烧结成形，制成各种耐磨零件。石墨性能稳定，在 350oC 以上才开始氧化 ，并可在水中工作。聚四氟乙烯摩擦因数低， 只有石墨的一半。二硫化钼吸附性强，摩擦因数低，适用温度 范围广（－60oC~300oC ），但遇水后性能会下降。
第十一章工程机械典型零部件修理实例
•齿轮的齿面不得有严重的疲劳剥落斑点;齿侧间隙最大不超过
•0.35mm,否则应该换新;齿轮端面应无严重拉伤,端面相对轴颈 的跳动量不大于0.01mm,当不符合要求时,可用研磨方法消除.
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•二.曲轴的弯曲校直与修磨
•1.曲轴校直
•曲轴发生弯曲后,常用压力校直方法校直.
•压力校直是外加静载荷使之产生反方向变形以达到校直的方 法.
•曲轴表面因有淬硬层,不宜加热校直,又因曲轴变形一般很小,故 一般在压力机上进行加压冷校直.
•校直时,由于材料的弹性后效的影响,其反向变形量需大于原有 的•2.弯曲曲轴变磨形削量,并需在放置一定时间后进行复查或复校直.
第十一章工程机械典型 零部件修理实例
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2020/11/28
第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•基本修理方法
•1.换件法 •对一些具有可换性的零件可采用此法 •2.换位法 •对一些结构对称而又只有单边磨损或损坏的 零件可采用此法,如许多大型的履带行走机构 •3.调整法 •如用增减垫片或调节螺钉的方法来弥补零件因 磨损而引起的配合间隙的增大.
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•3.定位和固定
•镗缸用的设备主要有固定式镗床和移动式镗缸机.
•在固定式镗床上镗削时,可将气缸直接置于工作台上,以下平面 为定位基准进行固定. 气缸的定心找中是在气缸安装固定后通 过操纵工作台的纵向和横向操纵手柄使选定的气缸轴线和镗杆 轴线重合来实现.
•磨削后应达到的要求:圆度和圆柱度偏差不大于0.01mm, 粗糙度
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•三.气缸的镗削
•0.35mm,否则应该换新;齿轮端面应无严重拉伤,端面相对轴颈 的跳动量不大于0.01mm,当不符合要求时,可用研磨方法消除.
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•二.曲轴的弯曲校直与修磨
•1.曲轴校直
•曲轴发生弯曲后,常用压力校直方法校直.
•压力校直是外加静载荷使之产生反方向变形以达到校直的方 法.
•曲轴表面因有淬硬层,不宜加热校直,又因曲轴变形一般很小,故 一般在压力机上进行加压冷校直.
•校直时,由于材料的弹性后效的影响,其反向变形量需大于原有 的•2.弯曲曲轴变磨形削量,并需在放置一定时间后进行复查或复校直.
第十一章工程机械典型 零部件修理实例
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2020/11/28
第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•基本修理方法
•1.换件法 •对一些具有可换性的零件可采用此法 •2.换位法 •对一些结构对称而又只有单边磨损或损坏的 零件可采用此法,如许多大型的履带行走机构 •3.调整法 •如用增减垫片或调节螺钉的方法来弥补零件因 磨损而引起的配合间隙的增大.
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•3.定位和固定
•镗缸用的设备主要有固定式镗床和移动式镗缸机.
•在固定式镗床上镗削时,可将气缸直接置于工作台上,以下平面 为定位基准进行固定. 气缸的定心找中是在气缸安装固定后通 过操纵工作台的纵向和横向操纵手柄使选定的气缸轴线和镗杆 轴线重合来实现.
•磨削后应达到的要求:圆度和圆柱度偏差不大于0.01mm, 粗糙度
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第十一章工程机械典型零部件修理实 例
•三.气缸的镗削
第十一章材料成形CAD／CAE／CAM的实际应用1
铸造工艺课程设计软件
华铸CAD
(二)三维工艺CAD
二维工艺CAD系统虽然可以帮助技术人员甩 掉红蓝铅笔、绘图板，并且习惯于纸面介质 绘制工艺的工程师也可以较快适应CAD方式 的电子绘图。 但是二维工艺CAD的致命缺陷正是它的二维 描述方式，不能为后续的CAE、CAM乃至 RPM提供必要的三维信息。 如果说甩红蓝铅笔、甩绘图板需要二维工艺 CAD的话，那么实现CAD／CAE／CAM一体 化就必须要求铸造工艺CAD的立体化。因此 三维工艺CAD是铸造工艺计算机辅助设计的 必然发展方向。
液态成型工艺CAD根本功能是应能完成工 艺基本要素的设计与绘制(造型)任务，这些 要素包括浇注系统、冒口系统、分型面、 加工余量、起摸斜度、砂芯及芯头、冷铁、 不铸孔、铸造圆角、工艺卡等等，可以顺 利地完成铸造工艺设计。
因为铸造行业的特殊性，液态成型工艺的 标准没有统一，不同国家、不同行业、不 同工厂所采用的标准和习惯都不一致。这 一现状导致了铸造工艺CAD系统的开发极 其困难，普适性问题至今无法彻底解决。 因此，与液态成型CAE、 CAM比较，工艺 CAD发展相对滞后，在实际生产中的应用 还很少。
摆脱这一困境的途径主要有两条： 一是加紧制定铸造行业的技术标准，规范工艺设 计的各个环节； 二是借助于迅速发展的计算机技术，搭建强大、 灵活的铸造工艺CAD系统框架，利用此框架可以 迅速、方便地生成适合于某一行业、某个工厂的 铸造工艺CAD。 就目前而言，第一条途径困难重重，很难制定一 个大家都能接受、可以迅速推广应用的技术标准。 而第二条路线虽然困难也很大，但随着计算机软、 硬件及信息技术的快速进步，会逐步克服掉各种 障碍，使铸造工艺的设计实现“无图纸”化、计 算机化甚至远程网络化。
2、塑性成形CAE 主要是利用有限元技术对塑性成形的应力、 应变进行模拟分析，预测应力集中、开裂、 变形等缺陷。对于热锻过程的模拟还存在着 传热过程和再结晶过程的模拟分析。 3、塑性成形CAM 模具对于塑性成形而言具有非常重要的地位， 因此塑性成形CAM技术主要是研究如何利用 数控、电火花等加工手段，快速、精确地制 造出塑性成形用模具。
机械制图课件 11-1
蜗杆
蜗轮
蜗轮箱体立体图
B-B
B
B
B-B
A
A-A
A
B
B
B-B
A
A-A
A
B
B
§11-4 零件上常见的工艺结构
铸造零件的工艺结构
(2)确定零件主视图的投影方向，其原则是选择最能明显地反映零件形状 确定零件主视图的投影方向， 确定零件主视图的投影方向 和结构特征以及各组成形体之间的相互关系的那个方向。 和结构特征以及各组成形体之间的相互关系的那个方向。
5
§11-2 零件图的视图选择原则
一.视图选择的一般原则
机械加工零件的工艺结构
为了便于拔模，在铸 件内外表面上应有拔 模斜度。
拔模
铸造零件的工艺结构
∠1∶20 ∶
注出斜度
无特殊要求时,斜度 无特殊要求时 斜度 不画出也不标出
拔模斜度的注法
铸造零件的工艺结构
未注铸造圆角R3~5
1.主视图选择 主视图选择 2.其它视图的选择 其它视图的选择
(1)全面考虑所需要的其它视图 每个视图有一个表达重点，视图数目尽量少 全面考虑所需要的其它视图,每个视图有一个表达重点 全面考虑所需要的其它视图 每个视图有一个表达重点， (2)优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图。 优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图。 优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图 局部视图或斜视图应尽可能按投影关系配置。 局部视图或斜视图应尽可能按投影关系配置。 (3)布图合理 布图合理
砂轮越程槽
机械加工零件的工艺结构
为保证轴上或内孔相邻表面间的加工精度和粗糙度,常在两表 为保证轴上或内孔相邻表面间的加工精度和粗糙度 常在两表 面交接处加工出退刀槽和砂轮越程槽. 面交接处加工出退刀槽和砂轮越程槽
蜗轮
蜗轮箱体立体图
B-B
B
B
B-B
A
A-A
A
B
B
B-B
A
A-A
A
B
B
§11-4 零件上常见的工艺结构
铸造零件的工艺结构
(2)确定零件主视图的投影方向，其原则是选择最能明显地反映零件形状 确定零件主视图的投影方向， 确定零件主视图的投影方向 和结构特征以及各组成形体之间的相互关系的那个方向。 和结构特征以及各组成形体之间的相互关系的那个方向。
5
§11-2 零件图的视图选择原则
一.视图选择的一般原则
机械加工零件的工艺结构
为了便于拔模，在铸 件内外表面上应有拔 模斜度。
拔模
铸造零件的工艺结构
∠1∶20 ∶
注出斜度
无特殊要求时,斜度 无特殊要求时 斜度 不画出也不标出
拔模斜度的注法
铸造零件的工艺结构
未注铸造圆角R3~5
1.主视图选择 主视图选择 2.其它视图的选择 其它视图的选择
(1)全面考虑所需要的其它视图 每个视图有一个表达重点，视图数目尽量少 全面考虑所需要的其它视图,每个视图有一个表达重点 全面考虑所需要的其它视图 每个视图有一个表达重点， (2)优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图。 优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图。 优先采用基本视图及在基本视图上作剖视图 局部视图或斜视图应尽可能按投影关系配置。 局部视图或斜视图应尽可能按投影关系配置。 (3)布图合理 布图合理
砂轮越程槽
机械加工零件的工艺结构
为保证轴上或内孔相邻表面间的加工精度和粗糙度,常在两表 为保证轴上或内孔相邻表面间的加工精度和粗糙度 常在两表 面交接处加工出退刀槽和砂轮越程槽. 面交接处加工出退刀槽和砂轮越程槽
第二章-典型零件的加工-套筒
第二十三页，共四十二页。
第二章 典型(diǎnxíng)零件的加工—套 筒
序号 工序名称 工 序 内 容
01 下料
Φ48×130mm（五件合一）
02 车（一刀 车端面，Ra10μm，钻、镗孔，
活）
留磨余量0.3mm，车外圆，
留磨余量0.3mm，倒角，切断；
调头，车端面，保证尺寸20mm， Ra10μm，倒角；
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套筒
套筒类零件虽然种类众多、形态各异，但按其结构 形状来分，大体上可分为短套筒和长套筒两类。由于这两 类套筒零件结构形状上的差异，其工艺过程有很大的差 别。
长套筒类零件工艺过程分析 一、长套筒零件的加工(jiā gōng)分析
液压系统中的油缸体如图所示，是比较典型的长套 筒零件，一般结构简单，薄壁容易变形，加工面比较少， 加工方法变化不多。
第二十一页，共四十二页。
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套
筒
2）防止套筒在加工过程中变形的措施 套筒零件孔壁较薄，加工中常因夹紧力、切削力、
残余应力和切削热等因素的影响而产生变形。为了防止 变形，应注意以下几点： （1）为减少切削力与切削热的影响：粗、精加工应分开进行，
使其变形在精加工过程中得以纠正；
（3）如图(c)所示：缸筒以一端止口定位，用螺纹与连接 盘连接在机床主轴上；另一端用中心架支承。这种方法 用螺纹传递(chuándì)扭矩，缸体基本不受径向夹紧力作用， 能保证加工精度，
但加工完毕后，须切除 螺纹部分，增加了工序
和材料的浪费，适用于
小批量生产。
第十四页，共四十二页。
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套筒
第十六页，共四十二页。
第二章 典型(diǎnxíng)零件的加工—套 筒
序号 工序名称 工 序 内 容
01 下料
Φ48×130mm（五件合一）
02 车（一刀 车端面，Ra10μm，钻、镗孔，
活）
留磨余量0.3mm，车外圆，
留磨余量0.3mm，倒角，切断；
调头，车端面，保证尺寸20mm， Ra10μm，倒角；
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套筒
套筒类零件虽然种类众多、形态各异，但按其结构 形状来分，大体上可分为短套筒和长套筒两类。由于这两 类套筒零件结构形状上的差异，其工艺过程有很大的差 别。
长套筒类零件工艺过程分析 一、长套筒零件的加工(jiā gōng)分析
液压系统中的油缸体如图所示，是比较典型的长套 筒零件，一般结构简单，薄壁容易变形，加工面比较少， 加工方法变化不多。
第二十一页，共四十二页。
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套
筒
2）防止套筒在加工过程中变形的措施 套筒零件孔壁较薄，加工中常因夹紧力、切削力、
残余应力和切削热等因素的影响而产生变形。为了防止 变形，应注意以下几点： （1）为减少切削力与切削热的影响：粗、精加工应分开进行，
使其变形在精加工过程中得以纠正；
（3）如图(c)所示：缸筒以一端止口定位，用螺纹与连接 盘连接在机床主轴上；另一端用中心架支承。这种方法 用螺纹传递(chuándì)扭矩，缸体基本不受径向夹紧力作用， 能保证加工精度，
但加工完毕后，须切除 螺纹部分，增加了工序
和材料的浪费，适用于
小批量生产。
第十四页，共四十二页。
第二章 典型零件(línɡ jiàn)的加工—套筒
第十六页，共四十二页。
机械零件和典型机构-第六部分典型机械11章连杆机构-PPT精选文档
第二节
3、死点位置的应用
平面四杆机构的基本特性
˜ 利用死点夹紧工件
˜ 飞机起落架
第二节
第一节
平面四杆机构的基本类型与应用
一、铰链四杆机构
1、铰链四杆机构 当四杆机构各构件之间都是以销轴联接时，则称该机构为铰 接四杆机构。
机架:四杆机构中固定不动的杆为机架
连架杆：与机架相连的杆1与杆3，称为连架杆 连杆：联接两连架杆的杆2为连杆。 连架杆1与3通常绕自身的回转中心A和D回转，杆2作平面运动；能作 整周回转的连架杆称为曲柄，不能作整周回转的连架杆称为摇杆。
第一节
平面按有无曲柄、摇杆，分为以下三种基本型式。
1．曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，若一连架杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，称 为曲柄摇杆机构。 其运动特点：曲柄作整周旋转运动，连杆作往复摆动，可实现转 动与摆动之间运动的置换。
第一节
平面四杆机构的基本类型与应用
第二节
一、急回特性
平面四杆机构的基本特性
极限位置2
1、几个基本概念：
极限位置1
极限位置：曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为原动件在其转动一周的 过程中有两次与摇杆CD共线。这时摇杆CD分别位于两极限位置C1D 和 C2D。此时曲柄摇杆结构所处的这两个位置，称为极限位。 摇杆的摆角：摇杆在两极限位置之间所夹角度称为摇杆的摆角。 极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角θ称为极位 夹角。
偏置曲柄滑块机构：若不通过曲柄转动中心，则称为偏置曲柄滑
块机构，其中e为偏心距。
第一节
2．偏心轮机构
平面四杆机构的基本类型与应用
偏心轮机构： 在曲柄滑块机构中，当曲柄较短时，往往用一个旋转中心与几何 中心不相重合的偏心轮代替曲柄，这样不但增大了轴颈的尺寸， 提高了偏心轴的强度和刚度，而且当轴颈位于轴的中部时，还便 于安装整体式连杆，从而使连杆结构简化。
《工程力学》教学课件第十一章弯曲内力
引发裂缝扩展
弯曲内力还可能导致结构中的裂缝扩展，进一步降低结构强度。
优化措施降低弯曲内力影响
合理布置荷载
通过合理布置荷载，降低结构 受到的弯曲内力，提高结构稳 定性。
采用预应力技术
对结构施加预应力，使结构在受到荷 载作用前产生一定的反弯曲内力，从 而抵消部分外荷载产生的弯曲内力。
加强结构刚度
增加结构刚度，提高结构抵抗 弯曲内力的能力，保证结构整 体性能。
机械工程
分析机械零件在受力时的弯曲变形和应力分布，提高零件的强度和刚 度，延长使用寿命。
案例分析中问题探讨
载荷与边界条件的确定
在实际工程中，如何准确确定结构所受的载荷和边界条件是进行 内力分析的关键问题。
内力与变形的计算精度
由于实际结构的复杂性和计算方法的局限性，如何保证内力和变形 计算的精度是另一个需要探讨的问题。
优化截面形状和尺寸
通过优化截面形状和尺寸，使 得截面在受力时能够更好地抵 抗弯曲内力，提高结构强度。
06 实验验证与工程应用案例
实验验证方法介绍
1 2
载荷实验
通过对实际结构或模型施加静态或动态载荷，观 察和分析结构的变形和内力分布情况。
应变测量
利用应变片、应变计等测量工具，定量测量结构 在载荷作用下的应变值，进而推算出内力大小。
性能。
弯曲内力与材料性质关系
弹性模量
材料的弹性模量越大，梁 的抗弯刚度越大，承受弯
曲内力的能力越强。
屈服强度
材料的屈服强度越高， 梁在承受弯曲内力时越 不容易发生塑性变形。
韧性
材料的韧性越好，梁在 承受弯曲内力时越不容
易发生脆性断裂。
疲劳强度
对于承受交变弯曲内力的 梁，材料的疲劳强度也是 一个重要的考虑因素。
弯曲内力还可能导致结构中的裂缝扩展，进一步降低结构强度。
优化措施降低弯曲内力影响
合理布置荷载
通过合理布置荷载，降低结构 受到的弯曲内力，提高结构稳 定性。
采用预应力技术
对结构施加预应力，使结构在受到荷 载作用前产生一定的反弯曲内力，从 而抵消部分外荷载产生的弯曲内力。
加强结构刚度
增加结构刚度，提高结构抵抗 弯曲内力的能力，保证结构整 体性能。
机械工程
分析机械零件在受力时的弯曲变形和应力分布，提高零件的强度和刚 度，延长使用寿命。
案例分析中问题探讨
载荷与边界条件的确定
在实际工程中，如何准确确定结构所受的载荷和边界条件是进行 内力分析的关键问题。
内力与变形的计算精度
由于实际结构的复杂性和计算方法的局限性，如何保证内力和变形 计算的精度是另一个需要探讨的问题。
优化截面形状和尺寸
通过优化截面形状和尺寸，使 得截面在受力时能够更好地抵 抗弯曲内力，提高结构强度。
06 实验验证与工程应用案例
实验验证方法介绍
1 2
载荷实验
通过对实际结构或模型施加静态或动态载荷，观 察和分析结构的变形和内力分布情况。
应变测量
利用应变片、应变计等测量工具，定量测量结构 在载荷作用下的应变值，进而推算出内力大小。
性能。
弯曲内力与材料性质关系
弹性模量
材料的弹性模量越大，梁 的抗弯刚度越大，承受弯
曲内力的能力越强。
屈服强度
材料的屈服强度越高， 梁在承受弯曲内力时越 不容易发生塑性变形。
韧性
材料的韧性越好，梁在 承受弯曲内力时越不容
易发生脆性断裂。
疲劳强度
对于承受交变弯曲内力的 梁，材料的疲劳强度也是 一个重要的考虑因素。
金工实习第11章-刨削
刀架
用以夹持刨刀
工作台
用以安装零件， 可随横梁作上下调整， 也可沿横梁导轨作水平
移动或间歇进给运动
床身
用以支 撑和连 接刨床 各部件
7
一、刨床
（一）牛头刨床 2．牛头刨床的传动系统
电动机
带传动
丝杆螺母 滑枕
刀架
刀具往复 直线运动
变速机构
摆杆机构
连杆机构 棘轮机构
丝杆螺母
工作台横 向进给运动8
一、刨床
2
二、刨削加工范围
尺寸精度
IT9～IT8
表面粗糙度Ra 6.3μm～1.6μm
刨平面
刨垂直面
刨燕尾槽
刨斜面
切断
刨V形槽
刨T 形槽
刨成形面
3
11.2 基本知识
刨床上加工的典型零件
4
一、刨床
龙门刨床 龙门刨床适用于刨削大
型零件，零件长度可达几米、 十几米、甚至几十米。龙门 刨床特别适于加工各种水平 面、垂直面及各种平面组合 的导轨面、T 形槽等。
般为刀杆厚度的1.5～2 倍，弯头刨刀伸出长度可稍长些，以弯曲 部分不碰刀座为宜。装刀或卸刀时，应使刀尖离开零件表面，以 防损坏刀具或者擦伤零件表面，必须一只手扶住刨刀，另一只手 使用扳手，用力方向自上而下，否则容易将抬刀板掀起，碰伤或 夹伤手指。
15
三、工件装夹方法
平口钳安装
压板螺栓安装
16
11.3 刨削基本技能
（一）牛头刨床 2．牛头刨床的传动系统
摆杆机构（摇臂机构）
其作用是将电动
机传来的旋转运动变
为滑枕的往复直线运
动
1—丝杠
2—螺母
3—摆杆齿轮
4—小齿轮
第十一章数控多轴联动激光加工设备
激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易 氧化的金属材料。
一、激光切割的原理、分类及特点（5）
激光切割的分类（4）
激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的 激光在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出 一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小 槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器 和CO2激光器。
数控激光切割设备的类型（1）
割炬驱动式切割设备 割炬驱动式切割设备中，割炬安装在可移 动式门架上并沿门架大梁横向（Y轴方向）运动，门架带动割 炬沿X轴运动，工件固定在切割台上。由于激光器与割炬分离 设置，在切割过程中，激光的传输特性、沿光束扫描方向的平 行度和折光反射镜的稳定性都会受到影响。
XY坐标切割台驱动式切割设备 XY坐标切割台驱动式切割设备， 割炬固定在基架上，工件置于切割台上。切割台按数控指令沿 X、Y 方 向 运 动 ， 驱 动 速 度 一 般 为 0 ~ 1 m/min（ 可 调 ） 或 0~5m/min（可调）。由于割炬相对工件固定，在切割过程中对 激光束的调准对中影响小，因此能进行均一且稳定的切割。当 切割工作台尺寸较小、机械精度较高时，定位精度为±0.01㎜， 切割精度相当好，特别适合于小零件的精密切割。另外也有采 用X轴方向行程2300~2400㎜、Y轴方向行程1200~1300㎜的切割 工作台来加工较大尺寸的零件。
激光切割的分类（1）
激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加热 工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内 达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸汽。 这些蒸汽喷出速度很大，在蒸汽喷出的同时， 在材料上形成了切口。材料的汽化热一般很 大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和 功率密度。
一、激光切割的原理、分类及特点（3）
一、激光切割的原理、分类及特点（5）
激光切割的分类（4）
激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的 激光在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出 一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小 槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器 和CO2激光器。
数控激光切割设备的类型（1）
割炬驱动式切割设备 割炬驱动式切割设备中，割炬安装在可移 动式门架上并沿门架大梁横向（Y轴方向）运动，门架带动割 炬沿X轴运动，工件固定在切割台上。由于激光器与割炬分离 设置，在切割过程中，激光的传输特性、沿光束扫描方向的平 行度和折光反射镜的稳定性都会受到影响。
XY坐标切割台驱动式切割设备 XY坐标切割台驱动式切割设备， 割炬固定在基架上，工件置于切割台上。切割台按数控指令沿 X、Y 方 向 运 动 ， 驱 动 速 度 一 般 为 0 ~ 1 m/min（ 可 调 ） 或 0~5m/min（可调）。由于割炬相对工件固定，在切割过程中对 激光束的调准对中影响小，因此能进行均一且稳定的切割。当 切割工作台尺寸较小、机械精度较高时，定位精度为±0.01㎜， 切割精度相当好，特别适合于小零件的精密切割。另外也有采 用X轴方向行程2300~2400㎜、Y轴方向行程1200~1300㎜的切割 工作台来加工较大尺寸的零件。
激光切割的分类（1）
激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加热 工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内 达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸汽。 这些蒸汽喷出速度很大，在蒸汽喷出的同时， 在材料上形成了切口。材料的汽化热一般很 大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和 功率密度。
一、激光切割的原理、分类及特点（3）
机械制造工艺基础教学大纲
《机械制造工艺基础》教学大纳一、说明三、教学要求、及建议绪论1、教学要求1.明确课程的性质和任务2.了解生产过程与工艺过程的关系，工艺文件及其在生产中的作用。
2、教学内容1.机械制造工艺概述2.课程的性质和任务3.生产过程概述3、教学建议1.引言要激励学生学习好课程，为增强工作的适应性，向一专多能发展打下基础。
2.讲清生产过程与工艺过程的关系，工艺文件在生产中的重要作用。
强调在生产中必须严格执行工艺文件的各项规定。
第一章铸造1、教学要求1.了解砂型铸造的特点、造型的方法及对型砂的要求。
2.熟悉铸件的常见缺陷并了解其产生原因。
3.了解常用的特种铸造方法、特点及其应用。
2、教学内容§1－1 概述一、铸造的特点二、铸造的分类§1－2 砂型的制造一、砂型二、造型材料三、摸样和芯盒四、造型五、造芯六、浇注系统及冒口七、合型§1－3 浇注、落砂和清理一、浇注二、落砂和清理三、铸件和外观检查及缺陷§1－4 特种铸造简介一、金属型铸造二、压力铸造三、离心铸造四、熔模铸造3、教学建议1.有条件时尽可能结合现场见习或参观进行教学。
2.重点是砂型铸造第二章锻压1、教学要求1.了解锻造的分类、特点，熟悉其应用。
2.了解冲压的分类、特点及其应用。
2、教学内容§2－1 概述一、锻造的特点和分类二、冲压的特点三、压力加工§2－2 金属的加热和锻件冷却一、锻造温度范围二、锻件的冷却方法§2－3 自由锻一、加热炉二、自由锻设备三、自由锻方法四、自由锻实例§2－4 模锻一、胎模锻二、模锻§2－5 冲压一、冲压设备二、冲压的基本工序3、教学建议1.有条件时尽可能结合现场见习或参观进行教学。
2.重点是锻压的特点和应用。
第三章焊接1、教学要求1.了解焊接的分类、特点及其应用。
2.熟悉焊条电弧焊的原理、方法和焊接质量。
3.熟悉气焊与气割的原理、设备、方法。
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第十一章章典型零件的加工
重庆三峡职业学院
结构复杂（曲轴）——HT400、QT600、 QT450、QT400
一般轴——棒料 重要轴——锻件 大型、结构复杂轴——铸件 单件小批生产——自由锻；成批大量生产—
—模锻
第十一章章典型零件的加工
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二.轴类零件的外圆表面加工 1.外圆表面的车削加工 （1）车削外圆各个加工阶段——粗车、半精
第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
重庆三峡职业学院
（1）中心磨削 外圆磨床——两顶尖定位 （2）无心磨削 无心磨床——自定位 精度IT6～7级，Ra 0.2～0.8μm，位置精度不高，
不能加工圆周不连续工件 生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。 （3）砂带磨削 砂带磨粒——磨削、抛光 Ra 0.2～0.8μm，最高Ra 0.02μm，表面不烧伤。 弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。 设备简单，成本低，安全，生产率高
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1.车床主轴的加工工艺
主要技术要求有：
①支承轴颈A、B：圆度、圆跳动0.005，接触率≥70%， IT5级，Ra0.4
② 莫 氏 锥 孔 ： 圆 跳 动 ， 近 0.005 ， 远 0.01 ， 接 触 率 ≥70%，Ra0.4，淬硬
③短锥C和端面D：圆跳动0.008，Ra0.8，淬硬
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第十一章 典型零件的加工 结构特点 功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，
一定的回转精度 结构——回转体零件，长度大于直径 光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏
心轴和花键轴等） 刚性轴（L/d≤12） 挠性轴（L/d＞12） 圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、
（1）中心磨削 外圆磨床——两顶尖定位 （2）无心磨削 无心磨床——自定位 精度IT6～7级，Ra 0.2～0.8μm，位置精度不高，
不能加工圆周不连续工件 生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。 （3）砂带磨削 砂带磨粒——磨削、抛光 Ra 0.2～0.8μm，最高Ra 0.02μm，表面不烧伤。 弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。 设备简单，成本低，安全，生产率高
过渡圆角
第十一章章典型零件的加工
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3. 轴类零件的材料及毛坯 一般轴类——45钢，正火、调质、淬火 中等精度和转速较高——40Cr等合金结构钢，
调质和表面淬火 高精度轴——轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，
调质和表面淬火 高转速和重载荷——20CrMnTi、20Cr，
38CrMoAl，渗碳淬火或氮化
（4）滚压
滚轮或滚珠——加压—弹性 和塑性变形
降低表面粗糙度值（Ra 0.05～0.4μm），不提高 形状和位置精度
金属晶粒变细，纤维状—残 余压应力—抗疲劳强度、 耐磨性和耐腐蚀性高
设备简单，生产率高，工艺 范围广。适用于塑性材料
重庆三峡职业学院
第十一章章典型零件的加工
三．轴类零件加工工艺分析
的磨粒多，微细切屑 半钝化磨粒——摩擦抛光 钝化期——挤压抛光
第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
2）超精加工
油石—加压力—振动—纵向进给， 工件低速回转——不重复轨迹
①强烈切削阶段——压强大，油膜 被破坏，切削作用强烈
② 正 常 切 削 阶 段 —— 压 强 降 低 , 切 削作用减弱
车、精车、精细车 （2）细长轴外圆表面的车削——长径比
（L/D＞20） 1）车削特点 ①刚性差，易弯曲变形和振动 ②热膨胀，弯曲变形 ③刀具磨损大
第十一章章典型零件的加工
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2）先进方法 ①一夹一顶，用φ4钢丝，避免 弯曲力矩
②弹性顶尖，避免受热弯曲变形 ③跟刀架，提高刚度，仔细调整则 ④大主偏角车刀，κr =75°～93° ⑤反向进给切削，减少弯曲变形
第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
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3.外圆表面的精密加工 （1）高精度磨削——小于Ra 0.1μm 精密磨削——Ra 0.1～0.05μm 超精密磨削——Ra 0.05～0.025μm 镜面磨削——Ra 0.01μm 实质——磨粒微刃——等高性——参加磨削
花键、其他表面 第十一章章典型零件的加工
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2.轴类零件的技术要求——按功用和工作条件 直径精度——IT6～9级，可达IT5级。 几何形状精度（圆度、圆柱度等）——公差的1/2，
1/4 相互位置精度（同轴度）——0.01～0.03mm ，
0.001～0.005mm 表面粗糙度——Ra0.2～0.8μm，Ra0.8～3.2μm 热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，
④配合轴颈：尺寸IT5～6级，圆跳动0.015
⑤其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中 心线的同轴度等
材料45钢，毛坯为模锻件，大批量生产
主轴加工工艺过程略
第十一章章典型零件的加工
③微弱切削阶段——压强更低，摩 擦抛光作用
④自动停止切削阶段——压强很小, 形成油膜，切削作用停止
磨粒摩擦抛光 ，交叉网纹——Ra 0.01～0.1μm，
速度低,压力小,发热少,表面不烧伤， 不能纠正形状和位置误差
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第十一章章典型零件的加工
（3）研磨
研具—与加工面相对运动，磨粒、 研磨剂—研去材料
机械切削作用——磨粒—受压—刮 擦和挤压—切除微细材料
物理作用——磨粒局部压力大—高 温、挤压作用
化学作用——研磨剂—表面氧化变 软，加速研磨
运 动 较 复 杂 — 轨 迹 不 重 复 ， Ra 0.01～0.2μm
提高尺寸形状精度
不提高位置精度设备简便
生产率低，手研劳动强度大
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第十一章章典型零件的加工
第十一章章典型零件的加工
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• 2.外圆表面的磨削加工 • 粗磨——IT8～9级，Ra0.8～1.6μm • 精磨——IT6～7级，Ra0.2～0.8μm • 细磨（精密磨削）——IT5～6级，Ra0.1～
0.2μm • 镜面磨——Ra0.01μm
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结构复杂（曲轴）——HT400、QT600、 QT450、QT400
一般轴——棒料 重要轴——锻件 大型、结构复杂轴——铸件 单件小批生产——自由锻；成批大量生产—
—模锻
第十一章章典型零件的加工
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二.轴类零件的外圆表面加工 1.外圆表面的车削加工 （1）车削外圆各个加工阶段——粗车、半精
第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
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（1）中心磨削 外圆磨床——两顶尖定位 （2）无心磨削 无心磨床——自定位 精度IT6～7级，Ra 0.2～0.8μm，位置精度不高，
不能加工圆周不连续工件 生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。 （3）砂带磨削 砂带磨粒——磨削、抛光 Ra 0.2～0.8μm，最高Ra 0.02μm，表面不烧伤。 弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。 设备简单，成本低，安全，生产率高
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1.车床主轴的加工工艺
主要技术要求有：
①支承轴颈A、B：圆度、圆跳动0.005，接触率≥70%， IT5级，Ra0.4
② 莫 氏 锥 孔 ： 圆 跳 动 ， 近 0.005 ， 远 0.01 ， 接 触 率 ≥70%，Ra0.4，淬硬
③短锥C和端面D：圆跳动0.008，Ra0.8，淬硬
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第十一章 典型零件的加工 结构特点 功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，
一定的回转精度 结构——回转体零件，长度大于直径 光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏
心轴和花键轴等） 刚性轴（L/d≤12） 挠性轴（L/d＞12） 圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、
（1）中心磨削 外圆磨床——两顶尖定位 （2）无心磨削 无心磨床——自定位 精度IT6～7级，Ra 0.2～0.8μm，位置精度不高，
不能加工圆周不连续工件 生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。 （3）砂带磨削 砂带磨粒——磨削、抛光 Ra 0.2～0.8μm，最高Ra 0.02μm，表面不烧伤。 弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。 设备简单，成本低，安全，生产率高
过渡圆角
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3. 轴类零件的材料及毛坯 一般轴类——45钢，正火、调质、淬火 中等精度和转速较高——40Cr等合金结构钢，
调质和表面淬火 高精度轴——轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，
调质和表面淬火 高转速和重载荷——20CrMnTi、20Cr，
38CrMoAl，渗碳淬火或氮化
（4）滚压
滚轮或滚珠——加压—弹性 和塑性变形
降低表面粗糙度值（Ra 0.05～0.4μm），不提高 形状和位置精度
金属晶粒变细，纤维状—残 余压应力—抗疲劳强度、 耐磨性和耐腐蚀性高
设备简单，生产率高，工艺 范围广。适用于塑性材料
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第十一章章典型零件的加工
三．轴类零件加工工艺分析
的磨粒多，微细切屑 半钝化磨粒——摩擦抛光 钝化期——挤压抛光
第十一章章典型零件的加工
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第十一章章典型零件的加工
2）超精加工
油石—加压力—振动—纵向进给， 工件低速回转——不重复轨迹
①强烈切削阶段——压强大，油膜 被破坏，切削作用强烈
② 正 常 切 削 阶 段 —— 压 强 降 低 , 切 削作用减弱
车、精车、精细车 （2）细长轴外圆表面的车削——长径比
（L/D＞20） 1）车削特点 ①刚性差，易弯曲变形和振动 ②热膨胀，弯曲变形 ③刀具磨损大
第十一章章典型零件的加工
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2）先进方法 ①一夹一顶，用φ4钢丝，避免 弯曲力矩
②弹性顶尖，避免受热弯曲变形 ③跟刀架，提高刚度，仔细调整则 ④大主偏角车刀，κr =75°～93° ⑤反向进给切削，减少弯曲变形
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3.外圆表面的精密加工 （1）高精度磨削——小于Ra 0.1μm 精密磨削——Ra 0.1～0.05μm 超精密磨削——Ra 0.05～0.025μm 镜面磨削——Ra 0.01μm 实质——磨粒微刃——等高性——参加磨削
花键、其他表面 第十一章章典型零件的加工
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2.轴类零件的技术要求——按功用和工作条件 直径精度——IT6～9级，可达IT5级。 几何形状精度（圆度、圆柱度等）——公差的1/2，
1/4 相互位置精度（同轴度）——0.01～0.03mm ，
0.001～0.005mm 表面粗糙度——Ra0.2～0.8μm，Ra0.8～3.2μm 热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，
④配合轴颈：尺寸IT5～6级，圆跳动0.015
⑤其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中 心线的同轴度等
材料45钢，毛坯为模锻件，大批量生产
主轴加工工艺过程略
第十一章章典型零件的加工
③微弱切削阶段——压强更低，摩 擦抛光作用
④自动停止切削阶段——压强很小, 形成油膜，切削作用停止
磨粒摩擦抛光 ，交叉网纹——Ra 0.01～0.1μm，
速度低,压力小,发热少,表面不烧伤， 不能纠正形状和位置误差
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第十一章章典型零件的加工
（3）研磨
研具—与加工面相对运动，磨粒、 研磨剂—研去材料
机械切削作用——磨粒—受压—刮 擦和挤压—切除微细材料
物理作用——磨粒局部压力大—高 温、挤压作用
化学作用——研磨剂—表面氧化变 软，加速研磨
运 动 较 复 杂 — 轨 迹 不 重 复 ， Ra 0.01～0.2μm
提高尺寸形状精度
不提高位置精度设备简便
生产率低，手研劳动强度大
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第十一章章典型零件的加工
第十一章章典型零件的加工
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• 2.外圆表面的磨削加工 • 粗磨——IT8～9级，Ra0.8～1.6μm • 精磨——IT6～7级，Ra0.2～0.8μm • 细磨（精密磨削）——IT5～6级，Ra0.1～
0.2μm • 镜面磨——Ra0.01μm
第十一章章典型零件的加工
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