第十章 各种表面的加工方法
10-第十章--焊条电弧焊与碳弧气刨
图10—8 BX2—500型（同体式）焊机 1—固定铁芯；2—初级绕组；3—次级绕组 4—电抗线圈；5—活动铁芯
图10—9 BX3—300动圈式焊机 1—初级线圈；2—次级线圈 3—铁芯
（2） 直流焊机
弧焊整流器 焊接整流器是直流弧焊电
源。
典型的型号是:ZX5—
500型。
逆变弧焊电源 逆变弧焊电源是新型弧焊
（4）可加工多种不能用气割加工的金属
三、焊条电弧焊的安全特点
（1）防触电 穿绝缘鞋。
操作者在操作时应戴绝缘手套，
（2）防有害因素 焊接场所应通风良好。
（3）防护光辐射 操作者在操作时应戴防护面具， 穿工作服。
（4）防火防爆 焊接时清理作业现场的可燃易爆 物品；焊补燃料容器管道时，严格遵守焊补安全 措施。
第二节 焊条电弧焊和碳弧气刨的适用范围及 安全特点
一、焊条电弧焊的适用范围
（1）可进行各种位置焊接 （2）可在任何有电源的地方进行焊接 （3）可进行各种金属、各种厚度、各种结构形状 的焊接
二、碳弧气刨的使用范围
（1）可制作U型坡口 （2）可对焊缝进行清根，也可清除焊缝中的缺陷 （3）可清理铸件的毛边、飞边浇铸冒口及铸件中 的缺陷
关系可用经验公式：
I=kd
I—焊接电流（A）
d— 焊条直径（mm）
k — 与焊条直径有关的系数
表10—2
d/mm k
不同焊条直径时的k值
1.6
2~2.5
3.2
15~25
20~30
30~40
4~6 40~50
（3）电弧电压的选择 由电弧长度来决定。 电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电
压低。 （4）焊接层数的选择
四、碳弧气刨的安全特点 （1）加强防火 （2）加强抽风及排烟尘措施 （3）防止焊机过载 （4）使用带铜皮的专用碳棒
陶瓷及加工工艺
陶瓷及加工工艺
注浆成型分为空心注浆和实心注浆。
图为空心注浆，实心注浆就是将泥浆注入两石膏模面之间（模 型与型芯）的空穴中，泥浆被两面吸水，水分不断被吸收后形 成泥胚。
陶瓷及加工工艺
3.干压成型
干压成型是利用压力，将干粉胚料在 模型中压成致密胚体的一种成型方法。干 压成型过程简单，产量大，缺陷少，并便 于机械化，对成型形状简单的小型坯体， 有广泛的应用价值。由于干压成型的坯料 水分少，压力大，坯体致密，因此能获得 收缩小，形状准确，易于干燥的生坯。
陶瓷及加工工艺
陶瓷的装饰
1．陶瓷坯体装饰 是在陶或瓷的胚体上，通过一定的工艺方式对陶瓷胚
体本身进行加工所形成的由凹凸、虚实以及色彩变化的装 饰。，中国传统陶瓷上所运用的胚体装饰可分为四大类： 堆贴加饰类，削刻剔减类，模具印纹类，其他工艺类型。 堆贴加饰类是在胚体表面增加泥量，并通过堆、贴、塑等 工艺方式达到装饰目的。其中包含雕塑粘结、堆贴、堆塑、 立粉等装饰方法；削刻剔减类是通过对胚体表面的切削、 刻画、镂空等减去胚体泥量的工艺手段，构成装饰纹样或 装饰肌理；模具印纹类是利用胚体在柔软时的可塑性，用 带花纹的拍子、印章、模子印出有凹凸质感的纹样。
传统陶瓷 + 高纯度原料 + 人工合成
陶瓷及加工工艺
罐与漏斗——酒具（灰陶） 磁山文化红陶器具
陶瓷及加工工艺
仰
韶
文
化
彩 陶 瓶
西 周 的 硬 陶
—— ——
夏 代 的 白 陶 罐
流大 佳汶 器口 （文 黑化 陶 ）
陶瓷及加工工艺
东汉时期：瓷器
陶瓷及加工工艺
唐代：
越窑青瓷莲花碗
邢窑白瓷
陶瓷及加工工艺
注浆成型后的坯体结构较均匀，但其含水量大，干燥与烧成 收缩也较大。由于注浆成型的适应性大，所以广泛地应用于生产 中。注浆的特点适用于各种陶瓷产品，凡是形状复杂、不规则的、 薄的、体积较大的（如卫生洁具）且尺寸不严的器物都可以用注 浆成型，一般的日用瓷中的花瓶（特别是各种镂空通花瓶）、汤 碗、茶壶、椭圆形盘、手柄等都可以用注浆法成型。
零件表面加工方法
一、工件表面的形成原理
组成工件的表面：平面、圆柱面、圆锥面、球 面、成形表面（圆环面、螺旋面等）。 任何表 面都可以看成是一条线（母线）沿着另一条线 （导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表 面的发生线。如图母线为1，导线为2。另外还要 注意两条发生线之间的相对位臵。
二、表面的形成方法
由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方 法不同，形成发生线的方法可归纳为四种。
2.铣平面 铣平面有周铣和端铣两种方式。
周铣法（用圆柱铣刀加工平面） a.逆铣铣削时，铣刀刀齿在工件切入处的切削速度与工件进给速度方向相反。 b.顺铣铣削时，铣刀刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给速度方向相同。
端铣法（用面铣刀加工平面）
a.对称铣削工件相对于铣刀回转中心处于对称位臵的铣削方式，称为对称铣削。 b.不对称铣削铣刀轴线与工件铣削宽度对称中心线不重合的铣削 不对称逆铣 根据铣刀偏移位置不同 不对称顺铣
(1)刨平面的工艺特征和应用范围 因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度和生产率， 在一般条件下都不太高，所以在批量生产中常被铣削、拉削和 磨削所取代。但在加工一些中小型零件上的槽时（如V形槽、T 形槽、燕尾槽），刨削也有突出的优点。
(2)宽刃精刨 1)采用宽刃刨刀
2)切削速度极低(5～12m/min)，切削过程发热量小。 3)切深极微
2.3 铣削特点
1）断续切削，冲击、振动大； 2）多刀多刃切削； 3）半封闭式切削； 4）切削负荷呈周期变化。
常用铣床
床身
悬梁
主轴
刀杆支架 滑座
工作台
底座
升降台
卧式升降台铣床
常用铣床
床身 主轴
工作台
床鞍（滑座） 升降台 底座
立式升降台铣床
典型表面的机械加工
典型外表的机械加工概述机械加工是一种常用的方法，用于加工物体的外表，以改变其形状、尺寸和质量。
在机械加工过程中，通过切削、研磨、拉拔等工艺，将原始材料的外表进行加工，从而改变其外观与性能。
在本文档中，我们将重点介绍几种典型的机械加工方法和其应用。
1. 切削加工切削加工是一种常见的机械加工方法，通过切削刀具对材料外表进行切削，以到达所需的形状和尺寸。
常用的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。
1.1 车削车削是一种通过旋转工件并将切削刀具沿工件进行切削的加工方法。
这种加工方式主要用于加工圆形或圆柱形的工件，如轴、齿轮等。
在车削过程中，选用适宜的切削刀具和切削参数，可以有效地改变工件外表的形状和粗糙度。
1.2 铣削铣削是一种通过旋转铣刀并将其沿工件外表移动的机械加工方法。
铣削可用于制作平面、凸轮、齿轮等复杂形状的工件。
通过合理选择铣刀类型、切削速度和进给速度等参数，可以获得精确的加工效果。
1.3 钻削钻削是一种通过旋转钻头并对工件进行穿孔和孔加工的机械加工方法。
钻削广泛应用于金属、木材和塑料等材料的加工中。
通过选择适宜的钻头形状和切削参数，可以获得精确的孔加工效果。
2. 研磨加工研磨加工是一种常用的机械加工方法，通过研磨工具对材料外表进行研磨，以改善其平坦度和光洁度。
常见的研磨加工方法包括平面研磨、圆柱研磨、内外圆磨削等。
2.1 平面研磨平面研磨是一种通过磨盘或砂轮对工件外表进行研磨的机械加工方法。
这种加工方式适用于平面工件的加工，如平面钢板、平面刀具等。
通过选择适宜的磨料类型和研磨参数，可以获得高度平整的外表。
2.2 圆柱研磨圆柱研磨是一种通过旋转磨盘或砂轮对圆柱形工件进行研磨的机械加工方法。
这种加工方式适用于轴、滚筒等圆柱形工件的加工。
通过调整磨料和研磨参数，可以改变工件外表的粗糙度和光洁度。
2.3 内外圆磨削内外圆磨削是一种通过特殊的研磨工具对内外圆柱形工件进行研磨的机械加工方法。
它可以用于加工精密的轴承、套筒等工件。
机械制图(工程图学)第十章标准件和常用件的表示法new
图10-31 键槽的画法和尺寸标注
A
A-A
b
L
A 图10-32 键联接的画法
2）半圆键和钩头楔键联接的装配图画法 b
h
d+t1
d1
d-t
d
图10-33 半圆键联接装配图画法
h
b
h
h
d+t1
d-t
d
图10-34 钩头楔键联接装配图画法
10－4 销及其连接画法
销可以用来连接零件，也可用来定位。 常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销，介绍圆柱销、圆锥 销的画法。
例1： M20×1.5 LH－5g6g－S
普通螺纹
短旋合长度
大径d＝20 螺距 (细牙)
左旋
顶径公差带代号 中径公差带代号
公 反差 之普代 ，代通号 用号螺用小中纹大写未为写字出粗字母母的现牙的则螺普螺为距通纹外的螺为螺纹内纹螺 。纹；
2. 梯形螺纹的标注
牙型特征代号Tr 公称直径 × 螺距或导程（P螺距） 旋向
非螺纹密封的 管螺纹
G
纹
圆锥内 Rc
用螺纹
密封的 圆锥外
R
管螺纹 圆柱内 Rp
最常用的连接螺纹 用于细小的精密或薄 壁零件
用于水管、油管、气 管等薄壁 管子上，用于管路的 联结
传 梯形螺纹
Tr
动
螺
纹 锯齿形螺纹
B
用于各种机床的丝杠， 作传动用
只能传递单方向的动 力
对照记忆一下
四、螺纹的规定画法
★牙顶用粗实线表示 (外螺纹的大径线，内螺纹的小径线)。 ★牙底用细实线表示 (外螺纹的小径线，内螺纹的大径线)。 ★在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈。 ★螺纹终止线用粗实线表示。 ★不论是内螺纹还是外螺纹，其剖视图或断面图上的剖面线
表面加工技术
表面加工技术表面成型加工技术电火花成型加工电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工.1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。
最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。
50年代,改进为电阻-电感-电容等回路。
同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。
随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。
60年代,出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。
70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。
在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
电火花加工工作原理进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电.在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。
这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
机械制造基础第十章金属切削加工基础知识
3、切削用量
2）进给量f(mm/r) 指(车)刀具相对于工件旋转一转,在进
给方向的位移量。单位为：mm/r或mm/str。
3、切削用量
3）背吃力量ap(mm) 指工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直
距离，单位为：mm。
aP＝
Dd 2
式中：d 为已加工表面的直径(mm)。
生产中为提高效率一般对工件分粗、精加工阶
5、刀具结构
5、刀具结构
5、刀具结构
切削过程录像
四、金属切削过程
1、切屑形成及种类 1）切屑形成 塑性材料的切屑过程是一个：挤压变
形切离过程；经历了：弹性变形、塑性变形、挤 裂和切离四个阶段。 2）切屑的种类 ①带状切屑 ②节状切屑 ③崩碎切屑
2、积屑瘤
2、积屑瘤对切削过程的影响 优点： ①硬化刀刃保护刀具； ②增大前角γ利切削； ③粗加工时利用之。 不足：时积时流使工件表面粗糙；精加工时，予以限制。
2、切削运动 1）三个表面 在切削加工过程中，工件上存在三个不断变化的表面，
即：已加工表面、待加工表面和过渡表面。 （1）待加工表面 工件上即将切去切屑的表面。 （2）已加工表面 工件上已切去切屑的表面。 （3）过渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面，
即已加工表面和待加工表面之间的过渡表面。
2、切削运动
4、车刀的几何角度及其作用
2）后角αo 指主后刀面与切削平面之间的夹角。 作用：减小后刀面与工件之间的摩擦，它也和
前角一样影响刃口的强度和锋利程度。 选择原则：与前角相似，一般后角值为6～8
度。 3）主偏角 γ 指主切削平面与假定工作平面间夹角。
作用：影响切削刃工作长度、背向力、刀尖强 度和散热条件；主偏差越小，背向力越大，切削 刃工作长度越大，散热条件越好。
《钳工》第十章_研磨
第九章研磨第一节研磨的基本概念1．研磨的概念：研磨，就是利用研具和研磨剂从工件表面磨掉一层微薄的金属，使工件具有极大的表面光洁度，同时还能保证工件的精确尺寸和紧合密封良好的一种精密的加工方法。
当一个工件经车削或磨削加工以后，凭肉眼看去，工件的表面已很光滑，不过用显微镜把它放大来看，就会清楚地看出：工件的表面仍然是粗糙的，甚至象一高一低的山丘一样(如表9—1)。
要使工件达到高的光洁度和精确尺寸，就要把工件实行研磨，这就是研磨的作用和目的。
研磨在工具、量具和机器制造业中应用是很广的。
如柴油机的曲轴、滚动轴承等运动件，都要经过研磨后才能达到光滑性能良好，运转正常，减小轴与轴承的摩擦和发热，从而保证了工件的使用寿命。
对于要求密封性良好的气门阀、油压控制阀等工件，都要经过研磨，才能达到图纸要求。
2．研磨的原理：工件通过用研磨剂与研具（研具的材料应比工件软一些）互相研磨，研磨剂受到工件与研具的压力而部分嵌入了研具内，就象砂轮一样，有了无数的切削刃，因而研磨时就产生了切削作用。
一般来说，每研磨一遍所磨去的金属厚度不超过0.002毫米，所以研磨余量一般应为0.005～0.03毫米。
但是随着工件尺寸大小不同而有所不同，研磨余量的选择参见表9—2和表9—3工件研磨后获得的光洁度，跟研磨时的压力、速度、研磨粉（剂）的粗细有着密切的关系。
长期的生产实践说明，当压力大、速度慢、研磨粉（剂）粗的时候，工件的光洁度低；而压力小、速度高、研磨粉（剂）细时，则工件的光洁度高。
一般说来，研磨的速度在1 0～1 5米／分之间（每分钟往复大约5 0～6 0次／分）o对于精度要求较高的工件，速度也不能超过3 0米／分，以避免因为高速发热影响精度，起着相反的加工效果。
第二节研具和磨料的选择1．研具的材料：研具是一种研磨时决定工件表面和几何形状的标准工具，一般有平板、圆盘、圆柱棒等。
研具的材料要选择比工件材料软些，才能使研磨剂嵌入研具的表面。
典型表面加工分析PPT课件
轴的技术要求是这样表达的！
*
二 、外圆面加工方案的分析 加工外圆面最常见、最有效的方法为： 车削和磨削。其中: 车削——除淬硬钢不能加工外，几乎所有工程材料都能加工。加工方法不同时，加工精度差别较大。 磨削——除塑性较大的有色金属不适合磨削外，多数材料都可磨削，特别是淬硬钢---磨削是唯一的常规加工方法。 常见的外圆加工路线如表所示：
钻—扩—粗铰—精铰
IT7
1.6～0.4
钻—拉
IT9～IT7
1.6～0.4
用于大批量生产
（钻）—粗镗—半精镗
IT10～IT9
6.3～3.2
用于除淬火钢以外的各种材料
（钻）—粗镗—半精镗—精镗
IT8～IT7
1.6～0.8
（钻）—粗镗—半精镗—磨
IT8～IT7
0.8～0.4
用于淬火钢、不淬火钢和铸铁件。但不宜加工硬度低、韧性大的有色金属
在考虑加工工艺方法时，应遵循的基本原则：
加工方法的经济精度与加工表面技术要求相适应； 加工方法和材料的零件材料切削加工性和生产类型相适应； 几种加工方法要相互配合 表面加工分阶段，粗、精加工要分开；
*
§1 外圆面的加工 一 、外圆面的技术要求 （1）本身精度——包括径向、轴向尺寸精度和形状精度。 （2）位置精度——与其他表面的相对位置精度。 （3）表面质量——主要指表面的粗糙度，对于某些重要零件，还要求表层硬度、残余应力和显微组织等。 如图所示
往复运动
*
用展成法磨齿形
连续磨齿
分度磨齿
应用： 磨齿只适用加工齿面淬硬、高精度的齿轮。
*
①锥形（双斜边）砂轮磨齿
*
②双蝶形砂轮磨齿
*
4.研齿
表面粗糙度Ra值0.4~0.2
典型表面的机械加工
•（1）钻孔
•
一般加工精度可达IT13～IT11，表面粗糙度Ra值可达50～12.5μm，
主要用于孔的粗加工。
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典型表面的机械加工
•（2）扩孔
• 加工精度可达IT10，表面粗 糙度Ra值可达 6.3～3.2μm，可作 为孔的半精加工；也可作为精度 要求较低孔的最终加工。扩孔可 以修正孔轴线的歪斜。
• 2）半精镗 • 半精镗的加工精度可达IT10～IT9，表面粗糙度Ra值可达 6.3～3.2 μm，用于磨削加工和精加工的预加工，或中等精度内孔 表面的最终加工。
• 3） 精镗 • 精镗的加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度Ra值可达1.6～ 0.8μm。用于精度较高的内孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。
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典型表面的机械加工
•3．位置精度
• 一般位置精度包括孔的轴线与基准端面的垂直度、孔与孔 （或孔与外圆表面）之间的对称度、位置度；孔与孔（或孔与相 关平面）间的平行度等。
•4．表面粗糙度
• 指内表面粗糙度Ra值。
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典型表面的机械加工
二、内圆表面的加工方法
•1．钻孔、扩孔和铰孔
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•1-主轴箱 2-主立柱 3-主轴 4-平旋盘 5-工作台 6-上滑座 7-下滑座 8-床身 •9-镗刀杆典支型承表面座的机1械0-加尾工立柱
•3．内圆磨床
• 加工精度可达IT7，表面粗糙度Ra值可达1.6～0.4μm，常 用于淬硬和非淬硬孔、锥孔的精加工。
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•1-床身 2-工作台 3-砂轮架 4-头架典型表面的机械加工
• 精细车时应采用高的切削速度、小的背吃刀量和进给量进行加工。
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