6典型表面与典型零件加工工艺

第六章典型表面与典型零件加工工艺第一节典型表面加工工艺一外圆加工（理解）二孔（内圆）加工（理解）三平面加工（理解）四成形面加工（了解）一轴类零件的加工二箱体类零件的加工三圆柱齿轮加工第二节典型零件加工工艺过程一外圆加工1.外圆车削2.外圆磨削(1)普通外圆磨削1)中心磨法2)无心磨法(2)高效磨削：高速磨、强力磨、砂带磨等3.外圆光整加工(1)高精度磨削(2)研磨(3)超精加工4.外圆加工方法的选择1．外圆车削荒车：精度为IT18-IT15，Ra80μm。粗车：精度为IT13-IT11，Ra为25-12.5μm。半精车：精度为IT10-IT8，Ra为6.3-3.2μm。精车：精度为IT8~IT7，Ra为1.6~0.8μm。精细车：精度为IT7-IT6，Ra为0.4-0.025μm。主要用于有色金属加工。(1)普通外圆磨削1)中心磨削法2)无心磨削法(2)高效磨削(1)高速磨削:Vc高于50m/s。①提高砂轮强度，防止砂轮因离心力而破裂②注意解决防振问题③砂轮的防护罩应加厚，以确保安全(2)强力磨削:ap可达6mm,可代替车铣进行粗加工(3)宽砂轮磨削:轮宽可达300mm(一般50mm)(4)砂带磨削3.外圆光整加工:Ra0.1μm,IT5级以上光整加工方法有：高精度磨削、研磨、抛光、超精加工、和滚压等.(1)高精度磨削：使工件Ra小于0.1μm。磨削余量通常为0.02-0.05mm高精磨的种类砂轮粒度磨削可达Ra值上一道Ra精密磨削60#-80#0.1-0.05μm0.4μm超精密磨削80#-240#0.025-0.012μm0.2μm砂轮镜面磨削W14-W50.012μm0.025μm研磨膏：磨料、研磨液和辅助填料等。(2)研磨图6-5机械研磨1-上研磨盘2-下研磨盘3-工件4-隔离盘5-偏心轴6-悬臂轴低速运动。低硬度极细磨粒（W60-W2）油石，一定压力。为什么采用复杂的运动轨迹？交叉网纹，利于贮存润滑油，耐磨性好（3）超精加工外圆表面的技术要求•尺寸精度•形状精度•位置精度•表面质量4.外圆加工方法的选择1粗车IT14~IT1250~12.5各种金属和部分非金属材料淬火钢除外2粗车—半精车IT11~IT96.3~3.23粗车—半精车—精车IT8~IT61.6~0.84粗车—半精车—精车—抛光IT7~IT60.8~0.45粗车—半精车—磨削IT7~IT60.8~0.4黑色金属6粗车—半精车—粗精磨IT6~IT50.4~0.27粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工IT6~IT40.1~0.0128粗车—半精车—精车—金刚石精细车IT6~IT50.8~0.2主要用于非铁金属9粗车—半精车—粗磨—精磨—高精度磨削IT5~IT30.1~0.008极高精度的外圆加工10粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT5~IT30.1~0.008加工方案经济精度Raμm适用范围分析各外圆表面的加工方法材料：20钢热处理：58-62HRC工序工序名称工序内容的要求1下料用热轧圆钢按尺寸φ35mmX215mm切断2车削车两端面钻中心孔，保证长度尺寸210mm3车削φ32外圆留磨削余量0.4mm，其余达图样尺寸5热处理保证渗碳层深度0.8-1.2mm，硬度58—62HRC6研中心孔研两端中心孔7磨外圆磨φ32mm外圆，φ32h6留研磨余量0.01mm8研磨研磨φ32h6表面达设计要求，抛光圆角9检验材料：20钢58-62HRC二内孔加工1.钻、扩、铰、锪、拉孔2.镗孔3.磨孔4.孔的光整加工：研磨、珩磨5.孔加工方法的选择孔加工机床的选用(1)盘、套类零件(2)支架箱体类零件(3)轴类零件上各种孔的加工机床选用思考练习题导套的工艺路线钻孔IT14-11，Ra50-12.5m，多用作预加工。或加工螺纹底孔和油孔。钻孔可在钻床、车床、镗床和铣床上进行主要加工中小孔。钻孔背吃刀量ap＝d0/2：mm钻削速度vc：m/min进给量f：mm/r进给速度Vf：m/min扩孔用扩孔钻对已钻出、铸出或锻出的孔进一步加工。扩孔精度一般为IT10～IT9，Ra为6.3～0.8m。扩孔一般用于100mm以下孔的加工。当孔径很大时，扩孔钻笨重，此时宜改用镗孔。铰孔在半精加工基础上进行的一种孔的精加工方法。铰刀应与机床主轴浮动连接。铰孔直径一般不大于80mm。用锪钻加工锥形或柱形的沉坑称为锪孔一般在钻床上进行目的是为了安装沉头螺钉，锥形锪钻还可用于清除孔端毛刺锪孔拉孔精度IT8~IT6，Ra0.4m~0.8m常用于大批大量生产中孔径125mm的中小通孔。拉孔前工件必须先有加工过的通孔。拉孔浮动支承装置当工件端面与工件毛坯孔的垂直度不好时，为改善拉刀的受力状态，防止拉刀崩刃或折断。2.镗孔镗孔可以在镗床、车床上进行。对于大尺寸孔，镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔精度IT11～IT7，Ra0.8-6.3m。3.磨孔a)内圆磨削b)行星磨削c)无心内圆磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工1，3－滚轮2－导轮4－工件1.孔的研磨1.心棒2.研套3.工件研后孔的精度IT7~IT6，Ra值0.1~0.008μm2.孔的珩磨1—弹簧箍2—本体3—磨条顶块4—磨条座5—磨条6—调节锥7—螺母8—压力弹簧浮动连接钻类钻IT14~1150~12.5用于实体钻孔铰削类非淬火钢钻-铰IT9~IT83.2~1.610mm小批;细长小孔。钻-扩-铰IT8~IT71.6~0.810-80mm钻-扩-粗铰-精铰IT7~IT61.6~0.4粗镗-半精镗-铰IT8~IT71.6~0.8成批、30~80铸锻孔拉类钻-拉或粗镗-拉IT8~IT61.6~0.4非淬硬大量中小通孔镗削类(钻)-粗镗-半精镗IT10~96.3~3.2单件小批的金属件（淬火钢除外）。粗镗-半精镗-精镗IT8~IT71.6~0.8(钻)-粗镗-半精镗-精镗-研磨IT7~IT60.4-0.008(钻)-粗镗-半精镗-精镗-珩磨IT7~IT50.4-0.012镗磨类(钻)-粗镗-半精镗-磨IT8~IT70.8~0.4用于钢及铸铁件不宜加工韧性大、硬度低的非铁金属件(钻)-粗镗-半精镗-粗磨-精磨IT7~IT60.4~0.2(钻)-粗镗-半精镗-粗磨-精磨-研磨IT7~IT60.2-0.008中间部位的孔一般在车床上加工。拉孔:先粗车外圆、端面和钻孔(或粗镗孔)后再拉削。其他孔：钻床(1)盘、套类零件轴承孔：大型支架和箱体应在卧式镗床上加工；小型支架和箱体可在铣床或车床上加工。螺钉孔、螺纹底孔和油孔：在钻床上钻削。（2）支架箱体类零件（3）轴类零件中心线上的孔：一般在车床上加工，高精度的孔需再转磨床加工。其他孔：在钻床上钻削。下列情况的孔加工选用什么机床比较合适？1.车床上钻孔和钻床上钻孔会产生什么误差？钻小孔深孔最好采用什么机床？2.在拉床上为何采用浮动支承装置？3.珩磨头、铰刀与机床主轴为何采用浮动联接？1.单件小批生产中，大型铸件上的螺栓孔和油孔；2.大批生产铸铁齿轮上的孔，ф40H7，Ra1.6μm；3.铸铁变速箱箱体上的轴承孔，ф62J7，Ra0.8μm；4.大批大量生产中，薄板上ф60H10的孔；5.在铝合金压铸件上的油孔。作业材料：20，内表面渗碳。硬度：HRC58～62序号工序名工序内容及要求1下料用热轧圆钢按尺寸φ52mmXll5mm切断2车削车外圆并钻、镗内孔，φ45r6外圆面及φ32H7内孔留磨削余量0.4mm，其余达设计尺寸3热处理渗碳，淬火+低温回火，保证硬度58-62HRC4磨削用万能外圆磨床磨φ45r6外圆达设计要求，磨φ32H7留研磨余量0.01mm5研磨研磨φ32H7内孔达设计要求研磨孔口圆弧材料：20，内表面渗碳硬度：HRC58-623平面加工1.端面车削一次装夹可完成外圆、内孔和端面，可保证这些零件的相互位置精度。精度IT7~IT6，Ra12.5~1.6μm。粗、半精加工：车、铣、刨精加工：拉、磨光整加工：刮研、研磨、抛光等平面加工方法的选择支架的工艺路线练习题铣削用量四要素2)进给量：1)铣削速度：f:每转进给量,mm/rFz:每齿进给量,mm/zvf:进给速度,mm/min3)铣削深度ap:平行于铣刀轴线4)铣削宽度ac:垂直于铣刀轴线和进给方向端铣周铣2.铣平面1.没有逆铣时的滑行现象。2.FV有助于压紧工件。3.FH使工作台前窜。4.适用于精铣。1.刀具在已加工表面上滑行，磨损大，加工表面质量差。2.FV对压紧工件不利。3.FH使工作台进给平稳。4.适用于粗铣。逆铣顺铣252页a)对称端铣b)不对称逆铣c)不对称顺铣对称铣削铣刀耐用度高。不对称逆铣切入厚度小，适于硬度高的材料。不对称顺铣切出厚度小，适于塑性大的材料。端铣1.一次装夹能同时加工不同位置上的平面。2.主运动为往复直线运动，冲击大，加工速度低。3.刨平面有空程损失，生产效率低。3.刨平面主要适用于单件小批生产中。适用于加工窄长形表面。刨平面:一个平面的加工需经多次行程铣平面:进给速度较小1）生产效率高2）IT7-IT6,Ra0.8-0.4m。3）刀具成本高、制造周期长4.拉平面粗铣、粗刨：IT13~IT11，Ra12.5μm精铣、精刨：IT9~IT7,Ra3.2~1.6μm周磨5.平面磨削接触面大，发热量大，散热排屑差，加工质量较差。有较高的刚度。接触面小，发热量小，散热排屑好，加工质量好。刚度差。端磨IT6-IT5，Ra0.8-0.2m1、刮研用刮刀刮去很薄金属；精刨后进行。能在表面形成贮油间隙。用于单件小批生产，加工未淬火的要求高的导向面(如各种导轨面)用于成批和大量生产中的大型工件，以代替刮削宽刀细刨一般在磨削之后进行。尺寸精度可达IT5~IT3，Ra可达0.1~0.008μm。应用：直尺、块规等。单件小批生产中常用手工研磨，大批量生产常用机械研磨。2、平面研磨粗车—精车IT7~IT63.2~1.6淬火钢外的金属件刨削用于单件小批拉削用于大批大量粗铣或粗刨IT14~IT1250~12.5粗铣—精铣IT9~IT73.2~1.6粗刨—精刨IT9~IT73.2~1.6粗拉—精拉IT7~IT60.8~0.4粗铣(车、刨)—精铣(车、刨)—磨IT6~IT50.8~0.2钢铁的中小型零件平面粗铣（刨）—精铣（刨）—磨—研磨IT5~IT30.1~0.008钢铁的小型高精度平面粗刨—精刨—宽刃细刨IT8~IT70.8~0.4导轨面等粗铣(刨)—精铣（刨）—刮研IT7~IT61.6~0.4高精度平面及导轨平面7.平面加工方法的选择序号工序工序内容设备1铸造铸造毛坯2热处理去应力退火4刨削刨底面牛头刨5车削钻、镗φ30支承孔，并在一次装夹中车支承孔的左端面。车床7钳工钻φ10螺钉孔及反锪两个凸台钻床一、选择题1.逆铣时，由切入到切出每齿切削厚度的变化规律是（）。A.由最大到零B.由零到最大C.由小到大又变小2.平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸是（）。A.铣削宽度B.铣削深度C.切削厚度D.切削宽度3.用铣刀对称铣削时，产生切削厚度最大值的位置是（）。A.切入位置B.即将切出位置C.工件对称中心D.不确定4.切削区切削速度与进给速度方向相同的铣削方式是（）。A.顺铣B.逆铣C.对称铣D.不对称铣5.()时的加工质量好。A.顺铣B.逆铣6.用圆柱铣刀铣削带有硬皮的工件时，铣削方式不能选用()。A.顺铣B.逆铣四、成形（异形）面加工2.简单刀具加工成形面3.成形刀具加工成形面4.展成法加工成形面（齿轮）5.螺纹的加工立体成形面回转成形面直线成形面回转曲面：卧式车削直线曲面：立式铣床立体曲面：不采用3.用靠模装置4.用数控机床2.手动控制进给加工曲面2.简单刀具加工成形面1.按划线加工成形面1.工件;2.车刀;3.拉板;4.紧固件;5.滚柱2.靠模装置加工曲面机械靠模随动系统靠模二轴联动：数控车削二轴半:二轴数控插补第三轴周期进刀三座标联动：四五轴数控：3.数控机床加工曲面1.成形面车削：可加工内、外回转成形面。2.成形面铣削：铣削成形面3.成形面刨削：4.成形面拉削：5.成形面磨削3.成形刀具加工成形面5