典型表面的机械加工

第三章典型表面的机械加工方法与加工设备3．掌握外圆表面加工方案分析1．了解外圆表面技术要求2．掌握外圆表面加工方法和设备第一节外圆表面的加工方法与加工设备4．掌握外圆表面加工典型案例第三章典型表面的机械加工方法与加工设备外圆表面是机械零件中最常见的表面形式，如轴类零件、套筒类零件、盘盖类零件等。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备一、外圆表面的技术要求1．尺寸精度主要指结构要素的精度，通常指直径和轴向的尺寸精度。2．形状精度一般指外圆表面的圆度、圆柱度等。3．位置精度轴类零件的位置精度主要有外圆表面之间的同轴度、外圆的圆跳动以及端面对轴心线的垂直度等。4．表面质量即各外圆表面上所标注的表面粗糙度数值。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备二、外圆表面的加工方法1．车削工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工方法称车削。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（1）车削特点（2）车削加工分类1）粗车加工精度一般可达ITl2～ITl0，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm。主要用来迅速切去多余的金属，常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和中低速车削。2）半精车加工精度可达ITl0~IT9，表面粗糙度可达Ra6.3~3.2μm。用于磨削加工和精加工的预加工，或中等精度表面的最终加工。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备3）精车加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。4）精细车加工精度可达到IT6以上，表面粗糙度Ra04μm左右。主要用于高精度、小型且不宜磨削的有色金属零件的外圆加工或大型精密外圆表面加工。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。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备2．磨削用砂轮以较高的线速度对工件表面进行加工的方法称为磨削。（1）磨削加工的特点1）磨粒硬度高，能切除极薄的切屑。2）砂轮磨粒的等高性好，能获得较好的表面质量。3）由于磨钝的砂粒在外力的作用下会脱落（及时更新），因此，砂轮具有自锐性。4）磨削温度高，容易产生烧伤现象。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（2）外圆表面的磨削1）粗磨：加工精度可达到IT9～IT8，表面粗糙度可达Ra10～1.25μm。2）精磨：加工精度可达到IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.25～0.63μm。3）精密磨削：加工精度可达IT6～IT5，表面粗糙度可达Ra0.16～0.01μm。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备三、外圆表面加工方案分析1．低精度的加工方案加工精度可达IT10左右，表面粗糙度可达Ra6.3μm左右，主要用于各类零件的粗加工。2．中等精度的加工方案加工精度可达IT9~IT7，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备3．较高精度的加工方案加工精度可达IT7~IT6，表面粗糙度可达Ra1.25～0.63μm。4．高精度的加工方案加工精度可达IT6~IT5，粗糙度可达Ra0.16～0.01μm。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备四、常用外圆表面加工设备1．车床车床又分为卧式车床和立式车床。车床的加工精度可达IT6，表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。1—主轴箱2—刀架3—尾架4—床身5、9—床腿6—光杠7—丝杠8—溜板箱10—进给箱第三章典型表面的机械加工方法与加工设备2．外圆磨床加工精度可达IT5，加工表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。1—床身2—头架3—横向进给手轮4—砂轮5—内圆磨具6—内圆磨头7—砂轮架8—尾座9—工作台10—行程开关11—纵向进给手轮第三章典型表面的机械加工方法与加工设备分析如图示阶梯轴外圆表面的加工方法：第三章典型表面的机械加工方法与加工设备各外圆表面的加工方案：38f7外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—精车。2×28g6外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—精磨。20h6外圆表面的加工方案为：粗车—半精车—磨削—超精加工。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备第二节内圆表面的加工方法与加工设备3．掌握内圆表面加工方案分析1．了解内圆表面技术要求2．掌握内圆表面加工方法和设备4．掌握内圆表面加工典型案例第三章典型表面的机械加工方法与加工设备1．尺寸精度指孔径和孔长的尺寸精度。一、内圆表面的技术要求2．形状精度指内圆表面的圆度、圆柱度及轴线的直线度等。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备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。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备二、内圆表面的加工方法1．钻孔、扩孔和铰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。（1）钻孔第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（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。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（3）铰孔加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度Ra值可达1.6～0.4μm。铰孔分手铰和机铰两种。铰孔只能提高孔本身的尺寸精度及形状精度，但不能纠正孔的位置精度。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备2．镗孔镗孔是指以镗刀作旋转为主运动，工件或镗刀作进给运动的加工方法。镗孔是在工件已有的孔上进行扩大孔径的加工方法。（1）镗孔的特点镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量外，还可以修正孔的轴线的弯曲误差，且较容易保证各孔的孔距精度和位置精度，是大直径孔常用的加工方法。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（2）镗孔方法的选择1）粗镗粗镗的加工精度可达IT13～IT11，表面粗糙度Ra值可达50～12.5μm，一般为半精加工、精加工作准备。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6.3～3.2μm，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。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备3．拉孔采用拉刀加工内圆表面的方法称为拉孔。a）拉刀b）圆孔的拉削1—工件2—支承3—拉刀第三章典型表面的机械加工方法与加工设备（1）拉孔的特点加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可达0.8～0.4μm。（2）拉孔方法的选择一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔。因此，拉削加工一般用于大批量生产。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备4．磨孔用磨削加工工件内孔的方法称为磨孔。1-工件2-卡盘3-砂轮加工精度可达IT7，表面粗糙度Ra值可达1.6～0.4μm。（1）磨孔的特点磨削加工适用于加工硬度较高，尤其是淬火后高硬度的孔。（2）磨孔方法的选择第三章典型表面的机械加工方法与加工设备5．珩磨珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工，又称镗磨。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备珩磨后孔的尺寸精度为IT7～4级，表面粗糙度可达Ra0.32～0.04μm。（1）珩磨的特点珩磨余量的大小，取决于孔径和工件材料，一般铸铁件为0.02～0.15mm，钢件为0.01～0.05mm。（2）珩磨的余量为冲去切屑和磨粒，改善表面粗糙度和降低切削区温度，操作时常需用大量切削液，如煤油或内加少量锭子油，有时也用极压油。（3）珩磨时的注意事项第三章典型表面的机械加工方法与加工设备三、内圆表面加工方案分析1．低精度的加工方案加工精度可达到IT10，表面粗糙度Ra值可达50～12.5μm。2．中等精度的加工方案加工精度可达到IT10～IT9，表面粗糙度Ra值达6.3～3.2μm。3．较高精度的加工方案加工精度可达到IT8～IT7，表面粗糙度Ra值达1.6～0.4μm。4．高精度的加工方案加工精度可达到IT7～IT6，表面粗糙度Ra值达0.8～0.4μm。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备四、内圆表面的加工设备1．钻床钻床分为台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床的加工精度可达IT13～IT11，表面粗糙度Ra值达50～12.5μm。（1）台式钻床第三章典型表面的机械加工方法与加工设备立式钻床有：18，25，35，40，50，63，80mm等多种规格。（2）立式钻床1—底座2—工作台3—主轴4—进给箱5—主轴箱6—电机7—立柱第三章典型表面的机械加工方法与加工设备摇臂钻床适合于大型箱体零件或形状复杂零件的钻削。（3）摇臂钻床1—立柱座2—立柱3—摇臂4—主轴吧5—工作台6—底座第三章典型表面的机械加工方法与加工设备2．镗床镗床又分为普通镗床和坐标镗床，普通镗床的加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度Ra值可达1.6～0.8μm；坐标镗床的加工精度可达IT7～IT5，表面粗糙度Ra值可达0.8～0.2μm。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-镗刀杆支承座10-尾立柱第三章典型表面的机械加工方法与加工设备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。1-床身2-工作台3-砂轮架4-头架第三章典型表面的机械加工方法与加工设备分析图示衬套内圆表面的加工方法：第三章典型表面的机械加工方法与加工设备各内孔表面的加工方案：30mm内孔表面的加工方案为：钻孔—扩孔（或半精镗）。30H6内孔表面的加工方案为：钻孔—扩孔（或半精镗）—磨孔—珩磨。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备第三节平面的加工方法与加工设备3．掌握平面加工方案分析1．了解平面技术要求2．掌握平面加工方法和设备4．掌握平加工典型案例第三章典型表面的机械加工方法与加工设备1．尺寸精度主要指平面的平面度。一、平面的技术要求2．形状精度主要指平面对基准的垂直度、平行度，两平面相对基准的对称度等。3．表面质量指平面的表面粗糙度要求。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备二、平面的加工方法1．刨削用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法称刨削。加工精度较低，一般在IT9～IT8，表面粗糙度Ra值可达6.3～1.6μm。a）刨水平面b）刨垂直面c）刨斜面d）刨直槽e）刨T形面f）刨曲面第三章典型表面的机械加工方法与加工设备2．铣削铣刀旋转作主运动，工件作进给运动的切削加工方法称为铣削。通常平面的铣削可以分为粗铣、半精铣和精铣三个加工阶段。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备粗铣加工精度为IT12～IT11，表面粗糙度Ra值为25～12.5μm，为半精铣、精铣加工作准备。（1）粗铣加工精度为IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm，可作为平面磨削或精加工的预加工。（2）半精铣加工精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为3.2～1.6μm，可以作为中等精度表面的最终加工，也可作为高精度表面的预加工。（3）精铣第三章典型表面的机械加工方法与加工设备3．磨削磨削常作为铣、刨削平面后的精加工，在平面磨床上进行，主要用于中、小零件高精度表面和淬硬平面加工。加工精度可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值可达0.8～0.2μm。第三章典型表面的机械加工方法与加工设备磨削平面的方式有圆周磨和端面磨两种。圆周磨适用于精加工；端面适用于粗磨。（1）平面磨削的方式（2）平面磨削的特点第三章典型表面的机械加工方法与加工设备4．刮削刮削是用刮刀刮除工件表面薄层金属的一种加工方法。表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm，平面内的直线度可达0.01mm/m。a)平面刮削b)平面研点c)平面刮削质量检验第三章典型表面的机械加工方法与加工设备5．研磨研具是保证被研磨工件几何形状精度的重要因素，因此，对研具材料、精度和表面粗糙度都有较高的要求。（1)研具（2）研磨余量研磨是微量切削，因此研磨余量不能太大，也不宜太小，一般在0.005～0.030mm之间