外圆和加工方案

第四章常见表面加工方案选择选择表面加工方案时，要掌握如下三点：1.要掌握选择表面加工方案的5条依据，即表面的尺寸精度和粗糙度Ra值，所在零件的结构形状和尺寸大小、热处理情况、材料的性能以及零件的批量等。2.掌握三种表面加工方案框图。3.掌握选择加工方案的方法。（1）筛选法：根据已知条件，从加工方案框图第①个方案依次向下选择，直到满足已知条件为止。（2）关键条件法：找出已知条件中的关键条件，再以关键条件为主，适当考虑其他条件来选择加工方案。第一节常见表面的加工方案一、外圆加工方案1.外圆表面的技术要求：尺寸精度：直径、长度形状精度：圆度、圆柱度、轴线的直线度位置精度：同轴度、垂直度、径向圆跳动表面质量：表面粗糙度Ra、表面硬度2.主要方法：（1）切削加工方法：①车削；②磨削：普通磨削、精密磨削、砂带磨削③光整加工：研磨、超精加工、抛光（2）特种加工：旋转电火花、超声波套料(一)、车削外圆1、分类（车刀的几何角度和切削用量）：（1）粗车：IT12～IT11，Ra：25～12.5μm。（2）半精车：IT10～IT9，Ra：6.3～3.2μm（3）精车：IT8～IT6，Ra：1.6～0.8μm（4）精细车（金刚石车）：IT6～IT5，Ra：0.8～0.2μm（切削用量：v＞2.6m/s，aP≤0.03～0.05mm，f＝0.02～0.2mm/r；刀具：金刚石；加工范围：小型有色金属零件或零件结构不宜磨削的光整加工）2、车削特点（1）车削过程比较平稳，生产率高。（2）车刀结构简单，费用低。（3）易于保证工件各加工面的位置精度。（4）加工各种材料（钢、铸铁、有色金属和非金属），难加工淬火钢件（HRC30以上）(二)、磨削外圆外圆磨削在外圆磨床上进行，1、分类（磨削用量）：（1）粗磨：IT8～IT7，Ra：0.8～0.4μm（2）精磨：IT6～IT5，Ra：0.4～0.2μm（3）精密磨削：IT5，Ra：0.2～0.008μm（4）砂带磨削：IT6～IT5，Ra：0.4～0.1μm2、磨削特点（1）容易达到较高的精度和较小的表面粗糙度。（2）磨削温度高，易烧伤。（3）磨削的材料范围广（铸铁件、末淬火和淬火钢件及高硬度难加工材料），不易磨削有色金属。(三)、研磨外圆1、精度：IT5～IT3，Ra：0.1～0.008μm2、研磨特点（1）精度高，表面粗糙度小。（2）研磨余量小（0.01～0.03mm），对前道工序要求高。（3）能部分纠正形状误差，不能纠正位置误差。（4）加工范围广（淬火和未淬火钢件、铸铁件、有色金属、非金属等），可单件小批、大批大量生产。（5）方法简单，设备要求低。（6）手工研磨生产率低，劳动强度大。(四)、超精加工1、精度：IT5，Ra0.1～0.05μm2、超精加工特点（1）磨粒运动由切削过程过渡到抛光过程，表面粗糙度小。（2）不能提高尺寸精度、形状精度和位置精度，对前道工序要求高，一般不留加工余量。（3）设备简单，操作方便。（4）生产率高。(五)、抛光1、精度Ra0.1～0.012μm2、抛光特点（1）表面粗糙度小，呈镜面光泽。（2）不能提高加工精度，对前道工序要求高，一般不留加工余量。（3）主要用于表面的装饰加工极电镀前的预加工二、外圆表面加工方案的说明1、加工淬火钢件的外圆面粗车→半精车→（淬火）→磨削→研磨2、加工不淬火钢件和铸铁件的外圆面（1）先车后磨：粗车→半精车→磨削（2）粗车→半精车→精车①单件小批加工盘套类零件。②加工短轴销的外圆。③加工外圆磨床上难以装夹和磨削零件的外圆。3、加工有色金属材料的外圆面粗车→半精车→精车→研磨例1例2二、内圆加工方案1、孔的技术要求(1)、尺寸精度；直径、深度。(2)、形状精度：圆度、圆柱度及轴线的直线度。(3)、位置精度：同轴度、平行度、垂直度。(4)、表面质量：表面祖糙度、表面硬度等。2、孔的分类(1)、根据结构和用途①紧固孔和辅助孔螺钉孔、螺栓过孔、油孔（IT12～IT11，Ra：12.5～6.3μm）②回转体零件的轴心孔齿轮轴心孔：IT8～IT6，Ra：1.6～0.4μm③箱体支架类零件的轴承孔机床主轴箱的轴承孔：IT7，Ra：1.6～0.8μm，位置精度。图4.1孔的类型(2)、根据尺寸和结构形状：大孔、小孔、微孔、通孔、盲孔、台阶孔、细长孔(3)、根据技术要求：高精度低粗糙度孔、中等精度孔、低精度孔深孔（L/D＞5）和浅孔3、主要方法：（1）切削加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔、金刚石镗、精密磨削、超精加工、研磨、珩磨、抛光（2）特种加工：电火花穿孔、超声波穿孔、激光打孔（一）、钻孔1、精度：IT12～IT11，Ra：25～12.5μm，属粗加工。2、刀具：麻花钻，规格：Φ0.1～100mm，常用Φ3～50mm。3、设备：钻床、车床、镗床、铣床。（二）、扩孔1、精度：IT10～IT9，Ra：6.3～3.2μm。属半精加工。2、刀具：扩孔钻。规格：Φ10～100mm，常用Φ15～50mm。3、设备：钻床、车床、镗床、铣床。4、特点：（1）导向性好，切削平稳。（2）刚性好。（3）切削条件好。（三）、铰孔1、分类（1）粗铰：IT8～IT7，Ra：1.6～0.8μm。（2）精铰：IT7～IT6，Ra：0.4～0.2μm。2、刀具：铰刀：φ10～100常用φ10～403、设备：钻床、镗床、车床、铣床。4、铰削特点（1）精度高，表面粗糙度小。（2）铰孔纠正位置误差的能力很差，位置精度需由前工序保证。（3）铰刀是定径刀具，易保证铰孔质量。（4）铰削的适应性差。（5）铰削可加工钢、铸铁和有色金属零件，不宜加工淬火或硬度过高的工件。（四）、镗孔1、分类：（1）粗镗（车）：IT12～IT11，Ra：25～12.5μm（2）半精镗（车）：IT10～IT9，Ra：6.3～3.2μm（3）精镗（车）：IT8～IT7，Ra：1.6～0.8μm2、刀具：镗刀3、设备：镗床、车床、铣床、钻床4、镗削特点（1）镗削的适应性较强。（2）镗削可有效校正原孔的轴线偏斜。（3）镗削的生产率低。（4）镗刀的制造和刃磨简单，费用低。（5）镗削可加工钢、铸铁和有色金属，不易加工淬火钢和高硬钢。（五）、磨孔1、分类：（1）粗磨：IT8～IT7，Ra：1.6～0.8μm（2）精磨：IT7～IT6，Ra：0.4～0.2μm（3）精密磨削：IT5，Ra：0.2～0.025μm2、磨孔的特点（1）磨孔与铰孔①磨孔的适应性较广。②磨孔可纠正孔的轴线歪斜。③磨孔的生产率低。④磨削可加工未淬硬的钢件或铸铁件、淬硬的钢件，但不能加工有色金属材料。⑤磨削适合加工浅孔、阶梯孔、大直径孔和断续表面的孔，不宜于加工深孔、小孔。（六）、拉孔1、分类（1）粗拉：IT8～IT7，Ra：1.6～0.8μm（2）精拉：IT7～IT6，Ra：0.8～0.4μm2、拉削的特点（1）精度高，表面粗糙度小。（2）生产率高。（3）不能纠正孔的轴线歪斜。（4）拉削对前道工序要求不高。（5）拉削不能加工台阶孔、盲孔、薄壁零件的孔。（七）、研磨孔1、精度：IT6～IT4，Ra：0.1～0.008μm（八）、珩磨孔1、精度：IT6～IT4，Ra：0.4～0.05μm三、孔加工方案的选择1、孔加工比外圆加工困难（1）、孔的类型多。（2）、孔的加工难度大。①孔是内表面，加工孔的刀具受孔径和长度限制，刚度差；孔加工近似半封闭式切削，散热和排屑条件差，刀具磨损快，孔壁易被划伤。②孔的加工方法很多。常用孔加工方法有钻、扩、铰、镗、磨、拉、光整加工等，每一种方法都有一定的应用范围和局限性。③孔加工的机床很多。常用机床有钻床、车床、镗床、铣床、磨床、拉床等，同一种孔的加工，可以在几种不同的机床上进行。2、机床的选用（1）、轴、盘套类零件的轴心孔，一般选用车床、磨床加工。大批大量生产，适合拉削的孔可在车床上粗加工后上拉床拉削。（2）、小型支架类零件的轴承孔，一般选用车床利用花盘-弯板装夹加工，或选用卧铣加工。（3）、箱体和大、中型支架类零件类的轴承孔，多选用卧式镗床加工。（4）、各种零件的紧固孔和辅助孔，一般在各类钻床上加工。（5）、各种难加工材料零件上的孔，应选用相应的特种加工机床加工。3、孔加工方案的选用（1）、孔加工的常用方案（表4.1）（2）、孔加工方案的说明1）未淬硬的钢件或铸铁件（1）在实体材料上加工孔，首先钻孔。对于已经铸出或锻出的孔，首先扩孔或镗孔。（2）中等精度和表面粗糙度的孔（IT8～IT7、Ra：1.6～0.8μm）①φ≤10，钻→铰②10≤φ≤30，钻→扩→铰③30≤φ≤80：A、L/D大：钻→扩→铰B、L/D小：钻→粗镗→半精镗→铰或磨：盘套类回转体零件→铰或镗：箱体、支架类零件→拉：大批大量生产盘套类零件④80≤φ：钻→粗镗→半精镗→磨：盘套类回转体零件→镗：箱体、支架类零件2）淬火钢件钻→镗→（淬火）→磨（3）精度IT6以上，表面粗糙度Ra：0.2μm以下孔：光整加工研磨：生产率低，各种材料。珩磨：生产率高，加工除塑性较大的材料以外的各种材料。（4）有色金属材料：精加工：精镗、精细镗、精铰、手铰、精拉。例题1.例题2.例题3.