常用表面的机械加工方法

1四常用表面的加工方法2第四节零件表面加工方法的选择（总结）1外圆表面加工2内圆表面加工方法3平面加工4螺纹加工5齿轮加工3第四节零件表面加工方法的选择§1外圆面的加工加工方法：车、磨、研磨外圆面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：41、车削加工车床主要用于外圆表面加工，生产上常用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自动车床等，其中卧式车床应用最广。车外圆分为粗车、半精车和精车。粗车是以切除大部分加工余量为主要目的加工，对精度及表面粗糙度无太高要求。公差等级为IT13～IT11,表面粗糙度Ra值为50～12.5μm。5半精车是在粗车基础上，进一步提高精度和减小粗糙度值。可作为中等精度表面的终加工，也可作为精车或磨削前的预加工。其公差等级为IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm。精车是使工件达到预定的精度和表面质量的加工。精车的公差等级为IT8～IT6，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm。62、磨削加工砂轮或涂覆磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法成为磨削加工，它大多在磨床上进行。磨削加工是一种精密的切削加工方法，能获得高精度和低粗糙度的表面。能够加工硬度高的材料及某些难加工的材料，有时也可用于粗加工。7磨削的公差等级为IT7～IT5，表面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。8尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）umIT13~IT1150~12.5粗车IT10~IT96.3~3.2粗车—半精车IT8~IT71.6~0.8粗车—半精车—精车IT7~IT60.8~0.4粗车—半精车—磨削IT6~IT50.4~0.2粗车—半精车—粗磨—精磨IT5~IT30.1~0.008粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT13~IT1150~12.5有色金属粗车—半精车—精车—精细车—研磨9序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1粗车IT13~IT1150~12.5适用各种金属（未淬硬）、非金属材料2粗车—半精车IT10~IT96.3~3.23粗车—半精车—精车IT8~IT71.6~0.84粗车—半精车—磨削IT7~IT60.8~0.4适用于淬火钢、未淬火钢、铸铁等5粗车—半精车—粗磨—精磨IT6~IT50.4~0.26粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT5~IT30.1~0.0087粗车—半精车—精车—精细车—研磨IT13~IT1150~12.5有色金属10§2内圆面（孔）的加工（P98）加工方法：钻、扩、铰、车、镗(45:20)、拉、铣、磨、珩磨。内圆面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：①在实体材料上加工孔：钻②零件上已铸出、锻出孔：直接扩孔、镗孔；直径大于100mm的孔——镗孔11IT13~IT1150~12.5尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um钻IT96.3~3.23030钻—扩钻—镗IT83.2~1.62020钻—铰钻—扩—铰钻—粗镗—精镗钻—（扩）—拉IT70.8~0.41212钻—粗铰—精铰钻—扩—粗铰—精铰钻—镗—粗磨—精磨—珩磨钻—拉—精拉12序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1钻IT13~IT1150~12.5适用各种实体工件2钻—扩IT96.3~3.230钢、铸铁、有色金属3钻—镗304钻—铰IT83.2~1.620钢、铸铁、有色金属5钻—扩—铰钻—粗镗—精镗钻—（扩）—拉206钻—粗铰—精铰IT70.8~0.412钢、铸铁、有色金属7钻—扩—粗铰—精铰钻—镗—粗磨—精磨—珩磨钻—拉—精拉128粗镗—半精镗淬粗磨—精磨—珩磨IT7~IT60.4~0.025已铸出、锻出孔9粗镗—半精镗—精镗—精细镗有色金属13§3平面的加工(教材P101)加工方法：铣、刨、拉、车（端面）、磨、研磨、刮研等。平面的技术要求：形状精度：平面度、直线度等；位置精度：平行度、垂直度等；表面质量：14尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um端面粗车—半精车—精车粗车—半精车—磨削IT13~IT1050~12.5粗铣（刨）IT9~IT86.3~1.6粗铣（刨）—精铣（刨）IT7~IT60.8~0.2粗铣（刨）—精铣（刨）—刮研（宽刀细刨、高速铣削）IT6~IT50.8~0.2粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨IT5~IT30.1~0.008粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨—研磨IT8~IT71.6~0.8拉15序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1粗车—半精车—精车粗车—半精车—磨削适用回转体零件的端面2粗铣（刨）IT13~IT1050~12.5适用于未淬火钢、铸铁有色金属等3粗铣（刨）—精铣（刨）IT9~IT86.3~1.64粗铣（刨）—精铣（刨）—刮研（宽刀细刨、高速铣削）IT7~IT60.8~0.25粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨IT6~IT50.8~0.2适用于淬火钢、铸铁等6粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨—研磨IT5~IT30.1~0.0087拉IT8~IT71.6~0.8163圆柱齿轮齿形的加工方法齿轮是用来传递运动和动力的重要零件，目前大多数机械都应用它。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮等，以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿形的加工，按加工原理不同分为成形法和范成法。成形法是用与被切齿轮齿间形状相符的成形铣刀切出齿轮齿形的方法，这种方法制造出来的齿轮精度较低，只能用于低速的齿轮传动。范成法是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿形的方法，利用这种方法制造出来的齿轮精度高，但需要专用机床，常见的有滚齿机、插齿机、刨齿机和磨齿机等。17圆柱齿轮齿形的加工方法1、成形法（仿形法）加工齿轮在万能铣床上用成形法铣制圆柱齿轮，铣制时，工件安装在铣床的分度头上，用一定模数的盘状（或指状）铣刀对齿轮齿间进行铣削。当加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。这种加工方法的特点是:设备简单（用普通的铣床即可），刀具成本低。生产率低，是因为铣刀每切一齿都要重复消耗一段切入、切出、退刀和分度等辅助时间。加工齿轮的精度低，首先是因为铣制同一模数不同齿数的齿轮所用的铣刀，一般只有8个刀号，每号铣刀有它规定的铣齿范围（见下表）。181、成形法（仿形法）加工齿轮仿形法就是刀具的轴剖面刀刃形状和被切齿槽的形状相同。其刀具有盘状铣刀和指状铣刀等。19指状铣刀加工盘铣刀加工适用于加工大模数m20的齿轮和人字齿轮。由db=mzcosα可知，渐开线形状随齿数变化。要想获得精确的齿廓，加工一种齿数的齿轮，就需要一把刀具。这在工程上是不现实的。分度进给分度切削ω进给切削ω渐开线齿轮的切齿原理—成形法202、范成法（展成法）加工齿轮范成法利用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工的。将一对互相啮合传动的齿轮之一变为刀具，而另一个作为轮坯，并使二者仍按原传动比进行传动，则在传动过程中，刀具的齿廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀。21齿轮插齿加工i=ω0/ω=z/z0让刀运动切削运动ωω0范成运动ω0ω共轭齿廓互为包络线齿条插刀加工进给切削让刀ωv范成V＝ωr＝ωmz/2渐开线齿轮的切齿原理-插齿222.切削过程中的运动（1）范成运动齿轮插刀的节圆与被加工齿轮的节圆相切并作纯滚动，这种运动称为范成运动。插齿机床的传动系统使插齿刀与被加工齿轮保持范成运动。什么是范成运动？用齿轮插刀加工齿轮时23齿条刀具的节线与被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动，这种运动称为范成运动。机床传动链应使齿条插刀与被加工齿轮保持范成运动。用齿条刀具加工齿轮时注意：范成运动是在完成一次切削运动后进行的。24(2)切削运动及其它运动切削运动:刀具沿齿轮毛坯轴向的切齿运动，这是加工齿轮的主运动。让刀运动：插齿刀具返回时，为避免擦伤已加工出的齿廓，工件后退的运动。进给运动：为了加工出全齿高，刀具沿齿轮毛坯径向的进给运动。25滚刀滚齿加工进给进给ω0ωvω0ω范成运动V＝ωr＝ωmz/2γ滚刀倾斜tt滚刀轴剖面相当于齿条相当于齿轮齿条啮合传动ω0切削26齿轮加工274螺纹的加工方法螺纹的加工方法很多，生产中应根据工件结构形状、螺纹牙型、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以及生产类型等因素来选择加工方案。1、车螺纹车螺纹是螺纹加工的基本方法，其主要特点是使用通用设备，刀具简单，可加工各种形状、尺寸及精度的内、外螺纹，特别适于加工尺寸较大的螺纹，适应性广。但是，车螺纹的生产率低，螺纹的加工质量取决于机床、刀具的精度及工人的技术水平，故适于单件小批生产。当生产批量较大时，常采用螺纹梳刀进行车削螺纹，梳刀实质上是一种多齿的螺纹车刀，只需一次走刀就能车出全部螺纹，故生产率高。282、铣螺纹铣螺纹的生产率比车螺纹高，在成批和大量生产中应用很广。铣螺纹一般是在专门的螺纹铣床上进行，根据所用铣刀的结构不同，可分为以下两种方法：1)盘形螺纹铣刀铣削如图所示，这种加工方法的加工精度较低，一般只适于粗加工尺寸较大的传动螺纹，而精加工需采用车削或磨削。29２)梳形螺纹铣刀铣削如图所示，加工时，工件只需转一转多一些即可切出全部螺纹，故生产率较高，但加工精度较低，一般用于加工短而螺距不大的三角形内、外螺纹。303、磨螺纹螺纹磨削一般在螺纹磨床上进行，常用于淬硬螺纹的精加工，以便修正热处理引起的变形，提高加工精度，例如丝锥、螺纹量规、滚丝轮及精密传动螺杆上的螺纹等。螺纹在磨削前，一般应采用车、铣等方法进行粗加工，对小尺寸的螺纹，也可不经粗加工而直接磨出。磨外螺纹时，根据所用的砂轮形状不同，可分为单线砂轮磨削和梳形砂轮磨削。31螺纹的加工方法单线砂轮磨螺纹时，砂轮修整较方便，加工精度较高，并且可加工较长和螺距较大的螺纹；梳形砂轮磨螺纹时，修整砂轮较困难，加工精度低于前者，只适于磨削升角较小、长度较短的螺纹。但用梳形砂轮磨削时，工件转1.3～1.5转就可完成加工，生产率比单线砂轮高。324、攻螺纹与套螺纹单件小批生产中，用手用丝锥攻丝；批量较大时，用机用丝锥在车床、钻床或攻丝机上攻丝。对小尺寸的内螺纹，攻丝几乎是唯一有效的加工方法。套丝的螺纹直径一般小于16mm，既可手工套丝，也可在机床上进行。由于攻丝和套丝的加工精度低，故广泛用于加工精度不高的普通螺纹。33end34零件的结构工艺性§1零件结构工艺性基本概念零件结构工艺性是指这种结构的零件被加工制造的难易程度。是评价零件结构有劣的重要技术指标。主要从零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和零件的整体结构等三方面来阐述。工艺性与零件的生产批量及具体生产条件相关。2.加工表面的几何形状应尽可能简单；3.便于安装、定位准确、夹紧可靠；4.便于加工、易于测量；1.零件的加工精度、表面粗糙度值选择应合理；5.提高标准化程度。注意：35§1零件结构工艺性实例分析一、工件要便于安装1.便于装夹D—工艺凸台36372.减少安装次数38二、减小切削面积、简化加工面形状39三、便于加工和测量1.便于进刀和退刀(要有退刀槽或越程槽）40412.便于采用标准刀具加工钻孔423.钻孔时1)孔与壁应离开一定的距离mmDS)5~2(2DS432)避免在斜面上钻孔443)避免弯曲孔4.镗孔时45四、有利于提高生产率1.尺寸差别不太大时，零件上的槽宽、圆角半径、孔、螺纹等尺寸应尽可能一致。4664M54M64M64M2.应尽可能减少机床的调整和走刀次数。473.便于多件一起加工。