第18章各种表面的机械加工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属工艺学,第,18,章 各种表面的机械加工,1,掌握外圆加工的方法及适用范围；,2,掌握孔加工的方法及适用范围；,3,掌握平面加工的方法及适用范围；,4,了解齿轮加工的方法及其特点；,教学目标,:,18.1,外圆加工方法,一、车削外圆,精车不淬硬钢材，精度可达,IT8-IT6,，表面粗糙度,Ra,达,2.5,1.25 m,。精车铜及其它有色金属，精度可达,IT8-IT6,，表面粗糙度,Ra,达,2.5,0.63 m,。精车一般作为最终工序或光整加工的预加工。,对于加工大型钢材精确外圆表面，通常采用高速精车，代替磨削，精度可达,IT7-IT5,，表面粗糙度,Ra,可达,1.25,0.20 m,。有色金属由于硬度不高，不适宜磨削，要获得精确的外圆表面，采用高速精车（金刚石车），精度可达,IT6-IT5,，表面粗糙度,Ra,可达,0.20,0.025 m,。,二、磨削外圆,粗磨后的工件精度达到,IT9-IT8,，表面粗糙度,Ra,可达,5.0,1.25 m,。精磨后工件精度达到,IT8-IT6,，表面粗糙度,Ra,可达,1.25,0.20 m,。小粗糙度磨后的工件精度达到,IT6-IT5,，表面粗糙度,Ra,可达,0.10,0.025 m,。研磨后的工件表面粗糙度,Ra,可达,0.63,0.0063 m,。镜面磨后的工件精度达到,IT6-IT5,，表面粗糙度,Ra,可达,0.0125,0.0063 m,。磨削加工适用于淬硬钢材及硬度高的未淬硬钢材、铸铁。,如图,18-2,所示阶梯轴,30js6,、,60h6,、,45h6,的外圆表面粗糙度,Ra,为,0.8 m,。精度为,IT6,，用一般的车削加工精度只能达到,IT8-IT7,，表面粗糙度达到,Ra1.25 m,，达不到,Ra,为,0.8 m,的要求，而精磨后工件精度可达到,IT6,，表面粗糙度,Ra,可达,1.25,0.20 m,。所以三外圆采用车削外圆,磨削外圆的加工方法获得图样要求。,18.2,孔加工方法,1,、车孔,一般只能加工回转体零件的中央孔和小型叉杆类零件上的轴承孔。车孔的精度一般可达,IT9-IT7,。精车钢材，表面粗糙度,Ra,达,2.5,1.25 m,。精车铜及其它有色金属表面粗糙度,Ra,达,2.5,0.63 m,。,2,、铰孔,是用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层,并同时具有微量挤压修光作用，以提高其尺寸精度、获得较小表面粗糙度的方法。可以作为未淬火孔的精加工，精度达到,IT9-IT7,，手工精铰精度达到,IT6,。对于钢材粗铰表面粗糙度,Ra,为,10.0,5.0 m,，半精铰表面粗糙度,Ra,为,2.5,1.25 m,，精铰表面粗糙度,Ra,为,0.63,0.20 m,。对于铜材粗铰表面粗糙度,Ra,为,10.0,2.5 m,，半粗铰表面粗糙度,Ra,为,1.25,0.63 m,，精铰表面粗糙度,Ra,为,0.20,0.10 m,。对于轻合金经过铰削加工表面粗糙度,Ra,为,10.0,0.63 m,。,3,、镗孔,一般可在镗床或铣床上进行。应用范围较广，可用于粗加工、半精加工、精加工和细加工，适用于除淬火钢外的各种材料的镗孔。普通镗床镗孔精度可达,IT8-IT6,，若用金刚镗床或高精度镗床可达,IT7-IT5,。精镗后的表面粗糙度,Ra,可达,1.25,0.20 m,，高速精镗表面粗糙度,Ra,可达,0.63,0.10 m,。,4,、拉削 加工只能加工通孔。圆孔拉削须经过钻孔,扩孔,粗镗,拉孔，精度可达,IT9-IT7,，表面粗糙度,Ra,可达,2.5,0.63 m,。一般用于大批大量生产。,5,、磨削 加工精度一般可达,IT7-IT6,，表面粗糙度,Ra,为,0.4,0.2 m,，珩磨的表面粗糙度可达,0.63,0.0125 m,。磨削和珩磨用于淬火钢、硬度高的不淬火钢和铸铁件，但不宜加工硬度低、韧性大的有色金属。,6,、研磨 高精度加工孔的一种方法，表面粗糙度,Ra,为,0.63,0.0063 m,，用于钢件、铸铁件、有色金属件的加工。研磨加工余量小，加工硬化程度低，平均为,110%,117%,，硬化深度为,3,7 m,。,如图,18-3,所示液压缸,76H6,内孔表面粗糙度,Ra,为,0.2 m,，为保证活塞与内孔的相对运动顺利，对孔的形位精度要求和表面质量要求均较高。由于毛坯采用无缝钢管,毛坯精度高，加工余量小，不需要扩孔，内孔直接半精镗。精加工采用镗孔和浮动铰孔，以保证较高的圆柱度和孔轴线的直线度要求。终加工采用滚压，以提高表面质量和耐磨性。该孔加工方案为：半精镗一精镗一精铰一滚压，获得加工精度为,IT6,，表面粗糙度,Ra,为,0.2 m,。,18.3,平面加工方法,一、车平面,轴、轮、盘、套等回转体、台阶面可以通过车削，车平面的精度一般可达,IT7-IT6,，车削钢材表面粗糙度,Ra,一般为,10.0,1.25 m,，铜材表面粗糙度,Ra,一般为,10.0,0.63 m,。高速精车,Ra,一般为,0.20,0.025 m,二、铣平面,铣平面主要在铣床上用端面铣刀或圆柱铣刀铣削。用端面铣刀铣削称端铣；用圆柱铣刀铣削称周铣。端铣加工质量好,生产率高,是目前铣平面常用的方法。精铣平面的精度可达,IT9-IT8,，对于加工钢材，通过精铣，表面粗糙度,Ra,一般可达,1.25,0.63 m,，对于加工铜材，精铣表面,Ra,为,0.63,0.20 m,，精铣轻合金，表面粗糙度,Ra,小于,0.63 m,。端铣硬化程度平均为,140%,160%,，硬化深度平均为,40,100 m,。周铣硬化程度平均为,120%,140%,，硬化深度平均为,40,80 m,。,三、刨平面,刨平面也是平面加工的主要方法。刨平面的加工精度可达,IT9-IT8,，精刨钢材表面粗糙度,Ra,可达,1.25,0.63 m,，精刨铜材表面粗糙度,Ra,不大于,0.63 m,，精刨轻合金表面粗糙度,Ra,不大于,1.25 m,，特别适合单件小批量生产。,四、磨平面,磨平面是平面的精加工方法，一般在平面磨床上进行，主要用于中、小零件高精度表面和淬硬平面的加工，加工精度可达,IT6,，研磨及超精加工精度可达,IT5,以上，一般精磨表面粗糙度,Ra,为,1.25,0.2 m,，更高精度的磨削可采用镜面磨、研磨及超精加工表面粗糙度,Ra,可达,0.10,0.0063 m,。磨削未淬硬钢硬化程度平均为,140%,160%,，硬化深度平均为,30,60 m,，研磨硬化程度平均为,110%,170%,，硬化深度很小，仅为,3,7 m,。,如图,18-4,所示支架套左端面,B,是止推面，要求有较小的表面粗糙度，表面粗糙度,Ra,为,0.04 m,，尺寸精度达,IT8,，从支架套零件的技术要求看，支架套内、外表面间的同轴度及端面与孔轴线的垂直度一般均有较高的要求。为保证这些要求通常采在一次安装中完成内、外表面及端面的全部加工，例粗车、半精车工序，这种方法消除了工件的安装误差，可获得很高的相对位置精度。,左端面,B,经过粗车、半精车、磨平面后达不到表面粗糙度,Ra,为,0.04 m,。所以必需经过粗研左端面达到,Ra0.16 m,，精研左端面至,Ra0.04 m,，精度达到,IT8,。左端面,B,加工方案为：粗车,半精车,磨,粗研,精研，获得表面粗糙度,Ra,为,0.04 m,，精度达到,IT8,。,18.4,齿轮加工,加工一般齿形的方法有成形法和展成法两种：,成形法,使用与齿槽形状相同的成形刀具在毛坯上加工出齿形的方法。,展成法,它是利用一对渐开线齿轮或齿轮齿条相互啮合运动的原理，把其中一个齿轮或齿条做成具有切削能力的刀具来完成齿形加工的一种方法。,一、成形法,用铣削方法加工齿轮是成形法的一种，这种方法简单，但生产率不高，加工精度较低,(,一般不超过,9,级,),，适用于单件小批生产。,一般在普通卧式铣床或立式铣床上用成形法加工齿轮，此时铣刀的旋转是主运动，被切齿的毛坯随工作台作纵向进给运动。当一个齿槽切好后利用分度头进行分度，再依次加工另一个齿槽，直到切完所有齿槽为止，如图,18-5,所示。,二、展成法,1,滚齿,2,插齿,3,刨齿,4,剃齿加工,5,磨齿、珩齿和研磨齿轮,本章小结,本章主要介绍了外圆、平面、齿轮的各种加工方法。,外圆加工的主要方法是车削和磨削。车削外圆的方法既适用于单件小批量生产，也适用于成批大量生产。磨削加工通常是精加工，适用于硬度较高的工件。圆孔的精加工方法有车、铰、拉、镗、磨、珩、研等。,圆孔的精加工方法有车、铰、拉、镗、磨、珩、研等。车孔一般只能加工回转体零件的中央孔和小型叉杆类零件上的轴承孔。铰孔可以提高其尺寸精度、获得较小表面粗糙度的方法。镗孔可用于粗加工、半精加工、精加工和细加工，适用于除淬火钢外的各种材料的镗孔。,拉削加工只能加工通孔。磨削和珩磨用于淬火钢、硬度高的不淬火钢和铸铁件。研磨是高精度加工孔的一种方法，用于钢件、铸铁件、有色金属件的加工。,平面可以采用车、铣、刨、磨、拉等加工方法。要求更高的精密平面，可用刮研、研磨、镜面磨等光整加工。车削平面适用于轴、轮、盘、套等回转体、台阶面。铣平面主要在铣床上用端面铣刀或圆柱铣刀铣削。刨削主要用于狭长平面的加工。磨平面主要用于中、小零件高精度表面和淬硬平面的加工。齿形的切削方法有成形法和展成法。成形法方法简单，但生产率不高，加工精度较低，适用于单件小批生产。展成法需要专用设备，生产率高，加工精度高，适用于批量生产。,