毕业设计箱体零件工艺设计

编号： 沙洲工学院2008届毕业论文题目：对箱体零件加工工艺的分析及研究 动力工程 系数控技术 专业班 级： 05数控技术 学 号: xxx 姓 名： xxx 指导教师： xxx .2008 年 7 月摘要 本文主要对箱体零件的加工方法的研究和说明,箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。 关键词：加工工艺 精度 定位Abstract :This article mainly to the box body components processing methods research and showing, the box body class components is the machine and parts foundation, it components and so on machine and parts axis, bearing, wrap and gear assembles according to certain mutual position relations a whole, and is coordinated its movement according to the predetermined transmission relations. Therefore, the box bodys processing quality not only affects its assembly precision and the movement precision, moreover affects machines work precision, the operational performance and the life. Keywords :Processing craft precision Localization 目录引 言 (1)第1章 企业概况(2)第2章 箱体零件加工工艺及案例分析(2) 第2.1节 主轴箱加工工艺过程(2) 第2.2节 箱体类零件加工工艺分析(3)第3章 分离式齿轮箱体加工工艺过程及其分析(6)第3.1节 分离式箱体的主要技术要求（7）第3.2节 分离式箱体的工艺特点（8）第4章 总结体会（9）第4.1节 概述（9）第4.2节 平面加工方法和平面加工方案（12） 参考文献 （21）引言箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。第1章 企业概况张家港中利机械始创于2003年12月26日，现拥有2个厂区，现有员工100余人。公司位于长江三角洲新兴港口城市张家港市锦丰镇耕余村。第2章 箱体零件加工工艺及案例分析第2.1节 减速器箱体加工工艺过程如图8-2所示为某减速器箱体图，表8-8为该主轴箱小批量生产的工艺过程。表8-9为该主轴箱大批量生产的工艺过程。第2.2节 箱体类零件加工工艺分析1主要表面加工方法的选择箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削如图8-68所示。箱体支承孔的加工，对于直径小于 50mm 的孔，一般不铸出，可采用钻扩（或半精镗）铰（或精镗）的方案。对于已铸出的孔，可采用粗镗半精镗精镗（用浮动镗刀片）的方案。由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。2拟定工艺过程的原则（l）先面后孔的加工顺序。箱体主要是由平面和孔组成这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。（2）粗精加工分阶段进行。粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。（3）合理地安排热处理工序。为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切削加工时产生的内应力。对于特别精密的箱体（如坐标镗床主轴箱箱体），在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效。箱体人工时效的方法，除加热保温外也可采用振动时效。3定位基准的选择（l）粗基准的选择。在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求。 在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀，孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚。 装人箱体内的回转零件（如齿轮、轴套等）应与箱壁有足够的间隙。 注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。为了满足上述要求，通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。表8-9某主轴箱大批生产工艺过程中，以 I 孔和 孔作为粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其他支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证主轴孔和其他支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装人箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法，进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。表8-9某主轴箱大批生产工艺过程中，铣顶面以 孔和 孔直接在专用夹具上定位。在单件小批生产时，由于毛坯精度低，一般以划线找正法安装。表8-8某主轴箱小批生产工艺过程中的序号40规定划线，划线时先找正主轴孔中心，然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工箱体时按所划的线找正安装工件，则体现了以主轴孔作粗基准。（2）精基准的选择。为了保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，箱体类零件精基准选择常用两种原则：基准统一原则、基准重合原则。 一面两孔（基准统一原则）。在多数工序中，箱体利用底面（或顶面）及其上的两孔作定位基准，加工其他平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差。如表8-9某主轴箱大批生产工艺过程中以顶面及其上两孔 28H7为定位基准，采用基准统一原则。 三面定位（基准重合原则）。箱体上的装配基准一般为平面，而它们又往往是箱体上其他要素的设计基准。因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高箱体各主要表面的相互位置精度。表8-8某主轴箱小批生产过程中即采用基准重合原则。由分析可知，这两种定位方式各有优缺点，应根据实际生产条件合理确定。在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。另外箱体中间孔壁上有精度要求较高的孔需要加工时，需要在箱体内部相应的地方设置镗杆导向支承架，以提高镗杆刚度。因此可根据工艺上的需要，在箱体底面开一矩形窗口，让中间导向支承架伸人箱体。产品装配时窗口上加密封垫片和盖板用螺钉紧固。这种结构形式已被广泛认可和采纳。若箱体结构不允许在底面开窗口，而又必需在箱体内设置导向支承架，中间导向支承需用吊架装置悬挂在箱体上方，如图8-69所示。由于吊架刚度差，安装误差大，影响孔系精度且吊装困难，影响生产率。图2-11第3章 分离式齿轮箱体加工工艺过程及其分析一般减速箱，为了制造与装配的方便，常做成可分离的。如图8-70所示： 第3.1节 分离式箱体的主要技术要求 对合面对底座的平行度误差不超过 0.5 / 10000 。 对合面的表面粗糙度 Ra 值小于 1.6 m ，两对合面的接合间隙不超过。 0.03mm 。 轴承支承孔必须在对合面上，误差不超过 0.2 mm 。 轴承支承孔的尺寸公差为 H7 ，表面粗糙度 Ra 值小于 1.6 m ，圆柱度误差不超过孔径公差之半，孔距精度误差为 0.05 0.08mm 。 第3.2节 分离式箱体的工艺特点分离式箱体的工艺过程见表8-10 表8-12 。由表可见，分离式箱体虽然遵循一般箱体的加工原则，但是由于结构上的可分离性，因而在工艺路线的拟订和定位基准的选择方面均有一些特点。1工艺路线分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于整个加工过程分为两大阶段：第一阶段先对箱盖和底座分别进行加工，主要完成对合面及其他平面与紧固孔和定位孔的加工，为箱体的合装做准备；第二阶段在合装好的箱体上加工孔及其端面。在两个阶段之间安排钳工工序，将箱盖和底座合装成箱体，并用两销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和拆装后的重复精度。2定位基准（l）粗基准的选择。分离式箱体最先加工的是箱盖和箱座的对合面。分离式箱体一般不能以轴承孔的毛坯面作为粗基准，而是以凸缘不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘 A 面，底座以凸缘 B 面为粗基准。这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀，减少箱体合装时对合面的变形。（2）精基准的选择。分离式箱体的对合面与底面（装配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求：轴承孔轴线应在对合面上，与底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。为了保证以上几项要求，加工底座的对合面时，应以底面为精基准，使对合面加工时的定位基准与设计基准重合；箱体合装后加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两定位孔组成典型的“一面两孔”定位方式。这样，轴承孔的加工，其定位基准既符合基准统一原则，也符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与对合面的重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。第4章 总结体会通过细心观察,我总结了箱体类零件加工的一般工艺过程。 第4.1节 概述一、箱体类零件的功用和结构特点箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。常见的箱体类零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸体和机座等。根据箱体零件的结构形式不同可分为整体式箱体 图8-1（a）、（b）、（d） 和分离式箱体，图8-1(c)两大类。前者是整体铸造、整体加工，加工较困难，但装配精度高：后者可分别制造，便于加工和装配但增加了装配工作量。箱体的结构形式虽然多种多样，但主要特点仍有共同之处：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的 15 20 。二、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯（一）箱体零件的主要技术要求箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高。以某车床主轴箱，图8-2为例，箱体零件的技术要求主要可归纳如下。1主要平面的形状精度和表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。一般箱体主要平面的平面度在 0.1 0.03mm ，表面粗糙度 Ra 值为 2.5 0.63 mm，各主要平面对装配基准面垂直度为 01 / 300。2孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为 IT6 ，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度 Ra 值为 0.63 0.32 m 。其余支承孔尺寸精度为 IT7 T6，表面粗糙度 Ra 值为 2.5 0.63 m 。3主要孔和平面相互位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否则，不仅装配有困难，而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为 0.12 0.05mm ，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取 0.1 0.04mm 。同一轴线上孔的同轴度公差一般为 0.04 0.01mm 。支承孔与主要平面的平行度公差为 0.1 0.05mm 。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为 0.1 0.04mm 。 第4.2节 平面加工方法和平面加工方案平面加工方法有刨、铣、拉、磨等，刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。此外还有刮研、研磨、超精加工、抛光等光整加工方法。采用哪种加工方法较合理，需根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。一、刨削刨削是单件小批量生产最常用的平面加工方法，加工精度一般可达 IT9 IT7 级，表面粗糙度 Ra 值为 12.5 1.6 m 。刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行，如图8-3所示。刨削的主运动是变速往复直线运动。因为在变速时有惯性，限制了切削速度的提高，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。但刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，通用性强。因此在单件、小批生产中，特别是加工狭长平面时被广泛应用。当前，普遍采用宽刃刀精刨代替刮研，能取得良好的效果。采用宽刃刀精刨，切削速度较低（2 5m / min ），加工余量小（预刨余量 0.08 0.12 mm ，终刨余量 0.03 0.05 mm ），工件发热变形小，可获得较小的表面粗糙度值（Ra值为 0.8 0.25 m）和较高的加工精度（直线度为 002 / 1000 ），且生产率也较高。图8-4所示为宽刃精刨刀前角为 100 150 有挤光作用；后角为50，可增加后面支承，防止振动；刃倾角为 30 50 。加工时用煤油作切削液。二、铁削铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法，利用各种铣床、铣刀和附件，可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面，如图8-5所示。一般经粗铣、精铣后，尺寸精度可达 IT9 IT7，表面粗糙度 Ra 值可达 12.5 0.63 m 。铣削的主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件的直线运动。图8-6所示为圆柱铣刀和面铣刀的切削运动。（一）铣削的工艺特征及应用范围铣刀由多个刀齿组成，各刀齿依次切削，没有空行程，而且铣刀高速回转，因此与刨削相比，铣削生产率高于刨削，在中批以上生产中多用铣削加工平面。当加工尺寸较大的平面时，可在龙门铣床上，用几把铣刀同时加工各有关平面，这样，既可保证平面之间的相互位置精度，也可获得较高的生产率。铣削工艺特点如下。1生产效率高但不稳定由于铣削属于多刃切削，且可选用较大的切削速度，所以铣削效率较高。但由于各种原因易导致刀齿负荷不均匀，磨损不一致从而引起机床的振动，造成切削不稳，直接影响工件的表面粗糙度。2断续切削铣刀刀齿切入或切出时产生冲击，一方面使刀具的寿命下降，另一方面引起周期性的冲击和振动。但由于刀齿间断切削，工作时间短，在空气中冷却时间长，故散热条件好，有利于提高铣刀的耐用度。3半封闭切削由于铣刀是多齿刀具，刀齿之间的空间有限，若切屑不能顺利排出或没有足够的容屑槽，则会影响铣削质量或造成铣刀的破损。所以选择铣刀时要把容屑槽当作一个重要因素考虑。（二）铣削用量四要素如图8-7所示，铣削用量四要素如下。1 铣削速度铣削速度指铣刀旋转时的切削速度。式中： c 铣削速度， m / min ; do 铣刀直径， mm ; n 铣刀转速， r: / min 2进给量进给量指工件相对铣刀移动的距离，分别用三种方法表示： 每转进给量 f ，指铣刀每转动一周，工件与铣刀的相对位移量，单位为 m r 每齿进给量 fz ，指铣刀每转过一个刀齿，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为 mm / z 。 进给速度 f ，指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为 mm / min 。通常情况下，铣床加工时的进给量均指进给速度f 。三者之间的关系为：式中： z 铣刀齿数； n 铣刀转数， r / min 。3铣削深度铣削深度。p指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。4铣削宽度铣削宽度。指垂直于铣刀轴线并垂直于进给方向度量的切削层尺寸。（三）铣削方式及其合理选用1铣削方式的选用铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动关系。（1）周铣法（圆周铣削方式）。周铣法铣削工件时有两种方式，即逆铣与顺铣。铣削时若铣刀旋转切人工件的切削速度方向与工件的进给方向相反称为逆铣，反之则称为顺铣。 逆铣。如图8-8（a）所示，切削厚度从零开始逐渐增大，当实际前角出现负值时，刀齿在加工表面上挤压、滑行，不能切除切屑，既增大了后刀面的磨损，又使工件表面产生较严重的冷硬层。当下一个刀齿切人时，又在冷硬层表面上挤压、滑行，更加剧了铣刀的磨损，同时工件加工后的表面粗糙度值也较大。逆铣时，铣刀作用于工件上的纵向分力Ff总是与工作台的进给方向相反，使得工作台丝杠与螺母之间没有间隙，始终保持良好的接触，从而使进给运动平稳；但是，垂直分力 FfN 的方向和大小是变化的，并且当切削齿切离工件时， FfN 向上，有挑起工件的趋势，引起工作台的振动，影响工件表面的粗糙度。 顺铣。如图8-8（b）所示，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压、滑行现象，并且垂直分力 FfN 始终压向工作台从而使切削平稳，提高铣刀耐用度和加工表面质量；但纵向分力 Ff 与进给运动方向相同，若铣床工作台丝杠与螺母之间有间隙，则会造成工作台窜动，使铣削进给量不匀，严重时会打刀。因此，若铣床进给机构中没有丝杠和螺母消除间隙机构，则不能采用顺铣。（2）端铣削方式。端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种方式。 对称铣削。如图8-9（a）所示，铣刀轴线始终位于工件的对称面内，它切人、切出时切削厚度相同，有较大的平均切削厚度。一般端铣多用此种铣削方式，尤其适用于铣削淬硬钢。 不对称逆铣。如图8-9（b）所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切人时切削厚度最小，切出时切削厚度最大。这种加工方法，切人冲击较小，切削力变化小，切削过程平稳，适用于铣削普通碳钢和高强度低合金钢，并且加工表面粗糙度值小刀具耐用度较高。 不对称顺铣。如图8-9（c）所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切出时切削厚度最小，这种铣削方法适用于加工不锈钢等中等强度和高塑性的材料。2铣削用量的选择铣削用量的选择原则是“在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。在工艺系统刚性所允许的条件下首先应尽可能选择较大的铣削深度 ap 和铣削宽度 ac ；其次选择较大的每齿进给量fz；最后根据所选定的耐用度计算铣削速度c 。（1）铣削探度 ap 和铣削宽度 ac 。的选择。对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量 8mm ，且工艺系统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量 0.5 2mm 以后，应尽可能一次去除多余余量；当余量 8mm 时，可分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系：对于圆柱铣刀，铣削深度 ap 应小于铣刀长度，铣削宽度ac 。的选择原则与端铣刀铣削深度的选择原则相同。（2）进给量的选择。每齿进给量几是衡量铣削加工效率水平的重要指标。粗铣时 fz 主要受切削力的限制，半精铣和精铣时，人主要受表面粗糙度限制。 fz 推荐值见表8-1。（3）铣削速度c 的确定。铣削速度的确定可查铣削用量手册，如 机械加工工艺人员手册 等。3铣刀的选择铣刀直径通常根据铣削用量选择，一些常用铣刀的选择方法见表8-2和表8-3 。注：如 ap 和ac不能同时与表中数值统一，而 ap（圆柱铣刀）或ac（端铣刀）选择铣刀义较大时，主要应根据 ap（圆柱铣刀）或 ac（端铣刀）选择铣刀直径。三、磨削平面磨削与其他表面磨削一样具有切削速度高、进给量小、尺寸精度易于控制及能获得较小的表面粗糙度值等特点，加工精度一般可达 IT7 T5 级，表面粗糙度 Ra 值可达 1.6 0.2 m 。平面磨削的加工质量比刨削和铣削都高，而且还可以加工淬硬零件。因而多用于零件的半精加工和精加工。生产批量较大时，箱体的平面常用磨削来精加工。在工艺系统刚度较大的平面磨削时，可采用强力磨削，不仅能对高硬度材料和淬火表面进行精加工，而且还能对带硬皮、余量较均匀的毛坯平面进行粗加工。同时平面磨削可在电磁工作平台上同时安装多个零件，进行连续加工，因此，在精加工中对需保持一定尺寸精度和相互位置精度的中小型零件的表面来说，不仅加工质量高，而且能获得较高的生产率。平面磨削方式有平磨和端磨两种。1平磨如图8-10（a）所示，砂轮的工作面是圆周表面，磨削时砂轮与工件接触面积小，发热小、散热快、排屑与冷却条件好，因此可获得较高的加工精度和表面质量，通常适用于加工精度要求较高的零件。但由于平磨采用间断的横向进给，因而生产率较低。2端磨如图8-10（b）所示，砂轮工作面是端面。磨削时磨头轴伸出长度短，刚性好，磨头又主要承受轴向力，弯曲变形小，因此可采用较大的磨削用量。砂轮与工件接触面积大，同时参加磨削的磨粒多，故生产率高，但散热和冷却条件差，且砂轮端面沿径向各点圆周速度不等而产生磨损不均匀，故磨削精度较低。一般适用于大批生产中精度要求不太高的零件表面加工，或直接对毛坯进行粗磨。为减小砂轮与工件接触面积，将砂轮端面修成内锥面形，或使磨头倾斜一微小的角度，这样可改善散热条件，提高加工效率。磨头倾斜磨出的平面中间略成凹形，但由于倾斜角度很小，下凹量极微。磨削薄片工件时，由于工件刚度较差，工件翘曲变形较为特殊。变形的主要原因有两个。（l）工件在磨削前已有挠曲度（淬火变形）。当工件在电磁工作台上被吸紧时，在磁力作用下被吸平，但磨削完毕松开后，又恢复原形，如图8-11（a）所示。针对这种情况，可以减小电磁工作台的吸力，吸力大小只需使工件在磨削时不打滑即可，以减小工件的变形。还可在工件与电磁工作台之间垫人一块很薄的纸或橡皮（0.5mm 以下），工件在电磁工作台上吸紧时变形就能减小，因而可得到平面度较高的平面，如图8-11（b）所示。( 2 ）工件磨削受热产生挠曲。磨削热使工件局部温度升高上层热下层冷，工件就会突起，如两端被夹住不能自由伸展，工件势必产生翘曲。针对这种情况，可用开槽砂轮进行磨削。由于工件和砂轮间断接触改善了散热条件，而且工件受热时间缩短，温度升高缓慢。磨削过程中采用充足的冷却液也能收到较好的效果。四、平面的光整加工对于尺寸精度和表面粗糙度要求很高的零件，一般都要进行光整加工。平面的光整加工方法很多，一般有研磨、刮研、超精加工、抛光。下面分别介绍研磨和刮研。（一）研磨研磨加工是应用较广的一种光整加工。加工后精度可达 IT5 级，表面粗糙度 Ra 值可达 0.1 0.006 m 。既可加工金属材料，也可加工非金属材料。研磨加工时，在研具和工件表面间存在分散的细粒度砂粒（磨料和研磨剂），在两者之间施加一定的压力，并使其产生复杂的相对运动，这样经过砂粒的磨削和研磨剂的化学、物理作用，在工件表面上去掉极薄的一层，获得很高的精度和较小的表面粗糙度。研磨的方法按研磨剂的使用条件分以下三类：1干研磨研磨时只需在研具表面涂以少量的润滑附加剂。如图8-12（a）所示，砂粒在研磨过程中基本固定在研具上，它的磨削作用以滑动磨削为主。这种方法生产率不高，但可达到很高的加工精度和较小的表面粗糙度值（Ra 值为 0.02 0.01 m ）。2湿研磨在研磨过程中将研磨剂涂在研具上，用分散的砂粒进行研磨。研磨剂中除砂粒外还有煤油、机油、油酸、硬脂酸等物质。在研磨过程中，部分砂粒存在于研具与工件之间，如图8-12（b）所示。此时砂粒以滚动磨削为主，生产率高，表面粗糙度 Ra 值为 0.04 0.02m ，一般作粗加工用，但加工表面一般无光泽。3软磨粒研磨在研磨过程中，用氧化铬作磨料的研磨剂涂在研具的工作表面，由于磨料比研具和工件软，因此研磨过程中磨料悬浮于工件与研具之间，主要利用研磨剂与工件表面的化学作用，产生很软的一层氧化膜，凸点处的薄膜很容易被磨料磨去。此种方法能得到极细的表面粗糙度（Ra为 0.02 0.01 m ）。（二）刮研刮研平面用于未淬火的工件，它可使两个平面之间达到紧密接触，能获得较高的形状和位置精度，加工精度可达 IT7 级以上，表面粗糙度Ra值为 0.8 0.1 m 。刮研后的平面能形成具有润滑油膜的滑动面，因此能减少相对运动表面间的磨损和增强零件接合面间的接触刚度。刮研表面质量是用单位面积上接触点的数目来评定的，粗刮为 1 2 点/cm2，半精刮为 2 3 点cm2 ，精刮为 3 4 点/cm2。刮研劳动强度大，生产率低；但刮研所需设备简单，生产准备时间短，刮研力小，发热小，变形小，加工精度和表面质量高。此法常用于单件小批生产及维修工作中。五、平面加工方案及其选择表3-16为常用平面加工方案。应根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求和生产类型等情况正确选择平面加工方案。参考文献1. 机械设计基础 陈立德主编 高等教育出版社2000年8月第一版2. 机械设计课程设计陈立德主编高等教育出版社2000年8月第一版3. 机械设计与制造工艺简明手册许毓潮 主编 中国电力出版社4. 互换性与测量技术基础陈于萍 主编 机械工业出版社5. 金属工艺学顶德全 主编 机械工业出版社6. 机械制造工程郧建国 主编 机械工业出版社7. 公差与配合手册 任嘉卉主编上海工业出版社 2000年8. 机械加工工艺手册 李洪主编北京出版社 1990年9. 机械零部件手册 余梦生吴宗泽主编 机械工业出版社 1996年10. 机械制造工艺学 李云主编 北京：机械工业出版社 199511. 机械制造技术 李华主编 北京：机械工业出版社 199712. 机械制造工程学 庞怀玉主编 北京：机械工业出版社 199813. 机床夹具设计 徐发仁主编 重庆：重庆大学出版社 199614. 数控机床加工工艺华茂华主编. 北京：机械工业出版社 200215. 数控加工及程序编制基础吴玉华主编 北京：机械工业出版社 1998