热加工工艺基础第三章 外圆表面的加工.ppt

第三章外圆表面的加工 3 1概述 P53 外圆表面是轴类 圆盘类和套筒类零件的主要表面 同时也可能是这些零件的辅助表面 外圆表面的加工在零件加工中占有很大的比重 外圆表面的技术要求 1 尺寸精度 2 形状精度 3 位置精度 4 表面质量 3 2外圆表面加工方法及特点 P53 外圆面的加工主要采用车削和磨削两种方法 要求精度高 粗糙度低时 还可能要用到光整加工的研磨 超精加工和抛光 一 车削外圆 P53 车削时 工件作旋转的主运动 刀具作直线的进给运动 单件小批量生产时 车外圆是在普通车床上进行 大型圆盘类零件在立式车床上加工 成批或大批量生产时 广泛使用转塔车床进行加工 常见车床类型有 普通车床 立式车床 自动车床 液压仿形车床 数控车床 车床类型视频 车床应用视频 CA6140车床的功能 一 车削外圆 P53 由于车刀的几何角度不同和切削用量不同 车削的精度和表面粗糙度也不同 因此 车削外圆可分为 1 粗车 IT12 IT11 50 12 5um 较大的ap f值 小的切削速度v以提高生产率 2 半精车 IT10 IT9 6 3 3 2um ap f值均比粗车时要小 3 精车 IT8 IT7 1 6 0 8um 高速或低速精车 车床要具备很高的精度和刚度 刀刃要锋利 采用金刚石或细晶粒硬质合金 4 精细车 IT6 0 8 0 4um 低的ap f值 大的切削速度v 车削外圆的特点 P54 1 车削过程平稳 切削力变化小 可采用高速切削和强力切削 2 车刀制造简单 费用低 3 易保证外圆面和其它表面的位置精度 即一次装夹 可完成几道工序 4 适合加工各种材料 如种钢铁 有色金属和非金属材料 但不能加工HRC30以上的淬硬件 二 磨削外圆 P54 外圆磨削是外圆精加工的主要方法 粗磨就可达到精车的效果 IT8 IT7 Ra值为1 6 1 8um 精磨可达到精细车的效果 IT6 Ra值为0 4 0 2um 外圆磨削常在外圆磨床和万能外圆磨床上进行 外圆磨削可采用纵磨法 横磨法 深磨法 也可在无心磨床上进行加工 磨削加工视频 外圆磨削加工 1 纵磨法 P54 P55图3 1为纵磨法示意图 主运动为砂轮的高速旋转 进给运动有三个 a 圆周进给 即工件旋转 b 纵向进给 工件直线往复运动 与工作台一起 c 砂轮周期性的横向进给 纵磨法的特点 a 精度较高 Ra值较小 每次磨削深度很小 多次横向进给磨去全部余量 b 生产率低 适用单件小批量处产 c 特别适合细长轴磨削 磨削力小 进给量小 2 横磨法 P54 P55图3 2为横磨法示意图 主运动为砂轮的高速旋转 进给运动有二个 a 圆周进给 即工件旋转 b 砂轮的横向进给 横磨法的特点 a 工件不作纵向往复运动 b 磨削力大 发热多 温度高 砂轮与工件接触面大 c 适合批量生产加工精度较低 刚性较好的工件 3 深磨法 P54 P55图3 3为深磨法示意图 工件的运动与纵磨法相同 但在一次走刀中磨去全部余量 因此砂轮不作横向进给运动 深磨法的特点 a 生产率高 适宜于磨削刚性大的短轴 b 磨削深度可达0 1 0 35mm 纵向进给量较小 一般f 1 2mm r 约为纵磨法的15 4 无心外圆磨削 P55 无心外圆磨削如P55图3 4所示 不用顶尖支承 即所谓无心磨削 磨轮高速旋转 导轮低速旋转 工件与导轮之间磨擦较大 所以工件以导轮带动旋转 导轮轴线相对于工件轴线倾斜了一个1 5 的角度 所以导轮与工件接触点线速度可分解为 V导 V工 V通V工为工件的旋转速度 即圆周进给速度 V通为工件轴向移动速度 即纵向进给速度 生产率很高 主要用于小件的大批量生产 无心外圆磨削视频 2 外圆磨削的特点 P56 1 较容易达到高的精度和较低的Ra值 同时形位误差也小 原因 磨床结构刚性好 运动机构精确 磨粒锐利 微细 分布稠密 2 可磨削淬火和未淬火钢件和铸铁件 刀具 硬质合金等 但不适合磨削有色金属件 3 磨削温度高达1000 工件表面易烧伤 使表面硬度降低 且易产生表面裂纹 工件表里温度不一致 应力大 所以磨削时要大量使用切削液 三 外圆表面的光整加工 P58 光整加工的共同特点 加工余量极小或没有 一般小于0 1mm 精度很高 一般为IT5 IT6 Ra值很低 一般为0 1 0 008um 加工轨迹一般为复杂的网状轨迹 一般不能提高形状 位置精度 研磨 超精加工和抛光 P58 研磨 是一种常用的光整加工方法 它采用研具与磨料从工件表面磨去一层极薄金属 用于外圆表面 可使加工精度提高到IT6 IT5 表面粗糙度降达Ra0 1 0 008 m 超精加工 是将工件装夹在顶尖上作低速回转 装有油石的磨头轻压在工件上作短距离密集交叉的网状轨迹运动 P61图3 13 从而获得良好的表面质量 它仅能除去表面的细观凸起 不能提高加工精度 因面对前道工序要求较高 抛光 是用涂有抛光膏的软轮对表面进行高速光整加工的过程 抛光可使表面的粗糙度Ra降到0 012 m 但不能提高工件的加工精度 3 3外圆表面加工方案的选择 P62 外圆表面的加工方案如表3 1所示 可作为拟定实施方案的基本依据 外圆表面加工方案的选择 除应满足技术要求之外 还与零件的材料 热处理 零件结构 生产类型 设备等密切相关 淬火钢件 采用先车后磨 淬火放在车磨之间 不淬火钢件和铸铁件 一般应先车后磨 因为磨较容易达到高的精度和较低的Ra值 有色金属件 采用车车车车研磨 作业 P63 第8 9 题 CA6140车床的功能 床身 横向进给手柄 脚踏操作板 尾座 横向进给机构 砂轮架 内