第五章 典型表面加工分析.ppt

第五章典型表面加工分析 典型表面加工分析 把组成零件表面的主要几何要素中具有相同几何特征的表面归结为一种类型 按其技术要求 采用恰当的工艺组合 从而获得符合要求的工件表面的过程 1 在考虑加工工艺方法时 应遵循的基本原则 加工方法的经济精度与加工表面技术要求相适应 加工方法和材料的零件材料切削加工性和生产类型相适应 几种加工方法要相互配合表面加工分阶段 粗 精加工要分开 2 1外圆面的加工一 外圆面的技术要求 1 本身精度 包括径向 轴向尺寸精度和形状精度 2 位置精度 与其他表面的相对位置精度 3 表面质量 主要指表面的粗糙度 对于某些重要零件 还要求表层硬度 残余应力和显微组织等 如图所示 3 4 轴的技术要求是这样表达的 二 外圆面加工方案的分析加工外圆面最常见 最有效的方法为 车削和磨削 其中 车削 除淬硬钢不能加工外 几乎所有工程材料都能加工 加工方法不同时 加工精度差别较大 磨削 除塑性较大的有色金属不适合磨削外 多数材料都可磨削 特别是淬硬钢 磨削是唯一的常规加工方法 常见的外圆加工路线如表所示 5 6 根据零件的尺寸精度及表面粗糙度 选择加工路线 7 2孔的加工 常见孔的类型 1 紧固孔和非配合油孔 精度较低 2 回转体零件上的孔 一般精度要求较高 3 箱体类零件上的孔 多为孔系 既有形状要求又有相互位置要求 4 深孔 长径比大于5的孔 5 圆锥孔 多用于配合 一般精度较高 8 一 孔的技术要求 1 本身精度 径向尺寸精度和形状精度较高 2 位置精度 孔与孔 孔与其他表面的相互位置精度要求 3 表面质量 多为表面粗糙度要求 二 孔加工方案的分析按孔的技术要求及尺寸大小 选择加工路线 如表所示 9 10 在实体材料上加工孔的常用路线 大 中尺寸孔的典型加工路线 11 3平面的加工 零件上的平面 按功能一般分为 1 非结合面 除要求外 一般不加工 2 结合面 这类平面都有加工要求 3 导向平面 一般精度要求较高 4 精密测量工具的工作面 12 一 平面的技术要求 1 形状精度 如平面度 直线度 2 位置精度 与其他表面的相对位置精度 3 表面质量 多为表面粗糙度要求 对于有耐磨 耐腐蚀要求的表面 往往有硬度 残余应力 显微组织等要求 13 二 平面加工方案的分析 14 15 4成形面的加工 一 成形面的技术要求一般包括尺寸精度 形状精度和表面质量要求 二 成形面加工方法的分析按成形方法 一般分为 成形法和轨迹法 16 17 刀刃形状与零件截面形状相同 1 成形法 用成形刀具直接加工成形 18 2 轨迹法 利用刀具与工件的相对运动轨迹成形 19 淬硬表面 精度高 磨削或精整加工 5螺纹的加工 按用途螺纹分为 1 紧固螺纹 用于紧固连接 螺纹牙型多数为三角形 普通螺纹 旋入 连接可靠 管螺纹 密封 连接可靠 2 传动螺纹 用于传递运动和动力 丝杠和螺杆等 牙型为梯形和锯齿形 传动准确 可靠 牙接触良好及耐磨 20 一 螺纹的技术要求 尺寸精度 一般要求中径和顶径尺寸精度及螺距精度 形状精度 牙形和角度精度 表面质量 表面粗糙度 21 二 螺纹加工方法的分析 22 加工方法的选择依据于零件的形状 牙型 尺寸 精度 材料 热处理及生产类型 1 攻丝和套扣 用于加工精度要求不高的普通螺纹 2 车螺纹 主要用于单件小批加工各种牙形的较大尺寸内 外螺纹 3 铣螺纹 批量生产时 广泛采用铣削法加工螺纹 4 磨螺纹 常用于淬硬螺纹的精加工 23 1 攻螺纹和套螺纹 公差等级8 6级 表面粗糙度Ra值6 3 1 6 丝锥 攻螺纹 26 套螺纹 扳牙 27 28 2 车螺纹 公差等级9 4级 表面粗糙度Ra值3 2 0 8 29 普通螺纹车刀 30 31 用盘形螺纹铣刀加工螺纹 铣螺纹 32 铣削丝杠 33 容屑槽 34 35 磨螺纹 36 公差等级4 3级 表面粗糙度Ra值0 8 0 1 应用 常用于精加工淬硬螺纹 其他加工方法 滚压螺纹 1 搓丝 2 滚丝 公差等级7 5级 粗糙度Ra值1 6 0 8 公差等级5 3级 粗糙度Ra值0 8 0 2 滚压螺纹与切削螺纹的比较 39 6齿轮齿形的加工 6齿轮齿形的加工 一 齿轮的技术要求 1 传递运动的准确性 2 传动的平稳性 3 载荷分布的均匀性 4 传动侧隙 二 齿轮齿形加工方法的分析 1 成形法 刀具截面形状于齿槽法面形状相同 2 展成法 利用刀具与工件的范成运动加工齿形 40 41 常用齿型加工方法 1 铣齿 9级以下精度 表面粗糙度Ra值6 3 3 2 m 8 43 在万能铣床上用成形铣刀加工齿形 分度头 44 盘状模数铣刀加工齿形 指状模数铣刀加工齿形 铣齿特点 成本低 生产率低 精度低 但铣齿加工范围广 不但能加工直齿 斜齿 而且可加工锥齿 人字齿和齿条 铣刀号与铣削齿数 45 应用 由上表可见每个刀号能加工的齿数有一定的范围 而其中只有一个齿数的齿形是没有齿形误差的 而其它齿数的被加工齿轮都存在原理误差 所以铣齿加工一般仅用于单件小批或维修中加工低精度齿轮 46 2 插齿 8 7级精度 表面粗糙度Ra值1 6 47 一对齿轮啮合原理 48 插齿运动 49 3 滚齿 8 7级精度 表面粗糙度Ra值3 2 1 6 51 52 滚齿原理及运动 进给运动 54 容屑槽 刀齿的作用相当于铣刀的刀齿 滚齿和插齿广泛用于加工精度在7 8级的直齿 斜齿齿轮 同一模数的一把刀具可以加工同一模数不同齿数的齿轮 没有原理误差 4 插齿 滚齿与铣齿的比较 4 插齿 滚齿与铣齿的比较 1 插齿和滚齿精度相当 都高于铣齿 2 插齿齿面表面粗糙度Ra值小 3 生产率 滚齿 插齿 铣齿 4 插齿刀和滚齿刀加工齿轮齿数范围大 二 齿形精加工方法 剃齿 珩齿 磨齿和研齿 1 剃齿 7 6级精度 表面粗糙度Ra值0 8 0 4 58 相当于多把刨刀 59 剃齿原理与运动 应用 用于齿面未淬硬的直齿和斜齿齿轮的精加工 剃齿可提高齿形精度和表面粗糙度 2 珩齿 7 6级精度 表面粗糙度Ra值1 6 0 4 m 4 m 4 3 磨齿 1 成形法磨齿 6 3级精度 表面粗糙度Ra值0 8 0 2 62 砂轮截面形状与齿槽截面形状相同 63