第5章典型表面的加工

.,第五章典型表面的加工方法,外圆表面加工,内孔表面加工,平面加工,成形表面加工,螺纹表面的加工,齿轮齿形的加工,.,第一节外圆表面的加工,一、外圆表面的技术要求,尺寸精度，形状精度，位置精度，表面质量,.,外圆面加工,外圆面的车削,外圆面的磨削,外圆面光整加工,二、外圆面的车削,车削是外圆面的一种主要加工方法，可以是最终加工工序，也可以是中间工序。,外圆车削方法,各种车刀车削中小型零件外圆的方法如图9-1所示。随着车刀的几何角度、刃磨质量以及采用的切削用量不同，车削的精度和表面粗糙度也不同。车削可分为下列几种：,粗车粗车的主要目的是从毛坯上切去多余的材料，使其接近工件的形状和尺寸。一般采用大的切削深度、较大的进给量和中等或较低的切削速度，以获得较高的生产率。粗车后一般可达到IT12IT11级精度，表面粗糙度值为Ra5012.5m,半精车半精车是在粗车的基础上进行的，目的是使工件具有中等精度和表面粗糙度，其切削深度和进给量均比粗车小，常作为高精度外圆表面磨削或精车前的预加工。半精车后一般可达到IT10IT9级精度，表面粗糙度值为Ra6.33.2m,精车精车的目的是使工件表面具有较高的精度和表面粗糙度,可作为高精度外圆表面的最终加工,也可作为光整加工前的预加工.因此,车床要具有较高的精度，合理选用车刀几何角度，采用更小的切削深度和适当的进给量，切削速度一般较高。精车后一般可达IT8IT7级精度，表面粗糙度值为Ra1.60.8m,精度较高的毛坯可不经过粗加工而直接进行半精车和精车。,细车细车是一种光整加工方法，切削深度和进给量都很小，而切削速度很高。细车后一般可达到IT5IT6级精度，表面粗糙度值为Ra0.80.2m。在加工直径较大的高精度外圆面时，常以细车代替磨削。由于磨削韧性较大的非铁金属工件时，容易引起砂轮堵塞，故高速细车常用来加工此类工件并且可获得比钢件和铸件更小的表面粗糙度Ra0.40.1m,三、外圆表面的磨削,用砂轮去除切屑的过程称为磨削，是精加工外圆的主要方法，一般在半精车后进行,外圆表面磨削时选用砂轮的磨料粒度和修整质量及磨削用量的不同，磨削也分为粗磨和精磨。粗磨尺寸精度可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值不大于1.60.8m;精磨尺寸精度可达IT6IT5，表面粗糙度Ra值不大于0.40.2m。,磨削外圆与精车外圆的比较,外圆面的光整加工,1、研磨2、抛光3、超精加工。,1）加工质量2）加工材料3）加工的经济性,外圆表面加工方案分析,1、低精度外圆表面的加工（IT12IT11，Ra5012.5m）,2、中等精度外圆表面的加工（IT10IT9，Ra6.33.2m）,3、较高精度外圆表面的加工（IT8IT7，Ra1.60.8m）,4、高精度外圆表面的加工（IT6IT5，Ra0.40.2m）,粗车即可,粗车半精车,粗车半精车粗磨精磨,粗车半精车精车精细车,粗车半精车粗磨,粗车半精车精车,.,本节总结,举例：下面是CNC320数控车床的主轴零件图，根据图纸要求确定各外圆的加工方法。,解：1、分析图纸（结合装配图，讲解零件图各部位的作用和要求），确定要加工的外圆表面。,综上所述，外圆面的加工方法主要为车削和磨削两种，主要的加工设备是车床和磨床。其中外圆的粗加工和半精加工主要以车削为主，外圆面精加工主要以磨削为主。,.,第二节孔加工,扩孔,铰孔,镗孔,拉孔,磨孔,钻孔,深孔加工,.,常见内孔表面：配合用孔非配合用孔深孔圆锥孔,一、内孔表面的技术要求,尺寸精度形状精度位置精度表面质量,.,二、内孔表面加工工艺特点,刀具尺寸被加工孔径限制,散热条件差,.,三、内孔表面加工方案分析,1、低精度内孔表面的加工（IT10以下，Ra5012.5m）,钻孔,2、中等精度内孔表面的加工（IT10IT9，Ra6.33.2m）,钻孔扩孔（孔径小于30）钻孔粗镗孔,3、较高精度内孔表面的加工（IT8IT7，Ra1.60.8m）,钻孔扩孔铰孔（孔径小于20）钻孔粗镗精镗钻孔镗或扩磨孔钻孔拉孔,.,4、高精度内孔表面的加工（IT7IT6，Ra0.80.4m）,钻孔扩孔或镗粗铰精铰（孔径小于12）钻孔扩或镗孔粗磨精磨钻拉精拉,5、精密内孔表面的加工（IT6以上，Ra0.40.025m）,视情况分别用手铰,精细铰,精拉,精磨,研磨,珩磨,挤压或滚压等精细加工方法加工,.,.,.,轴承位,.,142,2、查出对应的公差等级,142IT10,IT6,IT6,IT6,IT10,IT6,3、找出对应的表面粗糙度要求,142,.,4、相应的加工方法,1）142外圆表面，采用车削方法加工即可（最好能分粗、半精加工）。机床用卧式车床加工可达到图纸要求。,2）,和,外圆表面，采用车削方法加工即可（要分粗、精加工，若考虑形位公差，,最好能用磨削精加工）。先用卧式车床进行粗、,半和精加工，后用外圆磨床精加工。,3）和外圆表面，,采用车削和磨削两种加工方法（要分粗、半、精车加工，留磨削余量）。先用卧式车床进行粗、半和精加工，后用外圆磨床精加工。,.,4）和外圆面，采用车削方法加工即可（分粗、半、和精加工）。采用卧式车床加工可达到图纸要求。,.,第三节平面加工,车削平面,铣削平面,拉削平面,磨削平面,平面的光整加工,.,常见平面：结合面非结合面导向平面精密量具表面,一、平面的技术要求,形状精度位置精度表面质量,二、外圆表面加工方案分析,1、低精度平面的加工（Ra5012.5m）,2、中等精度平面的加工（Ra6.31.6m）,3、高精度平面的加工（Ra0.80.2m）,粗车、粗铣、粗刨,粗刨精刨（适用加工狭长平面）粗铣床精铣（适用加工宽大平面）粗车精车（适用加工回转平面）粗插精插（适于加工封闭的内表面）,粗刨精刨宽刃精刨,粗铣精铣高速精铣,.,粗铣精铣磨削,粗铣拉削,4、精密平面的加工（Ra0.40.12m）,.,.,第四节成形表面的加工,成形表面的形式很多，归纳起来有回转式成形面、直线式成形面、立体式成形面及曲线凸轮表面等。,一、成形表面的技术要求,尺寸精度形状精度位置精度表面质量,二、成形表面的加工工艺特点,（一）成形表面的形成,1、回转成形面,2、直线成形面,3、立体成形面（又称空间曲面）,（二）成形表面加工方法,2、利用刀具与工件间特定的相对运动加工,1、利用成形刀具加工,即用切削刃形状与工件廓形相符合的刀具，直接加工出成形面。,1）用靠模装置车削成形表面,（1）车削成形表面,（2）刨削成形表面,（3）铣削成形表面,（4）拉削成形表面,（5）磨削成形表面,2）用随动系统靠模装置在仿形车床和仿形铣床上加工成形表面,第五节螺纹表面的加工（略）,第六节齿轮齿形的加工,组成齿形最常用的曲线是渐开线。,一、齿轮的齿形及技术要求：,齿形：,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、齿形的成形法加工,（一）成形齿轮铣刀,（二）加工方法,（三）工艺特点,1、齿形加工精度低,2、生产率低,3、成本较低,成形法加工齿形即铣齿，在万能铣床上利用成形铣刀和分度头进行,三、齿形的展成法加工,（一）滚齿,1、滚齿原理,2、滚齿过程,根据齿轮的啮合原理，把其中一个齿轮制成具有切削刃的刀具，面另一个齿轮就是坯料，这样在二者的啮合运动中便可完成齿形的加工。,指在滚齿机上用滚刀加工齿形的方法,滚齿加工原理相当于一对圆柱螺旋齿轮的啮合原理,工件安装,内孔定心外圆定心,滚齿机及滚齿运动,3、滚齿的特点加工精度高IT87加工范围广生产率高,（二）插齿,1、插齿原理,2、插齿过程,3、插齿的特点,指在插齿机上用插刀加工齿形的方法,一对相互啮合的齿轮，若将其中之一制出切削刃，磨出前角后角，在啮合运动的同时配以适当的切削运动，便能将另一齿轮切出正确的渐开线齿形。,主运动插齿刀沿垂直方向作直线往复运动。分齿运动使插齿刀与工件间保持啮合关系的运动径向进给运动插齿时，刀具渐切至齿的全深，为此插齿刀应有径向进给运动。,.,插齿的特点与滚齿相比，插齿有以下特点：,插齿刀制造、刃磨比滚齿刀方便，可制造得较精确。,由于插齿时插齿刀沿齿面全长连续切下切屑，故齿面粗糙度值