第7章典型表面成形的基本方法.ppt

1、,第7章 典型表面切削成形的基本方法,主要内容,7.1 外圆表面切削成形,7.2 平面切削成形,7.3 孔的加工成形,7.4 成形面切削成形,本章目的,了解各种不同类型的加工方法及相应机床的工艺特点及适用范围，从而能根据不同零件的特点，正确选择加工方法及机床，制订最佳加工方案,7.1 外圆表面切削成形,外圆表面的典型零件,轴类零件,盘类零件,外圆表面的典型加工方法,外圆表面的技术要求,车削,磨削,1、尺寸精度 2、形状精度,3、位置精度 4、表面质量,外圆加工常用设备-车床,车削加工范围,车削加工范围,7.1.1 外圆表面的车削 车削加工的工艺范围 粗车(coarse turning) IT

2、10-IT13 Ra 6.3-12.5m 半精车(semi-extractive turning) IT 9-IT10 Ra 3.2-6.3m 精车(extractive turning) IT 7-IT8 Ra 0.8-3.2m 精细车(fine turning) IT 6-IT7 Ra 0.2-0.8m 外圆表面车削加工设备及工艺特点 生产率高、应用广泛、 加工材料范围较广 车削外圆时工件的装夹特点 装夹方便快捷 、易于保证位置精度,车削加工,a. 三爪卡盘,三爪卡盘是自定心夹紧装置， 用锥齿轮传动,适用于装夹 大批量生产的中小型规则零件,c. 花盘 可装夹异形工件、大型结构件,b.四爪卡

3、盘,四爪卡盘安装 四个爪可以分别调整，故安装时需要花费较多的时间对工件进行找正。当使用百分表找正时，定位精度可达0.005mm,细长轴外圆的车削加工 长径比L/D5-10的轴称为细长轴。这类轴刚度差，车削时受到径向力会发生弯曲和振动，使零件加工成鼓形或竹节形而不能保证加工质量。因此在加工细长轴时应采取相应的措施来消除这种加工的变形。,d.在两顶尖间安装,1）改进工件的装夹,跟刀架装在车床刀架的大拖板上，与整个刀架一起移动，用来车削细长的光轴，以增加轴的刚度，避免加工时由于刚度不够而产生形状误差。,车削加工内容（外）,成形刀车削球体 （内槽）,7.1.2 外圆表面的磨削,a.磨削的实质及磨削过程

4、,砂轮的组成与分类,磨削运动,磨削的实质,砂轮是由磨料与粘结剂组成的多孔物体,磨料种类(刚玉,立方氮化硼) 粘结剂种类(金属,橡胶,陶瓷) 砂轮硬度(Y,ZR,R) 磨料的粒度(40#,60# 120#),磨削的实质演示,无心磨,中心磨,磨削的工艺特点： 磨削加工可以分为粗磨与精磨，加工精度可达IT5-IT8，表面粗糙度为0.1-1.6m。 加工淬火件、高硬度的材料、未淬火件、铸铁件，但不宜加工非铁金属（较软的有色金属。,砂轮有自锐作用。 磨削温度高，易烧伤表面，应选择冷却液进行连续性浇注。,砂轮的组成,返回,外圆磨削,中心磨,纵向进给,横向进给,无心磨,7.1.3 外圆加工方案的制订,a.影

5、响外圆加工方案的主要因素,工件材料,加工精度,热处理状态,b.典型外圆加工方案,1.粗车,2.粗车-半精车,3.粗车-半精车-精车,4.粗车-半精车-磨削,5.粗磨-精磨-研磨,加工路线,车削,磨削,热处理,7.2 平面切削成形,7.2.1平面车削(plane turning),刨削的工艺特点 刨削指在刨床上用刨刀加工工件的方法 (1) 生产率较低 (2) 加工质量中等 一般刨削的精度为IT9-IT7， 表面粗糙度Ra值为6.3-1.6m (3) 通用性好，成本低,7.2.2平面刨削(planing),刨削加工,7.2.3平面铣削(milling),周铣法,顺铣,逆铣,端铣法,周铣法与端铣法的

6、比较,铣削加工的工艺特点,用圆柱铣刀的圆周上分布的刀齿加工平面的方法,用圆柱铣刀端面分布的刀齿加工平面的方法,铣削加工应用,1、周铣法：用圆柱铣刀的圆周上分布的刀齿加工平面的方法,2、端铣法用圆柱铣刀端面分布的刀齿加工平面的方法,3、周铣与端铣的比较,加工质量: 端铣比周铣高,加工效率: 端铣比周铣高,加工适应性: 端铣比周铣差,4、铣削加工工艺特点,a.生产率较刨削高,c.刀具耐用度高,b.加工精度及表面粗糙度较差,d.适用范围广,1）顺铣法（down milling) 每齿切削厚度从最大到最小，刀具易切入工件，刀具耐用度较高。 刀齿对工件的切削分力F1向下，有利于工件的夹紧，故顺铣的切削过

7、程比较平稳。,顺铣时因切削水平分力F2与工件进给方向一致，当水平分力大于工作台的摩擦阻力时，由于工作台进给丝杆与固定螺母间一般存在较大间隙，造成工作台串动。因此，顺铣时应调整好丝杠与螺母间的间隙。 顺铣在开始切削时切削力较大，如果刀杆刚性较差，就会出现扎刀现象。,2）逆铣法（up milling) 逆铣时切削水平分力F2方向与工件进给方向相反，因此，切削送进平稳，有利于提高表面质量和防止扎刀现象。 逆铣时水平分力F1向上，不利于工件的夹紧。,逆铣时刀齿从已加工表面开始进刀，刀具磨损较大，且影响已加工表面质量。,5、平面拉铣削加工,一种高质量高效率的平面加工方法。 分粗拉和精拉 精度等级可达IT

8、6-IT7 粗糙度Ra为0.4-0.8,7.2.4 平面磨削(grinding),1.平面磨削方法,(1)周磨,a.砂轮与工件接触面积小,磨削热少,排屑和冷却条件好,b.加工精度高,c.生产率低,d.适用于批量生产磨削精度较高的中 小型零件.,(2)端磨,a.接触面积大,磨削热多,排屑和冷却条件差,b.磨削精度低,c.生产率高,d.适用于成批大量生产,机床结构简单,系统刚性较强,加工质量及生产率较内外圆磨高. 工件装夹简单,生产率高. 成批,大量生产中可以磨削代替铣削与刨削去掉毛坯表面上的硬皮,既能提高生产率,又内有效保证加工质量,2.平面磨削工艺特点,平面磨床,7.2.5平面加工方案的制订,

9、7.3 孔的加工成形,孔的技术要求,孔的加工方法,尺寸精度,形状精度,位置精度,表面质量,钻,扩,铰,镗,拉,磨,珩磨,研磨,7.3.1 钻削,(1) 钻孔,利用钻头在实体材料上加工内孔的工艺方法,a.钻头切削部分的组成,b.钻孔的工艺特点,刀具简单,钻头刚性较差,容易引偏,排屑困难,c.钻孔工艺的应用,低精度孔的最终加工,只能保证单个孔的精度,高精度孔的粗加工,孔的加工方法,钻、车、镗、扩、绞、磨,钻孔,钻头切削部分的组成,钻孔加工,孔加工缺陷：引偏,钻孔工艺,磨分屑槽：利于断屑,(2) 扩孔 （core drilling),a.刀具刀刃多，切削用量小， 无横刃，刚性好,b.加工精度较高 I

10、T10，Ra 3.2-6.3m,c.加工效率较高,d.用于一般精度孔的最终加工，高精度孔的半精加工,用扩孔刀对已有的孔进行扩大的加工。,扩孔,(3) 铰孔(reaming),a.铰刀刀刃多,导向性好,刚性好,b.铰刀制造精度高,c.铰刀有修光刃,可校准孔径和修光孔壁,d.铰孔加工余量小,切削力小,切削热少,排屑,冷却润滑条件好,e.加工精度高 IT6-IT8 , Ra 0.4-1.6m,铰孔,7.3.2 镗孔,镗孔是用镗刀对已经钻出、铸出或锻出 的孔作进一步加工的方法，它可在车床、镗 床或铣床上进行。镗孔分为粗镗、半精镗和 精镗。,7.3.2 镗孔,车床镗孔（兼用） 镗床镗孔（专用）,镗床,镗

11、刀安装,大直径孔及内槽镗削加工,3)镗削工艺特点,a.适应性广,b.不仅可以保证单个孔的尺寸精度和形状,而且可以保证孔与孔之间的相互位置精度.,d.生产率低,c.广泛用于单件,小批量生产中的孔或孔系的加工,7.3.3 磨孔,磨孔是孔的精加工方法之一，加工精度IT6-IT8，Ra 0.4-1.6m,与外圆磨削相比较,具有以下工艺特点,a.表面粗糙度较大,b.磨削精度控制比较困难,c.生产率较低,结论：磨孔主要用于不宜或无法进行镗削，铰削或拉削的高精度及淬硬孔的精加工,万能磨床,拉孔加工的拉刀,7.3.4 孔加工方案的制订,7.4 成形面切削成形,成形面的种类,回转成形面,直线成形面,立体成形面,

12、成形面的技术要求,a.尺寸精度,b.形状精度,c.位置精度,d.表面质量,7.4.1 成形面加工方法分析,成形面的磨削加工,7.4.2.1 用成形刀具加工,车削成形面,铣削成形面,刨削成形面,拉削成形面,磨削成形面,工艺特点:,a.加工精度主要取决于刀具精度,b.易于保证同一批零件形状及尺寸的一致性和互换性,c.生产率高,d.刀具重磨次数多,使用寿命长,e.刀具设计制造复杂,成本高,车削成形面,铣削成形面,磨削成形面,7.4.2.2 用简单刀具加工,(1)用靠模装置加工成形面,a.生产效率高,b.加工精度由靠模决定,c.靠模形状复杂,成本高,e.靠模易摩损,d.适合成批生产中应用,(2)按运动轨迹法加工成形面,外球面的铣削,内球面的铣削,外球面的车削,内球面的车削,外球面的磨削,内球面的磨削,铣削,车削,磨削,铣削头结构简单，操作方便,生产率高，刀尖易损,生产率高，表面粗糙度小（Ra 1.6um),加工精度，生产率较高，适合于大批量生产,球面直径不宜过小,加工精度高，表面粗糙度小，生产率低，适合小批生产,精度高粗糙度小，球磨机上磨直径大，深度小的零件,外球面的铣削,内球面的铣削,外球面的车削,内球面的车削,7.5 螺纹切削成形,7.5.1 螺纹的技术要求 对于紧固螺纹和无传动精度要求的传动螺纹，一般只要求中径和顶径（外