第3章典型表面的加工

1、第 3 章 典型表面的加工第 1 节 外圆表面的加工目的：1、了解外圆表面常用的粗、精加工方法、工艺特点及提高生产率的工艺措施；2、学会正确选择加工方法一、外圆表面的车削加工（自学）了解：1、外圆车削的工艺范围2、外圆车削的特点3、提高外圆表面车削生产率的措施注意：刀具特点、对机床的要求、注意事项与应用场合二、 外圆表面的磨削加工1、磨削加工的工艺范围和特点（自学）讲：l 在中心磨床上磨削外圆表面中心磨：工件以中心孔或外圆表面定位进行磨削 可以修正位置误差磨削方法纵磨法：适宜磨：L3B的长工件切入磨法（横磨法）适宜磨：LL。特点与应用l 不需中心孔，装夹方便，易实现自动上下料，生产率高；l 工

2、件支承刚性高，不易变形，可用较大的切削用量；l 加工精度：IT7IT6,Ra1.6,圆度误差0.005，圆柱度误差0.004/100自身表面定位，不能修正位置误差；l 不宜加工周向不连续的表面。l 机床调整不便，适宜大批量生产。5）提高磨削生产率的方法（自学）要点：各方法的内含、特点及其对砂轮、机床的特殊要求和应用场合三、外圆表面的光整加工 主要目的：提高零件表面质量（Ra），其次：提高尺寸精度，再次：提高形状精度。一般不能修正位置误差。1、高精度磨削原理：仔细修整砂轮等高微刃要点：配高精度磨床 砂轮参数仔细选择，砂轮精确平衡 工件余量和磨削用量仔细选择切削液供应充分、精细过滤2、研磨工件：低

3、速转动 研具：往复运动1）研磨原理研具：与工件形状相吻合研磨过程：工件与研具之间加研磨剂 研磨剂的成分：研磨机理：2）研磨方法3）研磨特点3、超精加工加工原理：细粒度砂条、小压力、加注润滑油 工件低速旋转、砂条高速往复+轴向进给微量切削加工过程特点：4、滚压加工加工原理滚轮、滚柱（硬度比工件高）在常温下挤压工件表面工件表面塑性变形加工特点1）工件预先半精加工：2）只提高表面质量（Ra=0.630.16),不提高形、位精度。3）生产率高。四、外圆表面加工方案选择：表3-1第 2 节 内圆表面加工目的：1、了解内圆表面的各种加工方法及其工艺特点； 2、了解内圆表面的各种加工刀具、工具； 3、了解内

4、圆表面的各种加工设备及其工艺范围。一、 钻孔、扩孔和铰孔1、钻孔在实心材料上加工出孔l 刀具l 钻削用量l 钻削力和功率：作用在钻头上的力：设钻头两主切削刃等长 径向力：互相抵消 轴向力：互相叠加- 切向力：形成力矩钻削转矩- 钻削功率：P= 2Mn10-3l 常用设备： 台式钻床：单件、小批生产；中小型工件、D13的孔 立式钻床：中小型工件、D10的孔，不宜加工带纵向槽的断续表面。l 加工要求：加工时供应大量的冷却润滑液 加工后精洗工件注意：切入切出量a六、内孔表面加工方案的选择：表3-2第 3 节 平面与沟槽的加工目的：1、了解平面与沟槽的各种加工方法及其工艺特点2、了解加工平面与沟槽常用

5、的刀具种类、特点及其应用3、了解加工平面与沟槽常用的设备种类、特点及其应用一、平面加工：图3-151、刨平面（自学）要点：（1）设备？（2）刀具？ （3）刨削加工的工艺特点？（4）提高生产率的措施？（5）宽刃精刨对刀具、机床、工件要求？对切削用量、切削液的要求？精度能达到？ l 插削：用插床，立式刨，可加工非圆孔、可分度2、 铣削 设备：铣床（卧铣、立铣、龙门铣、工具铣） 刀具：铣刀（圆柱铣刀、面铣刀、端铣刀等）（1）铣削方式圆周铣：1)逆铣铣刀刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给速度的方向相反特点：切削厚度hD从 0max,切入时刀打滑，工件冷硬、刀具磨损Fv 朝上，有抬起工件之势，Ff

6、 始终与Vf 反向工作台丝杠螺母始终右侧接触切削平稳。多用于粗加工2）顺铣铣刀刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给速度的方向相同特点：切削厚度hD从 max0,对工件表面质量、刀具耐用度有利，Fv 朝下，有利于夹紧工件，Ff 与Vf 同向，当Ff 较大时会拉动工作台左窜切削过程不平稳 顺铣时必须有消除丝杠间隙的机构 多用于精加工端铣：1）对称铣刀中心与工件中心对称，半逆半顺 有最大的平均切削厚度，刀具耐用度高 铣狭长件时易使工件弯曲2）不对称逆铣切入时冲击小，可提高刀具耐用度和表面质量 宜切碳钢和低碳合金钢3）不对称顺铣切出时切削厚度小 宜切塑性大的钢（2）铣削用量 1）铣削速度Vc：铣刀

7、外缘的线速度（铣刀旋转为主运动） Vc = d o n / 1000(m/min)查表：得每齿进给量机床：标每分钟进给量 Vf =n Z fz3）吃刀量（3）铣削力铣削力的分解：总切削力铣削力的计算公式：铣削功率：铣削加工特点：3、磨平面可达IT7IT5,Ra0.80.2平面磨削方式4、刮研平面 主要用于提高接触面间的接触精度1）平面刮研方法工具：刮刀、标准平板或平尺、红丹油方法：工件涂红丹油与标准平板紧贴、推磨刮去高点检测：余量：0.10.4mm2）工艺特点及应用特点：应用：5、研磨平面6、平面抛光只降低Ra值，提高光亮度工具：抛光轮（用帆布、皮革、毛毡等制成）高速旋转 抛光膏二、沟槽的加工

8、（注意圆弧槽的加工） 图3-19三、分度头的使用和调整计算1、简单分度分度数 Z手柄转数 n = 40/ Z若 n 非整数化为带分数选孔盘（取能被分母整除者）2、差动分度若Z不能与40相约且无相应孔盘1）取近似能约者Z 计算 n；2）算附加挂轮 a、b、c、d：（式3-4）3）装挂轮，定分度盘的转向：第 4 节 螺纹的加工目的：了解螺纹表面的常用加工方法及其特点和刀具一、攻丝和套丝 设备1、攻丝：小尺寸内螺纹的主要加工方法（低速+切削液）刀具：丝锥（图3-32） 种类精度 2、套丝：单件小批生产加工6g、6h级外螺纹刀具：板牙二、螺纹的车削加工1、车螺纹加工未淬硬螺纹 刀具：螺纹车刀 设备：车

9、床 特点： 适用性广、刀具简单、生产率低、对工人要求高2、梳螺纹生产率高、精度低刀具：螺纹梳刀（专用成形刀）适于：成批生产三、螺纹的铣削加工 特点：生产率高、精度低1、用盘形螺纹铣刀铣：粗加工大螺距螺纹、T形螺纹、蜗杆 用卧式铣床2、梳形螺纹铣刀铣螺纹： 加工短而螺距不大的三角形内、外螺纹和锥形螺纹 用专用螺纹铣床3、旋风铣螺纹：生产率很高、精度不高 加工螺杆和精密丝杠的预加工刀具：旋风铣头机床：普通车床改装 螺纹加工机床 专用机床四、螺纹的磨削加工 淬硬螺纹、高精度（3级精度、Ra1.6)螺纹的加工方法1、用单线砂轮磨：精度高、生产率低、可磨长螺纹2、用多线砂轮磨：生产率高、精度较低、只能磨

10、短螺纹五、螺纹的冷轧加工：特点：无屑加工，材料利用率高 专用刀具、生产率高，适合大批量生产 要求毛坯精度高、材料塑性好 只能加工外螺纹，不宜加工薄壁管上的螺纹1、搓螺纹：精度：5级；Ra1.60.8 刀具：搓丝板 机床：搓丝机2、滚压螺纹：精度：3级；Ra0.80.2 刀具：滚丝轮 机床：滚丝机常用螺纹的加工方法：表3-4六、CA6140型车床车螺纹时的调整计算1、主运动传动链首端件：电动机末端件：主轴传动路线表达式：P96用摩擦离合器M1控制：主轴正反转和暂停、 2、螺纹进给传动链内传动链（1）车削的螺纹种类（2）车螺纹的运动关系主轴转一转刀架移动L运动平衡式：1（主轴）U主轴丝杠L丝=L1

11、）车削公制螺纹进给箱：离合器M3和M4脱开，M5接合，挂轮：l 车大导程工件: 主轴转速n=1032r/min 此时可车削比基本导程大4或16倍的大导程的螺纹。2）车削模数螺纹：L=km进给箱：离合器M3和M4脱开，M5接合挂轮： 3）车削英制螺纹：a (牙/ 吋），L= k(25.4 / a )进给箱：离合器M3及M5啮合，M4脱开，挂轮： （4）车削径节螺纹：DP(牙 / 吋 ），L=k25.4/ DP进给箱：离合器M3及M5啮合，M4脱开挂轮：（5）车削非标准螺纹或较精密螺纹：进给箱：离合器M3、M4和M5全部啮合，运动传递：轴，被加工螺纹的导程L工依靠调整挂轮的传动比u挂来实现。将上式

12、简化后，得挂轮换置公式： 第 5 节 渐开线齿面的加工目的：了解齿轮齿面的各种加工方法及其刀具选用和工艺特点；掌握滚齿的调整计算。一、铣齿用模数铣刀+分度头+普通铣床逐齿铣出模数铣刀（成形铣刀）铣刀选择：m刀=m工 刀 =工 按工件齿数选刀号斜齿轮：按当量齿数选刀号：Z当=Z / cos3加工精度：912级，Ra6.33.2特点：P113二、滚齿1、滚齿原理和滚齿运动（1）原理：展成法利用一对螺旋齿轮啮合原理，把其中一方做成刀来加工另一方。（2）运动：l 加工直齿轮1）主运动：滚刀旋转n c、切去多余金属2）展成运动：形成渐开线、分齿运动关系：工件旋向要求：与滚刀转向、滚刀螺旋角方向有关3）垂

13、直进给运动：形成直线齿面线两端件：工作台滚刀架运动联系：工作台转1转滚刀架移动？mml 加工斜齿圆柱齿轮斜齿轮特点：齿面线是螺旋线为形成螺旋线：工件转1转刀具沿轴线进给1个导程 在刀具进给过程中，工件应附加转动B225）径向切深：手动间歇进行（3）滚刀的安装使滚刀刀齿方向对正工件齿槽安装角：直齿轮：=（滚刀螺旋升角）斜齿轮：=（滚刀和工件螺旋方向相同时取“”， 滚刀和工件螺旋方向相反时取“+”：工件螺旋角2、滚齿的特点：P1143、齿轮滚刀及其应用（1）齿轮滚刀的结构l 滚刀的形成：基本蜗杆l 基本蜗杆l 结构类型2）主要结构参数3）精度等级滚刀精度 工件精度AAA 46级（配高精度滚齿机）A

14、A 7级A 8级B 9级C 10级l 滚齿要做的工作 滚刀： 选滚刀种类、精度、螺旋方向 滚刀扳转角度 运动： 主运动：选滚刀转速，按名牌选装挂轮A、B 分齿运动：按工件齿数算挂轮、装挂轮a、b、c、d，定转向*F、E的取值：P118 附加运动（斜齿）：按工件螺旋角及齿向精度算挂轮、装挂轮a2、b2、c2、d2，按工件螺旋角旋向定转向 按工件表面质量要求定进给量f，按名牌选装挂轮*挂轮齿数选择：分齿挂轮（不许近似）附加挂轮（精确到小数点后第4或第5进给挂轮三、 插齿1、插齿原理与插齿运动原理：一对直齿圆柱齿轮的啮合原理机床运动：P1152、插齿特点：P1153、插齿刀 类型 精度等级：锥柄：

15、A、 B盘形、碗形： A、 B、 C级，加工工件精度： 6、 7、 8级四、齿轮精加工简介1、剃齿软齿面的精加工方法1）剃齿原理一对螺旋齿轮作无侧隙的自由展成剃齿刀：齿面开出很多小槽槽口棱边=刀刃刀具螺旋角0工件螺旋角1（直齿时=0）剃齿条件：轴交角=100刀具在A点的速度vA沿工件齿向和垂直工件齿面分解剃齿应有的运动：2）剃齿刀：螺旋角0旋向：与工件相反精度：3）工艺特点及应用：2、珩齿表面淬硬齿面的精加工珩齿原理与剃齿相同区别：剃齿刀珩磨轮工艺特点及应用3、磨齿淬硬齿轮、高精度齿轮的加工方法加工原理齿轮齿条啮合原理砂轮：模拟齿条的1个齿类型磨齿运动：l 高速与超高速切削1. 特点：(1)可

16、提高生产效率(2)可获得较高的加工精度1）切削力可减少30%以上，工件的加工变形减小，2）切削热还来不及传给工件，因而工件热变形小。特别对大型的框架件、薄板件、薄壁槽形件的高精度高效率加工，超高速铣削则是目前惟一有效的加工方法。(3)能获得较好的表面完整性 1）可采用较小的进给量，从而减小了工件的粗糙度值2）切削力小且变化幅度小，不易振动3）切削热传入工件的比率大幅度减少，加工表面的受热时间短，切削温度低，加工表面可保持良好的物理力学性能。(4)加工能耗低，节省制造资源2、高速与超高速切削技术的应用领域高速切削的应用领域首先在航空工业轻合金的加工。飞机上的零件：采用“整体制造法”，铝合金的切削速度：1500m/min5500 m/min，最高达7500m/min(美)。 模具制造业也是高速加工应用的重要领域。模具型腔加工：过去：为电加工，但其加工效率低。现在：浅腔大曲率半径的模具：用高速铣削来代替电加工；深腔小曲率的，高速铣削粗加工、半精加工，电加工精加工。钢的切削速度可达600m/min800m/min。 汽车工业是高速切削的又一应用领域。国外汽车工业及上海大众、上海通用公司，凡技术变化较快的汽车零件，如：气缸盖的气门数目及参数经常变化，现一律用高速加工中心来加工。铸铁的切削速度可达750m/min4500m/min。 难加工材料的加工 Ni基高温合金、Ti合金纤