第5章典型表面的加工

1、2021/8/21第五章第五章 典型表面的加工方法典型表面的加工方法外外圆圆表表面面加加工工内内孔孔表表面面加加工工平平面面加加工工成成形形表表面面加加工工螺螺纹纹表表面面的的加加工工齿齿轮轮齿齿形形的的加加工工2021/8/22第一节第一节 外圆表面的加工外圆表面的加工一、外圆表面的技术要求一、外圆表面的技术要求尺寸精度，形状精度，位置精度，表面质量尺寸精度，形状精度，位置精度，表面质量2021/8/23外外圆圆面面加加工工外圆面的车削外圆面的车削外圆面的磨削外圆面的磨削外圆面光整加工外圆面光整加工2021/8/24二、外圆面的车削二、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

2、工工序，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。也可以是中间工序。外圆车削方法外圆车削方法各种车刀车削中小型零件外圆的方法如各种车刀车削中小型零件外圆的方法如图图9-19-1所示。随着所示。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：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 粗车的主要目的是从毛坯上切去多余的材料，使其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、较大的接近工件的形状和尺寸。一般采用大

3、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。进给量和中等或较低的切削速度，以获得较高的生产率。粗车后一般可达到粗车后一般可达到IT12IT12IT11IT11级精度，表面粗糙度值为级精度，表面粗糙度值为R Ra a505012.512.5m m2021/8/25半精车半精车 半精车是在粗车的基础上进行的，目的是使工件具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，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

4、般可达到般可达到IT10IT10IT9IT9级精度，表面粗糙度值为级精度，表面粗糙度值为Ra6.3Ra6.33.23.2m m精车精车 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也可作为光整加工前的预加工工. .因此因此, ,车床要具有较高的精度，合理选用车刀几何角度，采用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。精车后一般可达般可达IT

5、8IT8IT7IT7级精度，表面粗糙度值为级精度，表面粗糙度值为Ra1.6Ra1.60.80.8m m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。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。2021/8/26细车细车 细车是一种光整加工方法，切削深度和进给量都很小，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。细车后一般可达到而切削速度很高。细车后一般可达到IT5IT5IT6IT6级精度，表面粗级精度，表面粗糙度值为糙度值为Ra0.8Ra0.80.20.2m m。在加工直径较大的高精度外圆面时，。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

6、大的非铁金属工件时，容常以细车代替磨削。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比钢件和铸件更小的表面粗糙度Ra0.4Ra0.40.10.1m m2021/8/27三、外圆表面的磨削三、外圆表面的磨削用砂轮去除切屑的过程称为磨削，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，一般在是精加工外圆的主要方法，一般在半精车后进行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

7、磨和精磨。的不同，磨削也分为粗磨和精磨。粗磨尺寸精度可达粗磨尺寸精度可达IT8IT8IT7IT7，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa值不大于值不大于1.61.60.80.8m;m;精磨尺寸精度可达精磨尺寸精度可达IT6IT6IT5IT5，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa值不大于值不大于0.40.40.20.2m m。2021/8/28磨削外圆与精车外圆的比较磨削外圆与精车外圆的比较外圆面的光整加工外圆面的光整加工1 1、研磨、研磨2 2、抛光、抛光3 3、超精加工。、超精加工。1 1）加工质量）加工质量2 2）加工材料）加工材料3 3）加工的经济性）加工的经济性2021/8/29外圆表面加工方案分析

8、外圆表面加工方案分析1、低精度外圆表面的加工、低精度外圆表面的加工（ IT12IT12IT11IT11 ， R Ra a505012.512.5m m ）2、中等精度外圆表面的加工、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、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、高精度外圆表面的加工（ IT6IT5 ， Ra0.40.2m ）粗车即可粗车即可粗车半精车粗车半精车粗车半精车粗磨精粗车半精车粗磨精磨磨粗车半精车精车精细车粗车半精车精车精细车粗车半精车粗磨粗车半精车粗磨粗车半精车精车粗车半精车精

9、车2021/8/2102021/8/211 本节总结本节总结 举例：下面是举例：下面是CNC320CNC320数控车床的主轴零件图，根据图纸要求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。确定各外圆的加工方法。解：解：1 1、分析图纸（结合装配图，讲解零件图各部位的作用和要、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。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加工设备是车床和磨床。其中外圆的粗加工和半精

10、加工主要以车削为主，外圆面精加工主要以磨削为主。车削为主，外圆面精加工主要以磨削为主。2021/8/212第第二二节节孔孔加加工工扩孔扩孔铰孔铰孔镗孔镗孔拉孔拉孔磨孔磨孔钻孔钻孔深孔加工深孔加工2021/8/213常见内孔表面：常见内孔表面：配合用孔配合用孔非配合用孔非配合用孔深孔深孔圆锥孔圆锥孔一、内孔表面的技术要求一、内孔表面的技术要求尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 表面质量表面质量2021/8/214二、内孔表面加工工艺特点二、内孔表面加工工艺特点刀具尺寸被加工孔径限制刀具尺寸被加工孔径限制散热条件差散热条件差2021/8/215三、内孔表面加工方案分析三、内孔表面

11、加工方案分析1、低精度内孔表面的加工、低精度内孔表面的加工（ IT10以下以下 ， Ra5012.5m ）钻孔钻孔2、中等精度内孔表面的加工、中等精度内孔表面的加工（ IT10IT9， Ra6.33.2m ）钻孔扩孔（孔径小于钻孔扩孔（孔径小于30）钻孔粗镗孔钻孔粗镗孔3、较高精度内孔表面的加工、较高精度内孔表面的加工（ IT8IT7， Ra1.60.8m ）钻孔扩孔铰孔钻孔扩孔铰孔 （孔径小于（孔径小于20） 钻孔粗镗精镗钻孔粗镗精镗钻孔镗或扩磨孔钻孔镗或扩磨孔 钻孔拉孔钻孔拉孔 2021/8/2164、高精度内孔表面的加工、高精度内孔表面的加工（ IT7IT6， Ra0.80.4m ）钻孔

12、扩孔或镗粗铰精铰钻孔扩孔或镗粗铰精铰（孔径小于（孔径小于12）钻孔扩或镗孔粗磨精磨钻孔扩或镗孔粗磨精磨钻拉精拉钻拉精拉5、精密内孔表面的加工、精密内孔表面的加工（ IT6以上以上， Ra0.40.025m ）视情况分别用手铰视情况分别用手铰,精细铰精细铰,精拉精拉,精磨精磨,研磨研磨,珩磨珩磨,挤压挤压或滚压等精细加工方法加工或滚压等精细加工方法加工2021/8/2172021/8/2182021/8/219轴承位轴承位2021/8/220142011. 085hM6283800095. 070hM62700019. 0642 2、查出对应的公差等级、查出对应的公差等级142IT10 hM62

13、83800095.070 hM62700019. 064IT6IT6IT6IT10IT63 3、找出对应的表面粗糙度要求、找出对应的表面粗糙度要求1423 .6aR8 . 0aR011. 0854 . 0aRhM62830095. 070hM62700019. 0648 . 0aR4 . 0aR011. 0850022. 0900022. 0900022. 0902021/8/2214、相应的加工方法、相应的加工方法1 1）142142外圆表面，采用车削方法加工即可（最好能分粗、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。半精加工）。机床用卧式车床

14、加工可达到图纸要求。0019. 0642 2）和和外圆表面，采用车削方法加工即可（要分粗、精加工，若考虑外圆表面，采用车削方法加工即可（要分粗、精加工，若考虑形位公差，形位公差， 最好能用磨削精加工）。先用卧式车床进行粗、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。半和精加工，后用外圆磨床精加工。 3 3） 和和 外圆表面，外圆表面，011. 0850095. 070采用车削和磨削两种加工方法（要分粗、半、精车加工，留磨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，后用外圆磨床削余量）。先用卧式车床进行粗、半和精加

15、工，后用外圆磨床精加工。精加工。0022. 0902021/8/2224 4） 和和 外圆面，采用车削方法加工即外圆面，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可（分粗、半、和精加工）。采用卧式车床加工可达到图纸要求纸要求。hM6283hM62702021/8/223第第三三节节平平面面加加工工车削平面车削平面铣削平面铣削平面拉削平面拉削平面磨削平面磨削平面平面的光整加工平面的光整加工2021/8/224常见平面：常见平面：结合面结合面非结合面非结合面导向平面导向平面精密量具表面精密量具表面一、平面的技术要求一、平面的技术要求形状精度形状精度 位置精度位置精度 表面

16、质量表面质量2021/8/225二、外圆表面加工方案分析二、外圆表面加工方案分析1、低精度平面的加工、低精度平面的加工（ R Ra a505012.512.5m m ）2、中等精度平面的加工、中等精度平面的加工（ Ra6.31.6m ）3、高精度平面的加工、高精度平面的加工（ Ra0.80.2m ）粗车、粗铣、粗刨粗车、粗铣、粗刨粗刨精刨（适用加工狭长平面）粗刨精刨（适用加工狭长平面）粗铣床粗铣床精铣（适用加工宽大平面）精铣（适用加工宽大平面）粗车粗车精车（适用加工回转平面）精车（适用加工回转平面）粗插粗插精插（适于加工封闭的内表面）精插（适于加工封闭的内表面）粗刨精刨宽刃精刨粗刨精刨宽刃精刨

17、粗铣精铣高速精铣粗铣精铣高速精铣2021/8/226粗铣精铣磨削粗铣精铣磨削粗铣拉削粗铣拉削4、精密平面的加工、精密平面的加工（ Ra0.40.12m ）2021/8/2272021/8/228第四节第四节 成形表面的加工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。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一、成形表面的技术要求尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 表面质量表面质量二、成形表面的加工工艺特点二、成形表面的加工工艺特点（一）成形表面的形成（

18、一）成形表面的形成1 1、回转成形面、回转成形面2 2、直线成形面、直线成形面3 3、立体成形面（又称空间曲面）、立体成形面（又称空间曲面）2021/8/229（二）成形表面加工方法（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、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、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。成形面。 1） 用靠模装置车削成形表面用靠模装置车削成形表面（1）车削成形表面）车削成形表面（2）刨削成形表面）刨削成形表面（3）铣削成形表面）铣削成形表面（4）拉削成形表面）拉削

19、成形表面（5）磨削成形表面）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成形表面2021/8/230第五节第五节 螺纹表面的加工（略）螺纹表面的加工（略）2021/8/231第六节第六节 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工组成齿形最常用的曲线是组成齿形最常用的曲线是渐开线渐开线。一、齿轮的齿形及技术要求：一、齿轮的齿形及技术要求：齿形：齿形：技术要求：技术要求：1 1、传递运动的准确性。、传递运动的准确性。2 2、传动的平稳性。、传动的平稳性。3 3、载荷分布的均匀性。、载荷分布的均匀性。4 4、传动侧隙。、传动侧隙。2021/

20、8/232二、齿形的成形法加工二、齿形的成形法加工（一）成形齿轮（一）成形齿轮铣刀铣刀（二）加工（二）加工方法方法（三）工艺特点（三）工艺特点1 1、齿形加工精度低、齿形加工精度低2 2、生产率低、生产率低3 3、成本较低、成本较低成形法加工齿形即铣齿，在万能铣床上利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用成形铣刀和分度头进行2021/8/233三、齿形的展成法加工三、齿形的展成法加工（一）滚齿（一）滚齿1 1、滚齿、滚齿原理原理2 2、滚齿、滚齿过程过程根据齿轮的啮合原理，把其中一个齿轮制成具有切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

21、，这样在二者削刃的刀具，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。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滚齿加工原理相当于一对圆柱螺旋齿轮的啮合原理的啮合原理工件安装工件安装内孔定心内孔定心 外圆外圆定心定心滚齿机及滚齿滚齿机及滚齿运动运动3、滚齿的特点、滚齿的特点加工精度高加工精度高IT87加工范围广加工范围广生产率高生产率高2021/8/234（二）插齿（二）插齿1 1、插齿、插齿原理原理2 2、插齿、插齿过程过程3 3、插齿的、插齿的特点特点指在插齿机上用插刀加工齿形的方法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，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。削运动，便能将另一齿轮切出正确的渐开线齿形。主运动主运动 插齿刀沿垂直方向作直线往复运动。插齿刀沿垂直方向作直线往复运动。分齿运动分齿运动 使插齿刀与工件间保持啮合关系的运动使插齿刀与工件间保持啮合关系