典型表面成形的基本方法

1、典型表面成形的基本方法第1页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.1 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、表面质量第2页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一外圆加工常用设备-车床第3页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一车削加工范围第4页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一车削加工范围第5页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.1.1 外圆表面的车削车削加工的工艺范围 粗车(coarse

2、 turning) IT 10-IT13 Ram 半精车(semi-extractive turning) IT 9-IT10 Ram 精车(extractive turning) IT 7-IT8 Ram 精细车(fine turning) IT 6-IT7 Ram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 、易于保证位置精度第6页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一车削加工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第7页，共81页，2022年，5月20日，1

3、8点44分，星期一c. 花盘可装夹异形工件、大型结构件b.四爪卡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第8页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一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.在两顶尖间安装第9页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一1）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

4、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。第10页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一车削加工内容（外）第11页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一成形刀车削球体 （内槽） 第12页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.1.2 外圆表面的磨削a.磨削的实质及磨削过程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第13页，共81页，2

5、022年，5月20日，18点44分，星期一磨削的工艺特点：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m。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。第14页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一砂轮的组成返回第15页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一外圆磨削第16页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一中心磨纵向进给横向进给第17页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一无心磨第18页，共81

6、页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.1.3 外圆加工方案的制订a.影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第19页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.2 平面切削成形平面车削(plane turning)第20页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一 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

7、.3-1.6m (3) 通用性好，成本低 平面刨削(planing)第21页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一刨削加工第22页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一平面铣削(milling)周铣法顺铣逆铣端铣法周铣法与端铣法的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第23页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一铣削加工应用第24页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一1、周铣法：用圆柱铣刀的圆周上分布的刀齿加工平面的方法第25页，共81页，2022年，5月2

8、0日，18点44分，星期一2、端铣法用圆柱铣刀端面分布的刀齿加工平面的方法第26页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一3、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.适用范围广第27页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一1）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，故顺铣的切削过程比较平稳。顺铣时因切削水平分力F2与工件进给方向

9、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。第28页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一2）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。第29页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一5、平面拉铣削加工一

10、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IT6-IT7第30页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.2.4 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.第31页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一(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第32页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一 机床结构简单,系统刚性较强,加工质量及生产率较内

11、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 平面磨床第33页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一平面加工方案的制订序号加工方案加工精度表面粗糙度 Ra m适用范围1粗车精车IT8-IT111.6-12.5车削工件的端面2粗铣(或粗刨)IT11-IT1312.5-25不淬火钢,铸铁和非铁金属件的平面3粗铣精铣IT7-IT101.6-6.34粗刨精刨IT7-IT101.6-6.35粗铣(刨)拉IT6-IT70.4-0.86粗铣(刨)-精铣（刨）-磨IT5-IT60.2-

12、0.8钢,铸铁的中小零件的平面第34页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.3 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,研磨第35页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.3.1 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第36页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一孔的加工方法钻、车、镗、扩、绞、磨第37页，共81页，2

13、022年，5月20日，18点44分，星期一 钻孔第38页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一钻头切削部分的组成第39页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一钻孔加工第40页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一孔加工缺陷：引偏第41页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一钻孔工艺第42页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一磨分屑槽：利于断屑第43页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一(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

14、较高 IT10，Ra 3.2-6.3mc.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。第44页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一扩孔第45页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一(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第46页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一铰孔第47页，共81页，2022

15、年，5月20日，18点44分，星期一7.3.2 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。第48页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.3.2 镗孔车床镗孔（兼用）镗床镗孔（专用）第49页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一镗床第50页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一镗刀安装第51页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一第52页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一大直径孔及内槽镗削加工第53页，共81页，2022

16、年，5月20日，18点44分，星期一3)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第54页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.3.3 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第55页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一第56页，共81页

17、，2022年，5月20日，18点44分，星期一万能磨床第57页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一拉孔加工的拉刀第58页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一第59页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.3.4 孔加工方案的制订序号加工方案加工精度表面粗糙度Ra/m适用范围1钻孔IT11-IT1312.5-25任何批量,实体工件2钻-铰IT7IT81.6-3.2不淬火钢件,铸铁件和非铁合金件小孔,细长孔3钻-扩-铰IT6IT80.4-1.64钻-扩-粗铰-精铰IT6IT70.4-0.85粗镗-半精镗-铰IT7IT80.8-1.630-

18、100铸锻孔6(钻)粗镗-拉IT7IT80.4-1.6成批,大量生产7(钻)粗镗-半精镗IT9IT103.2-6.3除淬火件外各种零件小批生产8(钻)粗镗-半精镗-精镗IT7IT80.8-1.69粗镗-半精镗-浮动镗IT7IT80.8-1.6成批,大量生产10(钻)粗镗-半精镗-磨IT7IT80.8-1.6钢及铸铁件孔的精加工11(钻)粗镗-半精镗-粗磨-精磨IT6IT70.4-0.8第60页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.4 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.表面质量第61页，共81页，

19、2022年，5月20日，18点44分，星期一加工方法加工精度表面粗糙度生产率机床适用范围成形面的切削加工成形刀具加工车削较高较小较高车床成批,小尺寸回转面铣削较高较小较高铣床成批,外直线成形面刨削较低较大较高刨床成批,外直线成形面拉削较高较小高拉床成批,大量生产各种小型直线成形面简单刀具加工手动进给较低较大低普通机床小批,各种成形面靠模装置较低较大较低普通机床成批,各种直线成形面仿形装置较高较大较低仿形机床小批,各种成形面数控装置高较小较高数控机床中小批,各种成形面7.4.1 成形面加工方法分析第62页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一加工方法加工精度表面粗糙度生产率机床

20、适用范围成形面的磨削加工成形砂轮磨削较高较小较高平面磨,工具磨,外圆磨成批加工回转成形面,外直线成形面成形夹具磨削高小较高成形磨床,平面磨床单件,小批生产各种外直线成形面砂带磨削高小较低砂带磨床加工各种批量外直线成形面和回转成形面连续轨迹数控坐标磨削很高很小较高坐标磨床单件小批加工各种内外直线成形面.(主要是模具型腔)成形面的磨削加工第63页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.4.2.1 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,

21、使用寿命长e.刀具设计制造复杂,成本高第64页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一车削成形面第65页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一铣削成形面第66页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一磨削成形面第67页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一7.4.2.2 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第68页，共81页，2022年，5月20日，18点44分，星期一(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