机械制造技术基础-9外圆加工方法

CATALOGUE目录教学目标课程导入外圆车削加工外圆磨削加工任务实施教学总结和回顾01教学目标能够基于零件特性，如材料、形状和尺寸，合理选择加工方法和通用夹具，确保加工效率和精度。加工方法与夹具选择能对系列知识点进行归纳和总结，形成实施原则；培养知识信息、获取和问题分析、解决，以及技术创新能力。知识管理与创新能力能力目标爱国敬业精神培养通过学习和实践，培养对祖国的热爱之情，将个人发展融入国家需要，形成积极向上的工作态度和敬业精神。团队协作与创新能力在团队中展现专注和协作精神，鼓励创新思维，不断提升团队整体效能，共同面对挑战，创造辉煌业绩。素养目标02课程导入外圆加工方法选择零件加工需平衡成本和效率，以达到技术要求，其中加工方法选择对外圆加工尤为重要。材质与加工不同材质需不同材料去除方法，机械装置加工亦如此，零件加工表面不同，采用的机械装备和加工方法也不同。回转类零件加工机械装置中回转类零件众多，主要加工表面为外圆，其技术要求含尺寸、形状、位置和表面粗糙度。情境导入分析轴类零件加工面分析轴类零件加工面表面形状特点，并确定加工运动方式。分析零件外圆表面的技术要求，并选择合适的加工方法和加工方案。确定加工设备和工装为零件外圆加工确定合理的加工设备和通用工装类型。总结归纳外圆表面加工方法和加工方案的选择原则。任务描述03外圆车削加工外圆表面加工方法外圆表面是回转体，在切削过程中工件为旋转运动时较易获得回转表面；外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工。磨削加工定义磨削加工是磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法；其切削速度高、切削用量少；磨削适用于高硬度材料和淬火后零件的精加工。车削加工定义车削加工是在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，加工出符合图纸要求的表面；车削加工适用于粗加工和半精加工。光整加工定义光整加工是在精加工后进行的超精密加工方法，如滚压、抛光、研磨等；适用于精度和表面质量要求很高的零件。外圆表面的加工方法车削加工原理通过工件与刀具的相对运动，使用刀具对工件表面进行切割，以获得所需形状和尺寸的外圆。车削加工应用广泛用于制造各种旋转体零件，如轴、轴承套圈、齿轮等，尤其适用于单件和小批量生产。车削车削加工工艺范围CA6140型车床部件车床由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架部件、尾座和床身组成，各部件协同工作以实现工件的装夹、进给和加工。车削加工设备车床是车削加工必备设备，按结构和用途分多种，卧式车床最普遍；而CA6140型车床因其普遍性和广泛的工艺范围而备受青睐。车削加工设备车削加工工装中心架与跟刀架在加工细长轴时，为提高工件刚性和加工精度，常采用中心架和跟刀架；中心架紧固在床身导轨上，跟刀架则紧固在刀架滑板上与刀架一起移动。车刀车刀结构较为简单，在金属切削中广泛应用；按用途分多种，按结构分整体、焊接、机夹和可转位式；各类车刀适用于不同形状和加工要求的零件。04外圆磨削加工通过砂轮对工件表面进行刮擦和切割，去除工件表面多余材料，以获得高精度和光滑度的外圆。磨削加工原理用于精密机械零件的加工，如精密丝杠、精密齿轮、高精度轴等，可得到较高的加工精度和表面质量。磨削加工应用磨削磨削加工磨削加工特点磨削加工可获得高精度表面，加工高硬度工件，但可能产生表面烧伤；砂轮磨粒硬而脆，自锐性强，当切削刃变钝时，磨粒会受力脱落更新切削刃。磨削加工的工艺范围方式多样，可加工所有类型表面，高精度外圆磨床磨削尺寸精度可达0.2μm；通常加工精度可达IT5~IT6，表面粗糙度达Ra0.32~1.25μm。磨削加工设备磨床种类多样，万能外圆磨床如M1432A型，可磨削内外圆柱面等，但效率低，适用于单件小批生产；各类磨床及其细分类型满足了不同加工需求。砂轮砂轮是磨削工具，由结合剂将磨料固结而成，其特性由磨料、粒度等因素决定；常用磨料有刚玉、碳化物等；结合剂有陶瓷、树脂等，影响砂轮强度、耐热性。砂轮特性因素砂轮磨料形状不规则，无法刃磨锋利刃口；其钝圆半径大，负前角大；磨料粒度影响效率和粗糙度；砂轮硬度影响磨削力和工件材料适应性。磨削加工高精度磨削砂带磨削高速磨削强力磨削高精度磨削通过精修砂轮实现高精度切削，一般需满足高精度机床、细粒度砂轮、砂轮精修等条件，适用于对表面粗糙度有极高要求的加工。砂带磨削使用高速运动的砂带进行，适用于各种表面，具有高效、散热好、加工质量高等优点，但需注意砂带损耗快且不适用于小孔、盲孔等加工。高速磨削通过提高砂轮线速度提升效率和品质，适用于外圆、硬脆及难加工材料，需突破砂轮回转破裂和磨削温度限制，安全防护至关重要。强力磨削使用大磨削深度进行，生产效率高，适用于韧性、淬硬材料及难加工材料，对工艺系统有高要求，可替代车床和铣床进行高精度加工。拓展知识05任务实施加工方法的选择因素选择加工方法需考虑经济精度，兼顾生产率和经济性，根据工件材料、结构和尺寸及生产条件等因素合理选择。外圆表面加工方案确定选择加工方案需考虑工件材料、结构、尺寸及生产类型等因素，合理安排粗、半精、精加工方法，充分利用现有设备和技术。外圆表面加工方案的确定车削加工是通过车床主轴带动工件回转，利用刀具的直线或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，加工出符合图纸要求的表面。车削加工的定义车削加工适用于粗加工和半精加工，能够高效去除材料，同时保证零件的位置精度和表面质量。车削加工的应用车削加工工艺范围车床类型与参数车床类型多样，CK6140型车床与CA6140型车床在传动系统结构和参数上可能有所不同，具体需参考相关资料进行详细说明。机床选择与分析对于“平口钳项目”的轴零件加工，选择合适的机床至关重要；根据零件特点，需考虑机床的精度、稳定性及加工效率等参数。车削的加工设备的应用短偏心轴精车夹具对于短偏心轴的精车外圆表面加工，可以选择三爪卡盘作为通用夹具；因其装夹方便，虽然定心精度不高但已满足要求。长轴精车夹具车削加工通用夹具的应用长轴精车时，为确保加工稳定性和精度，应选用四爪卡盘作为通用夹具；四爪卡盘不能自动定心，需与划线盘、百分表等配合进行工件中心的找正。0102车刀类型的选用特定车刀选用针对小批量外圆成形及数控细长轴加工，分别推荐采用成形刀具与90°外圆车刀，因其独特设计与用途，能应对复杂加工需求。轴表面车刀选择为轴的外圆、端面、孔及槽选择车刀类型，包括外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀、内孔车刀及切断刀，确保加工精度与效率。车削和磨削在加工精度、表面质量、生产效率等方面有哪些异同？车削与磨削的比较如何根据工件材料、硬度和技术要求选择合适的刀具和参数？刀具选择与参数设置请结合具体案例，分析外圆加工过程中可能出现的问题及解决方案。案例分析小组讨论问题展示小组需提前确定汇报顺序，确保每位成员都有机会展示自己的成果。汇报顺序点评原则互动环节教师需遵循客观、公正、公平的原则，对各小组的汇报进行点评和指导。鼓励小组间进行互动交流，分享经验和心得，共同提高学习效果。小组汇报与教师点评规则说明07教学总结与回顾教学总结总结课程重点知识，包括外圆加工方法、刀具选择、参数设置等，帮助学生