《机械制造工艺学（第三版）》课件 第二章　典型表面机械加工方法的选择

§2-3平面机械加工方法的选择31§2-1外圆表面机械加工方法的选择

2§2-2内孔机械加工方法的选择§2-4螺纹机械加工方法的选择4§2-5成形表面机械加工方法的选择5§2-1外圆表面机械加工方法的选择一、外圆表面的技术要求1.尺寸精度：外圆表面的尺寸精度主要指结构要素的精度，通常指径向和轴向的尺寸精度。2.形状精度：外圆表面的形状精度一般指外圆表面的圆度、圆柱度、轴线直线度等。3.位置精度：轴类零件的位置精度主要有外圆表面之间的同轴度、端面对轴线的垂直度等。4.表面质量：外圆表面的表面质量即各外圆表面上所标注的表面粗糙度。二、外圆表面的加工方法工件旋转为主运动，车刀做进给运动的切削加工方法称为车削。（1）车削加工的特点1）车刀结构简单，刚度高，制造、刃磨和装夹方便，价格低廉。2）车削过程平稳，有利于提高生产效率。3）可在一次装夹中完成内外圆、端面和槽的加工，能保证较高的同轴度、外圆轴线与端面的垂直度等。1.车削（2）外圆表面的车削及其加工精度1）粗车。粗车的加工精度一般可达IT13～IT11级，表面粗糙度值可达Ra50～12.5μm。2）半精车。半精车加工精度可达IT10～IT9级，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2μm。3）精车。精车加工精度可达IT8～IT7级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.8μm。4）精细车。精细车加工精度可达到IT6级以上，表面粗糙度值可达Ra0.4μm左右用砂轮以较高的线速度对工件表面进行加工的方法称为磨削。2.磨削（1）磨削的特点1）磨粒硬度高，能切除硬而薄的切屑。2）砂轮磨粒的等高性好，能获得较好的表面质量。3）由于磨钝的砂粒在外力的作用下会脱落（及时更新），因此砂轮具有自锐性。4）磨削温度高，容易产生烧伤现象。（2）外圆表面的磨削及其加工精度1）粗磨。加工精度可达到IT9～IT8级，表面粗糙度值可达Ra6.3～0.8μm。2）精磨。加工精度可达到IT7～IT6级，表面粗糙度值可达Ra0.8～0.2μm。3）精密磨削、超精密磨削。它们都是精密加工方法，加工精度可达IT6～IT5级，表面粗糙度值可达Ra0.16～0.01μm。（3）外圆表面的磨削方法1）中心磨削。中心磨削是以工件的两中心孔在磨床的前后顶尖上定位进行磨削的方法，可以修正位置误差。①纵磨法。如图2-1a所示，砂轮高速旋转，工件装在前后顶尖上，工件旋转并和工作台一起做纵向往复进给运动，实现对工件整个外圆表面的磨削。②横磨法。如图2-1b所示，由于砂轮厚度大于工件被磨削外圆的长度，工件无须做纵向进给运动。当工件旋转时，砂轮慢速做连续的横向进给运动，直至达到尺寸要求。2）无心磨削。如图2-2所示，无心磨削是将工件放置在托板上，导轮相对于砂轮的轴线倾斜α

角，其线速度v

分解为两个分速度v

导水平和v

导垂直，分别带动工件做轴向进给运动和圆周进给运动。三、一般外圆表面加工方案分析加工精度要求低、表面粗糙度值要求较大的各种工件的外圆表面（淬火件除外），经粗车即可达到要求。加工精度可达IT10～IT9级，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2μm。未淬火钢件、铸铁件及有色金属件的外圆表面，粗车后再经过半精车和精车即可达到要求。加工精度可达IT9～IT8级，表面粗糙度值可达Ra3.2～1.6μm。1.低精度的加工方案2.中等精度的加工方案加工精度要求较高的淬火钢件、非淬火件和铸铁件外圆表面，其加工方案为粗车→半精车→磨削。加工精度可达IT8～IT7级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.8μm。精度要求更高的钢件和铸铁件，除车削、磨削外，还需增加精磨或超精加工等工序，其加工方案为粗车→半精车→粗磨→精磨→精密磨削。加工精度可达IT6～IT5级，表面粗糙度值可达Ra0.16～0.01μm。3.较高精度的加工方案4.高精度的加工方案分析图2-3所示的台阶轴外圆表面的加工方案。四、生产实例分析（1）尺寸精度（2）形状精度1.技术要求（3）位置精度（4）表面质量2.加工方法分析及加工方案拟定§2-2内孔机械加工方法的选择一、内孔的技术要求1.尺寸精度：内孔的尺寸精度指孔径和孔长的尺寸精度。2.形状精度：内孔的形状精度指内孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度等。3.位置精度：内孔的位置精度一般包括孔的轴线与基准端面的垂直度，孔与孔（或孔与外圆表面）之间的对称度、位置度，孔与孔（或孔轴线与相关平面）轴线之间的平行度等。4.表面质量：内孔的表面质量指内孔表面粗糙度。二、内孔的加工方法

（1）钻孔：钻孔是利用钻头在实体材料上加工孔的工艺方法。1.钻孔、扩孔和铰孔1）钻孔特点。钻孔属于粗加工，加工精度可达IT13～IT11级，表面粗糙度值可达Ra50～12.5μm。钻削时，由于刀具刚度低，钻头容易引偏，排屑和散热都较困难，所以生产效率低，加工精度低。2）钻孔方式。图2-4a所示为在车床上钻孔，钻孔时工件旋转，刀具进给，加工中若刀具引偏，会造成工件孔径扩大。图2-4b所示为在钻床上钻孔，钻孔时工件不动，刀具既旋转又进给，加工中若刀具引偏，会造成工件孔轴线弯曲。（2）扩孔：扩孔是用扩孔钻对已钻出、铸出、锻出或冲出的孔进行加工的方法，如图2-5所示。扩孔相当于半精加工，加工精度可达IT10级，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2μm。（3）铰孔：铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗孔）的基础上，用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层的加工方法，如图2-6所示。铰孔一般作为未淬火小孔的精加工方法，加工精度可达IT8～IT6级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.4μm。铰孔分手铰和机铰两种。铰孔的精度取决于铰刀的质量和安装方式。铰孔只能提高孔本身的尺寸精度及形状精度，但不能校正孔轴线的位置精度。镗孔是指以镗刀旋转为主运动，工件或镗刀做进给运动的加工方法，如图2-7所示。镗孔是在工件已有孔的基础上对孔径进行扩大的加工方法。（1）镗孔的特点：镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量，还可以修正孔轴线的直线度误差，且较容易保证各孔的孔距精度和位置精度。2.镗孔（2）镗孔的加工阶段1）粗镗。粗镗的加工精度可达IT13～IT11级，表面粗糙度值可达Ra50～12.5μm。2）半精镗。半精镗的加工精度可达IT10～IT9级，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2μm，用于磨削加工和精加工的预加工，或中等精度内孔的终加工。3）精镗。精镗的加工精度可达IT8～IT6级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.8μm，用于精度较高内孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。采用拉刀加工内孔的方法称为拉孔，如图2-8所示。（1）拉孔的特点：加工精度可达IT8～IT7级，表面粗糙度值可达Ra0.8～0.4μm，加工质量稳定，生产效率高，加工时以孔本身定位，不能修正孔的轴线歪斜，不能加工台阶孔和盲孔。3.拉孔（2）拉孔的适用场合：拉削加工一般用于大批大量生产。用磨削加工工件内孔的方法称为磨孔，如图2-9所示。（1）磨孔的特点：加工精度可达IT7级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.4μm。磨孔不仅能获得较高的尺寸精度和表面质量，而且还可以提高孔的形状精度和位置精度。4.磨孔（2）磨孔的适用场合：磨孔是一种比较理想的内孔加工方法，适用于加工硬度较高，尤其是淬火后高硬度的孔。珩磨孔是用油石条进行孔加工的一种高效率和高精度的光整加工方法，如图2-10所示。加工精度可达IT5～IT4级，表面粗糙度值可达Ra0.2～0.025μm。5.珩磨孔对于精度要求不高的未淬火钢件、铸铁件及有色金属件，经一次钻孔即可达到要求，加工精度可达到IT13～IT11级，表面粗糙度值可达Ra50～12.5μm。三、一般内孔加工方案分析1.低精度内孔的加工方案2.中等精度内孔的加工方案对于精度要求中等的未淬火钢件、铸铁件及有色金属件，当孔径小于20mm时，采用钻孔后扩孔的加工方案；当孔径大于20mm时，采用钻孔、镗孔以达到要求。加工精度可达到IT10～IT9级，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2μm。3.较高精度内孔的加工方案对于精度要求较高的零件（除淬火钢件外），当孔径小于20mm时，应采用钻孔后铰孔的加工方案；当孔径大于20mm时，应采用“钻孔→扩孔→铰孔或钻孔→镗孔→磨孔”的加工方案。加工精度可达到IT8～IT7级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.4μm。4.高精度内孔的加工方案对于精度要求很高的零件，当孔径小于12mm时，可采用“钻→粗铰→精铰”的加工方案；当孔径大于12mm时，视具体条件可选“钻孔→扩孔→粗铰孔→精铰孔”或“钻孔→扩孔→粗磨孔→精磨孔→珩磨孔”的加工方案。上述方案的加工精度可达到IT7～IT6级，表面粗糙度值可达Ra0.8～0.1μm。四、生产实例分析1.识读内孔的技术要求（1）尺寸精度：图2-11a所示内孔的孔径为30mm，孔长为40mm，均未标注公差，尺寸精度要求不高。图2-11b所示内孔的孔径为30mm，尺寸精度要求较高（H6）；孔长为55mm，未标注公差，尺寸精度要求不高。（2）形状精度：图2-11a所示的内孔未标注相应的形状公差要求，图2-11b所示内孔的圆柱度公差值为0.01mm。（3）位置精度：图2-11a所示的φ30mm孔轴线未标注相应的位置公差要求，图2-11b所示的φ30H6孔的轴线与基准端面的垂直度公差值为φ0.03mm。（4）表面质量：图2-11a所示内孔的表面粗糙度值为Ra3.2μm，图2-11b所示内孔的表面粗糙度值为Ra0.4μm。2.选择套类零件内孔的加工方法图2-11a所示套类零件的内孔采用钻孔进行粗加工，采用扩孔进行精加工；图2-11b所示套类零件的内孔采用钻孔进行粗加工，镗孔作为半精加工、磨孔作为精加工。（1）φ30mm内孔的加工方案为：钻孔→扩孔（或半精镗）。（2）φ30H6内孔的加工方案为：钻孔→扩孔（或半精镗）→磨孔→珩磨。3.套类零件内孔加工方案图2-12所示锥套的内表面为莫氏圆锥，下面将介绍内圆锥孔的加工。五、内圆锥孔的加工（3）专用圆锥：专用圆锥一般有1∶4、1∶12、1∶50、7∶24等号，多应用于机器零件或某些刀具特殊部位。（1）莫氏圆锥：莫氏圆锥分为0、1、2、……、6，共7个号，其中0号尺寸最小，6号尺寸最大（其半锥角α/2在1°30′左右），且每个号的锥角均不相同。1.常用标准圆锥的种类（2）米制圆锥：米制圆锥一般有4、6、80、100、120、140、160、200等号，其号数是指大端直径尺寸，各号圆锥的锥度固定不变，均为1∶20。例如120号，其大端直径为120mm，锥度为1∶20。（1）铰内圆锥孔：锥形铰刀分粗铰刀和精铰刀两种，如图2-13所示。粗铰刀的刀槽少，容屑空间大，并在切削刃上开有分屑槽，因此产生的切屑较短，排屑容易。精铰刀做成锥度精确的直线刀齿并留有很小的棱边，以保证锥孔质量。2.内圆锥孔的加工方法（2）内圆锥孔的车削1）转动小滑板法。用转动小滑板法车削图2-12所示内圆锥孔时，只需把小滑板按工件要求的锥度转动一定的角度即可。2）靠模法。靠模法是使刀具按模板给定的轨迹进给，车出所需内圆锥孔的加工方法。（3）内圆锥孔的磨削磨内圆锥孔时，转动磨床砂轮架、头架或工作台，使被加工内圆锥孔母线与轴线间的夹角等于半锥角，如图2-14所示。磨削内圆锥孔的加工精度可达IT6级，表面粗糙度值可达Ra1.6～0.8μm。3.选择锥套内圆锥孔的加工方法内圆锥孔为4号莫氏锥孔，表面粗糙度值为Ra1.6μm，可用标准莫氏铰刀进行铰削加工。经钻孔、扩孔、镗孔后，用成形铰刀完成加工。对于图2-12所示的内圆锥孔，也可采用车削方法来完成半精加工，采用磨削方法来完成精加工，这种方法更适用于尺寸较大的内圆锥孔的加工。4.内圆锥孔的检验方法（1）锥度量规：对于标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件，一般可使用锥度量规来检验。锥度量规分锥度套规和锥度塞规两种，如图2-15所示。（2）内圆锥孔的检验方法：莫氏内圆锥孔的检验一般用标准莫氏锥度塞规着色检验。检验时，首先在锥度塞规表面顺着圆锥素线用显示剂涂上薄而均匀的三条线（线与线相隔120°），然后将锥度塞规轻轻地塞入工件的内圆锥孔中，稍加轴向推力将锥度塞规转动1/4圈后取出，观察显示剂擦去的情况。若三条显示剂全长擦痕均匀，说明圆锥接触良好，工件锥度正确；若小端擦去，大端未擦去，说明圆锥角太大；反之，说明圆锥角太小§2-3平面机械加工方法的选择1.形状精度平面的形状精度主要指平面的平面度。2.方向精度和位置精度平面的方向精度和位置精度主要指平面对基准的垂直度、平行度，两平面相对基准的对称度等。3.表面质量平面的表面质量指平面的表面粗糙度要求。一、平面的技术要求如图2-17所示，刨削可以加工水平面、垂直面和斜面。由于刨削回程不切削，故生产效率较低。刨削加工精度较低，一般为IT9～IT8级，表面粗糙度值为Ra6.3～3.2μm。二、平面的加工方法

1.平面的刨削2.平面的铣削铣刀旋转为主运动，工件做进给运动的切削加工方法称为铣削。（1）铣削加工阶段1）粗铣。粗铣的加工精度为IT12～IT11级，表面粗糙度值为Ra25～12.5μm。2）半精铣。半精铣的加工精度为IT10～IT9级，表面粗糙度值为Ra6.3～3.2μm。3）精铣。精铣的加工精度为IT8～IT7级，表面粗糙度值为Ra3.2～1.6μm。（2）铣削平面方式1）周铣。用圆柱形铣刀加工零件表面的方法称为周铣，如图2-18a所示。周铣又可分为逆铣（图2-18b）和顺铣（图2-18c）两种方式。①逆铣。铣刀每一刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给运动方向相反。②顺铣。铣刀每一刀齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给运动方向相同。2）端铣。用面铣刀进行铣削的加工方法称为端铣，如图2-19所示。3.平面的磨削磨削常作为铣削、刨削平面后的精加工，在平面磨床上进行，主要用于中小型零件高精度表面和淬硬平面的加工，如图2-20所示。磨削平面的加工精度可达IT7～IT6级，表面粗糙度值可达Ra0.8～0.2μm。（1）磨削平面的方式磨削平面的方式有圆周磨削和端面磨削两种。（2）平面磨削的特点1）平面磨床的系统刚度高，加工质量比内外圆磨床高。2）平面磨床利用电磁吸盘装夹，有利于保证工件的平行度，且装夹方便，生产效率高。3）磨削适用于精度要求较高的淬硬表面或不淬硬表面的加工。4）不宜加工有色金属。4.平面的刮削刮削是用刮刀刮除工件表面薄层金属的一种加工方法，如图2-21a所示。它一般在精刨或精铣的基础上，由钳工手工操作。刮削前，在高精度的平板、平尺、专用量具或工件的相配件表面上涂一层红丹油（或涂在工件上），将工件与其贴紧推磨对研，然后检查表面的接触情况，如图2-21b所示。对研后工件上显出高点，用刮刀将显出的高点逐一刮除。经过反复对研、显点刮削，可使工件表面的显点数逐渐增多并越来越均匀，表明工件表面的平面度误差在逐渐减小，表面粗糙度值也在逐渐降低，接触精度在逐渐提高，最终可以达到零件的质量要求。接触精度通常用25mm×25mm范围内的接触点数来描述，如图2-21c所示。5.平面的研磨研磨是用研磨工具和研磨剂，在一定的压力作用下，使工件和研具接触并做相对运动，通过磨料作用从工件上研去一层极薄表面层的精密加工方法。研磨既可手工操作，也可在研磨机上进行，如图2-22、图2-23所示。（1）研磨运动轨迹对研磨运动轨迹的要求是保证工件上各点的研磨行程一样，研磨运动力求平稳，尽量避免曲率过大的转角，工件运动应遍及整个研具表面，以利于研具均匀磨损。（2）研磨剂与研具材料1）研磨剂。研磨剂是由很细的磨料（粒度细于F400）、研磨液和辅助材料组成的混合物。常用的磨料有刚玉类、碳化物类、超硬磨料类和氧化物类。研磨液主要起润滑冷却的作用，可以使磨料在研具上粘接均匀。常用研磨液有机油、煤油、酒精、水和动物油（或植物油）。2）研具材料。平面研具一般采用HT200材料制成。（3）研磨的特点1）工件研磨后，尺寸精度、形状精度高，表面粗糙度值小。2）研磨后的表面耐磨性和耐腐蚀性提高，可延长工件的使用寿命。3）研磨表层存有残余压应力，有利于提高零件表面的疲劳强度。4）操作简单。研磨一般不需要复杂昂贵的设备。5）适应性好。三、平面加工方案分析对于精度要求不高的各种零件（淬火钢件除外）的平面，经粗刨、粗铣、粗车等即可达到要求，表面粗糙度值达Ra50～12.5μm。1.低精度平面的加工方案2.中等精度平面的加工方案（1）粗刨→精刨，适用于加工狭长平面。（2）粗铣→精铣，适用于加工宽大平面。（3）粗车→精车，适用于加工轴、套、盘、环等回转体零件的端面。（1）粗刨→精刨→宽刃精刨（代刮研），适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料的狭长平面。（2）粗铣→精铣→高速精铣，适用于加工未淬火钢件、铸铁件、有色金属等材料的宽平面。3.高精度平面的加工方案（3）粗铣（或粗刨）→精铣（或精刨）→磨削，适用于加工淬火钢件、未淬火钢件和铸铁件的各种平面。（4）粗铣→拉削，适用于大批大量生产（除淬火钢件外）的各种金属零件，不仅生产效率高，而且加工质量稳定。对于精度要求更高的平面，可在磨削后分别采用研磨、抛光等工序，其表面粗糙度值可达Ra0.4～0.012μm。4.精密平面的加工方案四、生产实例分析

分析图2-24所示V形架的平面加工方案。1.V形架的技术要求（1）形状精度：形状精度指图2-24所示V形架底面的平面度。（2）位置精度：位置精度包括图2-24所示V形架两侧面对底面的垂直度及其对V形槽水平中心线的平行度、V形槽水平对称中心线对底面的平行度、V形槽两侧面对V形槽竖直中心线的对称度。（3）表面质量：图2-24所示V形架底面的表面粗糙度值为Ra0.4μm，四周面和上表面的表面粗糙度值均为Ra0.8μm，V形槽面的表面粗糙度值为Ra0.1μm。（1）粗加工各表面的粗加工均可采用刨削或粗铣完成，为半精铣、精铣加工做准备。（2）半精加工选用铣削作为V形架各表面的半精加工，作为精加工工序的预加工。（3）精加工V形架经过铣削后，可采用磨削的方式来完成精加工。（4）超精加工选用刮削方法加工V形架的底面和V形槽面。2.选择V形架各平面的加工方法3.V形架各平面的加工方案（1）V形架的侧面和上表面的加工方案粗刨（粗铣）→半精铣→粗磨→精磨。（2）V形架的底面的加工方案粗刨（粗铣）→半精铣→粗磨→精磨→刮削。（3）V形架的V形槽面的加工方案粗刨（粗铣）→半精铣→粗磨→精磨→研磨（或刮削）§2-4螺纹机械加工方法的选择紧固螺纹用于零件间的紧固和连接。为保证连接可靠，这类螺纹要求具有自锁性，常用的有普通螺纹（牙型角60°）、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹（牙型角55°或60°）。一、螺纹的种类1.紧固螺纹传动螺纹用于传递运动，将旋转运动转变为直线运动，除了要保证传递运动的准确性，还需传递一定的动力、位移，其常用的牙型有梯形、矩形和锯齿形，如机床的丝杠、蜗杆等。2.传动螺纹二、螺纹的加工方法1.攻螺纹和套螺纹（1）攻螺纹攻螺纹是指用丝锥在内孔上加工出螺纹的加工方法，主要用于加工内螺纹，分为手攻和机攻。1）丝锥。丝锥采用高速钢制成，一般分为手用丝锥和机用丝锥，如图2-26所示。2）攻螺纹的方法。①攻螺纹前底孔直径的确定。加工钢或塑性材料时：D孔≈D-P加工铸铁或脆性材料时：D孔≈D-1.05P②孔口倒角。钻孔后要用60°锪钻在孔口倒角，其最大直径要大于螺纹的公称直径。③在车床上攻螺纹。首先调整尾座轴线与主轴轴线重合，机攻时把攻螺纹工具安装在尾座锥孔内，同时把机用丝锥装进攻螺纹工具中。开动机床后摇动尾座手轮，当丝锥切入工件后，停止转动手轮，工件便会带动丝锥自动进给。加工到要求的尺寸后，立即使主轴反转，丝锥便自动退出。（2）套螺纹套螺纹是指用圆板牙在圆柱表面上加工出外螺纹的方法，可分为手工套螺纹和机器套螺纹。1）圆板牙。圆板牙（图2-27）大多用合金工具钢制成，圆板牙两端的锥角是切削部分，正反都可以使用。中间具有完整齿深的一段是校准部分，也是套螺纹的导向部分。2）套螺纹的方法。①套螺纹前圆杆直径的确定。计算套螺纹圆杆直径的近似公式为d0≈d-（0.13～0.15）P采用圆板牙套螺纹时，圆杆直径可直接从表2-5中查出。②加工螺纹工件外圆。③外圆加工后，工件端面必须倒角，倒角要小于或等于45°，倒角后端面直径必须小于螺纹小径，使圆板牙容易切入工件。④在车床上套螺纹时（图2-28），把套螺纹工具体1的锥柄部分装在尾座套筒锥孔内，圆板牙4装入滑动套筒2内，使螺钉3对准圆板牙上的锥坑后拧紧。开动车床，转动尾座手轮使圆板牙靠近工件后切入工件，此时停止手轮转动，由滑动套筒2在工具体内自动轴向进给。当圆板牙进到所需的距离时，立即停机，然后倒车使工件反转，退出圆板牙。车螺纹是在车床上采用螺纹车刀加工螺纹的一种方法，通过变换刀具和机床进给，可加工出各种形状、尺寸以及不同精度的内外螺纹。2.螺纹的车削（1）用盘形螺纹铣刀铣螺纹：如图2-29

所示，加工时轴线必须相对工件转动一个螺旋升角λ。3.螺纹的铣削（2）用梳形螺纹铣刀铣螺纹：如图2-30

所示，铣螺纹时，铣刀、工件除按箭头方向旋转外，铣刀还做缓慢的轴向移动。在工件转动一周的同时，铣刀应沿轴线移动一个螺距，工件只需要转动一周多一点就可以切出全部螺纹。磨削时，砂轮轴线必须相对工件轴线倾斜一个螺纹升角λ，如图2-31所示。砂轮在螺纹轴向截面上的形状必须与牙槽相吻合，以获得正确的螺纹牙型。4.螺纹的磨削（1）搓丝板搓螺纹搓丝板搓螺纹是利用一对螺纹板轧制出工件螺纹的加工方法，如图2-32a所示。5.螺纹的滚压（2）滚丝轮滚螺纹滚丝轮滚螺纹是利用一副滚丝轮滚制出工件螺纹的加工方法，如图2-32b所示。三、螺纹加工方案分析

四、生产实例分析分析如图2-33所示圆头螺钉的螺纹加工方案。1.识读圆头螺钉螺纹的技术要求图2-33b所示的螺纹，它的中径和大径的精度要求分别为5g和6g；牙侧表面粗糙度要求为Ra0.8μm；牙顶表面粗糙度要求为Ra1.6μm。2.选择圆头螺钉螺纹的加工方法成批生产：下料→粗加工圆杆（车削）→套螺纹。大批大量生产：下料→粗加工圆杆（数控车削）→滚丝轮滚螺纹（或搓丝板搓螺纹）。加工高精度螺纹的工艺流程为：下料→车（铣）螺纹→磨螺纹。§2-5成形表面机械加工方法的选择成形刀具法采用切削刃形状与工件轮廓形状相符合的刀具，直接加工出成形面。一、普通成形表面的加工方法1.成形刀具法（1）车削成形表面如图2-35a所示，加工时车刀只做横向进给运动。成形车刀切削刃较宽，切削时容易振动，应采用较小的切削用量。（2）刨削成形表面如图2-35b所示，成形刨刀的结构与成形车刀类似。（3）铣削成形表面图2-35c所示为用成形铣刀加工成形表面的示意图。这种铣削方法一般在卧式铣床上用盘形成形铣刀进行。（4）磨削成形表面图2-36所示为采用成形砂轮磨削成形表面的示意图。2.手动控制法手动控制法是手动操作机床，使刀具相对于工件做成形运动而加工出成形面的一种方法。图2-37所示为在车床上采用双手控制法车回转成形面。车削过程中需用样板度量成形面，以保证成形面的正确性，如图2-38所示。3.靠模法靠模法是刀具由传动机构带动，跟随靠模轮廓线移动而加工出与该靠模轮廓线相符的成形面的一种加工方法，如图2-39所示。4.数控加工法对于形状复杂且多变的精密成形面，为了保证其加工质量和提高生产效率，常采用数控加工法。数控加工法是利用数控机床加工成形面的一种方法。二、齿形的加工方法1.成形法成形法是采用与被切齿轮齿槽形状相符合的成形刀具切出齿形的方法。（1）铣齿原理铣齿是利用成形铣刀在铣床上加工齿形的方法。当齿轮模数m≤20mm时，一般采用盘形齿轮铣刀在卧式铣床上加工齿形，如图2-40a所示；当齿轮模数m>20mm时，一般采用指形齿轮铣刀在立式铣床上加工齿形，如图2-40b所示。（2）铣齿的特点1）设备简单。2）生产效率低。3）齿轮精度低。4）适应性差。2.展成法展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮之间的啮合运动而切出齿轮齿形的方法。常用的展成法有滚齿、插齿、剃齿和磨齿等。（1）滚齿1）滚齿原理。滚齿采用齿轮滚刀滚切加工圆柱齿轮齿形，其实质是按一对螺旋齿轮啮合的原理来加工齿形的。2）滚齿的特点①加工精度高。②滚刀通用性强。③生产效率高。④适用性较好。（2）插齿1）插齿原理。插齿利用一对齿轮啮合的原理来实现齿形加工，如图2-42所示。插齿刀实质上就是一个磨有前角、后角并具有切削刃的齿轮。2）插齿的特点①加工精度高。②插齿刀通用性强。③适用性好。④生产效率低。（3）剃齿1）剃齿原理。剃齿是用剃齿刀对齿轮的齿面进行精加工的一种方法。剃齿时刀具与工件做一种自由啮合的展成运动。2）剃齿的特点①剃齿的加工精度可达7～6

级，齿面的表面粗糙度值可达Ra0.8～0.4μm。②剃齿主要用于提高齿轮加工精度和降低表面粗糙度值，不能修正公法线长度变动误差。③剃齿的生产效率高。（4）磨齿1）磨齿方法。磨齿是用砂轮在磨齿机上加工高精度齿形的一种方法。齿面的磨削方法包括锥形砂轮磨齿、双碟形砂轮磨齿。2）磨齿的特点：磨齿是一种重要的齿形精加工方法，既可磨削不淬硬齿轮，又可磨削淬硬齿轮。磨齿对齿轮误差及热处理变形有较强的修正能力，但生产效率低，适用于单件、小批量生产。3.圆柱齿轮的加工方案分析（1）只需调质的圆柱齿轮加工方案为：毛坯制造→毛坯热处理→齿坯粗加工→调质→齿坯精加工→齿