金属材料成型七章 (8)课件

1、第六章第六章 切削加工方法切削加工方法1 切削加工方法切削加工方法2 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择第六章第六章 切削加工方法切削加工方法1-1 1-1 车削加工车削加工车削车削 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。用车刀在车床上加工工件的工艺过程。加工精度：加工精度：IT8IT7IT8IT7，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=1.66.3umRa=1.66.3um主运动主运动 工件工件的的旋转旋转运动。运动。进给运动进给运动 刀具刀具的的直线直线运动。运动。所以：车削加工适宜各种回转体表面的加工。所以：车削加工适宜各种回转体表面的加工。1 切削加工方法切削加工方法普通车床普通车床

2、适于各种中、小适于各种中、小型轴、盘、套类零件的单件、型轴、盘、套类零件的单件、小批量生产。小批量生产。转塔式六角车床转塔式六角车床 适于加工零适于加工零件尺寸较小、形状较复杂的中、件尺寸较小、形状较复杂的中、小型轴、盘、套类零件。小型轴、盘、套类零件。立式车床立式车床 适于直径较大、适于直径较大、长度较短的重型零件。长度较短的重型零件。（L/D=0.30.8L/D=0.30.8）数控车床数控车床 适于多品种、小适于多品种、小批量生产复杂形状的零件。批量生产复杂形状的零件。一、工件装夹的方法一、工件装夹的方法1. 1.卡盘装夹卡盘装夹适用于适用于L/D L/D 4 4的工件。的工件。2. 2.

3、顶尖装夹顶尖装夹适用于适用于L/D L/D = 410= 410的工件。的工件。3. 3.心轴装夹心轴装夹适用于盘、套类零件的精加工适用于盘、套类零件的精加工。4. 4.其它附件其它附件跟刀架、中心架、花盘等。跟刀架、中心架、花盘等。二、车削加工的应用二、车削加工的应用pafv1. 1.车车外圆面外圆面2. 2.车内园面（车床上镗孔）车内园面（车床上镗孔）3. 3.车端面、切槽、切断车端面、切槽、切断粗车：粗车：精车：精车：vfpa 实体零件：实体零件：钻孔钻孔 车（镗）车（镗）扩、铰扩、铰 已铸出、锻出孔：已铸出、锻出孔： 镗孔镗孔4. 4.车锥面车锥面Ddl1) 1) 转动小刀架法转动小刀

4、架法2) 2) 成形刀法成形刀法3) 3) 偏移尾架法偏移尾架法4) 4) 靠模尺法靠模尺法可加工内外圆锥面，且不受可加工内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。工件锥角大小的限制。适于加工锥面较短的内外圆锥面，适于加工锥面较短的内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。且不受工件锥角大小的限制。可加工较长的锥面，但不能加可加工较长的锥面，但不能加工锥孔及锥角较大的锥面。工锥孔及锥角较大的锥面。08适用于大批量生产，可加工内外锥面。适用于大批量生产，可加工内外锥面。0125. 5.车成形面车成形面1) 1) 双手控制法双手控制法2) 2) 成形刀法成形刀法3) 3) 靠模尺法靠模尺法( (轨迹法）轨

5、迹法）6. 6.车螺纹车螺纹7. 7. 滚花滚花二、车削的工艺特点二、车削的工艺特点1. 1. 易于保证各表面的位置精度。易于保证各表面的位置精度。2. 2. 加工过程平稳。加工过程平稳。3. 3. 适合有色零件的精加工。适合有色零件的精加工。钢铁：粗车钢铁：粗车 半精车半精车 精车精车 磨削磨削有色金属：粗车有色金属：粗车 半精车半精车 精车精车 精细车精细车4. 4. 刀具简单。刀具简单。1212 钻、扩、铰、镗削加工钻、扩、铰、镗削加工一、钻削加工一、钻削加工钻削加工钻削加工 用钻头在实体零件上加工孔的方法。用钻头在实体零件上加工孔的方法。加工精度：加工精度：IT13IT11IT13IT

6、11，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=2512.5umRa=2512.5um刀具刀具 钻头；钻头；设备设备 钻床（车床、镗床、铣床）钻床（车床、镗床、铣床）钻床钻床台式钻床台式钻床立式钻床立式钻床摇臂钻床摇臂钻床1. 1. 钻头钻头柄部（尾部）柄部（尾部） 夹持夹持颈部颈部 连接（过渡）作用连接（过渡）作用工作部分工作部分导向部分导向部分 导向作用导向作用切削部分切削部分 担负主要的切削工作担负主要的切削工作2. 2. 钻削用量钻削用量背吃刀量背吃刀量 ：pa2wpda f进给量进给量 ：钻削速度钻削速度 ： v601000ndvw（m/s）L柄部柄部工作部分工作部分颈部颈部导向部分导向部分切

7、削部分切削部分3. 3. 钻削工艺特点钻削工艺特点1) 1) 钻孔时钻头易产生钻孔时钻头易产生“引偏引偏” ” “引偏引偏”方式方式 轴线引偏轴线引偏 刀具旋转刀具旋转 钻床上钻孔钻床上钻孔 孔径扩大孔径扩大 工件旋转工件旋转 车床上钻孔车床上钻孔“引偏引偏”原因原因 横刃的存在横刃的存在 钻头的刚性和导向性差钻头的刚性和导向性差防止防止“引偏引偏”的措施：的措施： 预钻锥形定心坑；预钻锥形定心坑； 采用钻套导向钻孔采用钻套导向钻孔； 刃磨时，应尽量使两个主刀刃对称一致。刃磨时，应尽量使两个主刀刃对称一致。2) 2) 排屑困难排屑困难 3) 3) 散热条件差散热条件差 使工件表面质量降低；使工

8、件表面质量降低； 卡死、甚至折断钻头。卡死、甚至折断钻头。4. 4. 钻削的应用钻削的应用钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。单件、小批生产中、小型工件上的单件、小批生产中、小型工件上的小孔（小孔（D13mmD13mm），常用台式钻床加工。常用台式钻床加工。中、小型工件上中、小型工件上较大的孔（较大的孔（D50mmD50mm），常用立式钻床加工。，常用立式钻床加工。大型工件上的孔大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。则采用摇臂钻床加工。回转体工件上的孔回转体工件上的孔，多在车床上加工。多在车床上加工。二、扩孔和铰孔二、扩孔和铰孔1.

9、 1. 扩孔扩孔2. 2. 铰孔铰孔用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。2wmpdda加工精度：加工精度：IT10IT9IT10IT9，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=3.21.6umRa=3.21.6um用绞刀对工件上已有的孔进行精加工。用绞刀对工件上已有的孔进行精加工。加工精度：加工精度：IT9IT7IT9IT7，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=1.60.4umRa=1.60.4um钻钻扩扩铰铰 是非常典型的工艺。是非常典型的工艺。钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，不易保钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，不易保证孔与孔之间的尺寸精度和位置精度。证孔与孔之间

10、的尺寸精度和位置精度。wdmd三、镗削加工三、镗削加工用镗刀对已有的孔进行再加工。用镗刀对已有的孔进行再加工。一般镗孔一般镗孔加工精度：加工精度：IT8IT7IT8IT7，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=1.60.8umRa=1.60.8um精细镗精细镗加工精度：加工精度：IT7IT6IT7IT6，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=0.80.2umRa=0.80.2um回转体零件上的孔回转体零件上的孔在车床上加工；在车床上加工；箱体类零件上的孔或孔系箱体类零件上的孔或孔系在镗床上加工。在镗床上加工。在镗床上除可加工孔或孔系外，还可加工平面、在镗床上除可加工孔或孔系外，还可加工平面、沟槽、钻、扩铰

11、孔等。沟槽、钻、扩铰孔等。3 3 刨、拉削加工刨、拉削加工一、刨削加工一、刨削加工刨削是平面加工的主要方法之一。刨削是平面加工的主要方法之一。加工精度：加工精度：IT8IT7IT8IT7，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=6.31.6umRa=6.31.6um刨床刨床牛头刨床：适于加工中、小型零件。牛头刨床：适于加工中、小型零件。龙门刨床：适于加工大型零件。龙门刨床：适于加工大型零件。插床：主要加工工件内表面，如键槽、花键等。插床：主要加工工件内表面，如键槽、花键等。1. 1. 刨削的工艺特点刨削的工艺特点1) 1) 生产率较低；生产率较低； 2) 2) 通用性好。通用性好。 2. 2. 刨削的

12、应用刨削的应用主要用于主要用于加工平面加工平面，也广泛用于加工各种沟槽、成形面等。也广泛用于加工各种沟槽、成形面等。二、拉削加工二、拉削加工加工精度：加工精度：IT8IT7IT8IT7，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=0.40.8umRa=0.40.8um用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。拉削的特点：拉削的特点： 生产率高；生产率高； 加工范围广；加工范围广； 加工精度高，表面粗糙度低；加工精度高，表面粗糙度低； 拉床结构简单；拉床结构简单； 拉刀寿命长。拉刀寿命长。vfah4 4 铣削加工铣削加工一、铣削加工设备一、铣削加工设备铣床铣床龙门铣床龙门铣床升降台式铣

13、床升降台式铣床立式铣床立式铣床卧式铣床卧式铣床铣削是平面加工的主要方法之一。铣削是平面加工的主要方法之一。加工精度：加工精度：IT8IT7IT8IT7，表面粗糙度：表面粗糙度：Ra=6.31.6umRa=6.31.6um二、铣削方式二、铣削方式周铣周铣端铣端铣 用圆柱铣刀铣平面。用圆柱铣刀铣平面。 用端铣刀铣平面。用端铣刀铣平面。顺铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。顺铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。1. 1. 周铣周铣nfvfvn顺铣逆铣刀具寿命长；刀具寿命

14、长；工件表面质量高；工件表面质量高；有利于工件的加紧。有利于工件的加紧。工件表面质量低。工件表面质量低。刀具磨损严重；刀具磨损严重；不利于工件的加紧。不利于工件的加紧。1. 1. 端铣端铣ea对称铣：铣刀轴线与工件铣削对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度宽度的对称中心线重合。的对称中心线重合。不对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线不重合。不对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线不重合。eaea二、铣削工艺特点及应用二、铣削工艺特点及应用1. 1. 铣削特点铣削特点2. 2. 铣削的应用铣削的应用1 1）生产率高（多齿刀具、速度高）；）生产率高（多齿刀具、速度高）；2 2）散热条件好；）散热

15、条件好；3 3）容易产生振动。）容易产生振动。主要加工平面。同时可加工沟槽、成形面、切断等。主要加工平面。同时可加工沟槽、成形面、切断等。5 5 磨削加工磨削加工 用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程。是零件精加用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程。是零件精加工的主要方法之一。工的主要方法之一。加工精度：加工精度：IT7IT6IT7IT6，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=0.80.2umRa=0.80.2um高精度磨削：高精度磨削：表面粗糙度：表面粗糙度：Ra=0.10.008umRa=0.10.008um一、磨削过程一、磨削过程指砂轮表面的磨粒从工件表指砂轮表面的磨粒从工件表面切除细微金属层的过程。

16、面切除细微金属层的过程。砂轮砂轮磨粒磨粒结合剂结合剂空隙空隙工件工件凸起、锋利的磨粒：凸起、锋利的磨粒：起切削作用起切削作用。切削厚度较大。切削厚度较大。凸起较小、较钝的磨粒：凸起较小、较钝的磨粒：起刻滑、挤压作用起刻滑、挤压作用。凹下、更钝的磨粒：凹下、更钝的磨粒：起滑擦作用起滑擦作用。磨削磨削 切削、刻滑、滑擦三个作用的综合。切削、刻滑、滑擦三个作用的综合。二、磨削工艺特点二、磨削工艺特点三、磨削的应用三、磨削的应用1. 1. 精度高、表面粗糙度低；精度高、表面粗糙度低；2. 2. 磨削温度高；磨削温度高；80010008001000；3. 3. 砂轮具有自锐性；砂轮具有自锐性；4. 4.

17、 径向分力径向分力FyFy较大。较大。可加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能加工高可加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难切削材料，但硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难切削材料，但不适宜塑性较大的有色金属不适宜塑性较大的有色金属。磨削加工表面：磨削加工表面：外圆面、内圆面、平面、各外圆面、内圆面、平面、各种成形面。种成形面。1. 1. 外圆磨削外圆磨削1) 1) 纵磨法纵磨法 2) 2) 横磨法横磨法 3) 3) 深磨法深磨法 4) 4) 无心外圆磨无心外圆磨 2. 2. 内圆磨削内圆磨削导轮工件工件托板托板磨削轮磨削轮导轮内圆磨与外圆

18、磨相比较：内圆磨与外圆磨相比较： 表面粗糙度大；表面粗糙度大； 生产率低。生产率低。 内圆磨与铰孔和拉孔相比较：内圆磨与铰孔和拉孔相比较： 可以加工淬硬工件的孔；可以加工淬硬工件的孔； 不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高孔的位置精度和形状精度。孔的位置精度和形状精度。 生产率低比铰孔低，比拉孔更低。生产率低比铰孔低，比拉孔更低。磨孔一般仅用于淬硬工件孔的精加工。磨孔一般仅用于淬硬工件孔的精加工。3. 3. 平面磨削平面磨削周磨：周磨：端磨：端磨：多用于加多用于加工质量要工质量要求较高的求较高的工件。工件。多用于加工质多用于加工质量要

19、求不高的量要求不高的工件，或代替工件，或代替铣削作为精磨铣削作为精磨前的预加工。前的预加工。4. 4. 成形面磨削成形面磨削5. 5. 磨削发展简介磨削发展简介smv501 1）高精度、小粗糙度磨削）高精度、小粗糙度磨削2）高效磨削）高效磨削精密磨削（精密磨削（Ra=0.040.1umRa=0.040.1um）超精磨削（超精磨削（Ra=0.0120.025umRa=0.0120.025um）镜面磨削（镜面磨削（Ra=0.040.1umRa=0.040.1um）高速磨削：高速磨削：强力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度进行磨削。强力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度进行磨削。砂带磨削：以砂带代替

20、砂轮进行磨削。砂带磨削：以砂带代替砂轮进行磨削。工件传送带张紧轮压轮支承板a) 磨外圆b) 磨内圆c) 磨平面d) 磨花键e) 磨螺纹f) 磨齿轮6 6 精整加工精整加工1. 1. 研磨研磨表面粗糙度：表面粗糙度：Ra=0.025umRa=0.025um加工精度：加工精度：IT6IT5IT6IT5，表面粗糙度：，表面粗糙度：Ra=0.20.012umRa=0.20.012um2. 2. 珩磨珩磨3. 3. 抛光抛光4. 4. 超级光磨超级光磨2 2 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择2121 外圆面的加工外圆面的加工加工方法：加工方法：车、磨、研磨车、磨、研磨外圆面的技术要求：外圆面

21、的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：表面质量：尺寸公差尺寸公差等级等级表面粗糙度表面粗糙度（RaRa）umumIT13IT11IT13IT115012.55012.5粗车粗车IT10IT9IT10IT96.33.26.33.2粗车粗车半精车半精车IT8IT7IT8IT71.60.81.60.8粗车粗车半精车半精车精车精车IT7IT6IT7IT60.80.40.80.4粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT6IT5IT6IT50

22、.40.20.40.2粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨IT5IT3IT5IT30.10.0080.10.008粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨IT13IT3IT13IT312.50.00812.50.008有色金属有色金属粗车粗车半精车半精车精车精车精细车精细车研磨研磨序序号号加工方法加工方法尺寸公差尺寸公差等级等级表面粗糙度表面粗糙度（RaRa）umum适用范围适用范围1 1粗车粗车IT13IT11IT13IT115012.55012.5适用各种适用各种金属（未金属（未淬硬）、淬硬）、非金属材非金属材料料2 2粗车粗车半精车半精车IT10IT9IT10IT96.33.26.3

23、3.23 3粗车粗车半精车半精车精车精车IT8IT7IT8IT71.60.81.60.84 4粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT7IT6IT7IT60.80.40.80.4适用于淬适用于淬火钢、未火钢、未淬火钢、淬火钢、铸铁等铸铁等5 5粗车粗车半精车半精车 粗磨粗磨精磨精磨IT6IT5IT6IT50.40.20.40.26 6粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨IT5IT3IT5IT30.10.0080.10.0087 7粗车粗车半精车半精车精车精车精细车精细车研磨研磨IT13IT3IT13IT312.50.00812.50.008有色金属有色金属2222 内圆面（孔）的加工内圆面（孔

24、）的加工加工方法：加工方法：钻、扩、铰、车、镗、拉、铣、磨、珩磨。钻、扩、铰、车、镗、拉、铣、磨、珩磨。内圆面的技术要求：内圆面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：表面质量： 在实体材料上加工孔：在实体材料上加工孔：钻钻 零件上已铸出、锻出孔：零件上已铸出、锻出孔：直接扩孔、镗孔；直接扩孔、镗孔； 直径大于直径大于100mm100mm的孔的孔镗孔镗孔IT13IT11IT13IT115012.55012.5尺寸公差尺寸公

25、差等级等级表面粗糙度表面粗糙度（RaRa）umum钻钻IT9IT96.33.26.33.2303030 30 钻钻扩扩钻钻镗镗IT8IT83.21.63.21.620202020钻钻铰铰钻钻扩扩铰铰钻钻粗镗粗镗精镗精镗钻钻（扩）（扩）拉拉IT7IT70.80.40.80.412121212钻钻粗铰粗铰精铰精铰钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰钻钻镗镗粗磨粗磨精磨精磨珩磨珩磨钻钻拉拉精拉精拉序序号号加工方法加工方法尺寸公差尺寸公差等级等级表面粗糙度表面粗糙度（RaRa）umum适用范围适用范围1 1钻钻IT13IT11IT13IT115012.55012.5适用各种实体工件适用各种实体工件2 2钻钻扩扩I

26、T9IT96.33.26.33.23030钢、铸铁、钢、铸铁、有色金属有色金属3 3钻钻镗镗30 30 4 4钻钻铰铰IT8IT83.21.63.21.62020钢、铸铁、钢、铸铁、有色金属有色金属5 5钻钻扩扩铰铰钻钻粗镗粗镗精镗精镗钻钻（扩）（扩）拉拉20206 6钻钻粗铰粗铰精铰精铰IT7IT70.80.40.80.41212钢、铸铁、钢、铸铁、有色金属有色金属7 7钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰钻钻镗镗粗磨粗磨精磨精磨珩磨珩磨钻钻拉拉精拉精拉12128 8粗镗粗镗半精镗半精镗 淬淬 粗磨粗磨精精磨磨珩磨珩磨IT7IT6IT7IT60.40.0250.40.025已铸出、锻出孔已铸出、锻出孔9

27、 9粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗精细镗精细镗有色金属有色金属2323 平面的加工平面的加工加工方法：加工方法： 铣、刨、拉、车（端面）、磨、研磨、刮研等。铣、刨、拉、车（端面）、磨、研磨、刮研等。平面的技术要求：平面的技术要求：形状精度：平面度、直线度等；形状精度：平面度、直线度等；位置精度：平行度、垂直度等；位置精度：平行度、垂直度等；表面质量表面质量：尺寸公差尺寸公差等级等级表面粗糙度表面粗糙度（RaRa）umum端面端面粗车粗车半精车半精车精车精车粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT13IT10IT13IT105012.55012.5粗铣（刨）粗铣（刨）IT9IT8IT9IT86.31.66.31.6粗铣（刨）粗铣（刨）精铣（刨）精铣（刨）IT