6典型表面与典型零件加工工艺

1、1第六章第六章 典型表面与典型零件加工工艺典型表面与典型零件加工工艺第一节第一节 典型表面加工工艺典型表面加工工艺 一一 外圆加工外圆加工（理解）（理解） 二二 孔（内圆）加工孔（内圆）加工（理解）（理解） 三三（理解）（理解） 四四 成形面加工成形面加工（了解）（了解）一一 轴类零件的加工轴类零件的加工 二二 箱体类零件的加工箱体类零件的加工 三三 圆柱齿轮加工圆柱齿轮加工第二节第二节 典型零件加工工艺过程典型零件加工工艺过程2一一 外圆加工外圆加工1.1.外圆车削外圆车削2.2.外圆磨削外圆磨削 (1) (1)普通外圆磨削普通外圆磨削 1)1)中心磨法中心磨法 2)2)无心无心磨法磨法 (

2、2)(2)高效磨削：高速磨、强力磨、砂带高效磨削：高速磨、强力磨、砂带磨等磨等 3.3.外圆光整加工外圆光整加工 (1)(1)高精度磨削高精度磨削 (2)(2)研磨研磨 (3) (3)超精加工超精加工4. 4. 外圆加工方法的选择外圆加工方法的选择 31外圆车削外圆车削荒车荒车：精度为：精度为IT18 - IT15IT18 - IT15，RaRa8080mm。粗车粗车：精度为：精度为IT13-IT11IT13-IT11，RaRa为为25-12.525-12.5mm。半精车半精车：精度为：精度为IT10-IT8IT10-IT8，RaRa为为6.3-3.26.3-3.2mm。 精车精车：精度为：精

3、度为IT8IT7IT8IT7，RaRa为为1.60.81.60.8mm。精细车精细车：精度为：精度为IT7-IT6IT7-IT6，RaRa为为0.4-0.0250.4-0.025mm。主。主要用于有色金属加工。要用于有色金属加工。41)中心磨削法中心磨削法2)无心磨削法无心磨削法5(2) 高效磨削高效磨削(1)高速磨削高速磨削: Vc高于高于50m/s 。 提高砂轮强度，防止砂轮因离心力而破裂提高砂轮强度，防止砂轮因离心力而破裂 注意解决防振问题注意解决防振问题 砂轮的防护罩应加厚，以确保安全砂轮的防护罩应加厚，以确保安全 (2)强力磨削强力磨削:ap可达可达6mm, 可代替车铣进行粗加工可代

4、替车铣进行粗加工(3)宽砂轮磨削宽砂轮磨削: 轮宽可达轮宽可达300mm(一般一般50mm)(4)砂带磨削砂带磨削63.外圆光整加工外圆光整加工: Ra0.1m, IT5级以上级以上光整加工方法有：高精度磨削、研磨、抛光、光整加工方法有：高精度磨削、研磨、抛光、超精加工、和滚压等超精加工、和滚压等.(1)高精度磨削高精度磨削：使工件：使工件Ra小于小于0.1m。磨削余。磨削余量通常为量通常为0.02-0.05mm高精磨的种类砂轮粒度 磨削可达Ra值上一道Ra精密磨削60#-80#0.1-0.05m0.4m超精密磨削80#-240# 0.025-0.012m0.2m砂轮镜面磨削W14-W50.0

5、12m0.025m7研磨膏：研磨膏：磨料、研磨液和辅助填料等。磨料、研磨液和辅助填料等。(2) 研磨研磨图图6-5 6-5 机械研磨机械研磨1-1-上研磨盘上研磨盘2-2-下研磨盘下研磨盘3-3-工件工件 4-4-隔离盘隔离盘 5-5-偏心轴偏心轴 6-6-悬臂轴悬臂轴低速运动。低速运动。8低硬度极细磨粒（低硬度极细磨粒（W60-W2W60-W2）油石，一定压力。）油石，一定压力。 为什么采用复杂的运动轨迹？为什么采用复杂的运动轨迹？交叉网纹，利于贮存润滑油，耐磨性好交叉网纹，利于贮存润滑油，耐磨性好 （3）超精加工）超精加工9外圆表面的技术要求外圆表面的技术要求尺寸精度尺寸精度形状精度形状精

6、度位置精度位置精度表面质量表面质量4. 外圆加工方法的选择外圆加工方法的选择1 1粗车粗车IT14IT12IT14IT125012.55012.5各种金属和各种金属和部分非金属部分非金属材料材料淬火钢除外淬火钢除外2 2粗车粗车半精车半精车IT11IT9IT11IT96.33.26.33.23 3粗车粗车半精车半精车精车精车IT8IT6IT8IT61.60.81.60.84 4粗车粗车半精车半精车精车精车抛光抛光IT7IT6IT7IT60.80.40.80.45 5粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT7IT6IT7IT60.80.40.80.4黑色金属黑色金属6 6粗车粗车半精车半精车粗精磨粗精磨

7、IT6IT5IT6IT50.40.20.40.27 7粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨超精加工超精加工IT6IT4IT6IT40.10.0120.10.0128 8粗车粗车半精车半精车精车精车金刚石精细车金刚石精细车IT6IT5IT6IT50.80.20.80.2主要用于非主要用于非铁金属铁金属9 9粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨高精度磨削高精度磨削IT5IT3IT5IT30.10.0080.10.008 极高精度极高精度的外圆加工的外圆加工1010粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨IT5IT3IT5IT30.10.0080.10.00811分析各外圆表面的加工方法分析各外

8、圆表面的加工方法材料：材料：20钢钢热处理：热处理：58-62HRC工序工序 工序名称工序名称 工序内容的要求工序内容的要求1 1 下料下料 用热轧圆钢按尺寸用热轧圆钢按尺寸35mmX215mm35mmX215mm切断切断2 2 车削车削 车两端面钻中心孔，保证长度尺寸车两端面钻中心孔，保证长度尺寸210mm210mm3 3 车削车削3232外圆留磨削余量外圆留磨削余量0.4mm0.4mm，其余达图样尺寸，其余达图样尺寸材料：材料：20钢钢58-62HRC13二二 内孔加工内孔加工1.1.钻、扩、铰、锪、拉孔钻、扩、铰、锪、拉孔2.2.镗孔镗孔3.3.磨孔磨孔4.4.孔的光整加工：研磨、珩磨孔

9、的光整加工：研磨、珩磨5.5.孔加工方法的选择孔加工方法的选择 孔加工机床的选用孔加工机床的选用 (1)盘、套类零件盘、套类零件(2)支架箱体类零件支架箱体类零件(3)轴类零件上各种孔的加工机床选用轴类零件上各种孔的加工机床选用思考练习题思考练习题导套的工艺路线导套的工艺路线14钻孔钻孔IT14-11，Ra50-12.5 m ，多用作预，多用作预加工。或加工螺纹底孔和油孔。加工。或加工螺纹底孔和油孔。钻孔可在钻床、车床、镗床和铣床上进行钻孔可在钻床、车床、镗床和铣床上进行主要加工中小孔。主要加工中小孔。钻孔钻孔背吃刀量背吃刀量ap d0/2 ：mm钻削速度钻削速度vc：m/min进给量进给量f

10、：mm/r 进给速度进给速度Vf ：m/min 15扩孔扩孔用扩孔钻对已钻出、铸出或锻出的孔进一步加工。用扩孔钻对已钻出、铸出或锻出的孔进一步加工。扩孔精度一般为扩孔精度一般为IT10IT10IT9IT9，R Ra a为为6.36.30.80.8 m m。扩孔一般用于扩孔一般用于 100mm100mm以下孔的加工。当孔径很大以下孔的加工。当孔径很大时，扩孔钻笨重，此时宜改用时，扩孔钻笨重，此时宜改用镗孔镗孔。16铰孔铰孔在半精加工基础上进行的一种孔的精加工方法。在半精加工基础上进行的一种孔的精加工方法。铰刀应与机床主轴浮动连接。铰刀应与机床主轴浮动连接。铰孔直径一般不大于铰孔直径一般不大于80

11、mm。 17用锪钻加工锥形或柱形的沉坑称为锪孔用锪钻加工锥形或柱形的沉坑称为锪孔一般在钻床上进行一般在钻床上进行目的是为了安装沉头螺钉，锥形锪钻还可用于目的是为了安装沉头螺钉，锥形锪钻还可用于清除孔端毛刺清除孔端毛刺锪孔锪孔18拉孔精度拉孔精度IT8IT6，Ra0.4 m 0.8 m常用于常用于大批大量大批大量生产中孔径生产中孔径125mm的的中小通孔中小通孔。拉孔前工件必须先有加工过的通孔。拉孔前工件必须先有加工过的通孔。拉拉 孔孔浮动支承装置浮动支承装置当工件端面与工件毛坯孔当工件端面与工件毛坯孔的的垂直度垂直度不好时，为改善不好时，为改善拉刀的受力状态，防止拉拉刀的受力状态，防止拉刀崩刃

12、或折断。刀崩刃或折断。192. 镗孔镗孔镗孔可以在镗床、车床上进行。镗孔可以在镗床、车床上进行。对于对于大尺寸孔大尺寸孔，镗孔几乎是唯一的加工方法。，镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔精度镗孔精度IT11IT11IT7IT7，Ra0.8-6.3Ra0.8-6.3 m m。203. 磨孔磨孔a) 内圆磨削内圆磨削 b) 行星磨削行星磨削 c) 无心内圆磨削无心内圆磨削一般仅适用于一般仅适用于淬硬工件淬硬工件的精加工的精加工1，3滚轮滚轮 2导轮导轮 4工件工件211.1.孔的研磨孔的研磨1.心棒心棒 2.研套研套 3.工件工件研后孔的精度研后孔的精度IT7IT6，Ra值值 0.10.008m2.2.

13、孔的珩磨孔的珩磨1弹簧箍弹簧箍 2本体本体 3磨条顶块磨条顶块 4磨条座磨条座5磨条磨条 6调节锥调节锥 7螺母螺母 8压力弹簧压力弹簧浮动连接浮动连接钻类钻类钻钻IT14115012.5用于实体钻孔用于实体钻孔铰削铰削类类非淬非淬火钢火钢钻钻-铰铰IT9IT83.21.610mm小批小批;细长小孔。细长小孔。钻钻-扩扩-铰铰IT8IT71.60.810-80mm钻钻-扩扩-粗铰粗铰-精铰精铰IT7IT61.60.4粗镗粗镗-半精镗半精镗-铰铰IT8IT71.60.8成批、成批、3080铸锻铸锻孔孔拉类拉类钻钻-拉拉 或或 粗镗粗镗-拉拉IT8IT61.60.4非淬硬非淬硬大量大量中小中小通通

14、孔孔镗削镗削类类(钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗IT1096.33.2单件小批的金属件单件小批的金属件（淬火钢除外）（淬火钢除外）。粗镗粗镗-半精镗半精镗-精镗精镗IT8IT71.60.8(钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗-精精镗镗-研磨研磨IT7IT60.4-0.008(钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗-精精镗镗-珩磨珩磨IT7IT50.4-0.012镗磨镗磨类类(钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗-磨磨IT8IT70.80.4用于钢及铸铁件用于钢及铸铁件不宜加工韧性大、硬不宜加工韧性大、硬度低的非铁金属件度低的非铁金属件(钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗-粗粗磨磨-精磨精磨IT7IT60.40.2(

15、钻钻)-粗镗粗镗-半精镗半精镗-粗粗磨磨-精磨精磨-研磨研磨IT7IT60.2-0.00824中间部位的孔中间部位的孔一般在一般在车床车床上加工。上加工。拉孔拉孔: :先粗车外圆、端面和钻孔先粗车外圆、端面和钻孔( (或粗镗孔或粗镗孔) )后后再拉削。再拉削。其他孔其他孔：钻床：钻床(1)盘、套类零件盘、套类零件25轴承孔轴承孔：大型大型支架和箱体应在支架和箱体应在卧式镗床卧式镗床上加工；上加工； 小型小型支架和箱体可在支架和箱体可在铣床或车床铣床或车床上加工。上加工。螺钉孔螺钉孔、螺纹底孔和、螺纹底孔和油孔油孔：在：在钻床钻床上钻削。上钻削。（2）支架箱体类零件）支架箱体类零件26（3）轴类

16、零件）轴类零件中心线上的孔：中心线上的孔：一般在一般在车床车床上加工，上加工，高精度的孔需再转高精度的孔需再转磨床磨床加工。加工。其他孔：其他孔：在在钻床钻床上钻削。上钻削。27下列情况的孔加工选用什么机床比较合适？下列情况的孔加工选用什么机床比较合适？1.车床上钻孔和钻床上钻孔会产生什么误差？钻车床上钻孔和钻床上钻孔会产生什么误差？钻小孔深孔最好采用什么机床？小孔深孔最好采用什么机床？2.在拉床上为何采用浮动支承装置？在拉床上为何采用浮动支承装置？3.珩磨头、铰刀与机床主轴为何采用浮动联接？珩磨头、铰刀与机床主轴为何采用浮动联接？ 单件小批生产中，大型铸件上的螺栓孔和油孔；单件小批生产中，大

17、型铸件上的螺栓孔和油孔； 大批生产铸铁齿轮上的孔，大批生产铸铁齿轮上的孔，40H7，Ra1.6m； 铸铁变速箱箱体上的轴承孔，铸铁变速箱箱体上的轴承孔，62J7，Ra0.8m； 大批大量生产中，薄板上大批大量生产中，薄板上60H10的孔；的孔； 在铝合金压铸件上的油孔。在铝合金压铸件上的油孔。作作业业28材料：材料：2020，内表面渗碳。硬度：，内表面渗碳。硬度：HRC58HRC58626229序号序号工序名工序名工序内容及要求工序内容及要求1 1下料下料用热轧圆钢按尺寸用热轧圆钢按尺寸52mmXll5mm52mmXll5mm切断切断2 2车削车削车外圆并钻、镗内孔，车外圆并钻、镗内孔，45r

18、645r6外圆面及外圆面及32H732H7内孔留磨削余量内孔留磨削余量0.4mm0.4mm，其余达设计尺寸，其余达设计尺寸3 3热处理热处理渗碳，淬火渗碳，淬火+ +低温回火，保证硬度低温回火，保证硬度58-62HRC58-62HRC4 4磨削磨削用万能外圆磨床磨用万能外圆磨床磨45r645r6外圆达设计要求，磨外圆达设计要求，磨32H732H7留研磨余量留研磨余量0.01mm0.01mm5 5研磨研磨研磨研磨32H732H7内孔达设计要求研磨孔口圆弧内孔达设计要求研磨孔口圆弧材料：材料：2020，内表面渗碳内表面渗碳硬度：硬度：HRC58-62HRC58-62303 平面加工平面加工1.1.

19、端面车削端面车削一次装夹可完成外圆、内孔和端面，可一次装夹可完成外圆、内孔和端面，可保证这些零件的相互位置精度。保证这些零件的相互位置精度。精度精度IT7IT6，Ra12.51.6m。 粗、半精加工：车、铣、刨粗、半精加工：车、铣、刨精加工：拉、磨精加工：拉、磨光整加工：刮研、研磨、抛光等光整加工：刮研、研磨、抛光等平面加工方法的选择平面加工方法的选择支架的工艺路线支架的工艺路线练习题练习题铣削用量四要素铣削用量四要素2)2)进给量：进给量：1)1)铣削速度：铣削速度：f:f:每转进给量每转进给量,mm/r,mm/rFz:Fz:每齿进给量每齿进给量,mm/z,mm/zv vf f: :进给速度

20、进给速度,mm/min,mm/min3)3)铣削深度铣削深度a ap p: :平行于铣刀轴线平行于铣刀轴线4)4)铣削宽度铣削宽度a ac c: :垂直于铣刀轴线垂直于铣刀轴线 和进给方向和进给方向端铣端铣周铣周铣2. 铣平面铣平面1.1.没有逆铣时的滑行现象。没有逆铣时的滑行现象。2.F2.FV V有助于压紧工件。有助于压紧工件。3.F3.FH H使工作台前窜。使工作台前窜。 4.4.适用于精铣。适用于精铣。1.1.刀具在已加工表面上滑行，刀具在已加工表面上滑行，磨损大，加工表面质量差。磨损大，加工表面质量差。2.F2.FV V对压紧工件不利。对压紧工件不利。3.F3.FH H使工作台进给平

21、稳。使工作台进给平稳。 4.4.适用于粗铣。适用于粗铣。逆铣逆铣顺铣顺铣252252页页a) 对称端铣对称端铣 b) 不对称逆铣不对称逆铣 c) 不对称顺铣不对称顺铣对称铣削对称铣削铣刀耐用度高铣刀耐用度高。不对称逆铣切入厚度小，适于硬度高的材料。不对称逆铣切入厚度小，适于硬度高的材料。不对称顺铣切出厚度小，适于塑性大的材料。不对称顺铣切出厚度小，适于塑性大的材料。端铣端铣341.1.一次装夹能同时加工不一次装夹能同时加工不同位置上的平面。同位置上的平面。2. 2. 主运动为往复直线运动，主运动为往复直线运动，冲击大，加工速度低。冲击大，加工速度低。3. 3. 刨平面有空程损失，生刨平面有空程

22、损失，生产效率低。产效率低。3. 刨平面刨平面主要适用于主要适用于单件小批单件小批生产中。生产中。适用于加工适用于加工窄长形窄长形表面。表面。35刨平面刨平面:一个平面的加工需经多次行程一个平面的加工需经多次行程铣平面铣平面: 进给速度较小进给速度较小1） 生产效率高生产效率高2） IT7-IT6, Ra0.8-0.4 m。3） 刀具成本高、制造周期长刀具成本高、制造周期长4. 拉平面拉平面粗铣、粗刨粗铣、粗刨：IT13IT11，Ra12.5m精铣、精刨精铣、精刨：IT9IT7, Ra3.21.6m36周周磨磨5.平面磨削平面磨削接触面大，接触面大，发热量大，发热量大，散热排屑差，散热排屑差，

23、加工质量较差。加工质量较差。有较高的刚度。有较高的刚度。接触面小，接触面小，发热量小，发热量小，散热排屑好，散热排屑好，加工质量好。加工质量好。刚度差。刚度差。端端磨磨IT6-IT5IT6-IT5，Ra0.8-0.2Ra0.8-0.2 m371 1、刮研、刮研用刮刀刮去很薄金属；精刨后进行。用刮刀刮去很薄金属；精刨后进行。能在表面形成贮油间隙。能在表面形成贮油间隙。用于单件小批生产用于单件小批生产，加，加工工未淬火未淬火的的要求高要求高的导的导向面向面( (如各种导轨面如各种导轨面) ) 用于成批和大量生产中的用于成批和大量生产中的大型工件，以代替刮削大型工件，以代替刮削宽刀细刨宽刀细刨38一

24、般在磨削之后进行。一般在磨削之后进行。尺寸精度可达尺寸精度可达IT5IT3，Ra可达可达0.10.008m。应用：直尺、块规等。应用：直尺、块规等。单件小批生产中常用手工研磨，单件小批生产中常用手工研磨，大批量生产常用机械研磨。大批量生产常用机械研磨。 2、平面研磨、平面研磨粗车粗车精车精车IT7IT63.21.6淬火钢外淬火钢外的金的金属件属件刨削用于单件刨削用于单件小批小批拉削用于大批拉削用于大批大量大量粗铣或粗刨粗铣或粗刨IT14IT125012.5粗铣粗铣精铣精铣IT9IT73.21.6粗刨粗刨精刨精刨IT9IT73.21.6粗拉粗拉精拉精拉IT7IT60.80.4粗铣粗铣(车、刨车、

25、刨)精精铣铣(车、刨车、刨)磨磨IT6IT50.80.2钢铁的钢铁的中小型中小型零件平面零件平面粗铣（刨）粗铣（刨）精铣精铣（刨）（刨）磨磨研磨研磨IT5IT30.10.008钢铁钢铁的小型的小型高高精度精度平面平面粗刨粗刨精刨精刨宽刃宽刃细刨细刨IT8IT70.80.4 导轨面导轨面等等粗铣粗铣(刨刨)精铣（精铣（刨）刨）刮研刮研IT7IT61.60.4 高精度平面高精度平面及及导轨导轨平面平面7. 平面加工方法的选择平面加工方法的选择42一、选择题一、选择题1.逆铣时，由切入到切出每齿切削厚度的变化规律是（逆铣时，由切入到切出每齿切削厚度的变化规律是（ ）。）。 A.由最大到零由最大到零

26、B.由零到最大由零到最大 C.由小到大又变小由小到大又变小 2.平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸是（平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸是（ ）。）。 A.铣削宽度铣削宽度 B.铣削深度铣削深度 C.切削厚度切削厚度 D.切削宽度切削宽度3.用铣刀对称铣削时，产生切削厚度最大值的位置是（用铣刀对称铣削时，产生切削厚度最大值的位置是（ ）。）。 A.切入位置切入位置 B.即将切出位置即将切出位置 C.工件对称中心工件对称中心 D.不确定不确定4.切削区切削速度与进给速度方向相同的铣削方式是（切削区切削速度与进给速度方向相同的铣削方式是（ ）。）。 A.顺铣顺铣 B.逆铣逆铣 C.对称铣对称铣 D.不对称铣不对称铣5. ( )时的加工质量好。时的加工质量好。 A.顺铣顺铣