机械制造基础2_6课件

1、机械制造理论基础第六章 典型表面的加工方法为保证切削加工质量，工件的加工余量往往不是一次切除的，而是逐步减少背吃刀量分阶段切除的。切削加工可分为粗加工、半精加工、精加工、精密加工、超精密加工等5个阶段阶段名称目的尺寸公差等级范围Ra值范围（m）相应加工方法粗加工尽快从毛坯上切除多余材料，使其接近零件的尺寸和形状IT12IT115012.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等半精加工进一步提高精度和降低表面粗糙度，并留下合适的加工余量，为主要表面精加工作准备IT10IT96.33.2半精车、半精镗、半精铣、扩孔等精加工使一般零件的主要表面达到规定的精度和粗糙度要求，或为要求很高的主要表面进行紧密加工作

2、准备一般精加工IT8IT7（精车）1.60.8精车、精铣、精刨、粗磨、粗铰精密精加工IT7IT6（精磨）0.80.2精磨、精铰、精拉等切削加工的阶段切削加工的阶段切削加工分阶段的优点：切削加工分阶段的优点：避免毛坯内应力的释放而影响加工精度。避免毛坯内应力的释放而影响加工精度。避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精度的影响。度的影响。先粗加工一遍，可及时发现毛坯的内在缺陷面决定取舍。先粗加工一遍，可及时发现毛坯的内在缺陷面决定取舍。可合理使用机床。可合理使用机床。便于工艺过程中热处理工序的安排。便于工艺过程中热处

3、理工序的安排。退火或正火退火或正火毛坯毛坯粗加工粗加工调质调质半精加工半精加工时效时效淬火淬火磨削加工磨削加工刀具精加工刀具精加工精密加工精密加工超精密加工超精密加工精密加工在精加工基础上进一步提高精度和降低表面粗糙度（其中不提高精度，只降低表面粗糙度的加工又称光整加工）IT5IT30.10.008研磨、珩磨、超精加工、抛光等超精密加工比精加工更高级的亚微米加工和纳米加工，用于加工极个别的超精密零件高于IT30.012或更低金刚石刀具切削、超精密研磨n考虑零件加工时的原则考虑零件加工时的原则粗精加工分开粗精加工分开零件加工一般不是一台机床上用一种工艺方法零件加工一般不是一台机床上用一种工艺方法

4、可完成的，往往需要几种加工方法互相配合，可完成的，往往需要几种加工方法互相配合，经过一定的工艺过程才能逐步完成零件的表面经过一定的工艺过程才能逐步完成零件的表面加工加工同一种表面可采用不同的加工方法进行加工，同一种表面可采用不同的加工方法进行加工，但就生产具体条件而言，但就生产具体条件而言，必有一种加工方法最必有一种加工方法最合适合适第一节第一节 外圆表面的加工外圆表面的加工n轴、套、盘类零件的主要表面或辅助表面轴、套、盘类零件的主要表面或辅助表面n外圆表面技术要求：外圆表面技术要求：本身精度本身精度n尺寸精度：直径、长度尺寸精度：直径、长度n形状精度：圆度、圆柱度、轴线直线度形状精度：圆度、

5、圆柱度、轴线直线度位置精度位置精度n同轴度、垂直度、径向圆跳动同轴度、垂直度、径向圆跳动表面质量表面质量n表面粗糙度表面粗糙度Ran表面的物理机械性能表面的物理机械性能n一、外圆表面的加工方法一、外圆表面的加工方法n车削、磨削、光整加工车削、磨削、光整加工n1、粗车：、粗车： IT12IT11，Ra：5012.5mn2、半精车：、半精车： IT10IT9， Ra：6.33.2mn3、精车：、精车： IT8IT7， Ra：1.6mn4、精细车：、精细车： IT6 IT5 ， Ra：0.8m一般用于单件、小批量的高精度外圆表面终加工一般用于单件、小批量的高精度外圆表面终加工n5、粗磨：、粗磨： I

6、T8 IT7 ， Ra：1.60.8mn6、精磨：、精磨： IT6 IT5 ， Ra：0.2mn7、光整加工：、光整加工：IT5以上，以上，Ra：0.10.008m研磨、超级光磨、抛光研磨、超级光磨、抛光n外圆表面车削加工机床：外圆表面车削加工机床：单件小批生产：普通车床单件小批生产：普通车床大批大量生产：转塔车床、仿形车床、自动及半自动车床大批大量生产：转塔车床、仿形车床、自动及半自动车床重型零件：立式车床重型零件：立式车床n外圆表面磨削加工机床：外圆表面磨削加工机床：普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心磨床普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心磨床n外圆表面加工特点：外圆表面加工特点：车削车削n车削

7、过程比较平稳，生产率高。车削过程比较平稳，生产率高。n车刀结构简单，费用低。车刀结构简单，费用低。n易于保证工件各加工面的位置精度。易于保证工件各加工面的位置精度。n加工各种材料（钢、铸铁、有色金属和非金属），难加工淬火钢件加工各种材料（钢、铸铁、有色金属和非金属），难加工淬火钢件（HRC30以上）以上）磨削磨削n容易达到较高的精度和较小的表面粗糙度。容易达到较高的精度和较小的表面粗糙度。n磨削温度高，易烧伤。磨削温度高，易烧伤。n磨削的材料范围广（铸铁件、末淬火和淬火钢件及高硬度难加工材磨削的材料范围广（铸铁件、末淬火和淬火钢件及高硬度难加工材料），不易磨削有色金属。料），不易磨削有色金属。

8、n二、外圆表面加工方案的选择二、外圆表面加工方案的选择例1例2第二节第二节 内圆表面的加工内圆表面的加工n主要指圆柱形孔，零件主要组成表面之一主要指圆柱形孔，零件主要组成表面之一n内孔表面分类：内孔表面分类：单一轴线的孔单一轴线的孔多轴线孔系：同轴孔系、平行孔系、垂直孔系多轴线孔系：同轴孔系、平行孔系、垂直孔系n内孔表面技术要求内孔表面技术要求本身精度本身精度n尺寸精度：直径、深度尺寸精度：直径、深度n形状精度：圆度、圆柱度、轴线直线度形状精度：圆度、圆柱度、轴线直线度位置精度位置精度n同轴度、垂直度、平行度、角度同轴度、垂直度、平行度、角度表面质量表面质量n表面粗糙度表面粗糙度Ran表面的物

9、理机械性能表面的物理机械性能n常用孔结构及用途常用孔结构及用途紧固孔和辅助孔紧固孔和辅助孔n螺钉孔、螺栓过孔、油孔（螺钉孔、螺栓过孔、油孔（IT12IT12IT11IT11，RaRa：12.512.56.3m6.3m）回转体零件的轴心孔回转体零件的轴心孔n齿轮轴心孔：齿轮轴心孔：IT8IT8IT6IT6，RaRa：1.61.60.4m0.4m箱体支架类零件的轴承孔箱体支架类零件的轴承孔n机床主轴箱的轴承孔：机床主轴箱的轴承孔：IT7IT7，RaRa：1.61.60.8m 0.8m ，位置精度。，位置精度。n一、内圆表面的加工方法一、内圆表面的加工方法n粗加工、半精加工、精加工、光整加工粗加工、

10、半精加工、精加工、光整加工n粗加工粗加工钻孔、锪孔钻孔、锪孔n半精加工半精加工扩孔、车孔、镗孔扩孔、车孔、镗孔n精加工精加工铰孔、磨孔、拉孔铰孔、磨孔、拉孔n高精加工高精加工珩磨、研磨、滚压珩磨、研磨、滚压n常用设备：钻床、车床、铣床、镗床、拉床、内圆磨床、常用设备：钻床、车床、铣床、镗床、拉床、内圆磨床、万能外圆磨床、研磨机、珩磨机万能外圆磨床、研磨机、珩磨机n二、常用孔加工方案选择二、常用孔加工方案选择例题1例题2.例题3.第三节第三节 平面的加工平面的加工n盘形、板形零件、箱体类零件的主要表面盘形、板形零件、箱体类零件的主要表面n平面分类：平面分类：非结合面非结合面结合面和重要结合面结合

11、面和重要结合面导向平面导向平面精密测量工具的工作面精密测量工具的工作面n平面技术要求平面技术要求形状精度形状精度n平面本身直线度、平面度平面本身直线度、平面度位置精度位置精度n垂直度、平行度垂直度、平行度表面质量表面质量n表面粗糙度表面粗糙度Ran表面硬度表面硬度n残余应力、显微组织残余应力、显微组织n一、平面的加工方法一、平面的加工方法n1、平面的车削加工、平面的车削加工有利于保证位置要求有利于保证位置要求Ra6.31.6，精车平面度误差，精车平面度误差0.0050.008mm/100mm中小型零件：普通车床；大型零件：立式车床中小型零件：普通车床；大型零件：立式车床n2、平面的刨削加工和拉

12、削加工、平面的刨削加工和拉削加工水平面、垂直面、斜面、直槽、水平面、垂直面、斜面、直槽、v形槽、形槽、T形槽、燕尾槽的形槽、燕尾槽的单件小单件小批量的粗精加工批量的粗精加工精刨：精刨：Ra3.21.6m，IT8IT7，直线度，直线度0.040.12mm/m宽刀精刨：宽刀精刨： Ra0.80.4m，直线度不大于，直线度不大于0.02mm/m拉削：拉削：Ra1.60.4m，IT9IT7设备设备n中小型零件：牛头刨床中小型零件：牛头刨床n大型零件或同时加工多个中型零件：龙门刨床大型零件或同时加工多个中型零件：龙门刨床n孔内平面：插床、拉床孔内平面：插床、拉床n大批量加工中小尺寸外表面：较小尺寸使用卧

13、式拉床，较大尺寸使用大批量加工中小尺寸外表面：较小尺寸使用卧式拉床，较大尺寸使用立式拉床立式拉床n3、平面的铣削加工、平面的铣削加工各种沟槽、平面的粗、精加工各种沟槽、平面的粗、精加工精铣：精铣： Ra3.21.6m，IT8IT7，直线度，直线度0.080.12mm/m设备设备n中小型零件：卧式铣床、立式铣床、万能升降台铣床、工具铣床中小型零件：卧式铣床、立式铣床、万能升降台铣床、工具铣床n大型工件：龙门铣床大型工件：龙门铣床n精铣平面：高速、大功率的高精度铣床精铣平面：高速、大功率的高精度铣床n4、平面的磨削加工、平面的磨削加工中小型零件高精度表面和淬火钢等硬度较高的材料中小型零件高精度表面

14、和淬火钢等硬度较高的材料Ra0.80.2m，IT6IT5，直线度，直线度0.010.03mm/m设备设备n平面磨床、外圆磨床、内圆磨床平面磨床、外圆磨床、内圆磨床n回转体零件端面的精加工可在外圆磨床或内圆磨床上与有关的内、外回转体零件端面的精加工可在外圆磨床或内圆磨床上与有关的内、外圆一次安装中同时磨出，以保证位置精度圆一次安装中同时磨出，以保证位置精度n5、平面的光整加工、平面的光整加工平面的研磨：中小型工件最终加工平面的研磨：中小型工件最终加工平面的刮削：工具、量具、机床导轨、滑动轴承的最终加工平面的刮削：工具、量具、机床导轨、滑动轴承的最终加工平面抛光：精加工后的表面加工，降低表面粗糙度

15、平面抛光：精加工后的表面加工，降低表面粗糙度n二、平面加工方案选择二、平面加工方案选择 例1、加工某种机床床身上的平面导轨面，数量分别为2件、100件、500件，试确定加工方案。第四节第四节 成形面及其他表面的加工成形面及其他表面的加工n各种非圆形曲面各种非圆形曲面n一、圆锥面加工一、圆锥面加工n外圆锥面、圆锥孔。应用于要求定位准确、外圆锥面、圆锥孔。应用于要求定位准确、经常拆卸的配合件。经常拆卸的配合件。n1、圆锥面的车削、圆锥面的车削n2、圆锥面的铰削、圆锥面的铰削圆锥孔的精加工：锥度铰刀圆锥孔的精加工：锥度铰刀应用：小尺寸圆锥孔，如锥销孔等应用：小尺寸圆锥孔，如锥销孔等n3、圆锥面的磨削

16、、圆锥面的磨削精加工精加工机床：普通外圆磨床、万能外圆磨床机床：普通外圆磨床、万能外圆磨床磨削方式磨削方式n外圆锥面：转动上工作台法、转动头架法、转动砂轮架法外圆锥面：转动上工作台法、转动头架法、转动砂轮架法n内圆锥面：转动上工作台法、转动头架法内圆锥面：转动上工作台法、转动头架法n二、回转成形面加工二、回转成形面加工n三、螺纹加工三、螺纹加工n1、螺纹分类、螺纹分类1）联接螺纹）联接螺纹n常用普通螺纹、圆柱管螺纹、圆锥管螺纹常用普通螺纹、圆柱管螺纹、圆锥管螺纹n要求：普通螺纹为可旋入性和联接的可靠性；管螺纹为密封性和连接要求：普通螺纹为可旋入性和联接的可靠性；管螺纹为密封性和连接的可靠性的可

17、靠性2）传动螺纹）传动螺纹n常用梯形螺纹、方牙螺纹、锯齿形螺纹常用梯形螺纹、方牙螺纹、锯齿形螺纹n要求：传动准确、可靠、螺纹牙侧表面接触良好及耐磨要求：传动准确、可靠、螺纹牙侧表面接触良好及耐磨n2、螺纹技术要求、螺纹技术要求联接螺纹和无传动精度要求的传动螺纹：中径和顶径精度联接螺纹和无传动精度要求的传动螺纹：中径和顶径精度有传动精度要求或用于读数的螺纹：中径、顶径精度，螺距和牙有传动精度要求或用于读数的螺纹：中径、顶径精度，螺距和牙型角精度，螺纹表面粗糙度和硬度型角精度，螺纹表面粗糙度和硬度表表6-3n3、螺纹加工方法、螺纹加工方法n加工特点：工件每转一转，刀具相对工件在工件轴向位移加工特点

18、：工件每转一转，刀具相对工件在工件轴向位移一个导程一个导程n车削、铣削、攻螺纹、套螺纹、滚压、磨削、研磨车削、铣削、攻螺纹、套螺纹、滚压、磨削、研磨n机床：车床、钻床、螺纹铣床、螺纹磨床、滚丝机、搓丝机床：车床、钻床、螺纹铣床、螺纹磨床、滚丝机、搓丝机机n4、螺纹加工方法的选择、螺纹加工方法的选择n取决于螺纹种类、精度等级、生产批量及零件的结构特点取决于螺纹种类、精度等级、生产批量及零件的结构特点n表表6-4n四、齿轮的齿形加工四、齿轮的齿形加工n齿轮是用来传递运动和动力的主要零件齿轮是用来传递运动和动力的主要零件n齿面形状：摆线形、齿面形状：摆线形、渐开线形渐开线形等等n渐开线齿轮精度等级渐开线齿轮精度等级112级级1级最高，级最高，12级最低级最低12级为远景级级为远景级35级为高精度。常用：测量齿轮、精密机床、航空发动机重要级为高精度。常用：测量齿轮、精密机床、航空发动机重要齿轮齿轮68级为中等精度。常用：内燃机、电车、汽车、拖拉机重要齿级为中等精度。常用：内燃机、电车、汽车、拖拉机重要齿轮轮912级为低精度。常用：起重机械、农业机械中一般齿轮。级为低精度。常用：起重机械、农业机械中一般齿轮。n1、常用齿轮加工方法、常用齿轮加工方法n表表6-5n2、齿形加工方案选择、齿形加工方案选择加工实例一、齿轮轴加工实例序号表面加工方案132f7粗车、调质、半精车、磨削22