第四章汽车零件的一些典型加工方法

1、4-1 拉削和镗削 4-2 磨削 4-3 光整加工 4-4 齿面加工第四章 汽车零件的一 些典型加工方法4-0 车削、铣削和刨削4-5 特种加工4-0 车削、铣削和刨削一、车削车削中工件旋转，形成主切削运动。刀具沿平行旋转轴线运动时，就形成内、外园柱面。刀具沿与轴线相交的斜线运动，就形成锥面。仿形车床或数控车床上，可以控制刀具沿着一条曲线进给，则形成一特定的旋转曲面。采用成型车刀，横向进给时，也可加工出旋转曲面来。 车削1、车削2、车削3、车削4车削5、车粗短轴、车细长轴车削动画车削加工的加工精度及表面粗糙度车削还可以加工螺纹面、端平面及偏心轴等。车削加工精度一般为IT8IT7，表面粗糙度为6

2、.31.6m。精车时，可达IT6IT5，粗糙度可达0.40.1m。车削的生产率较高，切削过程比较平稳，刀具较简单。 二、铣削 主切削运动是刀具的旋转。卧铣时，平面的形成是由铣刀的外园面上的刃形成的。立铣时，平面是由铣刀的端面刃形成的。提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度，因此生产率较高。 铣削但由于铣刀刀齿的切入、切出，形成冲击，切削过程容易产生振动，因而限制了表面质量的提高。这种冲击，也加剧了刀具的磨损和破损，往往导致硬质合金刀片的碎裂。在切离工件的一般时间内，可以得到一定冷却，因此散热条件较好。 顺铣、逆铣按照铣削时主运动速度方向与工件进按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，

3、又分为给方向的相同或相反，又分为顺铣顺铣和和逆铣逆铣。 顺铣铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。 逆铣可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。 铣削加工的加工精度及表面粗糙度铣削的加工精度一般可达IT8IT7，表面粗糙度为6.31.

4、6m。 普通铣削一般只能加工平面，用成形铣刀也可以加工出固定的曲面。数控铣床可以用软件通过数控系统控制几个轴按一定关系联动，铣出复杂曲面来，这时一般采用球头铣刀。数控铣床对加工叶轮机械的叶片、模具的模芯和型腔等形状复杂的工件，具有特别重要的意义。 三、刨削刨削时，刀具的往复直线运动为切削主运动。因此，刨削速度不可能太高，生产率较低。 刨削比铣削平稳，其加工精度一般可达IT8IT7，表面粗糙度为Ra6.31.6m，精刨平面度可达0.02/1000，表面粗糙度为0.80.4m。 刨削加工一、拉削 （图4-1）拉削的特点： （1）生产力高。多刀点同时工作，切削刃长，一次行程能够完成粗、半精及精加工。

5、 （2）拉削后工件表面粗糙度小。低，切削深度小，拉刀尾部装上浮动挤压环。 4-1 拉削和镗削第四章 汽车零件的一 些典型加工方法（4）拉床结构简单。一般只有一个主运动。 所以在大量和成批生产中广泛应用。 二、金刚镗（细镗） （3）拉刀耐用度高。 低，磨损慢。 v76ITumRa25. 108. 0余量：预镗 0.20.6mm 精镗0.1mm : 0.010.14mm/r f拉刀材料 ，切削部分 6366 vCwr418HRC（图4-3）速度 铸造: 1.674.17m/s 钢: 2.55m/s 有色金属: 525m/s 磨削：精加工的主要手段之一，现在正 在向粗加工 方向发展。特别适用于 硬材

6、料的精加工 主运动：一律由砂轮的高速旋转运动作为 主运动 4-2 磨削一、普通磨床上各种表面的磨削方法 （一）磨外圆 工件定位（尖顶） 切入磨法 粗磨：f模=0.0080.02mm/r 精磨：f模=0.0010.012mm/r （二）磨平台 有周磨法和端面磨法外圆磨床 纵磨法切入磨法（横磨法） （图4-9）（图4-10） 磨床 矩台圆台 立式 卧式 立式 卧式 （三）磨内孔 （图4-15）磨速速度低。因砂轮轴颈受被加工孔的限制，一般为加工孔径的0.50.8d 所以表面粗糙度大，生产率低。二、无心磨削工作原理及应用 无心外圆磨 2T6级、无心内圆磨umRa16. 025. 1工件定位：砂轮、导轮

7、、托扳 1）纵磨法（直通磨法） 2）横磨法三、磨削的表面质量 无心磨削：工件不需要顶尖夹持，只靠工件加工面放在砂轮和导轮中间的支承板上就可以的磨削（图4-16）。2）金属的塑性变形； 3）高温引起的热效应； 4）工艺系统的振动。 一、珩磨 IT67 umRa63. 008. 0（图4-24）珩磨头与机床主轴浮动联结。圆度或圆柱度：0.0030.005mm4-3 光整加工1）磨粒刻线的残留痕迹； 当不能修正被加工孔轴线的位置误差与直线度误差。珩磨不宜加工韧性的有色金属。珩磨时要用大量的冷却液冲洗。 钢、铸铁用煤油。二、研磨1）手工研磨 （图4-27） （图4-28）研磨是一种光整加工方法，可研磨

8、外圆、孔和平面。2）机械研磨 （图4-29）三、超精加工 （图4-31）超精加工是用细粒度进行磨削的一种光整加工方法。主要减少工件表面的粗糙度。umRa08. 002. 0工件速度：0.030.33mm/s油石左右摆动频率：5001800次/min摆幅：2.54mm油石f : 0.10.15mm/r使用一定粘度的冷却润滑液加工过程：凸峰（p大）（冷却液作用，冲洗）凸峰磨去油石与工件表面接触磨削接触面积增大（p小）切削能力下降冷却液成油膜切削作用自动停止。零件实际接触面积：车削： 10%磨削： 20%超精加工：80%一、圆柱齿轮齿面的加工齿面切削加工成形法展成法多刀头插齿拉齿滚齿插齿剃齿珩齿磨齿

9、研齿4-4 齿面加工一、成形法加工齿轮 动画特点：刀具切削刃的形状与被加工齿轮齿槽形状相同。刀具为成形刀具。二、滚齿 （图4-36） 动画滚齿是应用交错轴斜齿轮副啮合原理进行切削齿面的。直点圆柱齿数：（1）主运动：电动机 滚刀主轴 n电 n刀（2）范成运动：滚刀主轴 刀架1rZKrK（ 滚刀头数）（3）轴向进给运动：工作台 刀架（滚刀 架移动） 1r mmf斜齿轮：增加附加运动：滚刀刀架 工作台（工件附加转动）导程：L (mm)+ 1r三、插齿 图4-38(a) 动画动画（1）主运动Lvn2100刀行程长度(mm)L切削速度（m/min）v插齿是利用平行轴齿轮啮合原理加工齿面的（2）范成运动：

10、 插齿刀 工件刀Z1r工Z1r（3）圆周进给运动： 插齿刀转动（4）让刀运动（5）径向切入运动齿廓 图4-38(b) 插齿刀 图4-38(c)4-5 特种加工一、电火花加工 电火花加工是利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温熔蚀工件表面材料来实现加工的。 电火花加工机床一般由脉冲电源、自动进给机构、机床本体及工作液循环过滤系统等部分组成。 用特殊形的电极工具加工相应工件的电火花成形加工机床。电火花加工原理图 工件固定在机床工作台上。脉冲电源提供加工所需的能量，其两极分别接在工具电极与工件上。 当工具电极与工件在进给机构的驱动下在工作液中相互靠近时，极间电压击穿间隙而产生火花放电，释放

11、大量的热。工件表层吸收热量后达到很高的温度(10000以上)，其局部材料因熔化甚至气化而被蚀除下来，形成一个微小的凹坑。 工作液循环过滤系统强迫清洁的工作液以一定的压力通过工具电极与工件之间的间隙，及时排除电蚀产物，并将电蚀产物从工作液中过滤出去。 多次放电的结果，工件表面产生大量凹坑。工具电极在进给机构的驱动下不断下降，其轮廓形状便被“复印”到工件上(工具电极材料尽管也会被蚀除，但其速度远小于工件材料)。 用线电极加工二维轮廓形状工件的电火花线切割机床。线切割加工机床原理图应用范围加工硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；加工半导体材料及非导电材料；加工各种型孔、曲线孔和微小孔；加工各种立体曲面

12、型腔，如锻模、压铸模、塑料模的模膛； 用来进行切断、切割以及进行表面强化、刻写、打印铭牌和标记等。 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法。 工件接直流电源正极，工具接负极，两极之间保持狭小间隙(0.1mm0.8mm)。具有一定压力(0.5MPa2.5MPa)的电解液从两极间的间隙中高速15m/s60m/s)流过。二、电解加工 当工具阴极向工件不断进给时，在面对阴极的工件表面上，金属材料按阴极型面的形状不断溶解，电解产物被高速电解液带走，于是工具型面的形状就相应地“复印”在工件上。应用范围 主要用于加工型孔、型腔、复杂型面、小直径深孔、膛线以及进行去毛

13、刺、刻印等。 激光加工机通常由激光器、电源、光学系统和机械系统等组成。 激光器(常用的有固体激光器和气体激光器)把电能转变为光能，产生所需的激光束，经光学系统聚焦后，照射在工件上进行加工。 工件固定在三坐标精密工作台上，由数控系统控制和驱动，完成加工所需的进给运动。激光加工原理图三、激光加工应用范围 用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、发散式气冷冲片的多孔蒙皮、发动机喷油咀、航空发动机叶片等的小孔加工以及多种金属材料和非金属材料的切割加工。 四、超声波加工 超声波加工是利用超声频(16KHz25KHz)振动的工具端面冲击工作液中的悬浮磨料，由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件加工的一种方法。 超声

14、发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡，通过换能器将此超声频电振荡转变为超声机械振动，借助于振幅扩大棒把振动的位移幅值由0.005mm0.01mm放大到0.010.15mm，驱动工具振动。 工具端面在振动中冲击工作液中的悬浮磨粒，使其以很大的速度，不断地撞击、抛磨被加工表面，把加工区域的材料粉碎成很细的微粒后打击下来。 虽然每次打击下来的材料很少，但由于打击的频率高，仍有一定的加工速度。由于工作液的循环流动，被打击下来的材料微粒被及时带走。随着工具的逐渐伸入，其形状便“复印”在工件上。应用范围 在加工难切削材料时，常将超声振动与其它加工方法配合进行复合加工，如超声车削、超声磨削、超声电解加工、超声线切割