第三章 常用的加工方法综述

一、车削的工艺特点1.易于保证各表面的位置精度。2.生产率较高。3.适合加工材料广泛。4.生产成本低。第三章常用的加工方法综述§1车削的工艺特点及其应用单件小批量生产中，多在卧式车床上加工；生产率要求高、变更频繁的中小型零件，可选数控车床加工；大型圆盘类零件(如火车轮、大型齿轮等)多用立式车床加工。加工多轴线的零件(如曲轴、偏心轮等)或盘形凸轮二、车削的应用加工单一轴线的零件成批生产外形较复杂，且具有内孔及螺纹的中小型轴、套类零件时，广泛采用转塔车床进行加工。大批量生产形状不太复杂的小型零件，如螺钉、螺母、管接头、轴套类等时，广泛采用多刀半自动车床及自动车床进行加工。

§2钻削、镗削的工艺特点及其应用1)钻头易产生“引偏”一、钻孔“引偏”原因①钻头的刚性和导向性差②横刃的存在2)排屑困难3)切削温度高，刀具磨损快

①使工件表面质量降低；②卡死、甚至折断钻头。钻削产生的热量大部分集中在工件和钻头中，而且不易传散出去。使刀具磨损加剧。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。单件、小批生产中、小型工件上的小孔（D<13mm），常用台式钻床加工。大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。回转体工件上的孔，多在车床上加工。中、小型工件上较大的孔（D<50mm），常用立式钻床加工。二、扩孔和铰孔1.扩孔刀体刚度好，能采用较大的切削用量导向好，切削平稳切削条件好在一定程度上矫正原孔轴线的歪斜。应用：对已有的孔进行半精加工

IT10-IT7Ra≥6.3-3.2

2.铰孔铰孔余量小切削速度低适应性差需施加切削液只能保证孔本身精度，不能保证位置精度★刀具：铰刀★工艺特点：钻——扩——铰是非常典型的工艺。★孔的精加工IT8～IT6Ra:1.6～0.4二、镗孔★用镗削方法扩大孔的方法，

IT8-IT6Ra≥1.6-0.8★方法：在车床上镗孔:加工回转体零件轴心孔切削运动在镗床上镗孔:加工箱体类零件上的孔切削运动★单刃镗刀及工艺特点：单刃镗刀：工艺特点：适应性广；可校正原有孔轴线歪斜制造刃磨简单方便，费用较低生产率较低工艺特点：加工质量较高；生产率较高；刀具成本较单刃镗刀高；不能校正原有孔轴线歪斜，与铰孔相似；（双刃镗刀）★浮动镗刀镗孔浮动镗刀：多刃镗刀，在对角线的方位上有两个对称的切削刃。§3刨削、拉削的工艺特点及其应用一、刨削1.刨削的工艺特点1)生产率较低；2)通用性好。2.刨削的应用主要用于加工平面，也广泛用于加工各种沟槽、成形面等。3)加工质量较低；加工精度：IT9~IT8，表面粗糙度：Ra=3.2~1.6um插削二、拉削1.工艺特点：加工精度高,表面粗糙度值小;生产率高;拉刀寿命长;拉刀成本高,仅适于大批量生产;不能加工台阶孔,不通孔和薄壁孔;不能纠正孔的位置误差。2.拉削的应用第四节铣削的工艺特点及其应用（一）铣削运动及加工设备铣床龙门铣床升降台式铣床立式铣床卧式铣床（二）铣削方式周铣端铣—用圆柱铣刀铣平面。—用端铣刀铣平面。铣削运动精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=6.3~1.6um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。1.周铣顺铣逆铣刀具寿命长；工件表面质量高；有利于工件的夹紧。工件表面质量低。刀具磨损严重；不利于工件的夹紧。生产中常采用逆铣2.端铣对称铣

不对称逆铣

不对称顺铣

对称铣，具有较大的平均切削厚度，可保证刀齿在切削表面的冷硬层之下铣削。不对称逆铣，可减小切入时的冲击，提高铣削的平稳性，适合于当加工普通碳钢和低合金钢。不对称顺铣，加工塑性较大的不锈钢、耐热合金等材料时，可减少毛刺及刀具的黏结磨损，刀具耐用度可大大提高。2.端铣与周铣的比较①端铣:加工质量好;生产率高;②周铣:适应性好；3.铣削的应用主要加工平面。同时可加工沟槽、成形面、切断等。4)刀具与机床费用：铣削费用高(三）铣削工艺特点及应用1.铣削特点（与刨削比较）3）生产率高（多齿刀具、速度高）；1）加工质量：大体相同；2）适应性：铣削适应性好。第五节磨削的工艺特点及其应用一、砂轮的特征要素砂轮：磨料＋结合剂砂轮特性决定于五要素：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。用磨具以较高的线速度对零件表面进行加工的方法。

磨具:砂轮

磨床:外圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。2.碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）①黑色碳化硅（C）韧性低、硬度高，磨铸铁、黄铜等脆材②绿色碳化硅(GC)韧性差、更硬，磨Y合金、陶瓷、玻璃等3.超硬磨料人造金刚石（D）、立方氮化硼（CBN）具有高强度、高硬度，适用于磨削高速钢、硬质合金、宝石等。（一）磨料锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性1.氧化物系（刚玉类，主要成份Al2O3）①棕刚玉（A）韧，硬度低，磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁②白刚玉（WA）韧性低、硬，磨淬火钢、高速钢、高碳钢（二）粒度

粒度表示磨粒的大小程度。其表示方法有两种。（1）以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度上的孔数作为粒度粒度号为4～240号，粒度号越大，则磨料的颗粒越细。(2)粒度号比240号还要细的磨粒称为微粉。微粉的粒度用实测的实际最大尺寸，并在前冠以字母“W”来表示。粒度号为W63～W0.5，例如W7，即表示此种微粉的最大尺寸为7～5，粒度号越小，微粉颗粒越细。粒度的大小主要影响加工表面的粗糙度和生产率。粗加工:宜选粒度号小(颗粒较粗)的砂轮，精加工:选用粒度号大(颗粒较细)的砂轮；微粉则用于精磨、超精磨等加工。（三）结合剂砂轮的强度、耐热性和耐磨性等重要指标，在很大程度上取决于结合剂的特性。结合剂的基本要求是：与磨粒不发生化学作用，能持久地保持其对磨粒的黏结强度，并保证所制砂轮在磨削时安全可靠。1.陶瓷结合剂（V）占90%，化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。2.树脂结合剂（B）强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。3.橡胶结合剂（R）强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。（四）硬度指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级砂轮硬度选择原则：1.磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮；2.磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤；3.砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮；4.成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。（五）组织反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类15级。组织号为0者，组织最紧密，组织号为14者，组织最疏松。紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨和强力磨削。中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件（六）砂轮的标志方法标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。1–400×60×75–WA60–L5V-35m/s

形状代号外径400厚度60内径75磨料(刚玉)最高线速度结合剂陶瓷V5号组织硬度L(中软2)粒度号60二、磨削过程1.滑擦阶段砂轮表面的磨粒在切入零件时，其作用大致可分为3个阶段，2．刻划阶段3.切削阶段图3.32磨粒切削过程1—滑擦2—刻划3—切削三、磨削的工艺特点1.精度高，表面粗糙度小。2.砂轮有自锐作用。3.背向磨削力Fy较大。4.磨削温度高。5.表面变形强化和残余应力严重。1.外圆磨削1)纵磨法2)横磨法3)深磨法四、磨削的的应用及发展4)无心外圆磨导轮工件工件托板托板磨削轮磨削轮导轮2.孔的磨削（1）方法：

纵磨法和横磨法多采用纵磨法（2）内圆磨与外圆磨相比较：①表面粗糙度大；

②生产率低。

（3）内圆磨与铰孔和拉孔相比较：①可以加工淬硬工件的孔；②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。③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。④同一个砂轮，可磨削不同直径的孔。磨削是精加工方法，磨削精度可达IT6—IT5，表面粗糙度Ra0.8—0.2μm。

（1）平面磨削的方式及特点周磨精度高,效率低