机械制造技术第3章外圆表面加工

第三章外圆表面加工外圆表面是轴、套、盘类零件的主要加工表面，这几种表面都是回转体表面所采用的工艺装备多是加工回转表面的车削、磨削类机床。第一节外圆车削车削加工:用车刀对工件进行切削加工的方法，所用设备:为车床。适用于：

加工各种回转表面，经济精度IT6~IT7，表3-1。表面粗糙度：Ra3.2～1.6μm车床在金属切削机床中所占比例约为20%～35％。车床上所用的刀具：各种孔加工刀具：车刀外，钻头、扩孔钻、铰刀等；螺纹加工刀具：丝锥、板牙等。一、外圆加工方案的选择分析表3-1:1）未淬火的钢和其它金属：粗车IT11、Ra25-半精车IT9、Ra6.3-精车IT6~IT7、Ra1.6；2）钢（淬火和未淬火）粗车-半精车-粗磨IT6、Ra0.8-精磨IT5、Ra0.2-轮式样超精磨IT5、Ra0.025;3）有色金属：粗车-半精车-精车-金刚石车IT5-IT6、Ra0.8~0.054）极高精度的外圆加工：粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨IT3-IT5、Ra0.012一、常用的车刀结构1、整体车刀2、焊接车刀3、可转位车刀（机夹车刀）二、CA6140型卧式车床功能和运动车床按其结构和用途分为：卧式车床、立式车床、转塔车床、单轴和多轴自动和半自动车床、仿形车床和多刀车床、数控车床、车削加工中心各种专门化车床（凸轮车床、曲轴车床等）。其中，卧式车床应用最广。1）卧式车床武重DL250数控五米超重型卧式车床，世界最大规格数控卧式车床。加工直径五米，最大加工长度20米，承重500吨，合同总价值达到1亿元。可加工锥面、曲面、台阶轴、槽及螺纹。配置不同附件，还能铣削、磨削、镗孔，广泛用于水电、核电、造船、航天、军工等行业。

2）立式车床洛阳一拖有一台德国进口的34.5米的立式车床,据说世界只有两台,另一台在日本,大概有三四层楼那么高。武重自主研发CKX5280数控重型双柱立式铣车床加工直径为8米，合同总价值达到120多万美元3）转塔车床转塔刀架可以转位,过去大多呈六角形,故旧称六角车床。转塔车床是美国的J.菲奇于1845年发明的4）多轴自动车床建在6个或者8个工位置上，通过位置移动来完成孔径镗削，旋转切削，倒角加工，攻螺纹，凹槽切削，钻孔等加工作业。缩短周期时间,是一般的单轴车床4倍的加工速度。5）仿形车床液压随动作用式仿形原理（车床）6）CH7520车削加工中心钻、铣、攻及车削加工

1.CA6140车床的功能a.车外圆b.钻孔c.镗孔d.铰孔f.车端面g.切槽h.车螺纹i.滚花j.车锥1.宽刀法2.转动小刀架法3.尾座偏移法4.靠模法.车锥L.钻中心孔2．CA6140型卧式车床的运动(1)成形运动表面成形运动=主运动+进给运动1)车削主运动：工件旋转运动n，单位r／min。2)刀具的进给运动：

车端面，刀具作垂直于工件中心线方向的运动车锥面，刀具与工件轴线成一定角度方向的运动；

车成形回转面时，刀具应作曲线运动。刀具的运动以车床床鞍的进给量f表示，单位为mm／r。

3）车床的辅助运动辅助运动的作用是实现机床加工过程中所必需的各种辅助动作，为表面成形创造条件。车床上的辅助运动有：（1）切入运动：刀具相对工件切入一定深度，以保证工件达到所要求的尺寸。（2）刀架纵向及横向的快速移动。（3）各种空行程运动：如开车、停车、变速、变向等控制运动，装卸、夹紧、松开工件的运动等等。3．CA6140型卧式车床的布局主要部件：床腿--13、床身---8、主轴箱2、进给箱20、溜板箱16、床鞍17、刀架5、尾座9电控系统、润滑和切削液供给系统等。三、CA6140到卧式车床的主运动链机床的传动系统图是表示机床运动传递关系，而不表示各元件的实际尺寸和空间位置。在传动系统图中，通常还须注明：齿轮及蜗轮的齿数（有时还须注明模数）、蜗杆头数、带轮直径、丝杠的螺距和头数、电动机的功率和转速、传动轴的编号I、II、III、IV…等。图4－3为CA6140型卧式车床的传动系统图。图4－3CA6140车床的传动系统图1．主运动传动链的传动路线2.CA6140车床传动级数与转速图C6140车床主轴箱举例：例1.车削加工热轧45钢，工件直径D=30mm,切削速度Vc=100m/min，采用CA6140车床加工，试根据机床转速图确定主轴级数？若D=300mm,确定主轴级数？解：n=100/3.14*0.03=1061r/min主轴级数为第2级。1120r/minn=100/3.14*0.3=106r/min主轴级数为第14级。100r/min第三节外圆磨削外圆磨削内圆磨削平面磨削一、工件外圆和端面的磨削方法1.外圆和端面的普通磨削方法1）磨外圆a.纵磨法砂轮沿工件轴向进给，完成后，砂轮周期性的横向移动（沿工件径向），直到加工完成，图3-21。加工精度砂轮宽度比工件大，沿工件径向进给，无轴向进给，直到高，生产效率低

b.横磨法加工完成。切削效率高，切削力大，工件易变形和烧伤，加工精度低。图3-22。2）端磨法用砂轮的端面来磨削平面或台阶面，砂轮端面强度较差，不能承受大轴向力。2.外圆无心磨削方法b)2-工件1-砂轮3-导轮4-托板外圆无心磨削方法特点1）生产率高，省去了工件安装，易实现自动化；2）加工精度高，用工件自身定位，消除了用中心孔定位可能产生的误差。尺寸精度可达IT5-IT6；形状精度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm；3）用于大批量生产的光滑轴、销钉等；4）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面或与其它表面有位置精度要求较高时也不宜采用。二、M1432A万能外圆磨床1.M1432A型万能外圆磨床的布局和用途P161表4-4几种外圆磨床的主要技术规格1）机床的布局

2）机床的用途外圆磨床经济加工精度：IT6～IT7；表面粗糙度：Ra1.25～0.08μm；