机械制造工艺学 第四章课件

4.常见表面加工方案选择●选择表面加工方案的5条依据●6种表面加工方案框图●选择加工方案的方法筛选法：由已知条件，从加工方案框图第①个方案依次向下选择，直到满足已知条件为止。关键条件法：找出已知中的关键条件，以关键条件为主，适当考虑其他条件来选择加工方案。§4.1常见表面的加工方案§4.1.1外圆加工方案1.外圆表面的技术要求：尺寸精度：直径、长度形状精度：圆度、圆柱度、轴线的直线度位置精度：同轴度、垂直度、径向圆跳动表面质量：表面粗糙度Ra、表面硬度2.主要方法：（1）切削加工方法：①车削；②磨削：普通磨削、精密磨削、砂带磨削③光整加工：研磨、超精加工、抛光（2）特种加工：旋转电火花、超声波套料切削加工粗车IT12-IT11Ra25-12.5半精车IT10-IT9Ra6.3-3.2粗磨IT8-IT7Ra0.8-0.4精磨IT6-IT5Ra0.4-0.2调质淬火精车IT8-IT6Ra1.6-0.8研磨IT5-IT3Ra0.1-0.008金刚石车IT6-IT5Ra0.8-0.2车削类方案一般用于加工中等精度盘套、短轴销类零件的外圆，有色金属件的外圆以及零件结构不易磨削的外圆（如止口外圆）等。方案②③只用于少数零件的精密加工，其中方案②多用于单件小批量生产，方案③多用于大批量生产，且不宜加工黑色金属件②①③④研磨IT5-IT3Ra0.1-0.008精密磨削IT5Ra0.2-0.008超精加工IT5Ra0.1-0.05砂带磨削IT6-IT5Ra0.4-0.1抛光Ra0.2-0.1⑤⑥⑦⑧⑨车磨类方案用于加工出有色金属件以外的结构形状适宜磨削而精度又较高的各类零件上的外圆。尤其适用于要求淬火处理的外圆。方案⑤⑥⑦⑧只用于少数零件的精密加工，其中方案⑤⑥多用于单件小批生产，方案⑦⑧多用于大批量生产，方案⑨用于电镀前的预加工特种加工旋转电火花IT8-IT6Ra6.3-0.8超声波套料IT8-IT6Ra1.6-0.8特种类加工方案用于加工各种特殊的难加工材料上的外圆。其中方案⑩主要加工高硬度的导电材料，方案⑾主要加工又硬又脆的非金属材料⑩⑾外圆表面常用加工方案框图§4.1.2内圆加工方案1、孔的技术要求(1)、尺寸精度；直径、深度。(2)、形状精度：圆度、圆柱度及轴线的直线度(3)、位置精度：同轴度、平行度、垂直度。(4)、表面质量：表面祖糙度、表面硬度等。2、孔的分类(1)、根据结构和用途①紧固孔和辅助孔螺钉孔、螺栓过孔、油孔（IT12～IT11，Ra：12.5～6.3μm）②回转体零件的轴心孔齿轮轴心孔：IT8～IT6，Ra：1.6～0.4μm③箱体支架类零件的轴承孔机床主轴箱的轴承孔：IT7，Ra：1.6～0.8μm，位置精度。(2)、根据尺寸和结构形状：大孔、小孔、微孔、通孔、盲孔、台阶孔、细长孔(3)、根据技术要求：高精度低粗糙度孔、中等精度孔、低精度孔、深孔（L/D＞5）和浅孔3、主要方法：（1）切削加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔、金刚石镗、精密磨削、超精加工、研磨、珩磨、抛光（2）特种加工：电火花穿孔、超声波穿孔、激光打孔4、孔加工方案的选择（1）、孔加工比外圆加工困难①孔的类型多。②孔的加工难度大。（2）、机床的选用①轴、盘套类零件的轴心孔，一般选用车床、磨床加工。大批大量生产，适合拉削的孔可在车床上粗加工后上拉床拉削。②小型支架类零件的轴承孔，一般选用车床利用花盘-弯板装夹加工，或选用卧铣加工。③箱体和大、中型支架类零件类的轴承孔，多选用卧式镗床加工。④各种零件的紧固孔和辅助孔，一般在各类钻床上加工。⑤各种难加工材料零件上的孔，应选用相应的特种加工机床加工。切削加工钻孔IT12~IT11Ra25~12.5粗车或粗镗IT12~IT11Ra25~12.5调质半精车或半精镗IT10~IT9Ra6.3~3.2精车或精镗IT8~IT7Ra1.6~0.8研磨IT6~IT4Ra0.4~0.008金刚镗IT7~IT6Ra0.8~0.2珩磨IT6~IT4Ra0.4~0.05粗磨IT8~IT7Ra1.6~0.8精磨IT7~IT6Ra0.4~0.2研磨IT6~IT4Ra0.1~0.008超精加工IT5Ra0.4~0.05磨削加工IT5Ra0.2~0.025淬火浮动镗IT8~IT7Ra1.6~0.8扩孔IT10~IT9Ra6.3~3.2研磨IT6~IT4Ra0.1~0.008精铰IT7~IT6Ra0.4~0.2粗铰IT8~IT7Ra1.6~0.8精拉IT7~IT6Ra0.8~0.4粗拉IT8~IT7Ra1.6~0.8特种加工电火花穿孔Ra3.2~0.4超声波穿孔Ra1.6~0.1激光打孔内圆常用表面加工方案框图

§4.1.3锥面加工方案1.技术要求（1）直径尺寸内外锥面分别标注大小端直径。（2）锥面角及其公差实际生产中常用加工的锥面与锥度验规，或与相配锥面研配合的接触面积的百分数来表示。（3）表面质量表面粗糙度和某些需要淬火处理的表面硬度要求。切削加工钻或粗车Ra25-12.5调制半精车Ra6.3-3.2粗铰Ra6.3-3.2精车RA1.6-0.8粗磨Ra1.6-0.8半精铰Ra1.6-0.8研磨Ra0.1-0.008精磨Ra0.4-0.2研磨Ra0.1-0.008研磨Ra0.1-0.008精铰Ra0.8-0.4铰Ra3.2-1.6车削类方案多用于加工精度要求不高的不淬硬的锥面及有色金属件上的锥面车磨类方案用于加工淬硬的和不淬硬的内外锥面。组暗礁泪方案只用于加工不淬硬的某些锥孔。方案3可加工成批和大量生产中的不淬硬的莫氏锥孔；方案4多用于加工1:50定位推销控股，加工时要求与相配件配钻配铰。锥面加工方案框图§4.1.4平面加工方案1.常见类型滑动配合平面、固定连接平面、高精度平面、非配合非连接的普通平面。2.主要技术要求（1）形状精度平面本身的直线度、平面度公差。（2）位置尺寸及位置精度平面与其他表面之间的位置尺寸公差及平行度、垂直度公差等。（3）表面质量表面粗糙度及调质、淬火等热处理后表面硬度等要求。3.常用的切削加工方法车削、銑削、刨削、刮削、宽刀细刨、普通磨削、导轨磨削、精密磨削、砂带磨削、超精加工、研磨、抛光等。4.加工方案銑（刨）类、銑（刨）磨类、车削类、拉削类、平板导轨类、特种加工类。其中，前面两类方案最常用。切削加工调质粗车IT13~IT11Ra25~12.5半精车IT10~IT9Ra6.3~3.2精车IT8~IT7Ra3.2~1.6金刚石车IT6Ra0.8~0.2粗铣或粗刨IT13~IT11Ra25~12.5半精洗或半精刨IT10~IT9Ra6.3~3.2精铣或精刨IT8~IT7Ra3.2~1.6粗磨IT8~IT7Ra1.6~0.4精磨IT7~IT6Ra0.4~0.2研磨IT5~IT3Ra0.1~0.008精密磨削IT5Ra0.2~0.008超精加工IT5Ra0.1~0.05砂带磨削IT6~IT5Ra0.4~0.1抛光Ra0.2~0.1铣（刨）类方案用于加工除淬硬件以外各种零件上中等精度的平面。铣削适宜各种批量，刨削适宜单件小批生产和维护工作。铣（刨）磨类方案用于加工除有色金属以外的各种零件上精度较高、Ra值较小的平面。其中方案②③多用于单件小批生产；方案④⑤多用于大批大量生产；方案⑥多用于电镀前的预加工。①②③④⑤⑥淬火⑦车削类方案多用于加工轴、盘、套等零件上的端平面和台阶平面。金刚石车主要用于加工高精度的有色金属件或非金属平面。平面常用加工方案框图切削加工粗拉IT11~IT10Ra6.3~3.2精拉IT9~IT6Ra1.6~0.4粗刨Ra25~12.5半精刨Ra6.3~3.2精刨Ra3.2~1.6粗铣Ra25~12.5半精铣Ra6.3~3.2精铣Ra3.2~1.6特种加工电解磨削平面Ra0.8~0.1线切割平面Ra3.2~1.6⑿⒀特种加工类方案适宜加工高强度、高硬度、热敏性和磁性等导电材料上的平面。⑧拉削类方案用于加工大批大量生产中适宜拉削的各种零件上的平面。时效时效刮刨Ra0.8~0.4—:0.01/m宽刀细刨Ra0.8~0.4—:0.01/m导轨磨削Ra0.8~0.2—:0.01/m时效⑨⑩⑾平板、导轨类方案方案⑨多用于加工单件小批生产中的平板、导轨平面等方案⑩⑾主要用于加工成批和大量生产中的导轨平面。§4.1.5螺纹加工方案1.常用切削加工方法车螺纹、铣螺纹、磨螺纹、攻螺纹、套螺纹等。2.加工方案车（銑）类、车（銑）磨类、攻套类、滚压类、特种加工类等。切削加工车螺纹9-4级Ra3.2-0.8铣螺纹9-8级Ra6.3-3.2磨螺纹4-3级Ra0.8-0.2眼磨螺纹3级或更高Ra0.1-0.5淬火或渗氮攻螺纹8-6级Ra6.3-1.6套螺纹8-6级Ra3.2-1.6无切削加工搓螺纹7-5级Ra1.6-0.8搓螺纹6-4级Ra0.8-0.2特种加工回转式电火花加工9-5级Ra1.6-0.1共轭回转式电火花加工4-3级Ra小于0.1车铣类方案多用于加工与零件轴线同心的内外螺纹，方案1多用于轴、盘、套类零件；方案2多用于大直径的梯形螺纹和模数螺纹的加工。车（铣）磨类方案多用于加工高精度内外螺纹。在单间小批量生产中，磨前多用车螺纹;在大批量生产中，磨前多用铣螺纹。攻套类方案用于加工直径较小的内外螺纹。方案4适用于各种批量生产，方案5用于加工外螺纹，应用不如方案4广泛。滚压类方案用于加工大批大量生产中螺钉、螺栓等标准件上的外螺纹，滚螺纹还可以加工传动丝杠。特种加工类方案方案8适用于加工应崔难加工材料上的螺纹；方案9可加工精密螺纹环境。螺纹常用加工方案框图§4.1.6齿形加工方案1.常用切削加工方法銑齿、插齿、滚齿、剃齿、珩齿、磨齿、研齿。2.加工方案銑齿类、插（滚）类、插（滚）磨类、滚剃珩类、精锻类、特种加工类。3.运用加工框图时应注意以下几点：（1）每一种框图种有若干条加工路线，每一条路线不一定从头到尾，一般以表面的尺寸公差等级和粗糙度Ra值两项均达到要求时为止；（2）凡是图中虚线框里的内容，表示对某一具体的零件可能有，也可能没有；（3）有无热处理，视零件的技术要求而定。如果有，应该为一个工序安排到加工路线中去。切削加工铣齿11-9级Ra6.3-3.2插齿或滚齿8-7级Ra3.2-1.6齿面淬火研磨6-3级Ra0.8-0.2齿面淬火齿面淬火珩齿8-7级Ra0.8-0.2研齿8-7级Ra1.6-0.2