外圆、内孔、平面加工

外圆、内孔、平面加工第一页，共107页。1、轴类零件的功用及结构特点轴类零件是典型的机器零件。用来支承传动件,传递运动和扭矩。结构类型如下图3-1所示:一、轴类零件2.6.1回转体零件的种类和技术要求第二页，共107页。第三页，共107页。第四页，共107页。2、轴类零件的技术要求1）、尺寸精度主要轴颈(指配合,支承轴颈)的尺寸精度,一般为IT9-IT6,机床主轴支承轴颈的尺寸精度为IT5,甚至更高。2）、几何形状精度主要有圆度,圆柱度的要求,一般控制在尺寸公差以内。3）、位置精度支承轴颈之间有同轴度要求,工作表面,配合表面对支承轴颈有跳动要求。4）、表面粗糙度:一般为Ra0.8-0.16µm。第五页，共107页。第六页，共107页。三、套类零件第七页，共107页。第八页，共107页。2.6.2外圆表面加工一、外圆车削外圆的车削,是最常用的加工方法.在一般的机械厂车床的数量约占机床总量的20~50%,外圆车刀一般用主偏角90º,75º,45º的偏刀,所加工材料的硬度在HRC30以下。单件小批生产外圆一般在普通车床上加工。第九页，共107页。

1.工件的装夹①三爪自定心卡盘

存在定心误差，有位置精度要求的表面应在一次装夹当中加工。第十页，共107页。②前后顶尖第十一页，共107页。②前后顶尖第十二页，共107页。③四爪单动卡盘第十三页，共107页。第十四页，共107页。用心轴装夹工件时，对工件的内孔精度要求较高，IT7~IT6④心轴第十五页，共107页。⑤花盘弯板第十六页，共107页。第十七页，共107页。⑥附件第十八页，共107页。2、车刀主要类型：

直头外圆车刀；弯头车刀；偏刀；切槽或切断刀；镗孔刀；螺纹车刀；成形车刀。第十九页，共107页。3.外圆车削方法粗车半精车精车切削用量ap大很小f较大很小vc低高速或低速刀具角度γo小大αo小大λs负正加工质量精度IT13~IT11IT10~IT9IT8~IT6Ra(μm)25~12.56.3~3.21.6~0.8第二十页，共107页。4.外圆车削特点（1）生产效率高（2）应用广泛（3）加工的材料范围较广第二十一页，共107页。二、外圆磨削砂轮及磨削过程简介

1.砂轮磨料+粘结剂+间隙第二十二页，共107页。特性：磨料粒度硬度结合剂组织第二十三页，共107页。

（1）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）棕刚玉（A）韧，硬度低，磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁；白刚玉（WA）韧性低、硬，磨淬火钢、高速钢、高碳钢；铬刚玉（PA）韧，硬度低，Ra小，磨高速钢、不锈钢等。

②碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）黑色碳化硅（C）韧性低、硬度高，磨铸铁、黄铜等脆材；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（RJ）、立方氮化硼（CBN）。磨床与砂轮第二十四页，共107页。（2）粒度

以刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，如60＃微粉：磨粒的直径＜40um时，例如W20磨粒尺寸在20～14um。粗磨用粗粒度,精磨用细粒度;当工件材料软，塑性大,磨削面积大时，采用粗粒度，以免堵塞砂轮烧伤工件。（3）结合剂

①陶瓷结合剂化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉

90%，但脆性大，不宜制成薄片，不宜高速。②金属结合剂（M）青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化。

磨床与砂轮第二十五页，共107页。

③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。④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。

（4）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。硬度分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级。磨床与砂轮第二十六页，共107页。磨床与砂轮

砂轮硬度选择原则：磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮；磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤；砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮；成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。（5）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13级。紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨削和强力磨削。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，磨削热敏感性强的材料或薄件。第二十七页，共107页。二、外圆磨削砂轮及磨削过程简介

2.磨粒切削过程第二十八页，共107页。二、外圆磨削砂轮及磨削过程简介

3.磨削的工艺特点（1）精度高、表面粗糙度小粗磨IT8~IT7,Ra0.8~0.4精磨IT6~IT5,Ra0.4~0.2精密磨削:磨料粒度60~80#,进行精细修整,光磨2~3次Ra0.1~0.05µm,超精磨削:80~240#,进行更精细的修整,光磨4~6次，Ra0.025~0.012µm;镜面磨削:微粉W14~W5,光磨20~30次,Ra小于0.01µm。（2）堵塞（3）自锐性（4）背向力大、磨削温度高第二十九页，共107页。二、外圆磨削

1.工件装夹第三十页，共107页。二、外圆磨削

1.工件装夹第三十一页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（1）在外圆磨床上磨外圆①纵磨法第三十二页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（1）在外圆磨床上磨外圆

②横磨法第三十三页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（1）在外圆磨床上磨外圆

③综合磨法第三十四页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（1）在外圆磨床上磨外圆④深磨法第三十五页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（2）无心外圆磨第三十六页，共107页。二、外圆磨削

2.外圆磨削方法（2）无心外圆磨主要用于成批大量生产细长光轴类零件第三十七页，共107页。三、外圆磨削与精车的比较

1：加工精度外圆磨削比精车更容易获得高的精度及低的表面粗糙度。这是因为磨床的精度高，砂轮表面为数众多的磨粒刃口进行微刃切削，磨痕极为细浅，又可“光磨”而车床精度低，将直接影响加工精度；刀具刃口半径较大，易于磨损，难以进行微刃切削，以减小因工艺系统弹性变形引起的加工误差，而获得较细微的刀痕。第三十八页，共107页。

2、工件材料磨床可磨削钢、铸铁外，还可磨削淬火钢等高硬度难加工材料。而精车则难加工淬火钢等高硬度难加工材料；对于塑性大，硬度低的有色金属磨削不如精车。3、加工零件类型车床可利用各种夹具及附件装夹各类零件对其外圆进行车削。而磨床只能磨削中小型零件上的外圆。4、加工经济性一般磨削成本高于车削。对于IT6，Ra0.8磨削，精车均能达到。成批生产较长的外圆,磨削比精车经济；小批生产盘类零件上较短的外圆精车比磨削经济第三十九页，共107页。四、外圆加工方法的选择加工方案尺寸公差等级表面粗糙度Ra(μm)适用范围粗车粗车—半精车粗车—半精车—精车IT13~IT11IT10~IT9IT8~IT625~12.56.3~3.21.6~0.8除淬火钢外各种金属粗车-半精车-磨粗车-半精车-粗磨-精磨IT8~IT7IT6~IT50.8~0.40.4~0.2淬火钢和不淬火钢，不易加工有色金属影响因素：表面的精度和表面粗糙度Ra值、工件材料、热处理要求、生产批量、零件结构形状、该表面处于零件的位置第四十页，共107页。2.6.3内孔加工第四十一页，共107页。1.钻孔2.扩孔3.铰孔4.镗孔5.拉孔6.磨孔主要加工方法第四十二页，共107页。第二章外圆、内孔、平面加工2.6.3内圆加工一.钻孔尺寸公差等级IT13~IT11、表面粗糙度Ra值25~12.5μm1.麻花钻第四十三页，共107页。2.6.3内圆加工一.钻孔2.钻孔的工艺特点第四十四页，共107页。2.6.3内圆加工一.钻孔2.钻孔的工艺特点第四十五页，共107页。解决办法①预钻定心坑②用钻套导向③两个主切削刃尽量刃磨均匀2.6.3内圆加工一.钻孔2.钻孔的工艺特点（1）容易产生“引偏”第四十六页，共107页。2.6.3内圆加工一.钻孔2.钻孔的工艺特点（2）排屑困难解决办法第四十七页，共107页。2.6.3内圆加工一.钻孔2.钻孔的工艺特点（3）切削热不易传散第四十八页，共107页。尺寸公差等级IT10~IT9、表面粗糙度Ra值6.3~3.2μm2.6.3内圆加工二、扩孔第四十九页，共107页。2.6.3内圆加工二、扩孔与钻孔相比的特点：1.刚性较好2.导向性好3.切削条件好4.不能更正孔的位置偏差第五十页，共107页。2.6.3内圆加工三、铰孔尺寸公差等级IT8~IT6、表面粗糙度Ra值1.6~0.4μm第五十一页，共107页。尺寸公差等级IT8~IT6、表面粗糙度Ra值1.6~0.4μm2.6.3内圆加工三、铰孔第五十二页，共107页。尺寸公差等级IT8~IT6、表面粗糙度Ra值1.6~0.4μm2.6.3内圆加工三、铰孔铰孔的工艺特点：1.铰刀是定径精加工工具，易保证孔的尺寸、形状精度，生产率高。2.铰刀与机床浮动连接，不能校正孔的位置误差。3.孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和装夹方式以及加工余量、切削用量和切削液等第五十三页，共107页。2.6.3内圆加工四、镗孔1.车床镗孔尺寸公差等级IT8~IT7、表面粗糙度Ra值1.6~0.8μm粗镗、半精镗、精镗第五十四页，共107页。2.镗床镗孔尺寸公差等级IT8~IT7、表面粗糙度Ra值1.6~0.8μm（1）镗床2.6.3内圆加工四、镗孔第五十五页，共107页。2.镗床镗孔（1）镗床2.6.3内圆加工四、镗孔第五十六页，共107页。2.镗床镗孔（2）镗刀2.6.3内圆加工四、镗孔第五十七页，共107页。2.镗床镗孔（2）镗刀 2.6.3内圆加工四、镗孔第五十八页，共107页。2.镗床镗孔（3）镗床上镗孔2.6.3内圆加工四、镗孔第五十九页，共107页。2.镗床镗孔（3）镗床上镗孔2.6.3内圆加工四、镗孔第六十页，共107页。2.镗床镗孔（3）镗床上镗孔2.6.3内圆加工四、镗孔第六十一页，共107页。3.镗孔工艺特点2.6.3内圆加工四、镗孔1.适应性广2.可以校正圆孔的轴线位置误差3.生产效率低4.适合加工箱体、支架上的孔系，保证其位置精度第六十二页，共107页。2.6.3内圆加工五、拉孔1.拉刀尺寸公差等级IT8~IT7、表面粗糙度Ra值1.6~0.8μm第六十三页，共107页。2.拉床2.6.3内圆加工五、拉孔第六十四页，共107页。2.拉孔2.6.3内圆加工五、拉孔第六十五页，共107页。2.拉孔2.6.3内圆加工五、拉孔第六十六页，共107页。3.拉孔工艺特点2.6.3内圆加工五、拉孔1.生产率高2.加工质量高3.拉床简单，操作方便4.拉刀寿命长5.不能加工台阶孔和盲孔第六十七页，共107页。2.6.3内圆加工六、磨孔尺寸公差等级IT6~IT8、表面粗糙度Ra值1.6~0.4μm第六十八页，共107页。2.6.3内圆加工六、磨孔尺寸公差等级IT6~IT8、表面粗糙度Ra值1.6~0.4μm与磨外圆相比的特点：1.表面粗糙度Ra值较大2.精度控制不如磨外圆方便3.生产率低4.主要用于不适合镗、铰或拉削的高精度以及淬硬的孔第六十九页，共107页。2.6.3内圆加工七、孔加工方法的选择影响因素：表面的精度和表面粗糙度Ra值、工件材料、热处理要求、生产批量、零件结构形状、该表面处于零件的位置第七十页，共107页。四:内圆表面加工方案钻-(镗)-铰类.钻-扩-铰.IT8~IT7,Ra1.6–0.8µm.钻-扩-粗铰-精铰.IT7~IT6,Ra1.6-0.4µm.粗镗-半精镗-铰.IT8-IT7,Ra1.6–0.8µm.钻-(镗)-拉类.IT8~IT7,Ra1.6-0.4µm.多用于不淬火钢,铸铁,有色金属工件细长孔的加工.镗削类:粗镗—半精镗—精镗.IT8-IT7,Ra1.6~0.8µm.粗镗—半精镗—精镗—研磨.IT6~IT4,Ra0.4~0.008µm.粗镗—半精镗—精镗—珩磨.IT6—IT4,Ra0.4—0.025µm.

多用于单件小批生产中,除淬火钢外的各种钢,铸铁及有色金属材料的加工.如以珩磨为终加工,则用于大批大量生产.第七十一页，共107页。镗磨类:粗镗—半精镗—磨削.IT8—IT7,Ra0.8-0.4µm.粗镗—半精镗—粗磨—精磨.IT7—IT6,

Ra0.4—0.2µm.粗镗—半精镗—粗磨—精磨—研磨.IT6—IT4,

Ra0.2-0.008µm.用于淬火钢,不淬火钢,铸铁材料孔的加工.不宜用于韧性大,硬度低的有色金属的加工.

第七十二页，共107页。第七十三页，共107页。2.6.4平面加工一、平面车削表面粗糙度Ra值12.5~1.6μm第七十四页，共107页。第七十五页，共107页。二、平面铣削尺寸公差等级IT13~IT7、表面粗糙度Ra值25~1.6μm第七十六页，共107页。第七十七页，共107页。第七十八页，共107页。第七十九页，共107页。第八十页，共107页。1.周铣2.端铣第八十一页，共107页。1.周铣顺铣和逆铣逆铣顺铣第八十二页，共107页。2.端铣顺铣和逆铣第八十三页，共107页。3.周铣和端铣比较(1)端铣加工质量高第八十四页，共107页。

(2)端铣生产率比周铣高第八十五页，共107页。

(3)周铣适应性强第八十六页，共107页。4.铣削特点1.切削过程不平稳、容易产生振动2.刀具散热条件好3.应用广泛4.生产效率高第八十七页，共107页。第八十八页，共107页。三、平面刨削1.刨削方法尺寸公差等级IT13~IT7、表面粗糙度Ra值