机械工艺基础第五章 典型形面的加工

第五章典型形面的加工主要内容：

外圆、孔、平面和齿轮的加工形面形成的主要方法(1)轨迹法工件表面的发生线(母线和导线)均由轨迹运动生成。(2)成型法工件的一条发生线是通过刀刃的形状直接获得。轨迹法和成形法（3）相切法工件的一条发生线是通过刀刃运动轨迹的包络线。如图5-2(c)所示，刀刃（点1）作回转运动，其回转轴线按照一定的规律作轨迹运动3刀刃切削点运动轨迹的包络线形成发生线2。

(4)范成法其工件的一条发生线也是刀刃运动轨迹的包络线，且包络线需要通过刀具与工件之间的范成运动来生成。如图5-2(d)所示，刀具刀刃的形状为一条直线1，通过刀具的运动与工件的运动所组合而成的范成运动3，使切削刃1相对与工件的位置按确定的规律变化，形成共轭发生线2，共轭发生线2是切削线1的包络线。各种形式的齿轮，链轮大多数采用范成法加工。相切法获得零件尺寸和位置精度的加工方法1，试切法2，调整法3，定尺寸刀具法4，自动控制法5.1外圆（柱）表面的加工

外圆表面的技术要求：(1)尺寸精度包括外圆面直径和长度的尺寸精度。(2)形状精度包括圆度、圆柱度(和轴线的直线度等。)(3)位置精度包括与其他外圆面(或孔)间的同轴度，以及与规定平面间垂直度和径向圆跳动等。(4)表面质量包括粗糙度(表面层的加工硬化、金相组织变化和残余应力等)外圆（柱）面主要加工方法车削磨削车－铣(车铣加工视频/2分22秒）光整加工5.1.1车削能达到的经济精度:IT7（IT6），Ra1.6~3.2（Ra0.8~1.6）工艺特点：生产效率高刀具简单连续切削，加工过程平稳应用广泛，可以加工各种回转面车削工艺范围1．粗车一般粗车加工精度可达到IT10~ITl3，表面粗糙Ra12.5~6.3μm。粗车外圆表面也可以作为不重要表面或次要表面的最终工序。2．半精车半精车的加工精度可达IT9~IT10，表面粗糙度为Ra3.2~6.3μm。外圆表面的半精车的主要目的是为零件的精加工做准备，也可以作为外圆表面的最终加工工序。3．精车精车的加工精度可达IT7~IT8，表面粗糙度为Ra0.8~3.2μm。外圆表面的精车可作为表面加工的最终工序或光整加工的预加工。4．精细车精细车的加工精度可达IT6~IT7，表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm，因此常作为终加工工序。对于小型有色金属零件，高速精细车是主要加工方法，并可获得比加工钢和铸铁更低的表面粗糙度值(Ra0.1~0.4μm)。精细车所使用的车床应具备较高的精度和刚度。关于车削工艺说明教材没有系统讲，只讲了一个特例。

图5－7的刀具参数图5－8的刀具结构均无普遍意义5.1.2外圆（柱）表面的磨削1，决定砂轮特性的5个主要因素：2，磨粒的磨削过程3，磨削工艺特点4，外圆磨削方法1决定砂轮特性的5个主要因素磨料粒度结合剂硬度组织砂轮的结构磨料的分类氧化铝类（刚玉类）碳化硅类超硬磨料类（金刚石、立方氮化硼）系列名称代号性能适用范围刚玉棕刚玉白刚玉铬刚玉AWAPA棕褐色,硬度低,韧性较好白色,较A硬度高,磨粒锋利,韧性差玫瑰红色，韧性比WA好磨削碳素钢、合金钢、可锻铸铁与青铜磨削淬硬的高碳刚、合金钢、高速钢，磨削薄壁零件、成形零件。磨削高速钢、不锈钢，成形磨削，刀具刃磨，高表面质量磨削碳化物黑碳化硅绿碳化硅CGC黑色带光泽，比刚玉类硬度高，导热性好，但韧性差绿色带光泽，较C硬度高，导热性好，韧性较差磨削铸铁，黄铜、耐火材料及非金属材料磨削硬质合金、宝石、光学玻璃超硬磨粒人造金刚石立方氮化硼DCBN白色、淡绿、黑色，硬度最高，耐热性较差棕褐色，硬度仅次于D，韧性较D好磨削硬质合金、宝石、光学玻璃陶瓷等高硬度材料磨削高性能高速钢、不锈钢，耐热钢几其他难加工材料磨料的类型及其用途类别粒度号适用范围磨粒8#10#12#14#16#20#22#24#荒磨30#36#40#46#一般磨削，加工表面粗糙度可达Ra0.8μm54#60#70#80#90#100#半精磨、粗磨和成形，加工表面粗糙度可达Ra0.8~0.16μm120#150#180#220#240#精磨、精密磨、超精磨、成形磨、刀具刃磨、珩磨微粉W63W50W40W28精磨、精密磨、超精磨、珩磨、螺纹磨W20W14W10W7W5W5W3.5W2.5W1.5W1.0W0.5超精密磨、镜面磨、精研，加工表面粗糙度可达Ra0.05~0.012μm粒度及其适用范围名称代号特性适用范围陶瓷V耐热，耐油和耐酸、碱，强度较高，但性能较脆除薄片砂轮外，能制成各种砂轮树脂B强度高，富有弹性，具有一定抛光作用，耐热性较差，不耐酸碱荒磨砂轮，磨窄槽、切断用砂轮，高速砂轮，镜面磨砂轮橡胶R强度高，弹性更好，抛光作用好，耐热性差，不耐油和酸，易堵塞磨削轴承沟道砂轮，无心磨导轮，切割薄片砂轮，抛光砂轮结合剂及其选择硬度及其选择等级超软软中软中中硬硬超硬代号DEFGHJKLMNPORSTY选择磨未淬硬钢选用L~N,磨淬火合金钢选用H~K，高表面质量磨削时选用K~L，刃磨硬质合金刀具选用H~J组织号01234567891011121314磨粒率（%）626058565452504846444240383634用途成形磨削，精密磨削磨削淬火钢，刀具刃磨磨削韧性大而硬度不高的材料组织砂轮选用1，磨钢料选刚玉类砂轮，磨铸铁，硬质合金及非金属材料等选碳化硅类砂轮2，磨硬材料选用软砂轮，磨软材料选较硬的砂轮3，精磨选细粒度的砂轮，粗磨粗粒度的砂轮4，磨软而韧的材料选较疏松的砂轮2磨粒的磨削过程3个阶段滑擦刻划切削

磨削过程和工艺参数（视频）3磨削工艺特点

1．精度高、表面粗糙度小

2．砂轮有自锐作用。3．磨削的径向磨削力Fy大Fy作用在工艺系统刚性较差的方向上。因此，加工刚性较差的工件时，应采取相应的措施。4．磨削温度高

磨削时切削速度高，再加上磨粒多为负前角，挤压和摩擦严重，产生的切削热多，加上砂轮的导热性很差，大量的磨削热在磨削区形成瞬时高温．容易造成工件表面烧伤和微裂纹。因此，磨削时应采用大量的切削液以降低磨削温度。4外圆磨削方法1）.中心磨削法中心磨削法是在外圆磨床上以工件的两顶尖孔定位进行外圆磨削。（1）纵向进给磨削法

（2）切入磨削法2）无心磨削法（1）贯穿磨削（纵磨）F5－13，P70（2）切入磨削（横磨）磨削能达到的加工精度尺寸精度：IT4左右粗糙度：Ra0.2左右5.1.3外圆表面的精加工及光整加工砂带磨珩磨研磨抛光可以达到很高的几何精度和很低的粗糙度5.2孔加工加工孔的常用工艺方法：钻－－－在无孔的毛坯加工出孔的唯一方法扩铰拉镗磨光整加工