机械制造工艺学 第3版 课件 模块二 典型零件机械加工工艺文件的制订+项目二任务二4外圆表面的精密加工

机械制造工艺学机械制造工艺课程组图2-5所示为CA6140型卧式车床主轴简图，单件小批生产，材料为45钢锻件，要求零件具有良好的综合力学性能，局部轴颈和孔做淬火处理，淬硬程度见图示要求，试制定其机械加工工艺过程卡。项目二模块一任务二外圆表面的精密加工细车是一种光整加工方法，其工艺特征是背吃刀量小(ap=0.05~0.03mm)、进给量小(f=0.02~0.12mm/r)、切削速度高(v=120~600m/min)，细车能获得较高加工精度和较小表面粗糙度值。高精度低粗糙度原因:刀具经精细研磨切削抗力小，机床精度高；采用高速、小切削用量，减少了切削过程中的发热量、积屑瘤、弹性变形及残留面积。应用：细车尤其适宜于加工有色金属，其比加工钢件和铸铁件能获得更小的表面粗糙度值。由于有色金属不宜采用磨削，所以常采用细车来代替磨削。一、细车使轴的表面粗糙度值Ra在0.16μm以下的磨削工艺称为高精度磨削。它包括精密磨削(Ra为0.16~0.06μm)、超精密磨削(Ra为0.04~0.02μm)和镜面磨削(Ra<0.01μm)。高精度磨削具有生产率高，应用范围广，能修整前道工序残留的几何形状误差而得到很高的尺寸精度和较小表面粗糙度值等优点。高精度磨削的实质在于砂轮磨粒的作用。图2-15磨粒微刃及磨削中微刃变化二、高精度磨削加工原理在良好的润滑、冷却和较低的压力条件下，用细粒度油石以快而短促的往复振动频率，对低速旋转的工件进行光整加工。加工中有三种运动:工件低速回转运动1(加工圆柱表面时)；磨头轴向进给运动2；磨条高速往复振动3。超精加工是采用细粒度的磨条以较低的压力和切削速度对工件表面进行精密加工的方法。三、超精加工(1)设备要求简单，可在卧式车床上进行。(2)切削速度低，工件表面变形层浅，无烧伤现象(3)表面粗糙度值Ra可达0.08~0.01μm，切削余量小(<0.01mm)，只能切去工件表面的凸峰，对加工精度的提高不甚显著，不能修正上道工序；留下来的形状和位置误差。应用：适用于轴类零件表面的光整加工特点及应用三、超精加工在研具与工件之间置以研磨剂，对工件表面进行精整加工。研具上加一定压力，通过研磨剂的机械及化学作用从工件表面切除很薄材料。手工研磨外圆加工原理四、研磨研磨方法可分为机械研磨和手工研磨两种。前者在研磨机上进行，生产率比较高；后者生产率低，劳动强度大，不适应大批量的生产，但适用于超精密的工件加工，加工质量与工人技术熟练程度有关。机械研磨示意图a)研磨示意图b)分隔盘加工精度：IT5~IT4，表面粗糙度：Ra=0.32~0.01um(1)加工简单，设备不复杂(2)可达高的尺寸精度、形状精度和小的表面粗糙度(3)生产率较低，加工余量0.01~0.02mm。(4)污染环境(5)能部分纠正上道工序留下来的形状误差，不能纠正位置误差。应用：适用于轴类、套类、平面类零件的光整加工特点及应用四、研磨加工原理五滚压滚压加工是采用硬度较高的滚轮或滚珠，对半精加工后的工件表面在常温条件下加压，使工件的受压点产生弹性及塑性变形。滚压加工可减小表面粗糙度值2-3级，提高硬度10%-40%，表面层耐疲劳强度一般提高30%～50%。滚柱或滚珠材质通常用高速钢或硬质合金。图2-17滚压加工示意图a)滚轮滚压b)滚珠滚压特点及应用1)滚压前工件加工表面的表面粗糙度值Ra不大于5μm，表面要求清洁，其直径方向加工余量为0.02~0.03mm。滚压后的表面粗糙度值Ra可达0.63~0.16μm。2)其形状精度及相互位置精度主要取决于前道工序。如果前工序工件加工表面圆柱度、圆度较差，反而会出现表面粗糙度不一致的现象。3)滚压的工件材料一般是塑性金属，并且要求材料组织均匀。如果某些工件上有局部