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+项目二任务二5内孔表面的加工

机械制造工艺学机械制造工艺课程组内孔表面的加工内孔是回转类零件常见的主要加工表面，尤其是盘套类零件（如模块一中的支架套零件见图1-1），一般起支承和导向作用，主轴内孔还可以存储冷却液和润滑液，以提高机器的加工精度和效率。内孔尺寸精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度Ra为2.5～0.16μm，一些精密孔Ra值可达0.04μm；形状公差一般控制在孔径公差以内，精密孔控制在孔径公差的1/3～1/2；一般还与外圆有同轴度要求，与端面有垂直度要求。一、内孔切削加工内孔常用的切削加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔。钻削加工适用于实心材料孔的粗加工，钻扩绞的孔加工方式适用于小孔，一般孔径不超过Φ80mm，大于Φ30mm的孔通常采用钻孔后镗孔；镗孔适用范围广，分为粗镗、半精镗、精镗、精细镗等，适用于已有孔的进一步加工；拉孔将孔的粗精加工集合一起，是一种高效的孔精加工方法，但其刀具制作复杂，适用于成批大量生产。二、内孔表面的精加工（一）磨孔磨孔是常用孔的精加工方法之一，其加工精度可达IT6，表面粗糙度值可达0.4㎛，精细磨削可达0.2㎛，一般在半精镗之后进行。内孔磨削特点：（1）内孔砂轮磨削转速一般不超过20000r/min，因砂轮直径小，很难达到外圆磨削速度的35~50m/s。（2）内孔为内表面加工且在磨削中与工件的接触面积大，切削液不易进入磨削区，冷却条件差，排屑也困难，造成发热量大，工件易烧伤。（3）受工件孔径与长度影响，砂轮轴细长、刚性差，容易产生弯曲变形和振动，造成内圆锥形误差。（4）砂轮直径小，磨损快，冷却液不易冲走切屑，砂轮容易堵塞需经常修整或更换，使辅助时间增加，生产率较低。（二）精细镗孔精细镗又称与金刚镗，适用于有色金属和铸铁材料的孔精加工，也作为珩磨和滚压前的预加工。精细镗孔可获得高的加工精度和表面质量，其加工的经济精度可达IT6，表面粗糙度值达Ra0.05㎛。目前精细镗刀具的材料主要采用硬质合金YT30、YT15、YG3X和人造金刚石或立方氮化硼。为提高加工精度，获得较小的粗糙度值，可采用回转精度高、刚度大的金刚镗床，以较高的切削速度（100~300m/min），较小的加工余量（0.2~0.3mm）和进给量（0.03~0.08mm/r），保证其加工质量。（三）珩磨珩磨是用油石条进行对孔进行高效光整加工方法，一般安排在磨削或精镗之后。其加工精度可达IT6，表面粗糙度值达0.05㎛，因其珩磨头与主轴一般为浮动链接，故不能矫正孔的位置精度。应用：珩磨的应用范围广，可加工铸铁件、淬硬和不淬硬的钢件以及青铜等，但不宜加工塑性高的有色金属及带沟槽的孔。孔径范围为Φ5~Φ500mm，也可加工L/D＞10的深孔，广泛应用于汽缸孔、油缸孔以及各种炮筒的加工。（四）研磨研磨也可用于孔的光整加工，一般安排在精镗、精铰或精磨之后。其加工精度可达IT5，表面粗糙度值达0.008㎛，还能够提高孔的形位精度。研磨孔所用的研具、研磨剂、研磨余量等均与研磨外圆类似。（五）滚压滚压加工同样也适用于孔的光整加工方法，其加工原理与加工特点与外圆加工类似，需要指出提高零件表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、配合精度等使用性能都有影响。花键及外螺纹的加工一、花键加工花键是轴类零件经常遇到的典型表面。它与单键相比较，具有定心精度高，导向性能好，传递转矩大，易于互换等优点，所以在各种机械中广泛应用。花键的齿形可分为矩形齿、三角形齿、渐开线齿、梯形齿等,轴上矩形花键的加工，通常采用铣削和磨削两种方法。(一)花键的铣削加工在单件小批生产中，通常在卧式铣床上，用分度头进行花键加工,铣削前工件用千分表找正，然后用两个三面刃铣刀(中间夹有调整垫圈)试切，当符合键宽的尺寸后，即可把一批工件的花键齿加工完毕，然后再用成形铣刀一次铣出花键的其他部分。产量大时，常采用花键铣床加工.图2-18滚花键图2-19双飞刀高速精铣花键

(二)花键的磨削加工小批生产时可用工具磨床或平面磨床，借用分度头分度，按图2-20a、b所示分两次磨削。大量生产时，可在花键磨床上或专用机床上进行。利用高精度分度板分度，一次安装下将花键磨出。图2-20c、d所示为一次磨完工件。图2-20花键磨削a)磨键侧b)磨小径c)磨键侧及小径Ⅰd)磨键侧及小径Ⅱ二、外螺纹加工外螺纹加工的方法很多，如车、铣、磨和滚压等，见表2-2。(一)车螺纹车螺纹特点：1)适应性广。2)可以获得较高的精度，一般可达7级，甚至可达6级，被加工螺纹的表面粗糙度值Ra可达1.6μm。3)生产率较铣削、套螺纹、攻螺纹低。4)对工人的技术水平要求较高，特别是对刀具的刃磨技术要求较高。应用：车螺纹多用于精度要求较高、产量不大的生产条件。注意事项：1)刀具的刃磨和安装要正确，刀具刃磨后应用样板检查。刀具安装时其中心线应与工件(即机床主轴回转中心线)相互垂直，刀具的前面(当精车刀γ=0°时)应与机床主轴回转中心水平面相重合。2)粗、精车要分开；正确地采用进刀方法；走刀次数视被加工材料硬度及螺纹尺寸而定。3)注意切削液的选择。切削液对被加工零件的表面粗糙度和刀具耐用度有很大的影响。(二)铣螺纹在成批或大量生产条件下，常用铣切法加工螺纹。铣螺纹比车螺纹的生产率高，但因它是断续切削，故其加工表面粗糙度比车削大。按加工所用铣刀的不同，可分为用盘铣