第四章

典型表面

的加工方法7/28/20231本章內(nèi)容外圓面的加工：車、磨、光整加工孔加工：鉆、擴、鉸、鏜、拉、磨、

深孔加工平面加工：車、銑、刨、拉、磨、

光整加工成形面的加工零件的結構工藝性7/28/20232第一節(jié)外圓面加工一、外圓面的車削1、外圓車削方法7/28/20233(1)粗車粗車后可達精度：IT11～IT13，粗糙度值Ra50～12.5μm(2)半精車半粗車后可達精度：IT8～IT10，粗糙度值Ra6.3～3.2μm(3)精車精車后可達精度：IT6～IT9，粗糙度值Ra1.6～0.8μm(4)細車細車后可達精度：IT5～IT6，粗糙度值Ra0.8～0.2μm

當加工非鐵金屬工件時(鋁、銅等），用高速細車代替磨削，

粗糙度值可達：Ra0.4～0.1μm7/28/202342、常用機床（1）臥式車床（2）立式車床（3）轉塔車床（4）多刀半自動車床（5）數(shù)控車床與車削中心外圓車削的工藝特點：（1）應用范圍廣（2）生產(chǎn)效率高（3）加工范圍廣轉塔車床7/28/20235車削外圓時工件的裝夾特點：裝夾方便快捷，易于保證位置精度7/28/20236雙頂尖裝夾工件7/28/20237用跟刀架車削工件7/28/20238用中心架車削外圓和端面7/28/20239粗車半精車精車精細車切削用量ap大較小小很小f較大較小小很小vc中等或較低中等或高速高速或低速高速刀具角度γo小中大大αo小中大大λs負正正正加工質量精度IT13~IT11T10~IT9IT8~IT7IT6~IT5Ra(μm)50~12.56.3~3.21.6~0.80.4~0.17/28/202310二、外圓面的磨削工件的外圓一般在普通外圓磨床或萬能外圓磨床上磨削。粗磨精磨光整加工砂輪粗磨粒細磨粒極細進給量f較大小很小7/28/202311砂輪7/28/2023121、中心磨削（1）縱向進給磨削法：砂輪的高速旋轉為主運動，工件作圓周進給運動的同時，還隨工作臺作縱向往復運動，實現(xiàn)沿工件軸向進給。（2）橫向進給磨削法：砂輪寬度比工件的磨削寬度大，工件不需作縱向（工件軸向）進給運動，砂輪以緩慢的速度連續(xù)地或斷續(xù)地作橫向進給運動，實現(xiàn)對工件的徑向進給，直至磨削達到尺寸要求。7/28/2023137/28/2023142、無心磨削法（1）貫穿磨削法（又稱縱向進給磨削法）（2）切入磨削法（又稱橫向進給磨削法）

貫穿磨削法的導輪修整為雙曲線回轉體的形狀，導輪的轉動既帶動工件作圓周進給，又帶動工件作縱向進給。改變傾斜角可改變工件的圓周和縱向進給速度。導輪一般用橡膠結合劑制成。視頻：無心磨床7/28/2023153、先進磨削法(1)細粗糙度磨削使工件表面獲得粗糙度為0．1～0．01微米的磨削工藝，通稱為細粗糙度磨削。細粗糙度磨削包括精密磨削、超精密磨削和鏡面磨削(2)高速磨削高速磨削是使用高強度砂輪，磨削砂輪線速度從一般的30m/s提高到50m/s以上，可以提高生產(chǎn)率。(3)強力磨削強力磨削是一種大切深（一次切達6mm）、緩進給（工件橫向進給速度為0.01~0.3mm/r）的高效磨削方法7/28/2023164、磨削外圓與精車外圓的比較（1）加工質量磨削比精車更易穩(wěn)定地獲得小表面粗糙度值和高的精度。（2）加工材料加工淬火鋼和其他高硬材料——磨削加工較軟的有色金屬——精車、細車（3）加工經(jīng)濟性一般磨削成本高于車削，但成批生產(chǎn)軸類外圓面宜采用磨削。7/28/202317三、外圓面光整加工

1、研磨在磨具和工件之間置以研磨劑，并使研具和工件產(chǎn)生復雜的相對運動，用研具和磨料從工件表面磨去一層極薄的金屬，從而達到高精度小表面粗糙度（IT5～IT3，

Ra0.1～0.008μm），形狀精度亦可相應提高。視頻：研磨加工7/28/2023182、拋光用涂有拋光膏的彈性輪或砂帶在高速下對表面進行加工。表面粗糙度可達Ra0.2～0.025μm，但切除金屬不均勻，工件尺寸精度不易控制。3、超精加工（超級光磨）采用極細磨粒的磨條進行光磨的一種光整加工方法。表面粗糙度值可達：Ra0.1～0.01μm，亦可減小工件圓度誤差。視頻：拋光機拋光7/28/202319四、外圓加工方案的制訂a.影響外圓加工方案的主要因素工件材料加工精度熱處理狀態(tài)b.典型外圓加工方案1.粗車（未淬火，精度低）2.粗車-半精車（未淬火，中等精度）3.粗車-半精車-精車（未淬火）4.粗車-半精車-磨削6.粗車-半精車-粗磨—精磨7.粗磨—精磨–光整加工5.粗車-半精車-精車—精細車7/28/202320粗車—半精車—磨削（T8～T7；Rα0.8～1.6）

用于淬火鋼質且精度要求高的軸、套類零件。半精車后，磨削前要插入表面淬火。粗磨—精磨—研磨（或精細磨）（T6~T5；

Rα0.008~0.1）。

用于精度很高和表面粗糙度很小的表面淬硬件。粗磨前進行車削和表面淬火。視頻：感應加熱表面淬火7/28/202321外圓表面加工方案加工方案尺寸公差等級表面粗糙度Ra(μm)適用范圍粗車粗車—半精車粗車—半精車—精車IT13~IT11IT10~IT9IT8~IT625~12.56.3~3.21.6~0.8除淬火鋼外各種金屬粗車-半精車-磨粗車-半精車-粗磨-精磨粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT8~IT7IT6IT6~IT50.8~0.40.4~0.20.008~0.1淬火鋼和不淬火鋼，不宜加工有色金屬7/28/202322外圓表面加工方案7/28/202323外圓表面加工方法7/28/2023247/28/2023257/28/202326第二節(jié)孔加工孔的種類(1)配合用孔：裝配中有配合要求的孔。加工精度要求較高。(2)非配合用孔：裝配中無配合要求。加工精度要求不高。(3)深孔：長徑比L/D>5的孔稱為深孔。加工難度較大，對刀具和機床均有特殊要求。(4)圓錐孔：孔兩端直徑大小不相等。這類孔的加工精度和表面質量要求均較高。7/28/202327內(nèi)孔表面加工方法7/28/202328一、鉆孔

在工件料體上打孔的最常用的一種機械加工方法?？蛇_精度：IT12～IT13，粗糙度值Ra12.5μm1、鉆孔的工藝裝備最常用的機床是鉆床，還可以在車床和鏜床上鉆孔。麻花鉆是最常用的鉆孔刀具。2、鉆孔的工藝特點（1）鉆頭容易引偏（2）孔徑容易擴大（3）孔壁質量較差7/28/202329二、擴孔

用擴孔鉆對已有孔進行加工，以擴大孔徑、提高精度(IT10~IT11)和降低表面粗糙度(Ra12.5~6.3μm)。擴孔可在鉆床、鏜床及車床上進行。特點（主要與麻花鉆孔相比）：（1）剛性較好（2）導向性好（3）切削條件好7/28/202330三、鉸孔

用鉸刀在半精加工的基礎上進行的精加工方法。可達精度：IT7～8，粗糙度值Ra3.2～0.81、鉸孔的工藝裝備鉸刀：6~12個刀齒，工作部分包括切削部分與修光部分。修光部分起校正孔徑、修光孔壁和導向的作用。鉸孔可在鉆床、鏜床和車床上進行。2、鉸削余量余量：0.1~0.257/28/2023313、鉸削特點1）精度和粗糙度主要決于鉸刀的精度、安裝方式、加工余量等2）質量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，但不可以修正原孔的軸線偏斜3）定直徑的精加工刀具4）通常用于加工直徑小于40mm的孔7/28/202332四、鏜孔

對已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔作進一步加工的方法。鏜孔分為：粗鏜、半精鏜、精鏜和細鏜鏜削加工精度等級IT6~9和表面粗糙度值Ra3.2~0.2。1、鏜孔方式：在車床、鏜床、鉆床、銑床上都可鏜孔。2、鏜孔的工藝特點：1）孔徑和精度范圍廣2）鏜刀簡單3）鏜桿剛度差4）生產(chǎn)率低7/28/202333五、拉孔用拉刀對半精加工過的孔進行精加工的方法?？蛇_精度：IT8～IT7，粗糙度值Ra1.6～0.4μm1、拉削的方法及工藝裝備7/28/2023342、拉削的工藝特點1）生產(chǎn)率高2）精度高，質量穩(wěn)定3）拉刀成本高4）不能加工階梯孔和盲孔7/28/202335六、磨孔1、內(nèi)圓磨床磨孔（IT8～IT6，Ra0.8～0.1μm）與外圓磨削比:1)精度不易控制2)粗糙度略低3)生產(chǎn)率低與鏜、鉸、拉削比：精度高，能加工淬硬材料。7/28/2023362、珩磨孔用磨條加工孔的一種高效率的光整加工方法。這種方法需在磨削或精鏜的基礎上進行。(IT6～IT4，Ra0.2～0.005)（1）珩磨方法和珩磨頭（2）珩磨的工藝特點1）珩磨尺寸精度高2）形狀精度高3）表面粗糙度低4）生產(chǎn)率高5）不能提高孔的位置精度6）不能加工銅、鋁等韌性材料7/28/202337七、深孔加工孔的長徑比L/D>5時，一般稱為深孔，其加工難度較大，生產(chǎn)率低。三個主要問題：

1）刀具引偏問題。

2）斷屑、排屑問題。

3）刀具冷卻問題。1、用麻花鉆深孔加工工藝措施

1）將深孔分段加工為階梯孔。

2）采取斷續(xù)鉆的措施。階梯孔7/28/2023382、用專用刀具加工深孔深孔鉆頭（內(nèi)排屑深孔鉆、噴吸鉆）、深孔鏜刀、深孔鉸刀等。深孔鉸刀視頻：深孔加工7/28/202339內(nèi)孔表面加工方案6）（鉆）粗鏜—半精鏜—磨削（T8~T7；Rα0.8~1.6）

用于淬火鋼件的精加工。5）粗鏜—半精鏜—精鏜（T8~T7；Rα0.8~1.6）。

中、小批生產(chǎn)，非淬火件的加工。4）（鉆）粗鏜—拉削（T8~T7；Rα0.4~0.8）。

成批、大量生產(chǎn)。3）粗鏜—半精鏜—精鉸（T8~T7；Rα0.8~1.6）。

中批量生產(chǎn)，可加工孔徑30~100。2）鉆—鉸或鉆—擴—鉸（T8~T7；Rα1.6~3.2）

用于非淬火鋼件、鑄鐵件和非鐵金屬件小孔、細長孔加工。1）鉆孔：用于任何批量、實體上的裝配孔加工。7/28/202340孔加工方案的選擇7/28/202341序號加工方案加工精度表面粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆孔IT11--T1312.5-25任何批量2鉆--鉸IT7—IT81.6-3.2不淬火鋼件,鑄鐵件和非鐵合金件小孔,細長孔3鉆--擴--鉸IT6—IT80.4-1.64鉆--擴--粗鉸--精鉸IT6—IT70.4-0.85粗鏜--半精鏜--鉸IT7—IT80.8-1.6Φ30-100鑄鍛孔6(鉆)粗鏜--拉IT7—IT80.4-1.6成批,大量生產(chǎn)7(鉆)粗鏜--半精鏜IT9—IT103.2-6.3除淬火件外各種零件小批生產(chǎn)8(鉆)粗鏜--半精鏜--精鏜IT7—IT80.8-1.69粗鏜--半精鏜--浮動鏜IT7—IT80.8-1.6成批,大量生產(chǎn)10(鉆)粗鏜--半精鏜--磨IT7—IT80.8-1.6鋼及鑄鐵件孔的精加工11(鉆)粗鏜--半精鏜--粗磨--精磨IT6—IT70.4-0.87/28/202342第三節(jié)平面加工平面的種類非配合平面：不與任何零件相配合，一般無加工精度要求（低精度平面）。配合平面：這種平面多數(shù)用于零部件的連接面，一般要求精度和表面質量均較高。導向平面：如各類機床的導軌面，這種平面的精度和表面質量要求很高。端平面：指各種軸類、盤套類零件上與其旋轉中心線相垂直的平面，多起定位作用。這類平面往往對垂直度、端面間的平行度和表面粗糙度有較高的要求。精密量具表面：如鉗工的平臺、平尺的測量面和計量用量塊的測量平面等。這種平面精度和表面質量要求均很高。7/28/202343平面的加工方法7/28/202344一、車削平面

車削平面一般用于加工盤套類、軸類等零件的端面，可在臥式車床或立式車床上進行。（IT11~IT6）a)三爪卡盤b)四爪卡盤c)花盤d)立車7/28/202345二、銑削平面

在銑床上銑平面具有效率高、質量好的優(yōu)點。1、銑削的精度等級：7/28/2023462、銑削方式1）周銑法2）端銑法3、平面銑削的工藝特點1）加工范圍廣，適應性強。2）多刀齒切削，易振動。3）生產(chǎn)準備時間長。7/28/202347三、拉削平面拉削平面是一種高效率、高精度的平面加工方法，主要用于大量生產(chǎn)中。如發(fā)動機氣缸體和連桿的平面都用拉削加工。（IT9～IT6，Ra0.8～0.2μm）1、拉刀粗拉刀齒、精拉刀齒、修光刀齒等。2、拉削平面的工藝特點

1）生產(chǎn)率高

2）精度高、表面質量好

3）質量穩(wěn)定7/28/202348四、磨削平面可以獲得很高的加工質量，可達精度：IT5~IT7，粗糙度值Ra0.8～0.2μm1、普通平面磨削方法

1）周面磨削砂輪與工件接觸面積小，磨削熱少，排屑和冷卻條件好，精度高，表面粗糙度低

2）端面磨削接觸面積大，磨削熱多,排屑和冷卻條件差，磨削精度低，粗糙度較大，生產(chǎn)率高7/28/2023492、緩進深切磨削法3、平面磨削工件安裝方法

1）磁性工作臺

2）夾具

3）真空吸盤7/28/202350五、平面的光整加工1、研磨平面平面研磨的原理和研磨外圓相同。可達精度：IT5～IT3，粗糙度值Ra0.1～0.008μm主要用于:小型精密平板、平尺、塊規(guī)、精密零件的平面加工。2、平面超精加工與外圓面超精加工相似，采用多個由細粒度磨料制成的磨條來磨削平面。精度：IT5級以上，粗糙度值Ra0.05μm7/28/202351平面加工方法的選擇序號加工方案加工精度表面粗糙度

Raμm適用范圍1粗車——精車IT8-IT111.6-12.5車削工件的端面2粗銑(或粗刨)IT11-IT1312.5-25不淬火鋼,鑄鐵和非鐵金屬件的平面3粗銑——精銑IT7-IT101.6-6.34粗刨——精刨IT7-IT101.6-6.35粗銑(刨)——拉IT6-IT70.4-0.86粗銑(刨)——精銑（刨）——磨IT5-IT60.2-0.8鋼,鑄鐵的中小零件的平面7/28/202352平面加工方法的選擇7/28/202353第四節(jié)成形面的加工成形面的種類7/28/202354加工方法加工精度表面粗糙度生產(chǎn)率機床適用范圍成形面的切削加工成形刀具加工車削較高較小較高車床成批,小尺寸回轉面銑削較高較小較高銑床成批,外直線成形面刨削較低較大較高刨床成批,外直線成形面拉削較高較小高拉床成批,大量生產(chǎn)各種小型直線成形面簡單刀具加工手動進給較低較大低普通機床小批,各種成形面靠模裝置較低較大較低普通機床成批,各種直線成形面仿形裝置較高較大較低仿形機床小批,各種成形面數(shù)控裝置高較小較高數(shù)控機床中小批,各種成形面成形面加工方法分析7/28/202355加工方法加工精度表面粗糙度生產(chǎn)率機床適用范圍成形面的磨削加工成形砂輪磨削較高較小較高平面磨,工具磨,外圓磨成批加工回轉成形面,外直線成形面成形夾具磨削高小較高成形磨床,平面磨床單件,小批生產(chǎn)各種外直線成形面砂帶磨削高小較低砂帶磨床加工各種批量外直線成形面和回轉成形面連續(xù)軌跡數(shù)控坐標磨削很高很小較高坐標磨床單件小批加工各種內(nèi)外直線成形面.(主要是模具型腔)成形面加工方法分析7/28/2023561、用成形刀具加工工藝特點:a.加工精度主要取決于刀具精度b.易于保證同一批零件形狀及尺寸的一致性和互換性c.生產(chǎn)率高d.刀具重磨次數(shù)多，使用壽命長e.刀具設計制造復雜，成本高7/28/202357視頻：平面和成形面切削加工7/28/2023582、用簡單刀具加工(1)用靠模裝置加工成形面a.生產(chǎn)效率高b.加工精度由靠模決定c.靠模形狀復雜,成本高e.靠模易摩損d.適合成批生產(chǎn)中應用7/28/2023597/28/202360用液壓仿形銑床銑成形面7/28/202361(2)按運動軌跡法加工成形面外球面的銑削內(nèi)球面的銑削銑削銑削頭結構簡單，操作方便，生產(chǎn)率高，刀尖易損生產(chǎn)率高，表面粗糙度?。≧a1.6）外球面的銑削內(nèi)球面的銑削7/28/202362外球面的車削內(nèi)球面的車削外球面的磨削內(nèi)球面的磨削車削磨削加工精度高，生產(chǎn)率較高，適合于大批量生產(chǎn)球面直徑不宜過小加工精度高，表面粗糙度小，生產(chǎn)率低，適合小批生產(chǎn)精度高，粗糙度小，球磨機上磨直徑大，深度小的零件內(nèi)球面磨削7/28/202363在車床上加工球面的原理是一個旋轉的刀具沿著一個旋轉的物體運動，兩軸線相交，但又不重合，那么刀尖在物體上形成的軌跡則為一球面。車削時，工件中心線與刀具中心線要在同一平面上。具體方法是將車床的小拖板拆卸下來，在拖板上安裝上能進行回轉運動的專用工具來車削內(nèi)、外圓弧和球面或可采用手動或自動車削。7/28/2023643、數(shù)控加工方法加工精度高，生產(chǎn)率較高，適合于大批量生產(chǎn)視頻：數(shù)控加工中心7/28/20