1、機(jī)械制造基礎(chǔ),制造科學(xué)與工程學(xué)院金工教研室,第3章：典型表面的加工方法,典型表面的加工方法,表面加工方案的選擇原則 常見(jiàn)表面的加工方案 外圓、孔、平面 典型成形面齒輪 加工方法 加工方案,一、表面加工方案的選擇原則,零件/型面類型（結(jié)構(gòu)形狀和尺寸） 外圓、內(nèi)圓、平面、特殊表面（齒輪） 回轉(zhuǎn)體、非回轉(zhuǎn)體 加工精度（IT、Ra） 粗糙、中等、精度較高、精密、超精密 材料性能 黑色金屬、淬火黑色金屬、有色金屬 熱處理類型 淬火、調(diào)質(zhì)、時(shí)效等 生產(chǎn)批量 單件小批生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、大批大量生產(chǎn),1.精度等級(jí)決定加工方案,2.零件結(jié)構(gòu)決定加工方案,2.零件結(jié)構(gòu)決定加工方案,2.零件結(jié)構(gòu)決定加工方案,3.材料

2、熱處理要求決定加工方案,3.材料熱處理要求決定加工方案,4.材料性能決定加工方案,4.材料性能決定加工方案,5.生產(chǎn)批量決定加工方案,5.生產(chǎn)批量決定加工方案,5.生產(chǎn)批量決定加工方案,二、常見(jiàn)表面加工方案選擇,外圓 內(nèi)圓 平面 齒型表面,1.外圓表面加工方案選擇,依附的零件 基本表面；軸類、盤套類零件 外圓的技術(shù)要求 尺寸、形狀、位置精度、表面質(zhì)量 外圓加工方法 車、磨、超精加工、特種加工（旋轉(zhuǎn)電火花和超聲波套料）,外圓加工方案一,車削類,粗車,半精車,精車,研磨,金剛石車,Ra25-12.5 IT 12-11,Ra6.3-3.2 IT 10-9,Ra1.6-0.8 IT 8-6,Ra0.1

3、-0.008 IT5-3,Ra0.8-0.2 IT6-5,調(diào)質(zhì),應(yīng)用： 中等精度的盤套、短軸銷類零件的外圓； 有色金屬零件的外圓； 零件結(jié)構(gòu)不宜磨削的外圓。,外圓加工方案二,車磨類,應(yīng)用： 除有色金屬零件的外圓； 零件結(jié)構(gòu)適宜磨削的外圓；特別適合淬火處理的外圓,外圓加工方案三,特種加工,旋轉(zhuǎn)電火花,Ra6.3-0.8 IT86,超聲波套料,Ra1.6-0.8 IT86,應(yīng)用：各種難加工材料上的外圓,典型外圓加工情況,黑色金屬不淬火 方案一 或 方案二 精度決定最終加工方法，不論批量如何 黑色金屬淬火 方案二（精度決定最終加工方法，不論批量如何） 有色金屬 方案一（精度決定最終加工方法，不論批量

4、如何） 特殊材料 高硬度金屬：旋轉(zhuǎn)電火花 硬脆非金屬：超聲波套料,2.內(nèi)圓加工方案,依附的零件 基本表面，主要是盤套類、支架箱體類 內(nèi)圓的技術(shù)要求 尺寸、形狀、位置精度、表面質(zhì)量 內(nèi)圓加工特點(diǎn) 類型多、加工難 內(nèi)圓加工方法 鉆、擴(kuò)、鉸、車、鏜、拉、磨 特種加工、超精加工,內(nèi)圓加工方案一,車（鏜）類,粗車,半精車,精車,研磨,金剛鏜,Ra25-12.5 IT 12-11,Ra6.3-3.2 IT 10-9,Ra1.6-0.8 IT 8-7,Ra0.40.008 IT64,Ra0.8-0.2 IT76,鉆孔,Ra25-12.5 IT 12-11,粗鏜,半精鏜,精鏜,珩磨,Ra0.40.05 IT6

5、4,Ra6.3-3.2 IT 10-9,Ra1.6-0.8 IT 8-7,調(diào)質(zhì),應(yīng)用：除淬硬鋼件以外，孔徑15的各種零件上的 孔,內(nèi)圓加工方案二,車（鏜）磨類,應(yīng)用：淬硬或不淬硬鋼件上的 孔,內(nèi)圓加工方案三,鉆擴(kuò)鉸類,應(yīng)用： 中等批量、不淬硬鋼件上的 孔； 各種批量的小孔（D5)。,內(nèi)圓加工方案四,拉削類,粗車,粗拉,Ra25-12.5 IT 12-11,Ra1.6-0.8 IT 87,Ra0.8-0.4 IT 76,鉆孔,Ra25-12.5 IT 12-11,粗鏜,精拉,調(diào)質(zhì),應(yīng)用：大批量生產(chǎn)的、除淬硬鋼以外的、結(jié)構(gòu)適宜拉削的孔,內(nèi)圓加工方案五,特種加工,電火花穿孔,Ra3.2-0.4,超聲

6、波穿孔,Ra1.60.1,激光打孔,應(yīng)用：各種難加工材料上的孔,典型內(nèi)圓加工原則,批量決定方法 單件小批：不能選鉆擴(kuò)鉸和拉削方案 其它方案適應(yīng)各種批量 材料決定方法 有色金屬不能選磨削類方案 黑色金屬不能選金剛鏜 特殊材料選特種加工方案 精度決定最終加工方法,3.平面加工方法選擇,依附的零件 基本表面，主要是平板、支架、箱體、床身、機(jī)座、工作臺(tái)、各種六面體零件 平面的技術(shù)要求 形狀、位置精度、表面質(zhì)量 平面加工方法 銑、刨、磨、刮、寬刀細(xì)刨、超精加工、特種加工 銑刨類、銑磨類、車類、拉類、平板導(dǎo)軌類,平面加工方案一,銑（刨）類,應(yīng)用： 除淬硬零件外，中等精度的平面,平面加工方案二,銑（刨）磨類

7、,粗銑,半精銑,Ra25-12.5 IT 13-11,Ra6.3-3.2 IT 109,Ra0.4-0.2 IT 76,精磨,調(diào)質(zhì),粗刨,半精刨,粗磨,Ra0.1-0.008 IT 53,拋光,Ra1.6-0.4 IT 87,淬火,研磨,超精加工,精密磨削,砂帶磨削,Ra0.2-0.008 IT 5,Ra0.1-0.05 IT 5,Ra0.4-0.1 IT 65,Ra0.2 - 0.1,應(yīng)用： 除有色金屬零件外，精度較高的平面,平面加工方案三,車削類,粗車,半精車,Ra25-12.5 IT 13-11,Ra6.3-3.2 IT 109,Ra0.8-0.2 IT 6,金剛石車,調(diào)質(zhì),精車,Ra3

8、.2-1.6 IT 87,應(yīng)用： 盤、軸、套類零件的端面和臺(tái)階面,平面加工方案四,拉削類,粗拉,精拉,Ra6.3-3.2 IT 11-10,Ra1.6-0.4 IT 96,應(yīng)用： 大批量生產(chǎn)適宜拉削的零件上的平面,平面加工方案五,平板、導(dǎo)軌類,粗銑,半精銑,Ra25-12.5,Ra6.3-3.2,Ra0.8-0.4,刮削,時(shí)效,粗刨,半精刨,精刨,Ra3.2-1.6,精銑,時(shí)效,時(shí)效,Ra25-12.5,Ra6.3-3.2,Ra3.2-1.6,寬刀細(xì)刨,導(dǎo)軌磨削,Ra0.8-0.2,Ra0.8-0.4,應(yīng)用： 平板、導(dǎo)軌平面的加工,平面加工方案六,特種加工,應(yīng)用：各種難加工材料上的平面,三、齒

9、形加工,1.齒輪加工方法及其選擇,齒輪參數(shù)及其相互關(guān)系 模數(shù) 壓力角 關(guān)于嚙合：齒數(shù)、中心距、模數(shù)、壓力角 齒形精度 三組精度：準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性、接觸精度 側(cè)隙 加工方法：銑削、展成、精加工,觀察齒形加工,關(guān)于齒形及其誤差,（1）銑削齒形,兩種銑刀,齒形參數(shù)與銑刀編組,銑削螺旋齒形,（2）插齒加工,觀察插齒加工,工程訓(xùn)練中心的插齒機(jī),插齒刀和工件裝夾位置,插齒加工原理,插齒運(yùn)動(dòng),主運(yùn)動(dòng),主運(yùn)動(dòng)：插齒刀上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)： （1）插齒刀與工件的分齒運(yùn)動(dòng) （2）插齒刀的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng) （3）插齒刀徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) （4）工件的讓刀運(yùn)動(dòng),插齒運(yùn)動(dòng)的包絡(luò)線,主要工作,關(guān)于螺旋齒形,（3）滾齒加工,工程

10、訓(xùn)練中心的滾齒機(jī),仔細(xì)觀察刀具和工件的裝夾位置,滾齒原理,主運(yùn)動(dòng)：滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)： （1）滾刀與工件的分齒運(yùn)動(dòng) （2）滾刀的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng),齒輪滾刀,滾齒原理,滾齒過(guò)程中漸開(kāi)線齒形的形成,蝸輪滾刀,（4）刨齒加工,錐齒形刨齒機(jī),（5）剃齒加工,剃齒刀,剃齒加工,（6）珩磨齒形珩齒加工,（7）磨齒加工,兩種展成法磨齒,蝸桿形砂輪磨齒,（8）研齒加工,討論：典型的齒形加工方案,考慮單件小批和大批大量生產(chǎn)下的加工方案 9級(jí)修配齒輪 78級(jí)汽車齒輪（整體調(diào)質(zhì)） 78級(jí)機(jī)床齒輪（齒面淬火） 6級(jí)精密齒輪（淬火） 45級(jí)航空齒輪（肯定淬火）,方案一,9級(jí)修配齒輪 單件小批修配：銑齒 大批大量：粗滾

11、齒 如果能找到比較合適的加工條件：粗滾齒,方案二,78級(jí)汽車齒輪（整體調(diào)質(zhì)） 單件小批： 粗加工調(diào)質(zhì)齒坯成形滾齒、插齒 大批大量： 粗加工調(diào)質(zhì)齒坯成形滾齒、插齒剃齒 原因： 滾齒插齒可以穩(wěn)定達(dá)到8級(jí)精度 剃齒后保證可以穩(wěn)定達(dá)到7級(jí)精度 注意分清滾齒和插齒的選擇 大多數(shù)情況下通用 內(nèi)齒輪、扇形齒輪、多聯(lián)齒輪插齒 斜齒輪、蝸輪滾齒,方案三,78級(jí)機(jī)床齒輪（齒面淬火） 單件小批： 粗加工齒坯成形滾齒、插齒齒面淬火磨齒（珩齒） 大批大量： 粗加工齒坯成形滾齒、插齒（剃齒）齒面淬火磨齒（珩齒） 原因： 齒形成形后淬火將破壞齒形精度，選擇磨齒可以提高精度，選擇珩齒可以恢復(fù)淬火前的精度,方案四,6級(jí)精密齒輪（淬火） 只能選擇精加工方法作為最終加工方法 單件小批生產(chǎn) 粗加工齒坯成形滾齒、插齒齒面淬火磨齒（研齒） 大批大量生產(chǎn) 粗加工齒坯成形滾齒、插齒剃齒齒面淬火珩齒（磨齒）（研齒） 如果需要，研齒可以保證穩(wěn)定達(dá)到6級(jí)精度,方案五,45級(jí)航空齒輪（肯定淬火） 單件小批生產(chǎn) 粗加工齒坯成形滾齒、插齒齒