典型零件的加工方法

1、機械制造基礎制造科學與工程學院金工教研室第第3 3章章：典型表面的加工方法：典型表面的加工方法典型表面的加工方法n表面加工方案的選擇原則n常見表面的加工方案外圓、孔、平面n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n零件/型面類型（結構形狀和尺寸）外圓、內圓、平面、特殊表面（齒輪）回轉體、非回轉體n加工精度（IT、Ra）粗糙、中等、精度較高、精密、超精密n材料性能黑色金屬、淬火黑色金屬、有色金屬n熱處理類型淬火、調質、時效等n生產批量單件小批生產、批量生產、大批大量生產1.精度等級決定加工方案2.零件結構決定加工方案2.零件結構決定加工方案2.零件結構決定加工方案3.材料熱處理要

2、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.生產批量決定加工方案生產類型零件的年產量（件）重型零件中型零件輕型零件單件生產51010005000500005.生產批量決定加工方案5.生產批量決定加工方案二、常見表面加工方案選擇n外圓n內圓n平面n齒型表面1.外圓表面加工方案選擇n依附的零件基本表面；軸類、盤套類零件n外圓的技術要求尺寸、形狀、位置精度、表面質量n外圓加工方法車、磨、超精加工、特種加工（旋轉電火花和超聲波套料）外圓加工方案一n車削類粗粗車車半精半精車車精精車車研研磨磨金金剛剛石石車車Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-

3、3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-6Ra0.1-0.008IT5-3Ra0.8-0.2IT6-5調質調質應應用：用：中等精度的中等精度的盤盤套、套、短短軸銷類軸銷類零件的零件的外外圓圓； 有色金有色金屬屬零件零件的外的外圓圓；1. 零件零件結構結構不宜不宜磨削的外磨削的外圓圓。外圓加工方案二n車磨類粗粗車車半精半精車車精精車車粗磨粗磨拋光拋光Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-6Ra0.8-0.4IT8-7Ra0.2-0.1IT5精磨精磨Ra0.4-0.2IT6-5精密精密磨削磨削Ra0.8-0.2IT5超精超精加工加工R

4、a0.1-0.05IT5砂砂帶帶磨削磨削Ra0.4-0.1IT6-5研研磨磨Ra0.1-0.008IT5-3調質調質淬火淬火應應用：用：除有色金除有色金屬屬零件的外零件的外圓圓；1. 零件零件結構結構適宜磨削的外適宜磨削的外圓圓；特；特別別適合淬火適合淬火處處理的外理的外圓圓外圓加工方案三n特種加工旋旋轉電轉電火花火花Ra6.3-0.8IT86超超聲聲波套料波套料Ra1.6-0.8IT86應應用：各用：各種難種難加工材料上的外加工材料上的外圓圓典型外圓加工情況n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n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）n有色金屬

5、方案一（精度決定最終加工方法，不論批量如何）n特殊材料高硬度金屬：旋轉電火花硬脆非金屬：超聲波套料2.內圓加工方案n依附的零件基本表面，主要是盤套類、支架箱體類n內圓的技術要求尺寸、形狀、位置精度、表面質量n內圓加工特點類型多、加工難n內圓加工方法鉆、擴、鉸、車、鏜、拉、磨特種加工、超精加工內圓加工方案一n車（鏜）類粗粗車車半精半精車車精精車車研研磨磨金金剛鏜剛鏜Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.40.008IT64Ra0.8-0.2IT76鉆鉆孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗鏜鏜半精半精鏜鏜精精鏜鏜珩磨珩磨Ra0

6、.40.05IT64Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7調質調質應應用：除淬硬用：除淬硬鋼鋼件以外，孔件以外，孔徑徑1515的各的各種種零件上的零件上的 孔孔內圓加工方案二n車（鏜）磨類應應用：淬硬或不淬硬用：淬硬或不淬硬鋼鋼件件上的上的 孔孔粗粗車車半精半精車車研研磨磨精密磨精密磨Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.10.008IT64Ra0.2-0.025IT5鉆鉆孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗鏜鏜半精半精鏜鏜粗磨粗磨超精超精加工加工Ra0.10.05IT5Ra6.3-3.2IT 10

7、-9調質調質淬火淬火Ra0.40.2IT 76精磨精磨浮浮動鏜動鏜Ra1.6-0.8IT 87內圓加工方案三n鉆擴鉸類粗粗車車擴擴孔孔研研磨磨Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.10.008IT64鉆鉆孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗鏜鏜粗粗鉸鉸調質調質Ra0.40.2IT 76精精鉸鉸應應用：用：中等批量、不淬硬中等批量、不淬硬鋼鋼件件上的上的 孔；孔；1.1. 各各種種批量的小孔（批量的小孔（D10-15mmD5)(L/ D5)。內圓加工方案四n拉削類粗粗車車粗拉粗拉Ra25-12.5IT 12-11Ra1.6-

8、0.8IT 87Ra0.8-0.4IT 76鉆鉆孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗鏜鏜精拉精拉調質調質應應用：大批量生用：大批量生產產的、除淬硬的、除淬硬鋼鋼以外以外的、的、結構結構適宜拉削的孔適宜拉削的孔內圓加工方案五n特種加工電電火花穿孔火花穿孔Ra3.2-0.4超超聲聲波穿孔波穿孔Ra1.60.1激光打孔激光打孔應應用：各用：各種難種難加工材料上的孔加工材料上的孔典型內圓加工原則n批量決定方法單件小批：不能選鉆擴鉸和拉削方案其它方案適應各種批量n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n精度決定最終加工方法3.平面加工方法選擇n依附的零件基本

9、表面，主要是平板、支架、箱體、床身、機座、工作臺、各種六面體零件n平面的技術要求形狀、位置精度、表面質量n平面加工方法銑、刨、磨、刮、寬刀細刨、超精加工、特種加工銑刨類、銑磨類、車類、拉類、平板導軌類平面加工方案一n銑（刨）類粗粗銑銑半精半精銑銑Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra3.2-1.6IT 87精精銑銑調質調質粗粗刨刨半精半精刨刨精精刨刨應應用：用： 除淬硬零件外，中等精度的平面除淬硬零件外，中等精度的平面平面加工方案二n銑（刨）磨類粗粗銑銑半精半精銑銑Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra0.4-0.2IT 76精磨精磨

10、調質調質粗粗刨刨半精半精刨刨粗磨粗磨Ra0.1-0.008IT 53拋光拋光Ra1.6-0.4IT 87淬火淬火研研磨磨超精超精加工加工精密精密磨削磨削砂砂帶帶磨削磨削Ra0.2-0.008IT 5Ra0.1-0.05IT 5Ra0.4-0.1IT 65Ra0.2 - 0.1應應用：用： 除有色金除有色金屬屬零件外，精度零件外，精度較較高的平面高的平面平面加工方案三n車削類粗粗車車半精半精車車Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra0.8-0.2IT 6金金剛剛石石車車調質調質精精車車Ra3.2-1.6IT 87應應用：用： 盤盤、軸軸、套、套類類零件的端面和臺零件

11、的端面和臺階階面面平面加工方案四n拉削類粗拉粗拉精拉精拉Ra6.3-3.2IT 11-10Ra1.6-0.4IT 96應應用：用： 大批量生大批量生產產適宜拉削的零件上的平面適宜拉削的零件上的平面平面加工方案五n平板、導軌類粗粗銑銑半精半精銑銑Ra25-12.5Ra6.3-3.2Ra0.8-0.4刮削刮削時時效效粗粗刨刨半精半精刨刨精精刨刨Ra3.2-1.6精精銑銑時時效效時時效效Ra25-12.5Ra6.3-3.2Ra3.2-1.6寬寬刀刀細刨細刨導軌導軌磨削磨削Ra0.8-0.2Ra0.8-0.4應應用：用： 平板、平板、導軌導軌平面的加工平面的加工平面加工方案六n特種加工Ra3.2-1.

12、6線線切割平面切割平面電電解磨削平面解磨削平面Ra0.8-0.1應應用：各用：各種難種難加工材料上的平面加工材料上的平面三、齒形加工1.齒輪加工方法及其選擇n齒輪參數及其相互關系模數壓力角關于嚙合：齒數、中心距、模數、壓力角n齒形精度三組精度：準確性、平穩(wěn)性、接觸精度側隙n加工方法：銑削、展成、精加工觀觀察察齒齒形加工形加工關于齒形及其誤差（1）銑削齒形兩種銑刀齒形參數與銑刀編組編號12345678齒數12131416172021252634355455134135以上銑削螺旋齒形（2）插齒加工觀觀察察插齒插齒加工加工工程訓練中心的插齒機插齒刀和工件裝夾位置插齒加工原理插齒刀插齒刀插齒刀插齒刀

13、插齒運動主運動主運動主運動：插齒刀上下往復直線運動進給運動：（1）插齒刀與工件的分齒運動（2）插齒刀的圓周進給運動（3）插齒刀徑向進給運動（4）工件的讓刀運動插齒運動的包絡線主要工作關于螺旋齒形（3）滾齒加工工程訓練中心的滾齒機仔細觀察刀具和工件的裝夾位置滾齒原理主運動：滾刀的旋轉運動進給運動：（1）滾刀與工件的分齒運動（2）滾刀的垂直進給運動齒輪滾刀滾齒原理滾齒過程中漸開線齒形的形成蝸輪滾刀（4）刨齒加工錐齒形刨齒機（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n考慮單件小批和大批大量生產下的加工方案9級修配

14、齒輪78級汽車齒輪（整體調質）78級機床齒輪（齒面淬火）6級精密齒輪（淬火）45級航空齒輪（肯定淬火）方案一n9級修配齒輪單件小批修配：銑齒大批大量：粗滾齒如果能找到比較合適的加工條件：粗滾齒方案二n78級汽車齒輪（整體調質）單件小批：n粗加工調質齒坯成形滾齒、插齒大批大量：n粗加工調質齒坯成形滾齒、插齒剃齒n原因：滾齒插齒可以穩(wěn)定達到8級精度剃齒后保證可以穩(wěn)定達到7級精度注意分清滾齒和插齒的選擇n大多數情況下通用n內齒輪、扇形齒輪、多聯齒輪插齒n斜齒輪、蝸輪滾齒方案三n78級機床齒輪（齒面淬火）單件小批：n粗加工齒坯成形滾齒、插齒齒面淬火磨齒（珩齒）大批大量：n粗加工齒坯成形滾齒、插齒（剃齒）齒面淬火磨齒（珩齒）n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，選擇珩齒可以恢復淬火前的精度方案四n6級精密齒輪（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n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n粗加工齒坯成形滾齒、插齒剃齒齒面淬火珩齒（磨