機(jī)械制造基礎(chǔ)2-6

機(jī)械制造理論基礎(chǔ)第六章典型表面的加工方法為保證切削加工質(zhì)量，工件的加工余量往往不是一次切除的，而是逐步減少背吃刀量分階段切除的。切削加工可分為粗加工、半精加工、精加工、精密加工、超精密加工等5個(gè)階段階段名稱目的尺寸公差等級范圍Ra值范圍（μm）相應(yīng)加工方法粗加工盡快從毛坯上切除多余材料，使其接近零件的尺寸和形狀I(lǐng)T12~IT1150～12.5粗車、粗鏜、粗銑、粗刨、鉆孔等半精加工進(jìn)一步提高精度和降低表面粗糙度，并留下合適的加工余量，為主要表面精加工作準(zhǔn)備IT10～I(xiàn)T96.3～3.2半精車、半精鏜、半精銑、擴(kuò)孔等精加工使一般零件的主要表面達(dá)到規(guī)定的精度和粗糙度要求，或?yàn)橐蠛芨叩闹饕砻孢M(jìn)行緊密加工作準(zhǔn)備一般精加工IT8~IT7（精車）1.6～0.8精車、精銑、精刨、粗磨、粗鉸精密精加工IT7~IT6（精磨）0.8～0.2精磨、精鉸、精拉等切削加工的階段切削加工分階段的優(yōu)點(diǎn)：避免毛坯內(nèi)應(yīng)力的釋放而影響加工精度。避免粗加工時(shí)較大的夾緊力和切削力所引起的彈性變形和熱變形對精度的影響。先粗加工一遍，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的內(nèi)在缺陷面決定取舍?？珊侠硎褂脵C(jī)床。便于工藝過程中熱處理工序的安排。退火或正火毛坯粗加工調(diào)質(zhì)半精加工時(shí)效淬火磨削加工刀具精加工精密加工超精密加工精密加工在精加工基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高精度和降低表面粗糙度（其中不提高精度，只降低表面粗糙度的加工又稱光整加工）IT5~IT30.1～0.008研磨、珩磨、超精加工、拋光等超精密加工比精加工更高級的亞微米加工和納米加工，用于加工極個(gè)別的超精密零件高于IT30.012或更低金剛石刀具切削、超精密研磨考慮零件加工時(shí)的原則粗精加工分開零件加工一般不是一臺機(jī)床上用一種工藝方法可完成的，往往需要幾種加工方法互相配合，經(jīng)過一定的工藝過程才能逐步完成零件的表面加工同一種表面可采用不同的加工方法進(jìn)行加工，但就生產(chǎn)具體條件而言，必有一種加工方法最合適第一節(jié)外圓表面的加工軸、套、盤類零件的主要表面或輔助表面外圓表面技術(shù)要求：本身精度尺寸精度：直徑、長度形狀精度：圓度、圓柱度、軸線直線度位置精度同軸度、垂直度、徑向圓跳動表面質(zhì)量表面粗糙度Ra表面的物理機(jī)械性能一、外圓表面的加工方法車削、磨削、光整加工1、粗車：IT12～I(xiàn)T11，Ra：50～12.5μm2、半精車：IT10～I(xiàn)T9，Ra：6.3～3.2μm3、精車：IT8～I(xiàn)T7，Ra：1.6μm4、精細(xì)車：IT6～I(xiàn)T5，Ra：0.8μm一般用于單件、小批量的高精度外圓表面終加工5、粗磨：IT8～I(xiàn)T7，Ra：1.6～0.8μm6、精磨：IT6～I(xiàn)T5，Ra：0.2μm7、光整加工：IT5以上，Ra：0.1～0.008μm研磨、超級光磨、拋光外圓表面車削加工機(jī)床：單件小批生產(chǎn)：普通車床大批大量生產(chǎn)：轉(zhuǎn)塔車床、仿形車床、自動及半自動車床重型零件：立式車床外圓表面磨削加工機(jī)床：普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心磨床外圓表面加工特點(diǎn)：車削車削過程比較平穩(wěn)，生產(chǎn)率高。車刀結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)用低。易于保證工件各加工面的位置精度。加工各種材料（鋼、鑄鐵、有色金屬和非金屬），難加工淬火鋼件（HRC30以上）磨削容易達(dá)到較高的精度和較小的表面粗糙度。磨削溫度高，易燒傷。磨削的材料范圍廣（鑄鐵件、末淬火和淬火鋼件及高硬度難加工材料），不易磨削有色金屬。二、外圓表面加工方案的選擇例1例2第二節(jié)內(nèi)圓表面的加工主要指圓柱形孔，零件主要組成表面之一內(nèi)孔表面分類：單一軸線的孔多軸線孔系：同軸孔系、平行孔系、垂直孔系內(nèi)孔表面技術(shù)要求本身精度尺寸精度：直徑、深度形狀精度：圓度、圓柱度、軸線直線度位置精度同軸度、垂直度、平行度、角度表面質(zhì)量表面粗糙度Ra表面的物理機(jī)械性能常用孔結(jié)構(gòu)及用途緊固孔和輔助孔螺釘孔、螺栓過孔、油孔（IT12～I(xiàn)T11，Ra：12.5～6.3μm）回轉(zhuǎn)體零件的軸心孔齒輪軸心孔：IT8～I(xiàn)T6，Ra：1.6～0.4μm箱體支架類零件的軸承孔機(jī)床主軸箱的軸承孔：IT7，Ra：1.6～0.8μm，位置精度。一、內(nèi)圓表面的加工方法粗加工、半精加工、精加工、光整加工粗加工鉆孔、锪孔半精加工擴(kuò)孔、車孔、鏜孔精加工鉸孔、磨孔、拉孔高精加工珩磨、研磨、滾壓常用設(shè)備：鉆床、車床、銑床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床、萬能外圓磨床、研磨機(jī)、珩磨機(jī)二、常用孔加工方案選擇例題1例題2.例題3.第三節(jié)平面的加工盤形、板形零件、箱體類零件的主要表面平面分類：非結(jié)合面結(jié)合面和重要結(jié)合面導(dǎo)向平面精密測量工具的工作面平面技術(shù)要求形狀精度平面本身直線度、平面度位置精度垂直度、平行度表面質(zhì)量表面粗糙度Ra表面硬度殘余應(yīng)力、顯微組織一、平面的加工方法1、平面的車削加工有利于保證位置要求Ra6.3～1.6，精車平面度誤差0.005～0.008mm/100mm中小型零件：普通車床；大型零件：立式車床2、平面的刨削加工和拉削加工水平面、垂直面、斜面、直槽、v形槽、T形槽、燕尾槽的單件小批量的粗精加工精刨：Ra3.2～1.6μm，IT8～I(xiàn)T7，直線度0.04～0.12mm/m寬刀精刨：Ra0.8～0.4μm，直線度不大于0.02mm/m拉削：Ra1.6～0.4μm，IT9～I(xiàn)T7設(shè)備中小型零件：牛頭刨床大型零件或同時(shí)加工多個(gè)中型零件：龍門刨床孔內(nèi)平面：插床、拉床大批量加工中小尺寸外表面：較小尺寸使用臥式拉床，較大尺寸使用立式拉床3、平面的銑削加工各種溝槽、平面的粗、精加工精銑：Ra3.2～1.6μm，IT8～I(xiàn)T7，直線度0.08～0.12mm/m設(shè)備中小型零件：臥式銑床、立式銑床、萬能升降臺銑床、工具銑床大型工件：龍門銑床精銑平面：高速、大功率的高精度銑床4、平面的磨削加工中小型零件高精度表面和淬火鋼等硬度較高的材料Ra0.8～0.2μm，IT6～I(xiàn)T5，直線度0.01～0.03mm/m設(shè)備平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床回轉(zhuǎn)體零件端面的精加工可在外圓磨床或內(nèi)圓磨床上與有關(guān)的內(nèi)、外圓一次安裝中同時(shí)磨出，以保證位置精度5、平面的光整加工平面的研磨：中小型工件最終加工平面的刮削：工具、量具、機(jī)床導(dǎo)軌、滑動軸承的最終加工平面拋光：精加工后的表面加工，降低表面粗糙度二、平面加工方案選擇例1、加工某種機(jī)床床身上的平面導(dǎo)軌面，數(shù)量分別為2件、100件、500件，試確定加工方案。第四節(jié)成形面及其他表面的加工各種非圓形曲面一、圓錐面加工外圓錐面、圓錐孔。應(yīng)用于要求定位準(zhǔn)確、經(jīng)常拆卸的配合件。1、圓錐面的車削2、圓錐面的鉸削圓錐孔的精加工：錐度鉸刀應(yīng)用：小尺寸圓錐孔，如錐銷孔等3、圓錐面的磨削精加工機(jī)床：普通外圓磨床、萬能外圓磨床磨削方式外圓錐面：轉(zhuǎn)動上工作臺法、轉(zhuǎn)動頭架法、轉(zhuǎn)動砂輪架法內(nèi)圓錐面：轉(zhuǎn)動上工作臺法、轉(zhuǎn)動頭架法二、回轉(zhuǎn)成形面加工三、螺紋加工1、螺紋分類1）聯(lián)接螺紋常用普通螺紋、圓柱管螺紋、圓錐管螺紋要求：普通螺紋為可旋入性和聯(lián)接的可靠性；管螺紋為密封性和連接的可靠性2）傳動螺紋常用梯形螺紋、方牙螺紋、鋸齒形螺紋要求：傳動準(zhǔn)確、可靠、螺紋牙側(cè)表面接觸良好及耐磨2、螺紋技術(shù)要求聯(lián)接螺紋和無傳動精度要求的傳動螺紋：中徑和頂徑精度有傳動精度要求或用于讀數(shù)的螺紋：中徑、頂徑精度，螺距和牙型角精度，螺紋表面粗糙度和硬度表6-33、螺紋加工方法加工特點(diǎn)：工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具相對工件在工件軸向位移一個(gè)導(dǎo)程車削、銑削、攻螺紋、套螺紋、滾壓、磨削、研磨機(jī)床：車床、鉆床、螺紋銑床、螺紋磨床、滾絲機(jī)、搓絲機(jī)4、螺紋加工方法的選擇取決于螺紋種類、精度等級、生產(chǎn)批量及零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表6-4四、齒輪的齒形加工齒輪是用來傳遞運(yùn)動和動力的主要零件齒面形狀：擺線形、漸開線形等漸開線齒輪精度等級1~12級1級最高，12級最低1～2級為遠(yuǎn)景級3~5級為高精度。常用：測量齒輪、精密機(jī)床、航空發(fā)動機(jī)重要齒輪6~8級為中等精度。常用：內(nèi)燃機(jī)、電車、汽車、拖拉機(jī)重要齒輪9~12級為低精度。常用：起重機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械中一般齒輪。1、常用齒輪加工方法表6-52、齒形加工方案選擇加工實(shí)例一、齒輪軸加工實(shí)例序號表面加工方案1φ32f7粗車、調(diào)質(zhì)、半精車、磨削2Φ28h6粗車、調(diào)質(zhì)、半精車、粗磨、精磨3齒形M滾齒、齒面淬火二、法蘭盤加工實(shí)例序號表面零件數(shù)量加工方案1Φ55g6粗車、半精車、精車2Φ40H710鉆、半精車、精車1000粗車、擴(kuò)孔、鉸孔100000粗車、拉孔36－Φ12鉆孔三、柱塞套加工實(shí)例序號表面加工方案1φ9j4鉆孔、粗鉸、精鉸、研磨四