典型表面加工2012

第七章典型表面加工在設計加工工藝時，都需遵循以下兩個基本原則：1、粗、精分開；2、幾種不同的加工方法相配合。第一節外圓表面的加工軸類、套筒類、圓盤類零件上存在外圓表面。零件的加工方案是根據技術要求來進行擬定。一、外圓表面的技術要求

１、尺寸精度２、形狀精度３、位置精度如常見的與內孔表面的同軸度、與端面的垂直度等。４、表面質量二、外圓表面的加工工藝特點外圓表面的加工方法有：車削、磨削、研磨、超級光磨等。車削、磨削最為常用。

粗車

目的：是去除大部分余量，使其接近工件的形狀和尺寸。特點：尺寸精度達ＩＴ１２～ＩＴ１１，表面粗糙度Ｒａ不大于５０～１２．５μｍ。用途：非功能性表面的終加工，功能性表面的預加工。半精車Ｔ１０～ＩＴ９，Ｒａ不大于６．３～３．２μｍ。目的：可作為中等精度表面的終加工以及磨削、精車前的預加工。精車ＩＴ８～ＩＴ７，Ｒａ不大于０．８～０．２μｍ。高速精車適用于加工塑性較大的金屬（如銅、鋁合金等），低速精車適用于加工未淬火的黑色金屬（如鑄鐵、小直徑鋼件等）。可作為高精度表面的終加工及光整加工的預加工。

磨削可加工鑄鐵件、未淬火和淬火鋼以及高硬度難加工材料。塑性大、硬度低的有色金屬工件，由于屑沫易嵌塞砂輪一般不宜采用磨削加工。

磨削可分為粗磨和精磨。粗磨ＩＴ８～ＩＴ７，Ｒａ１．６～０．８μｍ。精磨ＩＴ６～ＩＴ５，Ｒａ０．４～０．２μｍ。三外圓表面加工方案分析低精度外圓表面的加工：IT12~IT11，Ra不大于50~12.5μm

除淬火鋼外的各種零件經過粗車就可以達到要求。2中等精度外圓表面的加工：IT10~IT9，Ra不大于6.3~3.2μm

對于非淬火鋼件、鑄鐵件、有色金屬件的外圓面，粗車—半精車即可達到要求。較高精度外圓表面的加工IT8~IT7，Ra不大于1.6~0.8μm。

(1)粗車-半精車-粗磨此方案用于加工精度較高的淬火鋼件、非淬火鋼件及鑄鐵件的外圓表面。（2）粗車-半精車-精車此方案用于加工銅、鋁等有色金屬件的外圓表面。4高精度外圓面的加工：IT6~IT5，Ra不大于0.4~0.2μm(1)粗車-半精車-粗磨-精磨此方案用于加工精度較高的淬火鋼件、非淬火鋼件及鑄鐵件的外圓表面。(2)粗車-半精車-精車-精細車此方案用于加工銅、鋁等有色金屬件的外圓表面。5精密外圓表面的加工：IT5~IT3，Ra不大于0.1~0.006μm

除了車削、磨削外，還需進行研磨、超級光磨等光整加工工序。第二節內孔表面的加工

內孔表面是盤套、支架、箱體類零件的主要組成表面。常見的內孔表面有以下幾種：配合用孔、非配合用孔、深孔（L/D>5~10的孔）、圓錐孔一、內孔表面的技術要求二、內孔表面的加工工藝特點常用的內孔表面的加工方法有：鉆—擴—鉸、鏜削、磨削、拉削、研磨、珩磨；擠壓、滾壓等。其具體應用如下：在實體材料上加工中、小尺寸的孔，必須先采用鉆削；大、中型的孔，通常先鑄出（或鍛出）底孔，再直接采用擴孔或鏜孔。

孔的精加工孔的光整加工未淬硬中小直徑的孔，鉸削或拉削；大中型孔，采用精鏜或精磨；淬硬的孔只能用磨削。擠壓和滾壓也是孔的精加工方法。研磨適于各種直徑的孔；珩磨僅適于直徑稍大的孔。三、內孔表面加工方案分析在實體材料上加工孔，方案如下：低精度內孔表面的加工：IT10以下，Ra不大于50~12.5μm。經過一次鉆孔即可達到要求。2中等精度內孔表面的加工：IT10~IT9，Ra不大于6.3~3.2μmD<30mm時，鉆--擴孔D>30mm時，鉆--粗鏜3較高精度內孔表面的加工：IT8~IT7，Ra不大于1.6~0.4μm

D<20mm時，鉆--鉸孔D>20mm時，據具體條件可選用下列方案：鉆---擴--鉸，鉆--粗鏜--精鏜鉆--鏜（或擴）--磨鉆--拉4高精度內孔表面的加工IT7~IT6，Ra不大于0.8~0.4μmD<12mm時，鉆--粗鉸--精鉸D>12mm時，據具體條件可選用下列方案：鉆---擴（或鏜）--粗鉸--精鉸，鉆--擴（或鏜）---粗磨--精磨鉆--拉--精拉5精密內孔表面的加工IT6以上，Ra不大于0.4~0.025μm

此類表面可在高精度內孔表面加工方案的基礎上，再采用研磨、珩磨等加工方法。第三節平面的加工

平面是箱體、機座、機床床身及工作臺的主要表面，也是其他零件的組成表面之一。根據作用的不同可分為以下幾種：非結合表面、結合平面、導向平面、精密量具表面。一、平面的技術要求二、平面加工方案分析平面的加工方法有：銑削、刨削、車削、磨削、插削、拉削、研磨、刮研等。其中銑削和刨削是加工平面的主要方法。常用的平面加工方案有以下幾種類型：1低精度平面的加工：Ra不大于50~12.5μm

粗刨，粗銑，粗車。2中等精度平面的加工：Ra不大于6.3~1.6μm

非淬火鋼件、鑄鐵件，有以下幾種加工方案：（1）粗刨--精刨適于加工狹長的平面。（2）粗銑--精銑適于加工寬大的平面（3）粗車--精車適于加工回轉體、盤、套類零件的端面、臺階面。（4）粗插--精插適于封閉的內平面加工。

3高精度平面的加工：Ra不大于0.8~0.2μm（1）粗刨--精刨--寬刃精刨

適于加工狹長的平面。（2）粗銑--精銑--高速精銑適于加工寬大的平面（3）粗銑--精拉適于大批大量生產.

上述三種方案適于加工未淬火鋼件、鑄鐵件、有色金屬件。（4）粗銑（粗刨）---精銑（精刨）--磨削可加工各種平面，可加工的材料包括：淬火鋼、鑄鐵、非淬火鋼。（5）粗車--精車--磨削適于加工回轉體零件的臺階面。

4精密平面的加工：Ra不大于0.4~0.12μm

在高精度表面加工方案的基礎上，再采用研磨、拋光等工序。成形表面的種類可以歸納為：回轉式成形面、直線式成形面、立體式成形面等。比較典型的零件如：機床操作手柄、汽輪機的葉片、花鍵等。一、成形表面的技術要求二、成形表面的加工工藝特點（一）成形面的形成1、回轉成形面以一條曲線為母線，繞一固定軸線旋轉而形成。如機床手柄。多采用車削加工。第四節成形的表面加工2、直線成形面以一條直線為母線，沿一條封閉或不封閉的曲線平行移動而形成。又稱為成形溝槽。如直槽、螺旋槽、齒輪齒形等。一般采用銑削、刨削加工。3、立體成形面各個不同截面上具有不同的輪廓形狀，是一個復雜的空間曲面。如汽輪機葉片、各種模具的形腔等。采用仿形法、數控加工、電火花加工。（二）成形面的加工方法1利用成形刀具加工（1）車成形表面

加工時，刀具只作橫向進給運動。采用較小切削用量。操作簡便，加工質量穩定。刀具制造困難，適于成批生產中加工軸向尺寸較小的回轉體成形面。（2）刨削成形面只適于加工尺寸小、形狀簡單的直線式成形表面。加工質量、生產效率較低。（3）銑削成形面

生產率高，用于成批生產中加工尺寸較小的直線式成形面。（4）拉削成形面加工精度高，表面質量好。生產率高。用于成批大量生產中。（5）磨削成形表面

主要用于精度高，粗糙度值小的成形表面的加工。尤其是淬火后的精密成形表面的精加工。2利用刀具與工件間特定的相對運動加工。

可以由靠模實現這種運動。如圖示：這種加工成形面的方法使用的刀具簡單，加工的成形面尺寸范圍大，生產率高，加工精度高。但由于靠模制造困難，成本高，主要用于成批生產。另外，還可通過工人手動操縱刀架運動加工成形表面。但加工質量和生產效率較低，只適宜在單件小批生產中加工要求不高的工件或作為成形表面的粗加工工序。按用途分，螺紋可分為三類：1緊固螺紋用于零部件間的緊固和連接。2傳動螺紋傳遞運動，將旋轉運動變為直線運動。如機床的絲杠、蝸桿等。3讀數螺紋要求有較高的運動精度。如千分尺測量桿的螺紋。第五節螺紋表面的加工單線右旋螺紋兩線螺紋三線螺紋導程L、螺距P和線數K的關系：L=KP常用的普通螺紋，主要參數如下圖：內螺紋外螺紋大徑中徑小徑牙型角螺距一、螺紋表面的技術要求有尺寸精度、形位精度和表面質量要求。用途不同，相應的技術要求也不同。如對于緊固螺紋，對中徑和頂徑有精度要求。對于有傳動精度要求的傳動螺紋和讀數螺紋，除了中徑和頂徑精度外，對螺距和牙型半角有較高的要求。二、螺紋表面的加工方法1

車削螺紋螺紋的螺距是通過主軸與絲杠之間的傳動系統控制的。如圖示。必須滿足:n絲P絲=n工P工，

螺紋的牙型角靠車刀切削部分的幾何形狀和角度及車刀的正確安裝得到的。如圖。

螺紋中徑的獲得靠控制總的進給深度獲得

用螺紋車刀車螺紋特點：★刀具簡單，可加工各種內、外螺紋，適應性廣。精度等級可達6級，表面粗糙度Ra不大于3.2~0.8μm。生產率低。主要用于單件小批生產非淬硬的內、外螺紋及大直徑螺紋和其他特殊工件的螺紋加工。上述螺紋車刀是單刃的。當生產批量較大時，常采用螺紋梳刀。其形狀如圖：２攻螺紋與套螺紋板牙套螺紋用于加工外螺紋，★工件直徑一般不超過16mm。絲錐攻螺紋用于加工內螺紋，★加工的螺紋直徑較小。單件小批生產時，可手工進行；生產批量大時，可在機床上加工。精度等級7~6級,Ra不大于1.6μm3銑削螺紋在專用的螺紋銑床上進行。（1）盤形螺紋銑刀銑螺紋如圖示：★加工精度不高，用于大螺距傳動螺紋的加工，如絲杠、蝸桿等。（2）用梳形螺紋銑刀銑螺紋生產率高，加工精度低7~6級,Ra不大于1.6μm。可以加工緊靠軸肩或盲孔底部的螺紋，且不需要退刀槽。（3）旋風銑螺紋生產率高，比一般銑削方法高出3~6倍。螺紋精度不高7~6級,Ra不大于1.6μm。用于成批大量生產螺桿或精密絲杠的預加工。4拉削螺紋工件旋轉一轉時，拉削絲錐移動一個螺距（或導程），待絲錐全部通過工件時，螺紋即加工完畢。5、磨削螺紋在專門的螺紋磨床上進行，★主要用于經淬火后具有高硬度和高精度的外螺紋。如絲錐、精密傳動絲杠等。有兩種方式：（1）單線砂輪磨削

效率較低。砂輪易于精細修正，精度高，5~4級,Ra不大于0.4~0.2μm。可加工任意長度的螺紋。（2）多線砂輪磨削與單線砂輪比，加工精度低，5級,Ra不大于0.4~0.2μm.砂輪修整困難，但生產率高。只適于加工軸向尺寸較短、升角小的螺紋。5滾壓螺紋屬于無屑加工，加工精度及表面質量好。2）滾輪滾絲6~5級，Ra不大于0.8~0.2μm,可加工工件直徑0.3~120mm★適于加工塑性好的材料。1）搓板搓絲工件直徑不大于25mm。5級，Ra不大于1.6~0.8μm★適于加工普通結構鋼及有色金屬材料。與切削螺紋相比具有以下特點：優點：1.強度高2.節省材料3.生產率高

4.設備簡單缺點：1.對桿狀坯料尺寸精度要求較高

2.小批生產不經濟。

3.只能加工外螺紋。

4.要求坯料的塑性好

除了上述加工方法，螺紋還可用研磨、電火花等方法加工。一、齒輪的齒形及技術要求齒輪齒形最常用的曲線是漸開線。對其嚙合傳動有如下要求：1傳動運動的準確性2傳動的平穩性3載荷分布的均勻性4傳動側隙第六節齒輪齒形的加工二、齒形的加工方法1成形法加工即銑齒。如圖：盤狀模數銑刀銑齒

指狀模數銑刀銑齒

在臥式銑床上銑齒方法如圖示:工藝特點:1.齒形加工精度低2.生產率低3.成本低用于單件小批生產2展成法加工齒形通過齒輪刀具與齒坯間的嚙合運動加