第4讲典型表面的加工方法ppt课件

机械制造根底制造学院 金工教研室梅筱琴第第4 4讲讲 典型外表的加工方法典型外表的加工方法典型外表的加工方法n外表加工方案的选择原那么n常见外表的加工方案n外圆、孔、平面n典型成形面齿轮n加工方法n加工方案一、外表加工方案的选择原那么1.零件零件/型面类型构造外形和尺寸型面类型构造外形和尺寸外圆、内圆、平面、特殊外表齿轮外圆、内圆、平面、特殊外表齿轮回转体、非回转体回转体、非回转体2.加工精度加工精度IT、Ra粗糙、中等、精度较高、精细、超精细粗糙、中等、精度较高、精细、超精细3.资料性能资料性能黑色金属、淬火黑色金属、有色金属黑色金属、淬火黑色金属、有色金属4.热处置类型热处置类型正火、淬火、调质、时效等正火、淬火、调质、时效等5.消费批量消费批量单件小批消费、批量消费、大批大量消费单件小批消费、批量消费、大批大量消费1.零件构造决议加工方案1.零件构造决议加工方案1.零件构造决议加工方案2.精度等级决议加工方案3.资料性能决议加工方案3.资料性能决议加工方案4.资料热处置要求决议加工方案4.资料热处置要求决议加工方案5.消费批量决议加工方案生产类型零件的年产量(生产纲领)（件）重型零件中型零件轻型零件单件生产51010005000500005.消费批量决议加工方案5.消费批量决议加工方案二、常见外表加工方案选择n外圆n内圆n平面n齿型外表1.外圆外表加工方案选择n依靠的零件n根本外表；轴类、盘套类零件n外圆的技术要求n尺寸、外形、位置精度、外表质量n外圆加工方法n车、磨、超精加工、特种加工旋转电火花和超声波套料外圆加工方案一n车削类粗粗车车半精半精车车精精车车研研磨磨金金刚刚石石车车Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-6Ra0.1-0.008IT5-3Ra0.8-0.2IT6-5调质调质运运用：用：中等精度的中等精度的盘盘套、套、短短轴销类轴销类零件的零件的外外圆圆；有色金有色金属属零件的外零件的外圆圆；零件零件构构造不宜磨削造不宜磨削的外的外圆圆。外圆加工方案二n车磨类粗粗车车半精半精车车精精车车粗磨粗磨抛光抛光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精精细细磨削磨削Ra0.8-0.2IT5超精超精加工加工Ra0.1-0.05IT5砂砂带带磨削磨削Ra0.4-0.1IT6-5研研磨磨Ra0.1-0.008IT5-3调质调质淬火淬火运运用：用：除有色金除有色金属属零件的外零件的外圆圆；零件零件构构造适宜磨削的外造适宜磨削的外圆圆；特；特别别适宜淬火适宜淬火处处置的外置的外圆圆外圆加工方案三n特种加工旋旋转电转电火花火花Ra6.3-0.8IT86超超声声波套料波套料Ra1.6-0.8IT86运运用：各用：各种难种难加工加工资资料上的外料上的外圆圆齿轮轴加工实例典型外圆加工情况n黑色金属不淬火黑色金属不淬火n方案一方案一 或或 方案二方案二n精度决议最终加工方法，不论批量如何精度决议最终加工方法，不论批量如何n黑色金属淬火黑色金属淬火n方案二精度决议最终加工方法，不论批量如何方案二精度决议最终加工方法，不论批量如何n有色金属有色金属n方案一精度决议最终加工方法，不论批量如何方案一精度决议最终加工方法，不论批量如何n特殊资料特殊资料n高硬度金属：旋转电火花高硬度金属：旋转电火花n硬脆非金属：超声波套料硬脆非金属：超声波套料2.内圆加工方案n依靠的零件依靠的零件n根本外表，主要是盘套类、支架箱体类根本外表，主要是盘套类、支架箱体类n内圆的技术要求内圆的技术要求n尺寸、外形、位置精度、外表质量尺寸、外形、位置精度、外表质量n内圆加工特点内圆加工特点n类型多、加工难类型多、加工难n内圆加工方法内圆加工方法n钻、扩、铰、车、镗、拉、磨、珩磨或研磨及滚钻、扩、铰、车、镗、拉、磨、珩磨或研磨及滚压压n特种加工特种加工内圆面(孔)加工VS外圆面加工 1)1)孔加工所用的刀具孔加工所用的刀具(或磨具或磨具)的尺寸受被加工孔的直径的限制，刀具的刚性差，的尺寸受被加工孔的直径的限制，刀具的刚性差，容易产生弯曲变形及振动；孔的直径越小，深度越大，这种影响越显著。容易产生弯曲变形及振动；孔的直径越小，深度越大，这种影响越显著。2)2)大部分孔加工刀具为定尺寸刀具，孔的直径取决于刀具的直径，刀具的制造误大部分孔加工刀具为定尺寸刀具，孔的直径取决于刀具的直径，刀具的制造误差及磨损将影响孔的加工精度。差及磨损将影响孔的加工精度。3)3)加工孔时，切削区在工件的内部，排屑条件、散热条件都差。因此，孔的加工加工孔时，切削区在工件的内部，排屑条件、散热条件都差。因此，孔的加工精度和外表质量都不容易控制。精度和外表质量都不容易控制。加工内圆面要比加工同样要求的外圆面困难。当一个零件要求内圆面与外圆面必需加工内圆面要比加工同样要求的外圆面困难。当一个零件要求内圆面与外圆面必需坚持某一正确关系时，应先加工内圆面，再以内圆面定位加工外圆面，以保证到达加工坚持某一正确关系时，应先加工内圆面，再以内圆面定位加工外圆面，以保证到达加工要求。要求。内圆加工方案一n车镗类车镗类粗粗车车半精半精车车精精车车研研磨磨金金刚镗刚镗Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.40.008IT64Ra0.8-0.2IT76钻钻孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗镗镗半精半精镗镗精精镗镗珩磨珩磨Ra0.40.05IT64Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7调质调质运运用：除淬硬用：除淬硬钢钢件以外，孔件以外，孔径径15mm的各的各种种零件上的孔零件上的孔内圆加工方案二n车镗磨类车镗磨类运用：淬硬或不淬硬钢件上的孔粗粗车车半精半精车车研研磨磨精精细细磨磨Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.10.008IT64Ra0.2-0.025IT5钻钻孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗镗镗半精半精镗镗粗磨粗磨超精超精加工加工Ra0.10.05IT5Ra6.3-3.2IT 10-9调质调质淬火淬火Ra0.40.2IT 76精磨精磨浮浮动镗动镗Ra1.6-0.8IT 87内圆加工方案三n钻钻-扩扩-铰类铰类粗粗车车扩扩孔孔研研磨磨Ra25-12.5IT 12-11Ra6.3-3.2IT 10-9Ra1.6-0.8IT 8-7Ra0.10.008IT64钻钻孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗镗镗粗粗铰铰调质调质淬火淬火Ra0.40.2IT 76精精铰铰运用：中等批量、不淬硬钢件上的孔；各种批量的小孔D5)。内圆加工方案四n拉削类拉削类粗粗车车粗拉粗拉Ra25-12.5IT 12-11Ra1.6-0.8IT 87Ra0.8-0.4IT 76钻钻孔孔Ra25-12.5IT 12-11粗粗镗镗精拉精拉调质调质运用：大批量消费的、除淬硬钢以外的、构造适宜拉削的孔内圆加工方案五n特种加工特种加工电电火花穿孔火花穿孔Ra3.2-0.4超超声声波穿孔波穿孔Ra1.60.1激光打孔激光打孔高硬高硬导电资导电资料上的型孔、小孔和深孔料上的型孔、小孔和深孔运用：各种难加工资料上的孔硬脆非金硬脆非金属资属资料上的型孔、小孔和深孔料上的型孔、小孔和深孔各各种难种难加工加工资资料上的小孔和微料上的小孔和微细细孔孔典型内圆加工原那么n批量决议方法n单件小批：普通不能选钻-扩-铰和拉削方案n其它方案顺应各种批量n资料决议方法n有色金属不能选磨削类方案n黑色金属不能选金刚镗方案n特殊资料选特种加工方案n精度决议最终加工方法法兰盘柱塞套3.平面加工方法选择n依靠的零件依靠的零件n根本外表，主要是平板、支架、箱体、床身、机根本外表，主要是平板、支架、箱体、床身、机座、任务台、各种六面体零件座、任务台、各种六面体零件n平面的技术要求平面的技术要求n外形、位置精度、外表质量外形、位置精度、外表质量n平面加工方法平面加工方法n铣、刨、磨、刮、宽刀细刨、超精加工、特种加铣、刨、磨、刮、宽刀细刨、超精加工、特种加工工n铣刨类、铣磨类、车类、拉类、平板导轨类铣刨类、铣磨类、车类、拉类、平板导轨类平面加工方案一n铣刨类铣刨类粗粗铣铣半精半精铣铣Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra3.2-1.6IT 87精精铣铣调质调质粗粗刨刨半精半精刨刨精精刨刨运用：除淬硬零件外，中等精度的平面平面加工方案二n铣刨磨类铣刨磨类粗粗铣铣半精半精铣铣Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra0.4-0.2IT 76精磨精磨调质调质粗粗刨刨半精半精刨刨粗磨粗磨Ra0.1-0.008IT 53抛光抛光Ra1.6-0.4IT 87淬火淬火研研磨磨超精超精加工加工精精细细磨削磨削砂砂带带磨削磨削Ra0.2-0.008IT 5Ra0.1-0.05IT 5Ra0.4-0.1IT 65Ra0.2-0.1运用：除有色金属零件外，精度较高的平面平面加工方案三n车削类车削类粗粗车车半精半精车车Ra25-12.5IT 13-11Ra6.3-3.2IT 109Ra0.8-0.2IT 6金金刚刚石石车车调质调质精精车车Ra3.2-1.6IT 87运用：盘、轴、套类零件的端面和台阶面平面加工方案四n拉削类拉削类粗拉粗拉精拉精拉Ra6.3-3.2IT 11-10Ra1.6-0.4IT 96运用：大批量消费适宜拉削的零件上的平面平面加工方案五n平板、导轨类平板、导轨类粗粗铣铣半精半精铣铣Ra25-12.5Ra6.3-3.2Ra0.8-0.4刮削刮削时时效效粗粗刨刨半精半精刨刨精精刨刨Ra3.2-1.6精精铣铣时时效效时时效效Ra25-12.5Ra6.3-3.2Ra3.2-1.6宽宽刀刀细刨细刨导轨导轨磨削磨削Ra0.8-0.2Ra0.8-0.4运用：平板、导轨平面的加工平面加工方案六n特种加工特种加工Ra3.2-1.6线线切割平面切割平面电电解磨削平面解磨削平面Ra0.8-0.1运用：各种高强度、高硬度、热敏性和磁性等导电资料上的平面V形铁时效处置时效处置支架齿轮轴加工实例法兰盘柱塞套特种加工实例三、齿形加工1.齿轮加工方法及其选择n常规齿轮参数n模数n压力角n关于啮合：齿数、中心距、模数、压力角n齿轮精度n轮齿同侧齿面偏向：0、112级，0级最高，12级最低n适用范围：n渐开线齿轮；分度圆直径510000mm；法向模数：0.570mm；齿宽：41000mmn径向综合偏向：4、512级n适用范围：n渐开线齿轮；分度圆直径510000mm；法向模数：0.210mmn径向跳动：0、112级，0级最高，12级最低n适用范围：n渐开线齿轮；分度圆直径510000mm；法向模数：0.570mm；齿宽：41000mmn加工方法n成形法n展成法各种机械采用的齿轮的精度等级1铣齿两种铣刀加工模数m20的齿轮加工模数m20的齿轮齿形参数与铣刀编组编号12345678齿数12131416172021252634355455134135以上铣削螺旋齿形铣齿的工艺特点及运用n工艺特点n消费本钱低n加工精度低n消费率低n运用n单件小批量消费和机修需求，加工9级精度以下的齿轮2插齿加工工程训练中心的插齿机插齿刀和工件装夹位置插齿加工原理插齿刀插齿刀插齿刀插齿刀插齿加工相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮的强迫啮合传动插齿运动主运主运动动主运动：插齿刀上下往复直线运动进给运动：1插齿刀与工件的分齿运动2插齿刀的圆周进给运动3插齿刀径向进给运动4工件的让刀运动插齿运动及其包络线加工范围加工螺旋齿插齿的工艺特点及运用n工艺特点n消费本钱低n加工精度中等n消费率高n运用n适宜单件小批量消费和大批量消费，加工87级精度的齿轮3滚齿加工工程训练中心的滚齿机滚刀刀架滚齿原理滚齿加工相当于一对无啮合间隙的齿轮-齿条的强迫啮合传动滚齿原理主运动：滚刀的旋转运动进给运动：1滚刀与工件的分齿运动2滚刀的垂直进给运动滚齿过程中渐开线齿形的构成滚刀加工范围滚切直齿圆柱齿轮滚切螺旋齿轮滚切蜗轮滚齿的工艺特点及运用n工艺特点n消费本钱低n加工精度中等n消费率高n运用n适宜单件小批量消费和大批量消费，加工87级精度的齿轮插齿VS滚齿n加工原理一样n加工范围不同n加工精度和齿面粗糙度根本一样n插齿的分齿精度低，滚齿的齿形精度略低n插齿的齿面粗糙度略优n滚齿消费率高于插齿n消费类型一样4刨齿加工锥齿形刨齿机5齿形精加工-剃齿剃齿刀剃齿加工6齿形精加工-珩齿7齿形精加工-磨齿两种展成法磨齿蜗杆形砂轮磨齿8齿形精加工-研齿讨论：典型的齿形加工方案n思索单件小批和大批大量消费下的加工方案n9级修配齿轮n78级汽车齿轮整体调质n78级机床齿轮齿面淬火n6级精细齿轮淬火n45级航空齿轮一定淬火方案一n9级修配齿轮n单件小批修配：铣齿n大批大量：粗滚齿n假设能找到比较适宜的加工条件：粗滚齿方案二n78级汽车齿轮整体调质n单件小批：n粗加工调质齿坯成形滚齿、插齿n大批大量：n粗加工调质齿坯成形滚齿、插齿剃齿n缘由：n滚齿插齿可以稳定到达8级精度n剃齿后保证可以稳定到达7级精度n留意分清滚齿和插齿的选择n大多数情况下通用n内齿轮、扇形齿轮、多联齿轮插齿n斜齿轮、蜗轮滚齿方案三n78级机床齿轮齿面淬火n单件小批：n粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火磨齿珩齿n大批大量：n粗加工齿坯成形滚齿、插齿剃齿齿面淬火磨齿珩齿n缘由：n齿构成形后淬火将破坏齿形精度，选择磨齿可以提高精度，选择珩齿可以恢复淬火前的精度方案四n6级精细齿轮淬火n只能选择精加工方法作为最终加工方法n单件小批消费n粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火磨齿研齿n大批大量消费n粗加工齿坯成形滚齿、插齿剃齿齿面淬火珩齿磨齿研齿n假设需求，研齿可以保证稳定到达6级精度方案五n45级航空齿轮一定淬火n单件小批消费n粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火精细磨齿研齿n大批大量消费n粗加工齿坯成形滚齿、插齿剃齿齿面淬火珩齿精细磨齿研齿n这种齿轮n一定齿面要淬火，否那么精度无法坚持n很难进展大批大量消费齿轮轴加工实例端部齿轮总结n选择原那么n典型外表n实例n特型零件齿轮的加工方案