第4章典型表面加工方法
例 制定如图所示零件图的工艺流程
例 制定如图所示零件图的工艺流程
要求:
根据零件基本的几何形状和具体的生产条件, 正确选择适当的加工方法,制定出最佳的加 工工艺路线,加工出符合图样要求的零件。
根据零件基本的几何形状和具体的生产条件, 正确选择适当的加工方法,制定出最佳的加 工工艺路线,加工出符合图样要求的零件。
2)中等精度内孔表面加工(IT9-IT13;Ra1.25-40um)
若D<30mm,钻孔-扩孔 若D>30mm,钻孔-半精镗 3)较高精度内孔表面加工(IT7-IT9;Ra0.32-10um) 若D<20mm,钻孔-铰孔
若D>20mm,钻孔-扩-铰;钻-半精镗-精镗;
钻-镗(或扩)-磨;钻-拉
4)高精度内孔表面加工(IT6-IT8;Ra0.08-1.25um) 若D<12mm,钻-粗铰-精铰 若D>12mm,钻-扩-(或镗)-粗铰-精铰;钻-拉-推; 钻-扩(或镗)-粗磨-精磨 5)精密内孔表面加工(IT5-IT6;Ra0.008-1.25um) 在高精度内孔表面加工方案的基础上,采用金刚镗、研磨、滚
(2)珩磨
珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石(又称珩磨条)对精加
工表面进行的精整加工,又称镗磨。珩磨后孔的尺寸精度为 IT7~4 级,表面粗糙度可达Ra0.32~0.04μm。
4、内孔表面加工方案
1)低精度内孔表面加工(IT10-IT13; Ra5-80um ) 用一般的钻孔方法即可达到(孔径<20mm)。
ap
f vc
较小
较小 中等或高速
精车
(1)作为高精度外圆表面的终加工,主要目的是达到零件表面的
加工要求。 (2)加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度可达Ra1.25~2.5μm
(3)用于较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。
ap
f vc
小
小 高速
精细车
(1)主要用于高精度、小型且不宜磨削的有色金属零件的外 圆表面加工或大型精密外圆表面加工。 (2) 加工精度可达到IT6以上,表面粗糙度Ra0.02-1.25μm 左 右。 ap f vc 很小 很小 高速
工 件 旋 转:主运动 刀具直线运动:进给运动
加 半精车 工 阶 精车 段 精细车。
粗车
(1)主要任务是迅速切除毛坯上多余的金属层,使形 粗 状和尺寸基本接近成品。 (2)粗车尺寸精度等级较低(IT12-IT13),表面粗糙 车 度值较大(Ra10-80um)。
ap
f
大
较大
vc
中等或较低
半精车
(1)在粗车之后进行的,目的是进一步提高工件的精度和降 低表面粗糙度。 (2)加工精度可达ITl0~IT11,表面粗糙度为Ra2.5~10μm。 (3)可作为磨削或精车前的预加工,或中等精度表面的最终 加工。
2)形状精度 圆度 、圆柱度
0.02
3)位置精度
主要有外圆表面之间的同轴度、外圆的圆跳动以及端面对轴心
线的垂直度、对称度等。
0.03
A- B
A
B
4)表面质量 各外圆表面上所标注的表面粗糙度数值。
例:
减速器输出轴
2、外圆表面的典型加工方法
车削加工
磨削加工
精密加工
研磨、滚压、抛光
1)外圆表面的车削加工
◆ 拉削特点:拉刀是一种多齿刀 具,拉削时由于拉刀的后一个 (或一组)刀齿高出前一个(或一组) 刀齿,从而能够一层层地从工件 上切下金属,以获得较高精度和 较好的表面质量。
◆ 拉刀的直线运动为主运动,拉削无进给运动,其进给靠拉刀
的每齿升高量来实现的;
◆ 用于大批大量生产中孔径<125mm的中小通孔。
二、外圆表面加工
外圆表面是机械零件中最常见的表面形式。 轴类零件 盘类零件
外圆表面的典型零件
加工方案的确 定从?个方面 考虑
1、外圆表面的技术要求
1)尺寸精度-通常指外圆表面直径和长度的尺寸精度。
0.025 50 0.041
外 圆
长 度
50 50 f 6
0.025 0.041 0.025 0.041
5)磨孔 磨孔是孔的精加工方法之一,磨孔的精度可达IT8~ IT6,表面 粗糙度值达Ra 1.6~0.4μm。 磨孔主要用于不宜或无法进行镗削、铰削和拉削的高精度孔及 淬硬孔的精加工。 内圆磨削方式:
普通内圆磨削
行星式内圆磨削
无心内圆磨削
6)拉削加工及拉刀 ◆ 拉削加工:用拉刀加工工件内、外表面的加工方法。 ◆ 能加工各种截面形状的内孔表面(圆孔、成形孔、花键孔)
是对车削后的外圆表面作进一步的精加工 按外圆表面磨削时选用砂轮的磨料粒度以及磨削用量不同,
分为粗磨、精磨、光整加工(精车或精磨以后进行)。 粗磨
砂轮 进给量 加工质 量 f 精度 Ra(μm) 粗磨粒 较大 IT9~IT8 6.3~3.2
精磨
细磨粒 小 IT7~IT6 0.8~0.4
光整加工
极细 很小 IT5以上 0.1以下
钻——扩——铰 是非常典型的工艺。
4)镗孔----对已有孔进一步加工的精加工方法。 (1)镗孔的特点 ◆镗孔除了能提高尺寸精度和表面质量外,还能保证各孔的孔距精度
和位置精度; ◆常用来加工箱体、机座、支架等外形复杂的大型零件上的大直径孔
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(2)镗孔方法的选择 ◆ 粗镗 粗镗的加工精度可达IT13~IT11,表面粗糙度Ra值可达 50 ~12.5μm,一般为半精加工、精加工作准备。 ◆ 半精镗 半精镗的加工精度可达IT10~IT9,表面粗糙度Ra值可达 6.3~3.2 μm,用于磨削加工和精加工的预加工,或中等精度内 孔表面的最终加工。 ◆ 精镗 精镗的加工精度可达IT8~IT6,表面粗糙度Ra值可达1.6~ 0.8μm。用于精度较高的内孔的精加工或作为珩磨孔的预加工。
总结:
三、内孔表面加工
1、内孔表面概述
内孔表面是盘套、支架、箱体类零件的主要组成部分之一。 1)配合内孔:装配中有配合要求的孔。加工精度要求较高。 2)非配合用孔:装配中无配合要求的孔。加工精度要求不高。
3)深孔: 长径比L/D>5~10的孔称为深孔。加工难度较大, 对刀具和机床均有特殊要求
此外,还可按孔的形状分为圆柱孔、圆锥孔和成形孔。
2、内孔表面的技术要求
1)尺寸精度 指孔径和孔深的尺寸精度及孔系中孔与孔、孔与相关表面间的 尺寸精度等。 2)形状精度 指内孔表面的圆度、圆柱度及素线直线度和轴线直线度等。
3)位置精度 指孔与孔间的同轴度、对称度、位置度、径向圆跳动,孔与孔 间的垂直度、平行度、倾斜度等。 4)表面质量 指内孔表面粗糙度及表层物理力学性能的要求等。
种六面体零件的主要表面之一。
1)非结合平面:不与任何零件相配合,一般无加工精度要求。 2)结合平面:这种平面多数用于零部件的连接面,一般要求精 度和表面质量均较高。 3)导向平面:如各类机床的导轨面,这种平面的精度和表面质 量要求很高。 4)精密量具表面:如钳工的平台、平尺的测量面和计量用量块 的测量平面等。这种平面精度和表面质量要求均很高。
前导部——起引导作用,防止拉刀进入工件孔后发生歪斜,并 可检查拉削孔径是否符合要求。 切削部——它担负主要的切削工作,其刀齿尺寸逐渐增大,又 分为粗切齿与精切齿两部分。有的拉刀在粗切齿与精切齿之间 还有过渡齿。
校准部——用于校准与修光被切削表面,起到提高工件加工精 度和表面质量的作用。其刀齿尺寸不变。当切削部分的刀齿经 过刃磨尺寸变小后,前几个校准齿依次变成切削齿,所以校准 齿还具有精切齿的后备作用。 后导部——它能在拉削终了前保持拉刀的后几个刀齿与工件间 具有正确的相对位置,防止工件偏斜。 后柄部——只有当拉刀又长又重时才需要,用于支撑拉刀、防 止拉刀下垂。尾部的直径视拉床托架尺寸而定,其长度一般应 不小于20mm。
复习
尺寸链的定义、组成、特征 工艺尺寸链封闭环的查找 尺寸链计算步骤 1.画尺寸链图: 2.确定封闭环 : 3.确定增环: 4.确定减环: 5.基本公式:
4.1 典型表面加工方法
本章要点
外圆表面加工
内孔表面加工 平面加工 成形表面加工
一、引入
机电产品的类型
◆机器零件的结构形状虽然多种 多样,但是由一些最基本的几何 表面(外圆、孔、平面等)组成 的。 ◆机器零件的加工过程就是获得 这些零件上基本几何表面的过程 ◆同一种表面,可选用加工精 度、生产率和加工成本各不相 同的加工方法进行工。
压等精细加工方法。
孔加工方案的选择
分析图示齿轮孔表面的加工方法:
0.006 0.08 B
其余
8P9
0 ) -0.087
0.02 B
0.05 B 0.08 A
B
φ0.01
Φ88h9(
A
Φ24H7(
+0.021 0 )
25 32
四、平面加工
1、平面概述
平面是组成平板、支架、箱体、床身、机座、工作台以及各
常见的拉削截形(A~G为内拉拉削,H~L为外拉削)
拉削工件
拉削工件
◆ 拉孔是一种高生产率的精加工方法。加工精度可达IT8~ IT7,Ra值可达0.8~0.4μm。 ◆ 拉孔前工件须经钻孔或扩孔;
前柄部——用于将拉刀装夹在拉床的夹头中以传送运动和拉力。
颈部——用于连接头部与刀体,一般在颈部上刻印拉刀的标记 过渡锥——使前导部能顺利进入初孔(工件上予先加工的孔),起 对准中心的作用。
2)中等精度外圆表面加工
粗车-半精车。用于各类零件上不重要的表面或非配合表面。
尺寸精度达IT10-IT11,表面粗糙度为Ra2.5-10um
3)较高精度外圆表面加工
◆ 粗车-半精车-精车。适用于铜、铝等有色金属件外圆表面的 加工;尺寸精度达IT7-IT9,表面粗糙度为Ra1.25-5um