机械制造工程学-典型零件加工工艺.pdf
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1、机械制造工程学 本学期内容重点 机床概述(续机械制造工程学内容) 机床设计 机床夹具设计原理 机械加工质量 机械加工工艺规程设计 典型零件加工工艺 装配工艺 8 典型零件加工工艺 讲述零件加工过程中的若干问题讲述零件加工过程中的若干问题 本章概述 补充:典型表面的加工方法 主轴加工 箱体类零件加工 8.0 典型表面的加工方法(补充) 机器零件结构:多种多样;由最基本几何表 面组成 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加工 工程技术人员任务:根据具体的生产条件选 用最适当的加工方法,以最好的经济效益, 加工出合乎图样要求的零件 外圆、内圆、平面外圆、内圆、平面 8
2、.0.1 外圆表面 外圆表面的技术要求: 形状精度 位置精度 表面质量 外圆表面的加工方法 车外圆 磨削外圆 粗车:粗车:迅速切去毛坯上多余的金属层,通常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和 中速车削,以尽可能提高生产率。车刀应选取较小的前角、后角和负值的刃倾角 迅速切去毛坯上多余的金属层,通常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和 中速车削,以尽可能提高生产率。车刀应选取较小的前角、后角和负值的刃倾角, 以增强切削部分的强度 精度等级 以增强切削部分的强度 精度等级 IT13,表面粗糙度,表面粗糙度Ra为为5012.5 m。 半精车:半精车:在粗车之后进行。进一步提高工件的精度和降低表面粗糙度;在
3、粗车之后进行。进一步提高工件的精度和降低表面粗糙度;可作为中等 精度表面的终加工 可作为中等 精度表面的终加工,也可作磨削或精车前的预加工也可作磨削或精车前的预加工 精度等级精度等级 IT10IT9,表面粗糙度表面粗糙度Ra为为6.33.2 m。 精车:精车:在半精车之后进行,一般在高精度车床上加工以确保零件的加工精度和表 面粗 糙度符合图纸要求。采用很小的切削深度和进给量,进行低速或高速车削 车刀应选用较大的前角、后角和正值的刃倾角,以提高表面质量。 一般作为较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。 精度等级为 在半精车之后进行,一般在高精度车床上加工以确保零件的加工精度和表 面粗 糙度
4、符合图纸要求。采用很小的切削深度和进给量,进行低速或高速车削 车刀应选用较大的前角、后角和正值的刃倾角,以提高表面质量。 一般作为较高精度外圆的终加工或作为光整加工的预加工。 精度等级为IT8IT6,表面粗糙度,表面粗糙度Ra为为 1.6 m。 (1) 车外圆方式:粗车、半精车、精车、精细车车外圆方式:粗车、半精车、精车、精细车 精细车:精细车:所用车床应具有很高的精度和刚度。刀具采用金刚石或细晶粒的硬质合 金,经仔细刃磨和研磨后可获得很锋利的刀刃。采用高的切削速度、小的背吃刀 量和小的进给量。其加工精度可达 所用车床应具有很高的精度和刚度。刀具采用金刚石或细晶粒的硬质合 金,经仔细刃磨和研磨
5、后可获得很锋利的刀刃。采用高的切削速度、小的背吃刀 量和小的进给量。其加工精度可达IT6以上,表面粗糙度以上,表面粗糙度 Ra在在0.4 m以下,精细车 用于高精度有色金属零件精加工,也用于加工大型精密外圆表面,以代替磨削。 以下,精细车 用于高精度有色金属零件精加工,也用于加工大型精密外圆表面,以代替磨削。 外圆车削的特点外圆车削的特点 外圆车刀结构简单、刚性好,制造、刃磨 和装夹均方便,刀具价格低。 车削过程比较平稳。 车削除了加工外圆表面外,还可以在一次 装夹下加工同一零件上的其他表面, 车削适于加工各种材料 (2) 磨外圆 中心磨床磨削外圆 无心磨外圆 砂带磨削 8.0.2 孔加工 孔
6、的分类 非配合孔 配合孔 深孔 孔表面的技术要求 尺寸及形状精度 位置精度 表面质量 孔加工的特点 孔加工的加工精度和表面质量都不容易控制 刀具尺寸受被加工孔尺寸的限制 刀具刚性较差,容易产生弯曲变形及振动 孔加工的尺寸取决于刀具的尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响 孔加工的精度 排屑、散热条件均较差 孔加工的工作条件比外圆表面加工差,加工孔要比加工同样 精度要求的外圆困难 当零件要求孔与外圆表面必须保持某一正确关系时,总是先 加工孔,然后再以孔定位加工外圆表面,容易达到加工要求 (1) 孔加工方式:钻扩铰 钻孔的工艺特点 容易产生“引偏” 排屑困难 钻头易磨损 钻孔操作简便,适应性强,应用
7、很广 加工精度和表面质量均较低(公差等级为IT13ITll,表 面粗糙度Ra5012.5m),属于孔的粗加工 钻孔主要用于质量要求不高的孔的终加工(如螺栓孔、螺 钉孔、油孔等),也可作为质量要求较高的孔的预加工 扩孔: 扩孔:用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作 进一步加工,作为精加工前的预加工,也可以作 为要求不高的孔的终加工 扩孔精度一般为IT11ITl0,表面粗糙度Ra为 102.5m 扩孔一般用于100mm以下孔的加工。当孔径很 大时,切削力和扭矩大,扩孔钻笨重,此时宜改 用镗孔。 铰孔 用铰刀从工件孔壁上切除微量金属,以提高孔的尺寸精度和减小表面 粗糙度的加工方法,称为铰孔。它是在扩
8、孔或半精镗孔后进行的一种 精加工。 用铰刀从工件孔壁上切除微量金属,以提高孔的尺寸精度和减小表面 粗糙度的加工方法,称为铰孔。它是在扩孔或半精镗孔后进行的一种 精加工。 铰孔的质量主要取决于铰刀的结构和精度、切削用量和切削液。铰孔的质量主要取决于铰刀的结构和精度、切削用量和切削液。 铰孔尺寸的公差等级为铰孔尺寸的公差等级为IT8IT6,表面粗糙度,表面粗糙度Ra为为1.60.2 m。它适 宜于加工中批、大批大量中不宜拉削的孔,也可加工单件小批生产中 的小孔 。它适 宜于加工中批、大批大量中不宜拉削的孔,也可加工单件小批生产中 的小孔(D15mm)或细长孔或细长孔(L/D5)。 对于中等尺寸以下
9、较精密的孔,钻 。 对于中等尺寸以下较精密的孔,钻-扩扩-铰是生产中经常采用的典型工艺 方案。 铰是生产中经常采用的典型工艺 方案。 (2) 镗孔 孔径尺寸不受刀具尺寸限制 具有较强的误差修正能力:修正孔中心线偏斜误差;能保 证被加工孔和其它表面一定的相互位置精度 镗孔刀具、刀杆系统的刚性比较差,散热、排屑条件比较 差,工件和刀具的热变形倾向比较大,故其加工质量和生 产率都不如车外圆高 镗孔可加工各种不同尺寸和不同精度的孔。对于大尺寸 孔,镗孔几乎是唯一的加工方法 镗孔可以达到的公差等级为IT11IT7,表面粗糙度为0.63 m Ra10m。 (3) 拉孔 拉孔能达到公差 等级IT9IT6,表
10、 面粗糙度为0.16 mRa2.5m 拉孔时,由于拉刀本身就是工件的定位元 件,故拉孔不易保证孔与其它表面的相互 位置精度 (4) 磨孔 经济等级IT9IT7,表面粗糙度0.32Ra5m, 受被磨孔径大小的限制砂轮直径一般都很小,为取得必要的 磨削速度,砂轮转速要非常高。小直径砂轮的磨损快,砂轮 寿命低 内圆磨头在悬臂状态下工作,且磨头主轴的直径受工件孔径 大小的限制,一般都很小,因此内圆磨头主轴的刚度差,容 易产生振动 8.0.3 平面加工 平面的分类 非结合平面 结合平面、导向平面 精密量具表面 平面的技术要求 形状精度 位置精度 表面质量 加工平面方法:刨、铣、车,拉、磨、研磨、超 精加
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- 机械制造 工程学 典型 零件 加工 工艺
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