机械工艺制造基本课程第5章节.ppt

第五章 典型表面的加工 5.1 外圆表面的加工 车削、磨削及光整加工是外圆表面的主要加工方法。 5.1.1 外圆表面的车削 外圆车削的工艺范围 粗车：加工精度可达到IT10~ITl3，表面粗糙度为Ra12.5~6.3μm。 半精车：精度可达IT9~ IT10，表面粗糙度为Ra3.2~6.3μm。 精车：精度可达IT7~ IT8，表面粗糙度为Ra3.2~6.3μm。 精细车：精度可达IT6~IT7，表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm。对于小型有色金属零件，高速精细车是主要加工方法 (Ra0.4~0.1μm)。 车削的工艺特点 切削过程平稳，生产率较高：当刀具几何形状,ap.f一定时,ac,aw是不变的,Ac不变,切削力不变.主运动为回转运动,避免了惯性力和冲击.切削用量可大,可进行高速切削和强力切削, ? 生产率. 适用于有色金属的精加工：ap0.15 f0.1mm/r V=300m/min 精度达IT6--IT5 Ra达0.1--0.4?m,而磨削易堵砂轮. 刀具简单：制造,刃磨,安装均方便.适应性广。 应用广泛： 细长轴外圆的车削加工 常将长径比（L/D≥5~10）轴称为细长轴，其刚度很差，车削时容易弯曲和振动，产生腰鼓形或竹节形误差而不能保证加工质量。因此，必须采取有效措施来解决车削时的变形、振动等问题。 改进工件中的装夹 选择合理的切削方法 合理选择刀具：粗车刀常用较大的主偏角(75°)以增大轴向力而减少径向力，选用较大的前角(15°~20°)和较小的后角( 3°)，通过磨出卷屑槽和选用十5°的刃倾角，以控制切屑的顺利排出。 5.1.2 外圆表面的磨削 磨削加工是是外圆精加工的主要方法。既能加工淬火的黑色金属零件，也能加工不淬火的黑色金属零件和有色金属。 砂轮：用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。 1）磨料：磨料应具有高硬度、高耐热性和一定的韧性，在磨削过程中受力破碎后还要能形成锋利的几何形状。常用的磨料有氧化物系(刚玉类)、碳化物系和超硬磨料系3类。 砂轮磨料的种类及性能 2）粒度 粒度是指磨料颗粒的大小，通常分为磨粒(颗粒尺寸＞40μm)和微粉(颗粒尺寸≤40μm)两类。磨粒用筛选法确定粒度号。微粉按其颗粒的实际尺寸分组。 粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。一般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。当工件材料硬度低、塑性大和磨削面积较大时，为了避免砂轮堵塞，也可采用粗粒度的砂轮。 3）硬度 砂轮的硬度是指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。它反映磨粒与结合剂的粘固强度。磨粒不易脱落，称砂轮硬度高；反之，称砂轮硬度低。 工件材料较硬时应选用较软的砂轮；对于精磨或成形磨削，为了保持砂轮的廓形精度，应选用较硬的砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮，以提高磨削效率。 4）结合剂 结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度的材料。 5）组织 砂轮的组织是指砂轮中磨科、结合剂和气孔三者间的体积比例关系。按磨料在砂轮中所占体积的不同，砂轮的组织分为紧密、中等和疏松三大类。 5.2 孔加工 孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、磨、珩磨等。 孔加工比外圆表面加工要困难得多。 5.2.1 钻孔 钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。 麻花钻 钻削的工艺特点 钻头工作部分被已加工表面包围. ?刚度,强度,容屑,排屑,导向,冷却等. “引偏”--钻头弯曲而引起的孔径扩大,不圆,轴线歪斜等. ★麻花钻--呈细长状.刚性较差. ★前角?0负值大. 减少引偏: ★预钻锥形定心坑 ★用钻套为钻头导向 ★刃磨时,两刃对称.,径向力为零. 排屑难:切屑宽,容屑槽尺寸受限.孔壁与屑摩擦,挤压, 和刮伤已加工表面.Ra?.卡死钻 头(扭断).反复多次退出,修磨分屑槽. 切削热不易传散:半封闭式,工件吸热52.5%. 钻头14.5%.屑29%.介质5%.钻削用量和生产率低. 钻削的应用 IT10以上,Ra12.5?m以上,生产率低. 粗加工.螺钉孔,油孔等.内螺纹,预加工孔等. 单件,小批量生产中小型工件上的孔(D13mm)台式. 中小型工件上直径大的孔(D50mm).立式. 大中型工件上的孔.--摇臂. 回转体上的孔--车床上. 成批和大量生产中.钻模,多轴钻或组合机床进行孔的加工.精度\生产率\成本. 精度高,Ra小的孔(D50mm),常采用扩孔和铰孔进行半精加工和精加工. 钻削的应用 5