機(jī)械制造技術(shù)第3章外圓表面加工

第三章外圓表面加工外圓表面是軸、套、盤類零件的主要加工表面，這幾種表面都是回轉(zhuǎn)體表面所采用的工藝裝備多是加工回轉(zhuǎn)表面的車削、磨削類機(jī)床。第一節(jié)外圓車削車削加工:用車刀對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法，所用設(shè)備:為車床。適用于：

加工各種回轉(zhuǎn)表面，經(jīng)濟(jì)精度IT6~IT7，表3-1。表面粗糙度：Ra3.2～1.6μm車床在金屬切削機(jī)床中所占比例約為20%～35％。車床上所用的刀具：各種孔加工刀具：車刀外，鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等；螺紋加工刀具：絲錐、板牙等。一、外圓加工方案的選擇分析表3-1:1）未淬火的鋼和其它金屬：粗車IT11、Ra25-半精車IT9、Ra6.3-精車IT6~IT7、Ra1.6；2）鋼（淬火和未淬火）粗車-半精車-粗磨IT6、Ra0.8-精磨IT5、Ra0.2-輪式樣超精磨IT5、Ra0.025;3）有色金屬：粗車-半精車-精車-金剛石車IT5-IT6、Ra0.8~0.054）極高精度的外圓加工：粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT3-IT5、Ra0.012一、常用的車刀結(jié)構(gòu)1、整體車刀2、焊接車刀3、可轉(zhuǎn)位車刀（機(jī)夾車刀）二、CA6140型臥式車床功能和運(yùn)動(dòng)車床按其結(jié)構(gòu)和用途分為：臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、單軸和多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、仿形車床和多刀車床、數(shù)控車床、車削加工中心各種專門化車床（凸輪車床、曲軸車床等）。其中，臥式車床應(yīng)用最廣。1）臥式車床武重DL250數(shù)控五米超重型臥式車床，世界最大規(guī)格數(shù)控臥式車床。加工直徑五米，最大加工長度20米，承重500噸，合同總價(jià)值達(dá)到1億元。可加工錐面、曲面、臺(tái)階軸、槽及螺紋。配置不同附件，還能銑削、磨削、鏜孔，廣泛用于水電、核電、造船、航天、軍工等行業(yè)。

2）立式車床洛陽一拖有一臺(tái)德國進(jìn)口的34.5米的立式車床,據(jù)說世界只有兩臺(tái),另一臺(tái)在日本,大概有三四層樓那么高。武重自主研發(fā)CKX5280數(shù)控重型雙柱立式銑車床加工直徑為8米，合同總價(jià)值達(dá)到120多萬美元3）轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔刀架可以轉(zhuǎn)位,過去大多呈六角形,故舊稱六角車床。轉(zhuǎn)塔車床是美國的J.菲奇于1845年發(fā)明的4）多軸自動(dòng)車床建在6個(gè)或者8個(gè)工位置上，通過位置移動(dòng)來完成孔徑鏜削，旋轉(zhuǎn)切削，倒角加工，攻螺紋，凹槽切削，鉆孔等加工作業(yè)?？s短周期時(shí)間,是一般的單軸車床4倍的加工速度。5）仿形車床液壓隨動(dòng)作用式仿形原理（車床）6）CH7520車削加工中心鉆、銑、攻及車削加工

1.CA6140車床的功能a.車外圓b.鉆孔c.鏜孔d.鉸孔f.車端面g.切槽h.車螺紋i.滾花j.車錐1.寬刀法2.轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法3.尾座偏移法4.靠模法.車錐L.鉆中心孔2．CA6140型臥式車床的運(yùn)動(dòng)(1)成形運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)=主運(yùn)動(dòng)+進(jìn)給運(yùn)動(dòng)1)車削主運(yùn)動(dòng)：工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n，單位r／min。2)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：

車端面，刀具作垂直于工件中心線方向的運(yùn)動(dòng)車錐面，刀具與工件軸線成一定角度方向的運(yùn)動(dòng)；

車成形回轉(zhuǎn)面時(shí)，刀具應(yīng)作曲線運(yùn)動(dòng)。刀具的運(yùn)動(dòng)以車床床鞍的進(jìn)給量f表示，單位為mm／r。

3）車床的輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工過程中所必需的各種輔助動(dòng)作，為表面成形創(chuàng)造條件。車床上的輔助運(yùn)動(dòng)有：（1）切入運(yùn)動(dòng)：刀具相對(duì)工件切入一定深度，以保證工件達(dá)到所要求的尺寸。（2）刀架縱向及橫向的快速移動(dòng)。（3）各種空行程運(yùn)動(dòng)：如開車、停車、變速、變向等控制運(yùn)動(dòng)，裝卸、夾緊、松開工件的運(yùn)動(dòng)等等。3．CA6140型臥式車床的布局主要部件：床腿--13、床身---8、主軸箱2、進(jìn)給箱20、溜板箱16、床鞍17、刀架5、尾座9電控系統(tǒng)、潤滑和切削液供給系統(tǒng)等。三、CA6140到臥式車床的主運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示機(jī)床運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系，而不表示各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。在傳動(dòng)系統(tǒng)圖中，通常還須注明：齒輪及蝸輪的齒數(shù)（有時(shí)還須注明模數(shù)）、蝸桿頭數(shù)、帶輪直徑、絲杠的螺距和頭數(shù)、電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)軸的編號(hào)I、II、III、IV…等。圖4－3為CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。圖4－3CA6140車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖1．主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線2.CA6140車床傳動(dòng)級(jí)數(shù)與轉(zhuǎn)速圖C6140車床主軸箱舉例：例1.車削加工熱軋45鋼，工件直徑D=30mm,切削速度Vc=100m/min，采用CA6140車床加工，試根據(jù)機(jī)床轉(zhuǎn)速圖確定主軸級(jí)數(shù)？若D=300mm,確定主軸級(jí)數(shù)？解：n=100/3.14*0.03=1061r/min主軸級(jí)數(shù)為第2級(jí)。1120r/minn=100/3.14*0.3=106r/min主軸級(jí)數(shù)為第14級(jí)。100r/min第三節(jié)外圓磨削外圓磨削內(nèi)圓磨削平面磨削一、工件外圓和端面的磨削方法1.外圓和端面的普通磨削方法1）磨外圓a.縱磨法砂輪沿工件軸向進(jìn)給，完成后，砂輪周期性的橫向移動(dòng)（沿工件徑向），直到加工完成，圖3-21。加工精度砂輪寬度比工件大，沿工件徑向進(jìn)給，無軸向進(jìn)給，直到高，生產(chǎn)效率低

b.橫磨法加工完成。切削效率高，切削力大，工件易變形和燒傷，加工精度低。圖3-22。2）端磨法用砂輪的端面來磨削平面或臺(tái)階面，砂輪端面強(qiáng)度較差，不能承受大軸向力。2.外圓無心磨削方法b)2-工件1-砂輪3-導(dǎo)輪4-托板外圓無心磨削方法特點(diǎn)1）生產(chǎn)率高，省去了工件安裝，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；2）加工精度高，用工件自身定位，消除了用中心孔定位可能產(chǎn)生的誤差。尺寸精度可達(dá)IT5-IT6；形狀精度也比較好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm；3）用于大批量生產(chǎn)的光滑軸、銷釘?shù)龋?）不能加工斷續(xù)表面，如花鍵、單鍵槽表面或與其它表面有位置精度要求較高時(shí)也不宜采用。二、M1432A萬能外圓磨床1.M1432A型萬能外圓磨床的布局和用途P161表4-4幾種外圓磨床的主要技術(shù)規(guī)格1）機(jī)床的布局

2）機(jī)床的用途外圓磨床經(jīng)濟(jì)加工精度：IT6～I(xiàn)T7；表面粗糙度：Ra1.25～0.08μm；