常用表面加工方法

常用表面加工方法1第一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日教學(xué)重點(diǎn)車床及其車削加工，銑床及其銑削加工。教學(xué)難點(diǎn)本課題重點(diǎn)與難點(diǎn)車床附件與工件裝夾，銑床附件。2第二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.1外圓表面的加工方法

在各種機(jī)械中，具有外圓表面的零件占有很大比重，例如軸類、套筒類、圓盤類等零件。外圓表面的技術(shù)要求包括：本身精度（直徑與長度的尺寸精度，圓度、圓柱度等形狀精度）；位置精度（與其他外圓面或孔的同軸度、與端面的垂直度等）；表面質(zhì)量（粗糙度、表面硬度、殘余應(yīng)力等）。外圓表面的加工方法主要有車削加工和磨削加工。

3第三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.1外圓表面的加工方法

1、車削加工車床主要用于外圓表面加工，生產(chǎn)上常用的有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、自動(dòng)和半自動(dòng)車床等，其中臥式車床應(yīng)用最廣。車外圓分為粗車、半精車和精車。粗車是以切除大部分加工余量為主要目的加工，對(duì)精度及表面粗糙度無太高要求。公差等級(jí)為IT13～I(xiàn)T11,表面粗糙度Ra值為50～12.5μm。4第四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.1外圓表面的加工方法

半精車是在粗車基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高精度和減小粗糙度值。可作為中等精度表面的終加工，也可作為精車或磨削前的預(yù)加工。其公差等級(jí)為IT10～I(xiàn)T9，表面粗糙度Ra值為6.3～3.2μm。精車是使工件達(dá)到預(yù)定的精度和表面質(zhì)量的加工。精車的公差等級(jí)為IT8～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra值為1.6～0.8μm。5第五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.1外圓表面的加工方法

2、磨削加工砂輪或涂覆磨具以較高的線速度對(duì)工件表面進(jìn)行加工的方法成為磨削加工，它大多在磨床上進(jìn)行。磨削加工是一種精密的切削加工方法，能獲得高精度和低粗糙度的表面。能夠加工硬度高的材料及某些難加工的材料，有時(shí)也可用于粗加工。6第六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.1外圓表面的加工方法

磨削的公差等級(jí)為IT7～I(xiàn)T5，表面粗糙度Ra值為0.8～0.2μm。7第七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

零件上的孔多種多樣，常見的有：螺栓螺釘孔、油孔；套筒、齒輪、法蘭盤上的軸向孔；箱體上的軸承孔；深孔（即深徑比>5～10），如車床主軸的軸向通孔等；圓錐孔，如裝配用的定位銷孔等。

孔的技術(shù)要求與外圓面的技術(shù)要求基本相同?？椎募庸し椒ㄖ饕秀@孔、鏜孔、拉孔等。1、鉆削加工用鉆頭或鉸刀、锪刀等刀具在工件上加工孔的方法，統(tǒng)稱鉆削加工。它可在鉆床上進(jìn)行，也可在車床、銑床和鏜床上進(jìn)行。鉆床的種類很多，常用的有臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床等。尤以搖臂鉆床應(yīng)用最廣泛。8第八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

零件上的孔多種多樣，常見的有：螺栓螺釘孔、油孔；套筒、齒輪、法蘭盤上的軸向孔；箱體上的軸承孔；深孔（即深徑比>5～10），如車床主軸的軸向通孔等；圓錐孔，如裝配用的定位銷孔等。

孔的技術(shù)要求與外圓面的技術(shù)要求基本相同?？椎募庸し椒ㄖ饕秀@孔、鏜孔、拉孔等。在鉆床上用鉆頭在零件上加工孔的方法稱鉆孔。鉆頭的種類很多，最常用的是麻花鉆。麻花鉆的形狀見下圖。切削部分擔(dān)負(fù)主要的切削工作；導(dǎo)向部分起引導(dǎo)作用，也是切削部分的后備部分，切削部分和導(dǎo)向部分統(tǒng)稱為工作部分。9第九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

用普通麻花鉆鉆孔存在著鉆頭易磨損、排屑困難及孔的精度差等問題，但經(jīng)過長期實(shí)踐，麻花鉆結(jié)構(gòu)得到改進(jìn)，已形成系列群鉆，提高了鉆頭的耐用度、鉆削生產(chǎn)率及加工精度，并使操作更加簡(jiǎn)便，適應(yīng)性更廣。鉆孔一般加工精度為IT13～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra值為50～12.5μm10第十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

2、鏜削加工鏜刀旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工件或鏜刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法稱為鏜削加工。鏜削加工主要在銑鏜床、鏜床上進(jìn)行，是常用的孔加工方法。銑鏜床鏜孔主要用于機(jī)座、箱體、支架等大型零件上孔和孔系的加工。此外，銑鏜床還可以加工外圓和平面。由于一些箱體和大型零件上的一些外圓和端面與它們上的孔有位置精度要求，所以在鏜床上加工孔的同時(shí)，也希望能在一次裝夾工位內(nèi)把這些外圓和端面都加工出來。鏜孔加工精度為IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度Ra值為0.8～0.1μm。11第十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

12第十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

3、拉削加工拉孔是在拉床上用拉刀通過工件已有孔的粗精加工并為一個(gè)工步完成的加工方法。

拉削可看成是多把刨刀排列成隊(duì)的多刃刨削，拉削時(shí)工件不動(dòng)，拉刀相對(duì)工件作直線運(yùn)動(dòng)。拉孔是大批大量生產(chǎn)中常用的一中精加工方法，特點(diǎn)是：生產(chǎn)率高；機(jī)床管理簡(jiǎn)單；簡(jiǎn)化了工藝過程（一把拉刀代替擴(kuò)孔鉆、鉸刀和砂輪）；能加工特殊形狀孔（如花鍵孔）；拉孔精度高。拉削精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T8，表面粗糙度Ra值為0.8～0.4μm。13第十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.2孔的加工方法

14第十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.3平面的加工方法

平面加工的技術(shù)要求主要包括：形狀精度，如平面度和直線度等；位置精度，如平面之間的尺寸精度及平行度、垂直度等；表面質(zhì)量，如粗糙度、表層硬度、殘余應(yīng)力等。

平面的加工方法主要有刨削、銑削、磨削等。平面是盤形、板形和箱體類零件的主要表面之一。根據(jù)平面所起的作用不同，可分為非結(jié)合面、結(jié)合面、導(dǎo)向平面、測(cè)量工具的工作面等。15第十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.3平面的加工方法

1、刨削加工在刨床上用刨刀對(duì)工件進(jìn)行切削加工的過程稱為刨削加工。刨平面時(shí)，用臺(tái)虎鉗或螺栓將工件固定在刨床的工作臺(tái)上，刨刀則安裝在刀架上。牛頭刨床刨削加工時(shí)，刨刀作水平的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，工件作間歇直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。龍門刨床刨削加工時(shí)，工件作水平的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，刀具作間歇直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。常用刨床有牛頭刨床。牛頭刨床是應(yīng)用較廣的一種刨床，適于刨削長度不超過1000mm的中、小型工件。龍門刨床用來加工大型工件，或同時(shí)加工數(shù)個(gè)中、小型工件。16第十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.3平面的加工方法

17第十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.3平面的加工方法

2、磨削加工磨平面在平面磨床上進(jìn)行，平面磨削方法有周磨法和端磨法兩種，如左圖所示。周磨法加工精度高，表面粗糙度小，但生產(chǎn)率較低，多用于單件、小批生產(chǎn)。端磨法生產(chǎn)率較高，但加工質(zhì)量略差于周磨法，多用于大批量生產(chǎn)中磨削精度要求不高的平面。平面精磨后精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.4～0.1μm。18第十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.4圓柱齒輪齒形的加工方法

齒輪是用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，目前大多數(shù)機(jī)械都應(yīng)用它。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸輪等，以圓柱齒輪應(yīng)用最廣。

齒輪齒形的加工，按加工原理不同分為成形法和范成法。成形法是用與被切齒輪齒間形狀相符的成形銑刀切出齒輪齒形的方法，這種方法制造出來的齒輪精度較低，只能用于低速的齒輪傳動(dòng)。范成法是利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)而切出齒輪齒形的方法，利用這種方法制造出來的齒輪精度高，但需要專用機(jī)床，常見的有滾齒機(jī)、插齒機(jī)、刨齒機(jī)和磨齒機(jī)等。19第十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.4圓柱齒輪齒形的加工方法

1、成形法（仿形法）加工齒輪在萬能銑床上銑制圓柱齒輪見圖，這種銑齒方法屬于成形法。銑制時(shí)，工件安裝在銑床的分度頭上，用一定模數(shù)的盤狀（或指狀）銑刀對(duì)齒輪齒間進(jìn)行銑削。當(dāng)加工完一個(gè)齒間后，進(jìn)行分度，再銑下一個(gè)齒間。

這種加工方法的特點(diǎn)是:設(shè)備簡(jiǎn)單（用普通的銑床即可），刀具成本低。生產(chǎn)率低，是因?yàn)殂姷睹壳幸积X都要重復(fù)消耗一段切入、切出、退刀和分度等輔助時(shí)間。加工齒輪的精度低，首先是因?yàn)殂娭仆荒?shù)不同齒數(shù)的齒輪所用的銑刀，一般只有8個(gè)刀號(hào)，每號(hào)銑刀有它規(guī)定的銑齒范圍（見下表）。20第二十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.4圓柱齒輪齒形的加工方法

21第二十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.4圓柱齒輪齒形的加工方法

2、范成法（展成法）加工齒輪1）在滾齒機(jī)上加工圓柱齒輪22第二十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.4圓柱齒輪齒形的加工方法

2）在插齒機(jī)上加工圓柱齒輪23第二十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

螺紋的加工方法很多，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)工件結(jié)構(gòu)形狀、螺紋牙型、螺紋的尺寸和精度、工件材料、熱處理以及生產(chǎn)類型等因素來選擇加工方案。1、車螺紋車螺紋是螺紋加工的基本方法，其主要特點(diǎn)是使用通用設(shè)備，刀具簡(jiǎn)單，可加工各種形狀、尺寸及精度的內(nèi)、外螺紋，特別適于加工尺寸較大的螺紋，適應(yīng)性廣。但是，車螺紋的生產(chǎn)率低，螺紋的加工質(zhì)量取決于機(jī)床、刀具的精度及工人的技術(shù)水平，故適于單件小批生產(chǎn)。

當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，常采用螺紋梳刀進(jìn)行車削螺紋，梳刀實(shí)質(zhì)上是一種多齒的螺紋車刀，只需一次走刀就能車出全部螺紋，故生產(chǎn)率高。24第二十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

2、銑螺紋銑螺紋的生產(chǎn)率比車螺紋高，在成批和大量生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。銑螺紋一般是在專門的螺紋銑床上進(jìn)行，根據(jù)所用銑刀的結(jié)構(gòu)不同，可分為以下兩種方法：

1)盤形螺紋銑刀銑削

如圖所示，這種加工方法的加工精度較低，一般只適于粗加工尺寸較大的傳動(dòng)螺紋，而精加工需采用車削或磨削。25第二十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

２)梳形螺紋銑刀銑削

如圖所示，加工時(shí)，工件只需轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)多一些即可切出全部螺紋，故生產(chǎn)率較高，但加工精度較低，一般用于加工短而螺距不大的三角形內(nèi)、外螺紋。26第二十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

3、磨螺紋

螺紋磨削一般在螺紋磨床上進(jìn)行，常用于淬硬螺紋的精加工，以便修正熱處理引起的變形，提高加工精度，例如絲錐、螺紋量規(guī)、滾絲輪及精密傳動(dòng)螺桿上的螺紋等。螺紋在磨削前，一般應(yīng)采用車、銑等方法進(jìn)行粗加工，對(duì)小尺寸的螺紋，也可不經(jīng)粗加工而直接磨出。

磨外螺紋時(shí)，根據(jù)所用的砂輪形狀不同，可分為單線砂輪磨削和梳形砂輪磨削。27第二十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

單線砂輪磨螺紋時(shí)，砂輪修整較方便，加工精度較高，并且可加工較長和螺距較大的螺紋；梳形砂輪磨螺紋時(shí)，修整砂輪較困難，加工精度低于前者，只適于磨削升角較小、長度較短的螺紋。但用梳形砂輪磨削時(shí)，工件轉(zhuǎn)1.3～1.5轉(zhuǎn)就可完成加工，生產(chǎn)率比單線砂輪高。28第二十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.5螺紋的加工方法

4、攻螺紋與套螺紋

單件小批生產(chǎn)中，用手用絲錐攻絲；批量較大時(shí)，用機(jī)用絲錐在車床、鉆床或攻絲機(jī)上攻絲。對(duì)小尺寸的內(nèi)螺紋，攻絲幾乎是唯一有效的加工方法。套絲的螺紋直徑一般小于16mm，既可手工套絲，也可在機(jī)床上進(jìn)行。由于攻絲和套絲的加工精度低，故廣泛用于加工精度不高的普通螺紋。29第二十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.6零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性

設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)，為獲得良好的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性，技術(shù)人員必須熟悉常用加工方法的工藝特點(diǎn)、典型表面的加工方案，以及工藝過程的基本知識(shí)等。在滿足零件使用要求條件下，還應(yīng)考慮以下一些原則：

合理選擇加工面的精度和粗糙度；保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、安裝方便；有相互位置精度要求的各個(gè)表面，最好在一次安裝中加工；便于加工，易于測(cè)量，加工面形狀力求簡(jiǎn)單，并盡可能在同一軸線上；應(yīng)便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具和通用量具，盡量減少使用專用刀具、量具的數(shù)量；應(yīng)具有足夠的剛性，能承受切削力和夾緊力，以利于提高切削用量和生產(chǎn)率；應(yīng)與采用高效率機(jī)床和先進(jìn)的工藝方法相適應(yīng)。30第三十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日6.4.6零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性

下圖（ａ）中的零件鉆孔時(shí)需從斜邊切入，容易使鉆頭變形折斷，應(yīng)將孔的端面設(shè)計(jì)成與孔的軸線垂直；下圖（b）中的零