機(jī)械制造工藝學(xué) 第3版 課件 模塊二 典型零件機(jī)械加工工藝文件的制訂+項目二任務(wù)二4外圓表面的精密加工

機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝課程組圖2-5所示為CA6140型臥式車床主軸簡圖，單件小批生產(chǎn)，材料為45鋼鍛件，要求零件具有良好的綜合力學(xué)性能，局部軸頸和孔做淬火處理，淬硬程度見圖示要求，試制定其機(jī)械加工工藝過程卡。項目二模塊一任務(wù)二外圓表面的精密加工細(xì)車是一種光整加工方法，其工藝特征是背吃刀量小(ap=0.05~0.03mm)、進(jìn)給量小(f=0.02~0.12mm/r)、切削速度高(v=120~600m/min)，細(xì)車能獲得較高加工精度和較小表面粗糙度值。高精度低粗糙度原因:刀具經(jīng)精細(xì)研磨切削抗力小，機(jī)床精度高；采用高速、小切削用量，減少了切削過程中的發(fā)熱量、積屑瘤、彈性變形及殘留面積。應(yīng)用：細(xì)車尤其適宜于加工有色金屬，其比加工鋼件和鑄鐵件能獲得更小的表面粗糙度值。由于有色金屬不宜采用磨削，所以常采用細(xì)車來代替磨削。一、細(xì)車使軸的表面粗糙度值Ra在0.16μm以下的磨削工藝稱為高精度磨削。它包括精密磨削(Ra為0.16~0.06μm)、超精密磨削(Ra為0.04~0.02μm)和鏡面磨削(Ra<0.01μm)。高精度磨削具有生產(chǎn)率高，應(yīng)用范圍廣，能修整前道工序殘留的幾何形狀誤差而得到很高的尺寸精度和較小表面粗糙度值等優(yōu)點。高精度磨削的實質(zhì)在于砂輪磨粒的作用。圖2-15磨粒微刃及磨削中微刃變化二、高精度磨削加工原理在良好的潤滑、冷卻和較低的壓力條件下，用細(xì)粒度油石以快而短促的往復(fù)振動頻率，對低速旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行光整加工。加工中有三種運動:工件低速回轉(zhuǎn)運動1(加工圓柱表面時)；磨頭軸向進(jìn)給運動2；磨條高速往復(fù)振動3。超精加工是采用細(xì)粒度的磨條以較低的壓力和切削速度對工件表面進(jìn)行精密加工的方法。三、超精加工(1)設(shè)備要求簡單，可在臥式車床上進(jìn)行。(2)切削速度低，工件表面變形層淺，無燒傷現(xiàn)象(3)表面粗糙度值Ra可達(dá)0.08~0.01μm，切削余量小(<0.01mm)，只能切去工件表面的凸峰，對加工精度的提高不甚顯著，不能修正上道工序；留下來的形狀和位置誤差。應(yīng)用：適用于軸類零件表面的光整加工特點及應(yīng)用三、超精加工在研具與工件之間置以研磨劑，對工件表面進(jìn)行精整加工。研具上加一定壓力，通過研磨劑的機(jī)械及化學(xué)作用從工件表面切除很薄材料。手工研磨外圓加工原理四、研磨研磨方法可分為機(jī)械研磨和手工研磨兩種。前者在研磨機(jī)上進(jìn)行，生產(chǎn)率比較高；后者生產(chǎn)率低，勞動強度大，不適應(yīng)大批量的生產(chǎn)，但適用于超精密的工件加工，加工質(zhì)量與工人技術(shù)熟練程度有關(guān)。機(jī)械研磨示意圖a)研磨示意圖b)分隔盤加工精度：IT5~IT4，表面粗糙度：Ra=0.32~0.01um(1)加工簡單，設(shè)備不復(fù)雜(2)可達(dá)高的尺寸精度、形狀精度和小的表面粗糙度(3)生產(chǎn)率較低，加工余量0.01~0.02mm。(4)污染環(huán)境(5)能部分糾正上道工序留下來的形狀誤差，不能糾正位置誤差。應(yīng)用：適用于軸類、套類、平面類零件的光整加工特點及應(yīng)用四、研磨加工原理五滾壓滾壓加工是采用硬度較高的滾輪或滾珠，對半精加工后的工件表面在常溫條件下加壓，使工件的受壓點產(chǎn)生彈性及塑性變形。滾壓加工可減小表面粗糙度值2-3級，提高硬度10%-40%，表面層耐疲勞強度一般提高30%～50%。滾柱或滾珠材質(zhì)通常用高速鋼或硬質(zhì)合金。圖2-17滾壓加工示意圖a)滾輪滾壓b)滾珠滾壓特點及應(yīng)用1)滾壓前工件加工表面的表面粗糙度值Ra不大于5μm，表面要求清潔，其直徑方向加工余量為0.02~0.03mm。滾壓后的表面粗糙度值Ra可達(dá)0.63~0.16μm。2)其形狀精度及相互位置精度主要取決于前道工序。如果前工序工件加工表面圓柱度、圓度較差，反而會出現(xiàn)表面粗糙度不一致的現(xiàn)象。3)滾壓的工件材料一般是塑性金屬，并且要求材料組織均勻。如果某些工件上有局部