第3章：典型表面的加工方法.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械制造基础,制造科学与工程学院金工教研室,第,3,章,：典型表面的加工方法,典型表面的加工方法,表面加工方案的选择原则,常见表面的加工方案,外圆、孔、平面,典型成形面,齿轮,加工方法,加工方案,一,、,表面加工方案的选择原则,零件,/,型面类型（结构形状和尺寸）,外圆、内圆、平面、特殊表面（齿轮）,回转体、非回转体,加工精度（,IT,、,Ra,）,粗糙、中等、精度较高、精密、超精密,材料性能,黑色金属、淬火黑色金属、有色金属,热处理类型,淬火、调质、时效等,生产批量,单件小批生产、批量生产、大批大量生产,1.,精度等级决定加工方案,2.,零件结构决定加工方案,2.,零件结构决定加工方案,2.,零件结构决定加工方案,3.,材料热处理要求决定加工方案,3.,材料热处理要求决定加工方案,4.,材料性能决定加工方案,4.,材料性能决定加工方案,5.,生产批量决定加工方案,生产类型,零件的年产量（件）,重型零件,中型零件,轻型零件,单件生产,5,10,1000,5000,50000,5.,生产批量决定加工方案,5.,生产批量决定加工方案,二,、,常见,表面加工方案选择,外圆,内圆,平面,齿型表面,1.,外圆表面加工方案选择,依附的零件,基本表面；轴类、盘套类零件,外圆的技术要求,尺寸、形状、位置精度、表面质量,外圆加工方法,车、磨、超精加工、特种加工（旋转电火花和超声波套料）,外圆加工方案一,车削类,粗车,半精车,精车,研磨,金刚石车,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-6,Ra0.1-0.008,IT5-3,Ra0.8-0.2,IT6-5,调质,应用：,中等精度的盘套、短轴销类零件的外圆；,有色金属零件的外圆；,零件结构不宜磨削的外圆。,外圆加工方案二,车磨类,粗车,半精车,精车,粗磨,抛光,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-6,Ra0.8-0.4,IT8-7,Ra0.2-0.1IT5,精磨,Ra0.4-0.2,IT6-5,精密磨削,Ra0.8-0.2,IT5,超精加工,Ra0.1-0.05,IT5,砂带磨削,Ra0.4-0.1,IT6-5,研磨,Ra0.1-0.008,IT5-3,调质,淬火,应用：,除有色金属零件的外圆；,零件结构适宜磨削的外圆；特别适合淬火处理的外圆,外圆加工方案三,特种加工,旋转电火花,Ra6.3-0.8,IT8,6,超声波套料,Ra1.6-0.8,IT8,6,应用：各种难加工材料上的外圆,典型外圆加工情况,黑色金属不淬火,方案一 或 方案二,精度决定最终加工方法，不论批量如何,黑色金属淬火,方案二（精度决定最终加工方法，不论批量如何）,有色金属,方案一（精度决定最终加工方法，不论批量如何）,特殊材料,高硬度金属：旋转电火花,硬脆非金属：超声波套料,2.,内圆加工方案,依附的零件,基本表面，主要是盘套类、支架箱体类,内圆的技术要求,尺寸、形状、位置精度、表面质量,内圆加工特点,类型多、加工难,内圆加工方法,钻、扩、铰、车、镗、拉、磨,特种加工、超精加工,内圆加工方案一,车（镗）类,粗车,半精车,精车,研磨,金刚镗,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-7,Ra0.4,0.008,IT6,4,Ra0.8-0.2,IT7,6,钻孔,Ra25-12.5,IT 12-11,粗镗,半精镗,精镗,珩磨,Ra0.4,0.05,IT6,4,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-7,调质,应用：除淬硬钢件以外，孔径,15,的各种零件上的 孔,内圆加工方案二,车（镗）磨类,应用：淬硬或不淬硬钢件,上的 孔,粗车,半精车,研磨,精密磨,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-7,Ra0.10.008,IT64,Ra0.2-0.025,IT5,钻孔,Ra25-12.5,IT 12-11,粗镗,半精镗,粗磨,超精加工,Ra0.10.05,IT5,Ra6.3-3.2,IT 10-9,调质,淬火,Ra0.40.2,IT 76,精磨,浮动镗,Ra1.6-0.8,IT 87,内圆加工方案三,钻扩铰类,粗车,扩孔,研磨,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra6.3-3.2,IT 10-9,Ra1.6-0.8,IT 8-7,Ra0.1,0.008,IT6,4,钻孔,Ra25-12.5,IT 12-11,粗镗,粗铰,调质,Ra0.4,0.2,IT 7,6,精铰,应用：,中等批量、不淬硬钢件,上的 孔；,各种批量的小孔（,D5),。,内圆加工方案四,拉削类,粗车,粗拉,Ra25-12.5,IT 12-11,Ra1.6-0.8,IT 8,7,Ra0.8-0.4,IT 7,6,钻孔,Ra25-12.5,IT 12-11,粗镗,精拉,调质,应用：大批量生产的、除淬硬钢以外,的、结构适宜拉削的孔,内圆加工方案五,特种加工,电火花穿孔,Ra3.2-0.4,超声波穿孔,Ra1.60.1,激光打孔,应用：各种难加工材料上的孔,典型内圆加工原则,批量决定方法,单件小批,：不能选,钻扩铰和拉削,方案,其它方案适应各种批量,材料决定方法,有色金属,不能选,磨削类,方案,黑色金属,不能选,金刚镗,特殊材料,选特种加工方案,精度决定最终加工方法,3.,平面加工方法选择,依附的零件,基本表面，主要是平板、支架、箱体、床身、机座、工作台、各种六面体零件,平面的技术要求,形状、位置精度、表面质量,平面加工方法,铣、刨、磨、刮、宽刀细刨、超精加工、特种加工,铣刨类、铣磨类、车类、拉类、平板导轨类,平面加工方案一,铣（刨）类,粗铣,半精铣,Ra25-12.5,IT 13-11,Ra6.3-3.2,IT 10,9,Ra3.2-1.6,IT 8,7,精铣,调质,粗刨,半精刨,精刨,应用：除淬硬零件外，中等精度的平面,平面加工方案二,铣（刨）磨类,粗铣,半精铣,Ra25-12.5,IT 13-11,Ra6.3-3.2,IT 10,9,Ra0.4-0.2,IT 7,6,精磨,调质,粗刨,半精刨,粗磨,Ra0.1-0.008,IT 5,3,抛光,Ra1.6-0.4,IT 8,7,淬火,研磨,超精加工,精密磨削,砂带磨削,Ra0.2-0.008,IT 5,Ra0.1-0.05,IT 5,Ra0.4-0.1,IT 6,5,Ra0.2-0.1,应用：除有色金属零件外，精度较高的平面,平面加工方案三,车削类,粗车,半精车,Ra25-12.5,IT 13-11,Ra6.3-3.2,IT 10,9,Ra0.8-0.2,IT 6,金刚石车,调质,精车,Ra3.2-1.6,IT 8,7,应用：盘、轴、套类零件的端面和台阶面,平面加工方案四,拉削类,粗拉,精拉,Ra6.3-3.2,IT 11-10,Ra1.6-0.4,IT 96,应用：大批量生产适宜拉削的零件上的平面,平面加工方案五,平板、导轨类,粗铣,半精铣,Ra25-12.5,Ra6.3-3.2,Ra0.8-0.4,刮削,时效,粗刨,半精刨,精刨,Ra3.2-1.6,精铣,时效,时效,Ra25-12.5,Ra6.3-3.2,Ra3.2-1.6,宽刀细刨,导轨磨削,Ra0.8-0.2,Ra0.8-0.4,应用：平板、导轨平面的加工,平面加工方案六,特种加工,Ra3.2-1.6,线切割平面,电解磨削平面,Ra0.8-0.1,应用：各种难加工材料上的平面,三、齿形加工,1.,齿轮加工方法及其选择,齿轮参数及其相互关系,模数,压力角,关于啮合：齿数、中心距、模数、压力角,齿形精度,三组精度：准确性、平稳性、接触精度,侧隙,加工方法：铣削、展成、精加工,观察齿形加工,关于齿形及其误差,（,1,）铣削齿形,两种铣刀,齿形参数与铣刀编组,编号,1,2,3,4,5,6,7,8,齿数,1213,1416,1720,2125,2634,3554,55134,135,以上,铣削螺旋齿形,（,2,）插齿加工,观察插齿加工,工程训练中心的插齿机,插齿刀和工件装夹位置,插齿加工原理,插齿刀,插齿刀,插齿运动,主运动,主运动：插齿刀上下往复直线运动,进给运动：,（1）插齿刀与工件的分齿运动,（2）插齿刀的圆周进给运动,（3）插齿刀径向进给运动,（4）工件的让刀运动,插齿运动的包络线,主要工作,关于螺旋齿形,（,3,）滚齿加工,工程训练中心的滚齿机,仔细观察刀具和工件的装夹位置,滚齿原理,主运动：滚刀的旋转运动,进给运动：,（1）滚刀与工件的分齿运动,（2）滚刀的垂直进给运动,齿轮滚刀,滚齿原理,滚齿过程中渐开线齿形的形成,蜗轮滚刀,（,4,）刨齿加工,锥齿形刨齿机,（,5,）剃齿加工,剃齿刀,剃齿加工,（,6,）珩磨齿形珩齿加工,（,7,）磨齿加工,两种展成法磨齿,蜗杆形砂轮磨齿,（,8,）研齿加工,讨论：典型的齿形加工方案,考虑单件小批和大批大量生产下的加工方案,9,级修配齿轮,7,8,级汽车齿轮（整体调质）,7,8,级机床齿轮（齿面淬火）,6,级精密齿轮（淬火）,4,5,级航空齿轮（肯定淬火）,方案一,9,级修配齿轮,单件小批修配：铣齿,大批大量：粗滚齿,如果能找到比较合适的加工条件：粗滚齿,方案二,7,8,级汽车齿轮（整体调质）,单件小批：,粗加工调质齿坯成形滚齿、插齿,大批大量：,粗加工调质齿坯成形滚齿、插齿剃齿,原因：,滚齿插齿可以稳定达到,8,级精度,剃齿后保证可以稳定达到,7,级精度,注意分清滚齿和插齿的选择,大多数情况下通用,内齿轮、扇形齿轮、多联齿轮插齿,斜齿轮、蜗轮滚齿,方案三,7,8,级机床齿轮（齿面淬火）,单件小批：,粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火磨齿（珩齿）,大批大量：,粗加工齿坯成形滚齿、插齿（剃齿）齿面淬火磨齿（珩齿）,原因：,齿形成形后淬火将破坏齿形精度，选择磨齿可以提高精度，选择珩齿可以恢复淬火前的精度,方案四,6,级精密齿轮（淬火）,只能选择精加工方法作为最终加工方法,单件小批生产,粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火磨齿（研齿）,大批大量生产,粗加工齿坯成形滚齿、插齿剃齿齿面淬火珩齿（磨齿）（研齿）,如果需要，研齿可以保证稳定达到,6,级精度,方案五,4,5,级航空齿轮（肯定淬火）,单件小批生产,粗加工齿坯成形滚齿、插齿齿面淬火精密磨齿研齿,大批大量生产,粗加工齿坯成形滚齿、插齿剃齿齿面淬火珩齿（精密磨齿）研齿,这种齿轮,肯定齿面要淬火，否则精度无法保持,很难进行大批大量生产,齿轮轴加工实例,法兰盘,柱塞套,V,形铁,支架,特种加工实例,一起讨论,冷加工习题集,p12,：,各种孔,p13,：,孔和外圆,p14,：,各种孔,p15,：,外圆,总结,选择原则,典型表面,实例,特型零件齿轮的加工方案,