第3章 汽車零件表面的加工方法ppt課件

1、 第三章 汽車零件外表的加工方法 1. 汽車零件由不同的典型外表外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、花鍵和輪齒齒面等構(gòu)成。它們都有一定的加工要求。 它們中的大多數(shù)外表都需求經(jīng)過(guò)機(jī)械加工來(lái)獲得。 由于不同外表的加工方法繁多，本教材只能引見(jiàn)一些在汽車零件制造中運(yùn)用較為廣泛的和高消費(fèi)率的加工方法，也適當(dāng)引見(jiàn)一些近些年來(lái)新引進(jìn)的新工藝。 表3.1列舉了汽車零件外圓和內(nèi)孔外表加工中常采用的加工方法和機(jī)床設(shè)備。2.3.4. 如階梯軸加工工藝闡明： 操作者在上下料工位處裝上工件，當(dāng)該工件依次經(jīng)過(guò)鉆孔工位、擴(kuò)孔工位后，即可在一次裝夾后把四個(gè)階梯孔在兩個(gè)位置加工終了。這樣，既減少了裝夾次數(shù)，又因各工位的加工與裝卸是同時(shí)進(jìn)展

2、的，從而節(jié)約安裝時(shí)間使消費(fèi)率可以大提高。 5.6.如曲軸的加工過(guò)程：7.8.第一節(jié) 車削、鉆削和鉸削第二節(jié) 銑削、拉削和鏜削第三節(jié) 磨削第四節(jié) 精整、光整加工第五節(jié) 齒面的加工9. 第一節(jié) 車削、鉆削和鉸削一、車削(一) 普通車削 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向機(jī)、主減速器等總成中諸多零件各種傳動(dòng)軸、齒輪軸、曲軸和凸輪軸等的回轉(zhuǎn)體都需求進(jìn)展車削加工。車削：是以工件的旋轉(zhuǎn)作為主運(yùn)動(dòng)，車刀的挪動(dòng)作為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的 切削加工方法。 10.11.12.13.數(shù)控車削加工14.圖3.1車削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)15.圖3.2切削時(shí)合成切削速度16.圖3.3典型外圓車刀切削部分的構(gòu)成17.切削用量或切削三要素：切削速度vc

3、、進(jìn)給量f、背吃刀量ap 1) 切削速度vc: 車削加工時(shí)，工件以一定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，車 刀切削刃選定點(diǎn)如B點(diǎn)相對(duì)與工件自動(dòng)運(yùn) 動(dòng)的瞬時(shí)速度。d w 切削刃選定點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑(mm)；nw 工件或刀具轉(zhuǎn)速(r/min)。2)進(jìn)給量f：車刀在進(jìn)給方向上相 (mm/r) 對(duì)于工件的位移量。 進(jìn)給量速度Vf18.3)背吃刀量ap：在外圓車削時(shí)，車刀切削刃與工件接觸長(zhǎng)度 在同時(shí)垂直于主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向上的 投影值稱為背吃刀量。即工件以加工外表和 待加工外表間的垂直間隔。19. 如下圖，在汽車零件回轉(zhuǎn)體外表的車削加工中，廣泛進(jìn)展外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋和內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體成形等外表的加工。20. 按加工精度和

4、外表粗糙度。車削加工可分為粗車、半精車、精車和精細(xì)車。 粗車時(shí)的經(jīng)濟(jì)精度為: IT12級(jí) IT11級(jí)，外表粗糙度為Ra1 2 .56.3 m 半精車時(shí)的經(jīng)濟(jì)精度為: IT10級(jí) IT8級(jí)，外表粗糙度為Ra6.33.2 m 精車時(shí)的經(jīng)濟(jì)精度為: IT7級(jí) IT8級(jí)，外表粗糙度為Ra3.20.8 m 精細(xì)車時(shí)的經(jīng)濟(jì)精度為: IT6級(jí) IT7級(jí)，外表粗糙度為Ra0.80.2 m21. 汽車零件切削加工中運(yùn)用的刀具資料有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼、陶瓷和金剛石等。 目前車刀資料主要有硬質(zhì)合金和硬質(zhì)合金涂層刀片。 車削時(shí)運(yùn)用的車刀構(gòu)造主要整體式、焊接式和機(jī)械夾固不重磨的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金車刀等。22.二、

5、鉆削、鉸削(一)鉆削 鉆削：是用鉆孔刀具在實(shí)體資料上加工孔的切削加工方法。 23.最常用的鉆削刀具為麻花鉆頭，簡(jiǎn)稱為鉆頭。小直徑鉆頭為直柄鉆頭，較大直徑鉆頭為錐柄鉆頭。切削部分有兩個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃和一個(gè)橫刃。24. 鉆孔刀具除了麻花鉆頭外，還有扁鉆、中心鉆、深孔鉆和復(fù)合鉆等。在大批大量消費(fèi)時(shí)，為了提高鉆削階梯孔和鉆孔及孔口倒角的消費(fèi)率，經(jīng)常采用復(fù)合鉆頭。 25.運(yùn)用鉆頭鉆孔時(shí)，有兩種切削運(yùn)動(dòng)方式：a鉆頭旋轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給。 如在立式鉆床、搖臂鉆床、組合鉆床和加工中心上鉆孔。b) 工件旋轉(zhuǎn)，鉆頭軸向進(jìn)給。 臥式車床和轉(zhuǎn)塔車床上鉆孔 鉆削精度較低，普通為IT12級(jí) IT11級(jí)，外表粗糙度為Ra

6、5012.5 m。26. (二)擴(kuò)削(擴(kuò)孔) 擴(kuò)孔：是運(yùn)用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆孔、鑄孔和鍛孔進(jìn)展孔徑擴(kuò)展的切削 加工方法。 如圖3-11所示，擴(kuò)孔鉆也由三部分組成。 與麻花鉆頭相比：擴(kuò)孔鉆沒(méi)有橫刃，主切削刃(或稱刀齒)較多。普通為34主切削刃27. 擴(kuò)孔特點(diǎn)：1消費(fèi)率比鉆孔高。因無(wú)橫刃，可防止橫刃對(duì)切削的不利影響， 可采用較大的進(jìn)給量。2加工精度比鉆孔高。 IT10級(jí) IT11級(jí)，外表粗糙度為Ra6.33.2 m。 擴(kuò)孔鉆常用于擴(kuò)孔外，還可運(yùn)用圖3-13所示不同構(gòu)造的锪鉆。28. 為提高消費(fèi)率和加工精度還經(jīng)常采用多階復(fù)合擴(kuò)孔鉆、帶導(dǎo)向的擴(kuò)孔鉆和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆。29.三鉸削鉸削：是運(yùn)用鉸削刀具從孔壁上切

7、除較小金屬層的切削加工 方法。 鉸削的刀具稱為鉸刀，鉸刀主要用于對(duì)中、小孔的半精加工和精加工。也可以加工錐孔。 鉸刀齒數(shù)較多。鉸刀的校準(zhǔn)部分在鉸孔中起修光加工外表和導(dǎo)向的作用。30.圖3-16a所示鉸刀為立式鉆床和組合鉆床上常運(yùn)用的機(jī)用鉸刀；b所示的錐度鉸刀可以加工錐孔。c為手用鉸刀鉸孔精度可到達(dá)IT7級(jí) IT8級(jí)，外表粗糙度為Ra1.60.14 m。31. 鉸孔特點(diǎn)：1加工質(zhì)量較高。 IT7級(jí) IT8級(jí)，外表粗糙度為Ra1.60.14m。2 切削速度低，以防止在鉸削時(shí)切削刃上產(chǎn)生積屑瘤而影響外表 粗糙度。鉸削時(shí)進(jìn)給量較大，是鉆孔的35倍。32. 第二節(jié) 銑削、拉削和鏜削一、銑削：以銑刀旋轉(zhuǎn)作

8、為主運(yùn)動(dòng)，工件或銑刀作為進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 33.34.35.圖3-18為銑削的典型實(shí)例，其中銑削平面在汽車零件的銑削中占有很大比重。36.1.平面的銑削 在成批大量消費(fèi)中，箱體零件的加工，主要是用硬質(zhì)合金焊接夾固式面銑刀和硬質(zhì)合金機(jī)夾可轉(zhuǎn)位面銑刀進(jìn)展平面的銑削。37. 在汽車箱殼體零件的平面銑削加工中運(yùn)用的機(jī)床，主要有立式和臥式升降臺(tái)銑床、立式單軸及雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)式平面銑床、組合銑床和公用銑床。銑削加工特點(diǎn)： 1 加工質(zhì)量較好。粗精銑后尺寸精度可達(dá)IT9級(jí) IT8級(jí)， 外表粗糙度為Ra6.31.6m。 2消費(fèi)率也較高。38.2.曲軸軸頸的銑削 目前，曲軸主軸頸和連桿軸頸的粗加工已廣泛采用數(shù)

9、控(CNC)曲軸銑床運(yùn)用硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)展銑削加工。39.二、拉削：是運(yùn)用拉削刀具進(jìn)展加工的一種高消費(fèi)率的加工方 法。以加工圓孔為例，如下圖。 拉刀：拉削的刀具。是一種可加工內(nèi)、外外表的多齒高效刀具。 40.拉削圓孔 是相鄰兩刀齒的高度差(半徑方向)，即每個(gè)刀齒的切削厚度，亦稱齒升量。 思索：分析齒坯定位？41. 拉刀的構(gòu)造有整體式、裝配式、和鑲齒式。42. 拉削的工藝特點(diǎn)及其運(yùn)用。 拉削是一種可以保證一定的加工質(zhì)量和高消費(fèi)率的加工方法。 高的加工質(zhì)量：拉削時(shí)，在拉刀一次任務(wù)行程中完成了粗切、半精切和精切加工；拉削時(shí)切削速度普通不高，所以切削時(shí)發(fā)熱少，切削溫度低。加上拉刀有修光刀齒、機(jī)床傳動(dòng)簡(jiǎn)單

10、等緣由，均有利于獲得高的加工質(zhì)量。 高的消費(fèi)率:拉削時(shí)，拉刀作軸向挪動(dòng)，刀刃切削軌跡只等于被加工面的長(zhǎng)度，雖然速度低，但比鉸、鏜時(shí)刀刃的螺旋線切削軌跡要短得多，所以拉削加工的消費(fèi)率高。 因此，拉削是一種能保證良好質(zhì)量和高消費(fèi)率的加工方法。它能到達(dá)的公差等級(jí)為IT7IT8，粗糙度達(dá)Ra1.60.4m，因此在大批大量消費(fèi)中被廣泛運(yùn)用。43. 除了拉削圓柱孔外，不同構(gòu)造的拉刀還可拉削不同外形的孔(如花鍵孔、多邊形孔等)。 在汽車遷延機(jī)制造業(yè)中，拉削還廣泛用來(lái)加工平面，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、連桿和轉(zhuǎn)向節(jié)等零件的平面。 拉刀制造本錢(qián)較高，不適用于大直徑孔的加工，普通以孔直徑為10 80mm為宜。拉削適于孔深不大

11、于5倍孔徑的中小零件加工。44.三、鏜削鏜削：是以鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作為主運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件預(yù)制孔擴(kuò)展 的切削加工。 在汽車零件孔的擴(kuò)展加工中，鏜孔占有較大比例。鏜削可以在組合鏜床、金剛細(xì)鏜床和銑鏜加工中心上進(jìn)展。一組合鏜床上鏜孔根據(jù)組合鏜床上鏜孔可按鏜桿與機(jī)床主軸的結(jié)合方式：可分為剛性主軸鏜孔和浮動(dòng)聯(lián)接的導(dǎo)向鏜孔兩類。45.46.47. 特點(diǎn)：普通在組合鏜床上鏜孔時(shí)，孔的尺寸精度可保證 IT7IT8，單導(dǎo)向鏜孔時(shí)的同軸度精度可達(dá)0.020.05mm;孔中心距精度達(dá) 0.020.05mm;粗糙度達(dá)Ra1.60.8m。48.二)細(xì)(金剛)鏜1.細(xì)鏜：是運(yùn)用經(jīng)過(guò)仔細(xì)刃磨，幾何 角度適宜的金剛石或硬質(zhì)合 金鏜

12、刀，在高切削速度和細(xì) 小進(jìn)給量進(jìn)展鏜孔的加工方 法。細(xì)鏜鏜刀的資料：目前普遍采用 硬質(zhì)合金、人工合成金剛石、 CBN、和陶瓷等超硬資料 49.2. 細(xì)鏜的工藝特點(diǎn) 1切削用量特點(diǎn)是高切削速度、小的背吃刀量和進(jìn)給量。 2加工質(zhì)量高?？讖匠叽缇冗_(dá)IT6IT7和外表粗糙度 Ra0.81.6m) 其緣由： 由切削用量特點(diǎn)決議。 金剛鏜床的傳動(dòng)精度高。50. 細(xì)鏜對(duì)振動(dòng)的影響很敏感，當(dāng)附近有重載荷機(jī)床任務(wù)時(shí)，振動(dòng)會(huì)經(jīng)過(guò)地面?zhèn)鱽?lái)，增大加工外表的粗糙度。細(xì)鏜時(shí)鏜桿懸伸，剛性差，為減少振動(dòng)，常采用消振鏜桿，其構(gòu)造如圖4-8所示。51. 第三節(jié) 磨削 磨削：在磨床上用砂輪切削金屬的過(guò)程。 磨削是精加工的主要方

13、法之一，在汽車制造業(yè)中，磨床約占25%。因此，對(duì)淬硬資料的精加工，磨削是常用的方法。此外，磨削容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，有利于高效率的消費(fèi)。52.53.54.一、磨削工藝方法一磨削加工特點(diǎn) 1砂輪的磨料硬度高，耐熱性好，所以磨削可以加工金屬刀具所 不能加工的硬資料。 2磨削加工能切除極薄極細(xì)的切屑，切屑厚度普通只需幾微米， 因此，有較強(qiáng)的修正才干，加工精度可達(dá)IT6級(jí) IT5級(jí)，外表 粗糙度為Ra0.1m。 3磨削速度高。 4切削溫度高，瞬時(shí)最高可達(dá)1000C0，因此，磨削外表容易產(chǎn)生 剩余應(yīng)力，容易呵斥燒傷和產(chǎn)生裂紋。 55.二磨削加工的分類按加工對(duì)象的幾何外形可分為：外圓、內(nèi)圓、平面及成形外表。按工

14、件被夾緊和被驅(qū)動(dòng)的方法可分為：定心磨削和無(wú)心磨削。按進(jìn)給方向可分為：縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給。按砂輪的任務(wù)外表類型可分為：周邊磨削、端面磨削和周邊-端面磨削。三磨床的種類 汽車制造業(yè)常用的磨床有普通磨床和公用磨床。 普通磨床包括：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、無(wú)心磨床等。 公用磨床包括：凸輪軸磨床、曲軸磨床、十字軸磨床等。56.一、普通磨床磨削工件(一)磨外圓 1.縱向進(jìn)給磨外圓(如圖4-9) 工藝特點(diǎn)：縱向進(jìn)給磨外圓，因每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后的切削深度 小，切削力小，而且還有光磨，所以加工精度較 高，外表粗糙度較小; 但由于任務(wù)行程次數(shù)多， 所以消費(fèi)率較低。運(yùn)用：主要用來(lái)磨削軸類零件的較長(zhǎng)外圓外表。圖4-

15、9 縱向進(jìn)給磨外圓57. 2.橫向進(jìn)給磨外圓(圖4-10) 工藝特點(diǎn)：橫向進(jìn)給磨外圓時(shí)，工件除了旋轉(zhuǎn)外，沒(méi)有縱向往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。這種方法消費(fèi)率高。將砂輪修整成一定外形，那么可 以磨削成形外表。 運(yùn)用：橫向進(jìn)給磨外圓主要用于加工短而剛性好的零件外表。如 果采用寬砂輪，也可以磨較長(zhǎng)的軸頸。目前我國(guó)已有寬砂 輪公用外圓磨床，砂輪寬度達(dá)300mm。 大量消費(fèi)中為了縮短輔助時(shí)間、提高消費(fèi)率，外圓磨削常實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。圖4-12為自動(dòng)化磨削外圓的任務(wù)簡(jiǎn)圖。圖4-10 橫向進(jìn)給磨外圓58. 圖4-12 外圓磨削自開(kāi)任務(wù)循環(huán)表示圖1-工件 2-儲(chǔ)料器 3-推料桿 4-回轉(zhuǎn)送料器 5-頂尖 6-氣缸 7-棘輪 8-棘爪

16、 9-滑道59.(二)磨平面1.周面磨法磨平面(圖4-13a, b) 周面磨法:是用砂輪的圓周外表進(jìn)展磨削。 工藝特點(diǎn)：砂輪與工件的接觸面小，因此發(fā)熱少，散熱快，排屑 和冷卻情況良好，可到達(dá)較高的加工精度和較小的表 面粗糙度，但效率較低。 運(yùn)用：主要用于成批消費(fèi)中加工薄片小件。60.2.端面磨法磨平面(圖4-13c, d) 端面磨法：是用砂輪的端面進(jìn)展磨削。 工藝特點(diǎn)：1)磨頭剛度好，采用較大的磨削用量。又因磨削面積 大，故消費(fèi)率高。 2)因砂輪與工件接觸面積大，散熱及冷卻困難，且砂 輪端面各點(diǎn)的圓周速度不同，使砂輪磨損不均勻， 故加工精度低，外表粗糙度大。 運(yùn)用：大量消費(fèi)中，對(duì)于毛坯制造比較

17、準(zhǔn)確的零件，也有用此法 替代銑削進(jìn) 行粗加工，如連桿兩端面、活塞環(huán)兩端面的粗 加工。61.(三)磨內(nèi)孔 磨孔普通在內(nèi)圓磨床上進(jìn)展。 工藝特點(diǎn)： 1)磨孔時(shí)，砂輪直徑受孔徑尺寸的限制,雖然內(nèi)圓磨削砂輪轉(zhuǎn)速 普通比外圓磨削的高，但磨孔時(shí)的磨削速度卻比磨外圓時(shí)低 得多。 2)由于磨削速度低，外表粗糙度就大，消費(fèi)率也不如外圓磨削。 3)此外，內(nèi)圓砂輪軸徑受孔徑的限制，剛性差，也影響了內(nèi)圓磨 的質(zhì)量和消費(fèi)率。 運(yùn)用： 內(nèi)圓磨削雖然有上述缺陷，但對(duì)于淬硬零件，磨孔依然 是內(nèi)孔精加工的主要方法。斷續(xù)的內(nèi)圓外表(如花鍵孔)以 及不通孔，也常采用磨孔作為精加工。62.三、無(wú)心磨削任務(wù)原理及運(yùn)用無(wú)心磨削：即工件不

18、需頂尖夾持，只靠工件加工面放在砂輪和導(dǎo)輪 中間的支承板上就可進(jìn)展的磨削(圖4-16)。63.無(wú)心磨削時(shí)，必需滿足以下條件: 1) 工件和導(dǎo)輪間的摩擦力應(yīng)足以帶開(kāi)工件旋轉(zhuǎn)；而工件和砂輪之 間應(yīng)有相對(duì)滑動(dòng)以便進(jìn)展切削。 2) 導(dǎo)輪須傾斜a角。當(dāng)導(dǎo)輪以速度vd旋轉(zhuǎn)時(shí)，它分解成 vw = vd cosa va = vd sina 粗磨時(shí)。取3060，精磨時(shí)取1030。 3) 導(dǎo)輪的外表應(yīng)修整成雙曲線回轉(zhuǎn)體的外形。 4) 為使工件被磨成圓形，工件中心應(yīng)高出砂輪和導(dǎo)輪的連心線， 抬高值H與工件直徑有關(guān)。64.1.縱向進(jìn)給磨削法 不帶臺(tái)階的零件，如活塞銷和襯套等。2.橫向進(jìn)給磨削法 當(dāng)零件有臺(tái)肩、凸端或典它

19、外形的階梯(如氣門(mén)、用橫向進(jìn)給磨削(圖4-19)。65. 無(wú)心磨削的工藝特點(diǎn)： 1)無(wú)心磨削的工序不需裝夾，采用縱向進(jìn)給磨法可以延續(xù)進(jìn)展加 工，輔助 時(shí)間接近于零，且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此消費(fèi)率高。 2)無(wú)心外圓磨削時(shí)，由于機(jī)床工具工件系統(tǒng)剛度高，而且工 件不會(huì)產(chǎn)生 安裝在頂尖或夾具上所引起的誤差，因此加工精 度高，公差等級(jí)IT5IT6，外表粗糙度一可達(dá)Ra1.250.16m 3)無(wú)心外圓磨削時(shí)，以工件外圓本身定位，因此不能保證零件外 圓外表的位置精度。無(wú)心磨削前，工件必需具有一定的精度， 否那么，有外形誤差的工件外表在磨削后會(huì)產(chǎn)生棱柱形。 4)對(duì)于斷續(xù)外表(如花鍵軸和單鍵槽)，不能在無(wú)心磨床上

20、加工。 66.四、高速磨削和超高速磨削高速磨削：是指磨削速度為50150m/s的磨削，超高速磨削：磨削速度超越150m/s的磨削。優(yōu)點(diǎn)： (1)提高消費(fèi)率 (2)提高加工質(zhì)量 (3)提高砂輪耐用度 67. 第四節(jié) 精整、光整加工 精整、光整加工是在精加工之后，從工件外表上切除或不切除極薄金屬層，用以提高加工外表的尺寸和外形精度，減小外表粗糙度的方法。一、珩磨珩磨：是用磨粒很細(xì)的油石在一定壓力下，低速進(jìn)展的光整加工 方法，多用于加工圓柱孔，早在1929年就在汽車制造業(yè)中 開(kāi)場(chǎng)運(yùn)用。 68. 1.加工原理 珩磨孔用的工具稱珩磨頭，其構(gòu)造有很多種，圖4-24為一種簡(jiǎn)單的珩磨頭。 珩磨頭任務(wù)時(shí)有兩種運(yùn)

21、動(dòng):旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于兩種運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，油石上每顆磨粒在工件孔壁上磨出左右螺旋形的交叉痕跡(圖4-25)。圖4-25 珩磨時(shí)磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡 圖4-24 珩磨頭1-螺母 2-彈簧 3-調(diào)整錐 4-油石 5-磨頭體 6-墊塊 7-頂銷 8-彈簧69.2.珩磨的工藝特點(diǎn)及運(yùn)用 工藝特點(diǎn) 1)能獲得較小的外表粗糙度和高的加工精度 珩磨時(shí)，由于在工件外表構(gòu)成螺旋形的交叉痕跡，能獲得Ra0.080. 63m的外表，又由于珩磨頭的構(gòu)造具有很大的徑向剛度，因此任務(wù)平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。且余量很小，冷卻光滑充分，因此切削溫度低，加工外表破壞層淺，這都有利于獲得高的尺寸精度(可達(dá)IT6IT7級(jí)) 。 2)珩

22、磨時(shí)，由于余量很小，為保證切削時(shí)余量均勻，珩磨頭和機(jī)床主軸是浮動(dòng)銜接的，所以珩磨不能修正被加工孔軸線的位置誤差與直線度誤差。 運(yùn)用 運(yùn)用范圍很廣，主要用于以下零件的光整加工：發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸孔、氣缸套及主軸承座孔、連桿大頭孔、各種液壓安裝的鑄鐵套和鋼套的孔等的最終加工。70. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔外表粗糙度是影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃油耗費(fèi)率和壽命的重要要素。普通而言，缸孔外表粗糙度越小，越好，但加工不易獲得且費(fèi)用高。實(shí)驗(yàn)闡明，平頂珩磨工藝可以滿足上述要求。平頂珩磨：是一種珩磨新工藝。任務(wù)過(guò)程的兩個(gè)階段：工件在一次安裝中 先后完成粗精珩加工。 特點(diǎn)：1加工痕跡交叉角2為300600。2外表的微觀輪廓曲線為寬度不等的平頂與

23、淺溝，平頂外表支承載荷，淺溝儲(chǔ)存光滑油。3平頂珩磨外表粗糙度普通為Ra0.51.25m。4平頂面積比率為50%80%。 實(shí)際證明，具有這樣網(wǎng)狀的平頂外表，其承載才干比通常珩磨的外表要大，溝槽有儲(chǔ)存足夠光滑油的作用。 因此，大大減小缸孔外表的磨損，可減少燃油耗費(fèi)，提高機(jī)器零件的壽命。71.二、超精加工 超精加工：是用細(xì)粒度磨條或砂帶進(jìn)展微量磨削的一種精整、光 整加工方法。 加工原理：外圓的超精加工如圖4-31a所示。 工件以較低的速度旋轉(zhuǎn)，磨具以500-800次/min的頻率左右擺動(dòng)。同時(shí)，磨具還作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。磨具對(duì)工件外表有壓力，靠上面的彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。加工過(guò)程中，運(yùn)用一定粘度的冷卻光滑液。72

24、. 磨具上每個(gè)磨粒都在工件外表上刻劃出極細(xì)微的且不反復(fù)的復(fù)雜軌跡(圖4-31b)，這些軌跡相互交錯(cuò)，使工件外表的全部凸峰被切掉，剩下的只是不明顯的凹痕，這就是超精加工能獲得很小外表粗糙度的主要緣由。 超精加工過(guò)程要充分冷卻，在加工初期冷卻液的作用是沖洗切削和零落的磨粒，使切削正常進(jìn)展。在最后冷卻液構(gòu)成油膜，切削作用自動(dòng)停頓。 超精加工主要減小工件外表的粗糙度，可Ra0.010.08m或更小些。工件所要求的精度那么應(yīng)由前工序保證。 車削所得外表的實(shí)踐接觸面積約為10%，磨削后為20%，超精加工后實(shí)踐接觸面積可達(dá)80%。 運(yùn)用： 超精加工在汽車制造業(yè)中被用來(lái)加工很多零件，如曲軸和凸輪軸的軸頸等。7

25、3. 第五節(jié) 齒面的加工 汽車變速器和驅(qū)動(dòng)橋運(yùn)用的齒輪，可分為圓柱齒輪和錐齒輪兩大類。它們主要用于傳送大的扭矩，其齒廓多為漸開(kāi)線形。一、圓柱齒輪齒面的加工 圓柱齒輪齒面加工分為切削加工和無(wú)屑加工兩類。齒面切削加工： 74. 普通，切削加工6級(jí)精度和7級(jí)精度盤(pán)狀齒輪，多采用的工藝方案為：滾齒或插齒 熱處置 精磨定位基面內(nèi)孔和輪轂端面 磨齒。 對(duì)于不便磨齒7級(jí)精度齒輪，可采用滾齒或插齒 剃齒或冷擠壓 熱處置 精磨定位基面 珩齒。加工圓柱齒輪的兩種常用的工藝： 75. 成形法拉齒：是運(yùn)用拉刀加工內(nèi)、外齒輪齒面的一種方法。 刀具切削刃的外形與被加工齒輪齒槽外形一樣，故所運(yùn)用的刀具稱為成形刀具。任務(wù)原理

26、：工藝特點(diǎn)及運(yùn)用： 拉齒加工精度取決于刀具制造精度和切削方式等要素，普通可到達(dá)7級(jí)精度，齒面粗糙度為Ra3.21.6m 。由于拉刀制造復(fù)雜和本錢(qián)高，拉齒只適用于大量生產(chǎn)同步器齒輪輪齒和內(nèi)花鍵齒形的加工。 圖4-33 用筒形拉刀拉削外齒輪表示圖 a)用筒形拉刀拉齒表示圖 b)一片刀圈 c齒廓的切削方式齒厚層剝法1-刀圈 2-工件 3-導(dǎo)向套 4-粗切徑向?qū)觿?-精切齒厚層剝 z-刀圈定位槽76.展成法切削齒面：是利用一對(duì)齒輪副嚙合原理進(jìn)展加工的。 為什么說(shuō)在汽車齒輪加工中，展成法切削圓柱齒輪齒面被廣泛運(yùn)用？ 由于運(yùn)用模數(shù)和壓力角一樣的一把刀具，可以切 制不同齒數(shù)的齒輪。 它既可以切削規(guī)范的直齒、

27、斜齒圓柱齒輪，也可 以切削變位齒輪，并獲得一定的齒輪精度。 77.(一)圓柱齒輪齒面的預(yù)加工1.滾齒：是運(yùn)用交錯(cuò)軸斜齒輪副嚙合原理進(jìn)展切削齒面的。1加工原理 滾齒加工是由一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪嚙合傳動(dòng)原理演化而來(lái)的。當(dāng)滾刀與工件按確定的關(guān)系強(qiáng)迫相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾刀的切削刃便在工件上滾切出齒槽，構(gòu)成漸開(kāi)線齒面。 78. 滾刀是一個(gè)齒數(shù)很少，螺旋角很大的斜齒圓柱齒輪，通常稱為漸開(kāi)線蝸桿。由于漸開(kāi)線齒輪滾刀制造困難，常采用較容易制造的軸截面為直線齒廓的阿基米德滾刀或法截面為直線齒廓的滾刀來(lái)替代。 輪齒齒廓是由有限個(gè)切削刃包絡(luò)線構(gòu)成的，所以輪齒齒廓并非光滑的漸開(kāi)線，而是由有限個(gè)折線構(gòu)成，齒廓存在齒形誤差。因此，

28、滾齒是近似的加工。 79.2) 滾刀的安裝 滾齒時(shí)，滾刀和被加工齒輪必需堅(jiān)持正確的安裝位置。滾刀安裝角 被切削齒輪螺旋角 滾刀導(dǎo)程角 兩者反旋時(shí)取“+號(hào)，同旋時(shí)取“-號(hào)。80.3滾齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)(1)切削運(yùn)動(dòng) n0。(2)分齒運(yùn)動(dòng)。滾刀和被加工齒輪之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，必需嚴(yán)厲堅(jiān)持齒輪副 嚙合的傳動(dòng)關(guān)系。由于滾刀和被加工齒輪的嚙合傳動(dòng)關(guān)系 是由機(jī)床傳動(dòng)鏈強(qiáng)迫保證的，故稱為強(qiáng)迫嚙合的展成法切齒。(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) f。 以在整個(gè)齒寬上切削出漸開(kāi)線齒面。 81.(4)附加運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加工斜齒輪時(shí)，在實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還應(yīng)該有個(gè)附 加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。82.2.插齒1任務(wù)原理：插齒是利用平行軸齒輪副嚙合原理進(jìn)展加工齒

29、面。 圖4-38 插齒原理和齒廓的構(gòu)成1-插齒刀 2-假想齒輪 3-齒坯(工件)83.2)插齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)(1)切削運(yùn)動(dòng) vc(2)分齒運(yùn)動(dòng)(3)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) fr (4)讓刀運(yùn)動(dòng) e84.3.滾齒和插齒的比較滾齒和插齒可以從下面三個(gè)方面進(jìn)展比較。1在加工質(zhì)量方面 滾齒后的齒輪運(yùn)動(dòng)精度高，但齒形精度較低，齒面粗糙度也較大。2在消費(fèi)率方面 從圖4-40可以看出，普通切削小模數(shù)齒輪時(shí)，由于滾齒時(shí)滾刀切入量L1較長(zhǎng)，其任務(wù)行程L就長(zhǎng)，其消費(fèi)率較插齒低。但切削中等以上模數(shù)齒輪或疊加的多個(gè)齒輪時(shí)，應(yīng)插齒時(shí)插齒刀返向空形程損失大，滾齒的消費(fèi)率比插齒約高1.52倍。85.3在運(yùn)用方面 汽車齒輪廠中，粗加工普通采

30、用滾齒，因其運(yùn)動(dòng)精度高，齒形誤差、外表粗糙度可在后續(xù)精加工中減??； 插齒通用性好。 所以廣泛采用滾齒，而插齒普通只作為滾齒的一個(gè)補(bǔ)充，用于不能或不便滾齒的場(chǎng)所。86.(二)圓柱齒輪齒面的精加工 熱處置前的精加工輪齒有剃齒、冷擠齒。1.剃齒 1任務(wù)原理剃齒：是用剃齒刀，利用交錯(cuò)軸斜齒輪副嚙合原理，對(duì)未淬 硬齒輪齒面進(jìn)展精加工的一種切削加工方法。 剃齒刀為一高精度變位斜齒輪圓柱齒輪，為構(gòu)成 切削刃，在齒面上沿漸開(kāi)線方向開(kāi)有假設(shè)干容屑槽。87. 圖4-42 剃齒原理 a)剃齒運(yùn)動(dòng) b)剃齒刀 c)容屑槽1-剃齒刀 2-被剃齒輪 3-可擺開(kāi)任務(wù)臺(tái) 4-靠模 5-滾子 6-切削刃 7-容屑槽 88. 加

31、工時(shí)，剃齒刀裝在剃齒機(jī)主軸上，被剃齒輪裝在任務(wù)臺(tái)上兩頂尖之間，兩者軸線間的夾角為： 分別表示被剃齒輪和剃齒刀節(jié)圓處的螺旋角。 兩者螺旋方向一樣時(shí)取“+號(hào)，相反時(shí)取“-號(hào)。 89. 剃齒時(shí)，在一定的徑向壓力作用下，剃齒刀帶動(dòng)被剃齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成無(wú)側(cè)隙的自在嚙合傳動(dòng)，故剃齒亦稱為自在嚙合傳動(dòng)的展成法剃齒。 根據(jù)交錯(cuò)軸斜齒輪副嚙合傳動(dòng)特點(diǎn)知道，實(shí)際上它們是點(diǎn)嚙合。 在剃齒刀和被剃齒輪相嚙合齒面上沿螺旋線的切線方向存在相對(duì)滑動(dòng)速度vp，就是剃齒時(shí)的切削速度。圖4-43剃齒時(shí)的切削速度 圖4-44 齒面上嚙合點(diǎn)的軌跡90.2剃齒過(guò)程中的運(yùn)動(dòng) 按剃齒時(shí)被剃削齒輪的進(jìn)給方向，常采用的剃齒方法有軸向剃齒、對(duì)角剃

32、齒、切向剃齒和徑向剃齒。采用軸向剃齒的運(yùn)動(dòng)如下： (1)切削運(yùn)動(dòng) vp即為切削速度，剃齒刀高速正反旋轉(zhuǎn)，以剃 削被剃齒輪的兩齒面。 (2)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) vf 剃削整個(gè)齒寬 (3)徑向(垂直)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 為切去全部加工余量 剃齒時(shí)任務(wù)臺(tái)軸向往復(fù)進(jìn)給構(gòu)成分切削行程和光整行程。 剃齒是自在嚙合傳動(dòng)的展成法加工，不能修正運(yùn)動(dòng)精度誤差，但能修正齒形誤差和齒向誤差。因此，剃齒前多采用滾齒。 剃齒過(guò)程是切削和擠壓的綜合過(guò)程。 由于刀刃無(wú)后角，這條曲線上的切削刃先后參與切削中，刀后面便產(chǎn)生擠壓被剃齒面的景象。91. 3齒廓中凹 消費(fèi)實(shí)際闡明，采用實(shí)際正確的漸開(kāi)線齒廓的剃齒刀，不能剃出準(zhǔn)確的漸開(kāi)線齒廓，經(jīng)常出如今節(jié)圓附近齒廓凹入深度約為0.010.03mm左右。 產(chǎn)生的緣由：1)在節(jié)圓處接觸點(diǎn)少，壓強(qiáng)大，切削量也大;2)剃齒刀在節(jié)圓附近的相對(duì)滑移速度小，這意 味著切屑變形和切削力傳送時(shí)間加長(zhǎng)，使剃 齒刀多剃去一些金屬。 假設(shè)要糾正這一缺陷，必需對(duì)剃齒刀齒進(jìn)展相應(yīng)修正。圖4-46 剃齒時(shí)齒廓中凹 及其緣由的分析92. 在汽車遷延機(jī)變速器(箱)內(nèi)內(nèi)齒