機(jī)械制造1_第七章-機(jī)械零件的精密加工方法課件

1、第七章機(jī)械零件的精密加工方法第一節(jié)概述第二節(jié)平面的精密加工第三節(jié)外圓表面的精密加工第四節(jié)孔的精密加工第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工一、精密加工與超精密加工的概念1.一般加工2.精密加工3.超精密加工二、精密加工、超精密加工的一般原則(1)創(chuàng)造性原則就是用“以粗干精”的原則，即用低精度的設(shè)備和工具，借助于工藝手段加工出高精度的工件的創(chuàng)造性加工原則。(2)微量切除原則要獲得高精度，一定要實(shí)現(xiàn)與此精度相適應(yīng)的微量切除。第一節(jié)概述(3)穩(wěn)定加工原則要實(shí)現(xiàn)精密加工和超精密加工，必須排除來自工藝系統(tǒng)及其他外界因素的干擾，才能穩(wěn)定地進(jìn)行加工，同時(shí)還要有相應(yīng)的高凈化的工作環(huán)境。(4)測(cè)量精度應(yīng)高于加工精度精密測(cè)量

2、是實(shí)現(xiàn)精密加工、超精密加工的前提，一定精度的加工必須有相應(yīng)更高的測(cè)量技術(shù)和裝置。第一節(jié)概述圖7-1平面磨削方式a)臥軸矩臺(tái)平面磨床磨削b)臥軸圓臺(tái)平面磨床磨削c)立軸圓臺(tái)平面磨床磨削d)立軸矩臺(tái)平面磨床磨削一、平面磨削1.平面磨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用2.平面磨削方式第二節(jié)平面的精密加工二、平面刮研1.平面刮研的方法2.平面刮研的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用1)刮研精度高，方法簡(jiǎn)單，不需復(fù)雜的設(shè)備和工具，常用于加工各種機(jī)床的導(dǎo)軌面及檢驗(yàn)平板。2)刮研勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作技術(shù)高，生產(chǎn)率低，常用于單件小批量生產(chǎn)及修理車間。3)刮研后的表面實(shí)際由許多微小凸面(點(diǎn))所組成，其凹部可貯存潤(rùn)滑油，使?jié)櫥浜厦婢哂辛己玫臐?rùn)滑條件。

3、第二節(jié)平面的精密加工圖7-2研磨時(shí)磨粒的切削作用a)加工韌性材料b)加工脆性材料三、平面研磨四、平面拋光第二節(jié)平面的精密加工第三節(jié)外圓表面的精密加工一、研磨1.研磨方法圖7-3外圓研具a)粗研具b)精研具(1)手工研磨研磨外圓時(shí)，工件夾持在車床卡盤上或用頂尖支承，作低速回轉(zhuǎn)，研具套在工件上，在研具和工件之間加入研磨劑，然后用手推動(dòng)研具作往返運(yùn)動(dòng)。(2)機(jī)器研磨機(jī)器研磨在研磨機(jī)上進(jìn)行，效率高，適用于批量生產(chǎn)方式。2.嵌砂與無嵌砂研磨(1)嵌砂研磨研具材料比工件軟，組織均勻，具有一定彈性、變形小、表面無斑點(diǎn)等特點(diǎn)。(2)無嵌砂的研磨研具材料較硬，而磨粒較軟(如氧化鉻)。3.研磨劑和研具(1)研磨劑

4、研磨劑應(yīng)包含磨料、研磨液和輔助材料。1)磨料：應(yīng)具有高硬度、高耐磨性；磨粒要有適當(dāng)?shù)匿J利性，在加工中破碎后仍能保持一定的鋒刃；磨粒的尺寸要大致相近，使加工中盡可能有均一工作磨粒。第三節(jié)外圓表面的精密加工表7-1研磨常用磨料2)研磨液：研磨液使磨料在研具表面上均勻散布，承受一部分研磨壓力，以減少磨粒破碎，并兼有冷卻、潤(rùn)滑作用。3)輔助材料：輔助材料能使工件表面氧化物薄膜破壞，提高研磨效率。第三節(jié)外圓表面的精密加工(2)研具研磨工具簡(jiǎn)稱為研具，其作用是使研磨劑賴以暫時(shí)固著或獲得一定的研磨運(yùn)動(dòng)，并將自身的幾何形狀按一定的方式傳遞到工件上。4.研磨特點(diǎn)二、超精加工1.超精加工工作原理第三節(jié)外圓表面的精

5、密加工圖7-4超精加工運(yùn)動(dòng)2.超精加工的特點(diǎn)1) 超精加工磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜，能由切削過程過渡到光整拋光過程，表面粗糙度達(dá)Ra0.010.04m。2)超精加工磨條的粒度極細(xì)，只能切削工件凸峰，所以加工余量極小，一般為0.0050.0025mm。3)超精加工磨條高速往復(fù)振動(dòng)，其微刃兩面切削，磨屑易于清除，不會(huì)在加工表面形成劃痕。4) 超精加工切削加工精度低，磨條壓力小，工件表面不易發(fā)熱，不會(huì)燒傷表面，也不易使工件表面變形；即使變形，其變形表面層相當(dāng)薄，一般不大于0.0025mm。5)經(jīng)超精加工的表面層耐磨性好。第三節(jié)外圓表面的精密加工圖7-5滾壓加工示意圖a)滾輪滾壓b)滾珠滾壓2.滾壓加工特點(diǎn)1

6、)滾壓前道工序表面粗糙度值不大于Ra5m。第三節(jié)外圓表面的精密加工三、滾壓1.滾壓加工原理2)滾壓能減小表面粗糙度值，滾壓后的表面粗糙度為Ra0.630.16m。3)滾壓能強(qiáng)化零件加工表面，但其形狀精度及相互位置精度主要取決于前道工序。4)滾壓的對(duì)象一般只適宜塑性金屬材料，并要求材料組織均勻。5)滾壓加工生產(chǎn)率高，工藝范圍廣，不僅可以用來加工外圓表面，也可以用來加內(nèi)孔、端面。第三節(jié)外圓表面的精密加工第四節(jié)孔的精密加工一、磨孔1.磨孔的工藝特點(diǎn)1)砂輪直徑受到工件孔徑尺寸較小的限制，所以磨削速度低，損耗快，磨削生產(chǎn)率低。2)砂輪軸受到工件孔徑和長(zhǎng)度的限制，剛性差，容易產(chǎn)生振動(dòng)，從而影響加工質(zhì)量，

7、磨孔的公差等級(jí)為IT9IT7；表面粗糙度為Ra0.325m。3)砂輪與工件接觸面積大，單位面積的壓力小，砂輪顯得硬些，且切削液不易進(jìn)入磨削區(qū)，磨屑排除困難，所以容易發(fā)生燒傷。2.磨孔方法圖7-6普通內(nèi)圓磨床的磨削方法第四節(jié)孔的精密加工圖7-7微調(diào)鏜刀1套筒2刻度導(dǎo)套3帶小螺距螺紋刀桿4刀片5墊圈6夾緊螺釘7彈簧8鍵9鏜桿二、精細(xì)鏜第四節(jié)孔的精密加工圖7-8珩磨運(yùn)動(dòng)及其切削軌跡a)成形運(yùn)動(dòng)b)一根油石在雙行程中的切削軌跡1、2、3、4形成紋痕的順序網(wǎng)紋交叉角三、珩磨第四節(jié)孔的精密加工圖7-9珩磨頭的結(jié)構(gòu)1螺母2預(yù)緊彈簧3錐體4頂銷5頭體6墊塊7油石8彈簧卡箍第四節(jié)孔的精密加工四、研磨1)精度可達(dá)

8、IT6以上，表面粗糙度為Ra0.160.01m。2)不能修正孔的位置誤差，孔的位置精度只能由前工序保證。3)生產(chǎn)率較低。4)對(duì)中小尺寸的孔，研磨余量約為0.25mm。圖7-10研磨棒第四節(jié)孔的精密加工圖7-11滾壓加工a)滾壓過程b)滾壓表面五、滾壓第四節(jié)孔的精密加工第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工一、剃齒1.剃齒原理1)剃齒刀的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2)工件沿軸向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3)工件每往復(fù)一次后的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2.剃齒的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用1)剃齒機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但是由于剃齒刀與被加工齒輪沒有強(qiáng)制嚙合運(yùn)動(dòng)，因此，對(duì)齒輪切向誤差的修正能力差。2)剃齒加工精度主要取決于剃齒刀。3)剃齒加工效率高，剃齒刀壽命

9、長(zhǎng)，因此，加工成本低。3.保證剃齒質(zhì)量應(yīng)注意的問題(1)齒輪材料要求材料密度均勻，無局部缺陷，韌性不得過大，以免出現(xiàn)滑刀和啃刀現(xiàn)象，影響表面粗糙度。(2)剃前齒輪精度剃齒精度受剃齒前齒輪精度的影響。(3)剃齒余量剃齒余量的大小，對(duì)加工質(zhì)量及生產(chǎn)率有一定影響。(4)剃齒刀的選用剃齒刀的精度分為A、B、C三級(jí)，分別加工6、7、8級(jí)精度的齒輪。(5)剃齒后的齒形誤差與剃齒刀齒廓修研剃齒后的齒輪齒形有時(shí)出現(xiàn)分度圓附近凹入，一般在0.03mm左右。表7-2剃齒余量(單位：mm)第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工圖7-12齒輪式珩齒法二、珩齒1.珩齒原理第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工圖7-13蝸桿式珩齒法2.珩磨加工的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工1)與剃齒相比，由于珩磨輪表面有磨料，所以珩齒可以精加工淬硬齒輪，可得到較小的表面粗糙度值和較高的齒面精度。2)因?yàn)殓颀X與剃齒同屬齒輪自由嚙合，因而修正齒輪的切向誤差能力有限。3)蝸桿形珩磨輪的齒面比剃齒刀簡(jiǎn)單，且易于修磨，珩磨輪精度可高于剃齒刀的精度。三、磨齒1.磨齒加工原理2.磨齒加工的特點(diǎn)及應(yīng)用四、擠齒1.擠齒原理第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工圖7-14擠齒原理第五節(jié)圓柱齒輪齒面的精加工2.擠齒特點(diǎn)1)精度為67級(jí)，齒面的表面粗糙度值較小，一