機械工藝基礎(chǔ)第五章 典型形面的加工

第五章典型形面的加工主要內(nèi)容：

外圓、孔、平面和齒輪的加工形面形成的主要方法(1)軌跡法工件表面的發(fā)生線(母線和導(dǎo)線)均由軌跡運動生成。(2)成型法工件的一條發(fā)生線是通過刀刃的形狀直接獲得。軌跡法和成形法（3）相切法工件的一條發(fā)生線是通過刀刃運動軌跡的包絡(luò)線。如圖5-2(c)所示，刀刃（點1）作回轉(zhuǎn)運動，其回轉(zhuǎn)軸線按照一定的規(guī)律作軌跡運動3刀刃切削點運動軌跡的包絡(luò)線形成發(fā)生線2。

(4)范成法其工件的一條發(fā)生線也是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線，且包絡(luò)線需要通過刀具與工件之間的范成運動來生成。如圖5-2(d)所示，刀具刀刃的形狀為一條直線1，通過刀具的運動與工件的運動所組合而成的范成運動3，使切削刃1相對與工件的位置按確定的規(guī)律變化，形成共軛發(fā)生線2，共軛發(fā)生線2是切削線1的包絡(luò)線。各種形式的齒輪，鏈輪大多數(shù)采用范成法加工。相切法獲得零件尺寸和位置精度的加工方法1，試切法2，調(diào)整法3，定尺寸刀具法4，自動控制法5.1外圓（柱）表面的加工

外圓表面的技術(shù)要求：(1)尺寸精度包括外圓面直徑和長度的尺寸精度。(2)形狀精度包括圓度、圓柱度(和軸線的直線度等。)(3)位置精度包括與其他外圓面(或孔)間的同軸度，以及與規(guī)定平面間垂直度和徑向圓跳動等。(4)表面質(zhì)量包括粗糙度(表面層的加工硬化、金相組織變化和殘余應(yīng)力等)外圓（柱）面主要加工方法車削磨削車－銑(車銑加工視頻/2分22秒）光整加工5.1.1車削能達(dá)到的經(jīng)濟精度:IT7（IT6），Ra1.6~3.2（Ra0.8~1.6）工藝特點：生產(chǎn)效率高刀具簡單連續(xù)切削，加工過程平穩(wěn)應(yīng)用廣泛，可以加工各種回轉(zhuǎn)面車削工藝范圍1．粗車一般粗車加工精度可達(dá)到IT10~ITl3，表面粗糙Ra12.5~6.3μm。粗車外圓表面也可以作為不重要表面或次要表面的最終工序。2．半精車半精車的加工精度可達(dá)IT9~IT10，表面粗糙度為Ra3.2~6.3μm。外圓表面的半精車的主要目的是為零件的精加工做準(zhǔn)備，也可以作為外圓表面的最終加工工序。3．精車精車的加工精度可達(dá)IT7~IT8，表面粗糙度為Ra0.8~3.2μm。外圓表面的精車可作為表面加工的最終工序或光整加工的預(yù)加工。4．精細(xì)車精細(xì)車的加工精度可達(dá)IT6~IT7，表面粗糙度為Ra0.2~0.8μm，因此常作為終加工工序。對于小型有色金屬零件，高速精細(xì)車是主要加工方法，并可獲得比加工鋼和鑄鐵更低的表面粗糙度值(Ra0.1~0.4μm)。精細(xì)車所使用的車床應(yīng)具備較高的精度和剛度。關(guān)于車削工藝說明教材沒有系統(tǒng)講，只講了一個特例。

圖5－7的刀具參數(shù)圖5－8的刀具結(jié)構(gòu)均無普遍意義5.1.2外圓（柱）表面的磨削1，決定砂輪特性的5個主要因素：2，磨粒的磨削過程3，磨削工藝特點4，外圓磨削方法1決定砂輪特性的5個主要因素磨料粒度結(jié)合劑硬度組織砂輪的結(jié)構(gòu)磨料的分類氧化鋁類（剛玉類）碳化硅類超硬磨料類（金剛石、立方氮化硼）系列名稱代號性能適用范圍剛玉棕剛玉白剛玉鉻剛玉AWAPA棕褐色,硬度低,韌性較好白色,較A硬度高,磨粒鋒利,韌性差玫瑰紅色，韌性比WA好磨削碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵與青銅磨削淬硬的高碳剛、合金鋼、高速鋼，磨削薄壁零件、成形零件。磨削高速鋼、不銹鋼，成形磨削，刀具刃磨，高表面質(zhì)量磨削碳化物黑碳化硅綠碳化硅CGC黑色帶光澤，比剛玉類硬度高，導(dǎo)熱性好，但韌性差綠色帶光澤，較C硬度高，導(dǎo)熱性好，韌性較差磨削鑄鐵，黃銅、耐火材料及非金屬材料磨削硬質(zhì)合金、寶石、光學(xué)玻璃超硬磨粒人造金剛石立方氮化硼DCBN白色、淡綠、黑色，硬度最高，耐熱性較差棕褐色，硬度僅次于D，韌性較D好磨削硬質(zhì)合金、寶石、光學(xué)玻璃陶瓷等高硬度材料磨削高性能高速鋼、不銹鋼，耐熱鋼幾其他難加工材料磨料的類型及其用途類別粒度號適用范圍磨粒8#10#12#14#16#20#22#24#荒磨30#36#40#46#一般磨削，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.8μm54#60#70#80#90#100#半精磨、粗磨和成形，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.8~0.16μm120#150#180#220#240#精磨、精密磨、超精磨、成形磨、刀具刃磨、珩磨微粉W63W50W40W28精磨、精密磨、超精磨、珩磨、螺紋磨W20W14W10W7W5W5W3.5W2.5W1.5W1.0W0.5超精密磨、鏡面磨、精研，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.05~0.012μm粒度及其適用范圍名稱代號特性適用范圍陶瓷V耐熱，耐油和耐酸、堿，強度較高，但性能較脆除薄片砂輪外，能制成各種砂輪樹脂B強度高，富有彈性，具有一定拋光作用，耐熱性較差，不耐酸堿荒磨砂輪，磨窄槽、切斷用砂輪，高速砂輪，鏡面磨砂輪橡膠R強度高，彈性更好，拋光作用好，耐熱性差，不耐油和酸，易堵塞磨削軸承溝道砂輪，無心磨導(dǎo)輪，切割薄片砂輪，拋光砂輪結(jié)合劑及其選擇硬度及其選擇等級超軟軟中軟中中硬硬超硬代號DEFGHJKLMNPORSTY選擇磨未淬硬鋼選用L~N,磨淬火合金鋼選用H~K，高表面質(zhì)量磨削時選用K~L，刃磨硬質(zhì)合金刀具選用H~J組織號01234567891011121314磨粒率（%）626058565452504846444240383634用途成形磨削，精密磨削磨削淬火鋼，刀具刃磨磨削韌性大而硬度不高的材料組織砂輪選用1，磨鋼料選剛玉類砂輪，磨鑄鐵，硬質(zhì)合金及非金屬材料等選碳化硅類砂輪2，磨硬材料選用軟砂輪，磨軟材料選較硬的砂輪3，精磨選細(xì)粒度的砂輪，粗磨粗粒度的砂輪4，磨軟而韌的材料選較疏松的砂輪2磨粒的磨削過程3個階段滑擦刻劃切削

磨削過程和工藝參數(shù)（視頻）3磨削工藝特點

1．精度高、表面粗糙度小

2．砂輪有自銳作用。3．磨削的徑向磨削力Fy大Fy作用在工藝系統(tǒng)剛性較差的方向上。因此，加工剛性較差的工件時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。4．磨削溫度高

磨削時切削速度高，再加上磨粒多為負(fù)前角，擠壓和摩擦嚴(yán)重，產(chǎn)生的切削熱多，加上砂輪的導(dǎo)熱性很差，大量的磨削熱在磨削區(qū)形成瞬時高溫．容易造成工件表面燒傷和微裂紋。因此，磨削時應(yīng)采用大量的切削液以降低磨削溫度。4外圓磨削方法1）.中心磨削法中心磨削法是在外圓磨床上以工件的兩頂尖孔定位進(jìn)行外圓磨削。（1）縱向進(jìn)給磨削法

（2）切入磨削法2）無心磨削法（1）貫穿磨削（縱磨）F5－13，P70（2）切入磨削（橫磨）磨削能達(dá)到的加工精度尺寸精度：IT4左右粗糙度：Ra0.2左右5.1.3外圓表面的精加工及光整加工砂帶磨珩磨研磨拋光可以達(dá)到很高的幾何精度和很低的粗糙度5.2孔加工加工孔的常用工藝方法：鉆－－－在無孔的毛坯加工出孔的唯一方法擴鉸拉鏜磨光整加工