各种加工方法能达到的表面粗糙度
各种加工方法能达到表面粗糙度
各种加工方法能达到的表面粗糙度由于机械加工表面质量对机器零件的使用性能如耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合性质、抗腐蚀性能以及精度的稳定性能有很大的影响,因此对机器零件的重要表面应提出一定的表面质量要求。
加工表面质量包括两个反复面的内容:(1)已加工表面的几何形状特征,主要指已加工表面的粗糙度、波度和纹理方向。
(2)已加工表面层的物理品质,主要包括表面层的加工硬化程度及冷硬层深度,表面层残余应力的性质、大小及分布状况,加工表面层的金相组织变化。
已加工表面粗糙度1. 表面粗糙度的形成原因及降低措施(1)切削加工表面粗糙度形成原因1)几何因素,几何因素所产生的表面粗糙度主要决定于残留面积高度(见图3-1中的H)。
图3-1 车削时的残留面积高度2)物理因素,切削加工后表面的实际粗糙度最大值往往高于残留面积高度,这主要是因为在切削加工过程中还存在各种物理因素的影响。
这些物理因素主要是积屑瘤、鳞刺、金属材料的塑性变形,以及工艺系统的振动等。
(2)降低切削加工表面粗糙度的措施1)刀具方面,增大刀尖圆弧半径rε,减小主偏角kr及副偏角k′r;使用长度比进给量稍大一些的修光刃(k′r=0°);提高刀具刃磨质量,减小刀具前、后到面的粗糙值(抛光至μm以下);采用较大的前角y0加工塑性大的材料;限制副刀刃上的磨损量;选用细粒的硬质合金切削谈素工具钢,用金刚石或矿物陶瓷刀具加工有色金属,高速钢刀具采用TiN涂层等。
2)工件方面,切削低碳钢、低合金钢时,对工件进行调质处理;加工中碳钢及中碳合金钢时,若采用较高切削速度,工件应为珠光体组织,若采用较低切削速度,工件应为片状珠光体加细晶粒的铁素体组织;易切削钢中应含有硫、铅等元素;灰铸铁中石墨的颗粒尺寸应小。
3)切削条件反复面,以较高的切削速度切削塑性材料,减小进给量(见图3-2);采用高效切削液;提高机床运动精度,增强工艺系统刚度等。
图3-2 切削速度及进给量对表面粗糙度的影响工件:35钢,刀具:YT15,切削深度a p= (3)磨削表面粗糙形成原因及降低措施磨削表面粗糙度形成原因既有几何因素(残留面积),也有塑性变形、软化、微熔等物理因素,以及工艺系统振动的印象,因此降低磨削表面粗糙度的主要措施是:1)砂轮特性方面,采用细粒度砂轮(砂轮粒度号一般不超过80号,常用的是46~60号);根据工件材料、磨料等选择适宜的砂轮轮硬度(通常选用中软砂轮);刚玉或氧化铝类砂轮适于磨削各种钢制零件,碳化硅类砂轮适于磨削硬质合金、铸铁、黄铜、铝等,人造金刚石砂轮适于加工光学玻璃、陶瓷,立方氮化硼砂轮可用于磨削高硬度、高强度钢;组织紧密的砂轮适用于精磨、成形磨削,中等组织的砂轮适用于一般磨削,疏松组织的砂轮适用于粗磨、平面磨、内圆磨、以及热敏感性较强的材料、软金属和薄壁工件的磨削;增大砂轮宽度,采用直径较大砂轮等。
各种加工方法的经济精度和表面粗糙度
各种加工方法能够达到的尺寸的经济精度表1 孔加工的经济精度表2 圆锥形孔加工的经济精度表3 圆柱形深孔加工的经济精度表4 花键孔加工的经济精度表5 外圆柱表面加工的经济精度表6 端面加工的经济精度(mm)表7 用成形铣刀加工的经济精度(mm)注:指加工表面至基准的尺寸精度。
表8 同时加工平行表面的经刘精度(mm)注:指两平行表面距离的尺寸精度。
表9 平面加工的经济精度注:1 表内资料适用于尺寸<1m,结构刚性好的零件加工,用光洁的加工表面作为定位和测量基准。
2 端铣刀铣削的加工精度在相同的条件下大体上比圆柱铣刀铣削高一级。
3 细铣仅用于端铣刀铣削。
表10 公制螺纹加工的经济精度表11 花键加工的经济精度表12 齿形加工的经济精度各种加工方法能够达到的形状的经济精度表13 平面度和直线度的经济精度表14 圆柱形表面形状精度的经济精度注:形状精度等级的公差值见附表2、3。
表15 曲面加工的经济精度表16 在各种机床上加工时形状的平均经济精度各种加工方法所能够达到的相互位置的经济精度表17 平行度的经济精度表18 端面跳动和垂直度的经济精度表19 同轴度的经济精度表20 轴心线相互平行的孔的位置经济精度注:对于钻、卧镗及组合机床的镗孔偏差同样适用于铰孔。
表21 轴心线相互垂直的孔的位置经济精度注:在镗空间的垂直孔时,中心距误差可按上式相应的找正方法选用。
各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度表22 各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度各类型面的加工方案及经济精度表23 外圆表面加工方案表24 孔加工方案表25 平面加工方案——机械篇标准公差及形位公差附表1 标准公差值注:基本尺寸小于1mm时,无IT14至IT18。
13 22-4-25 10:32附表2 平面度、直线度公差值附表3 圆度、圆柱度公差值附表4 平行度、垂直度、倾斜度公差值附表5 同轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值参考文献1 《金属机械加工工艺人员手册》修订本上海科学技术出版社1981年2 《机械制造工艺学》顾崇衔等编著陕西科学技术出版社1982年3 《航空机械设计手册》第三机械工业部612所编1979年4 《机械制造工艺学课程设计简明手册》华中工学院机械制造工艺教研室编1981年5 《机械工程手册》第46篇机械工业出版社1981年6 《圆柱齿轮加工》上海科学技术出版社1979年切削用量切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。
表面粗糙度基础知识
表面粗糙度基础知识表面粗糙度是机械加工中评定零件表面质量的一个重要指标,它在一定程度上反映了零件的加工质量。
它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、接触刚度及抗疲劳能力都有影响。
Roughness, an important index of surface quality of component, reflects the machining quality of component and affects the fitting property, wearability, anti-corrosion, tightness, rigidity and anti-fatigue capability of component.零件的表面过于粗糙,会造成接触刚度降低、耐磨性差、疲劳强度和耐蚀性下降,配合性质改变:相对运动件的表面粗糙度过细,不易储存润滑油,加重磨损,同时过细的表面还将大大提高制造成本。
为了反映零件使用性能要求,对零件表面可以采用一个或几个表面粗糙度评定参数。
如下图所示:图1:21-13 轴1 表面粗糙度的定义和评定参数Definition and parameter of roughness表面粗糙度是指加工表面上具有的较小的间距和峰谷所组成的微观几何特性。
一般由所采用的加工方法和其他因素形成。
Caused by machining and other factors.表面粗糙度的评定参数:轮廓算数平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry。
表1:术语及定义Table 1: terms and definitionTerm Definition DiagramRemarks轮廓算数平均偏差Ra 在取样长度内轮廓绝对值的算术平均值Ra=微观不平度十点高度Rz 在取样长度内5个最大的轮廓峰值与5个最小的轮廓谷深的平均值之和Rz=+轮廓最大高度Ry 在取样长度轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离2 表面粗糙度的基本符号及含义2.1基本符号basic sign表示表面可用任何方法获得,当不加注粗糙度数值或有关说明(如表面处理、局部热处理)时,仅适用简化代号标注。
各种加工工艺能够达到的零件表面粗糙度
本文中详细整理了不同的加工工艺所能达到的表面粗糙度,使用者可根据表格自行查询:
加 工 方 法
表面粗糙度
Ra/μm
Rz/μm
自动气割、带锯或圆盘锯割断
>10~80
>40~320
切 断
车
>10~80
>40~320
铣
>10~40
>40~160
砂 轮
>1.25~5
>6.3~20
黄铜、青铜
>0.32~1.25
>1.6~6.3
细 铰
钢
>0.16~1.25
>0.8~6.3
轻合金
>0.32~1.25
>1.6~6.3
黄铜、青铜
>0.08~0.32
>0.4~1.6
端铣刀
铣削
粗
>2.5~20
>10~80
精
>0.32~5
>1.6~20
细
>0.16~1.25
>0.8~6.3
高速铣削
粗
>0.63~2.5
>0.4~1.6
砂布抛光
>0.08~2.5
>0.4~10
电抛光
>0.01~2.5
>0.05~10
螺纹加工
切 削
板牙、丝锥、
自开式板牙头
>0.63~5
>20~3.2
车刀或梳
刀车、铣
>0.63~10
>3. 2~40
磨
>0.16~1.25
>0.8~6.3
研 磨
>0.04~1.25
>0.2~6.3
滚 轧
搓丝模
>0.8~6.3
圆柱铣
刀铣削
粗
>2.5~20
加工方法.表面粗糙度表
各种加工方法能达到的表面粗糙度(Ra/µm) 加工方法 自动气割,带锯或圆盘锯 车 铣 切断 砂轮 粗车 金属 非金属 金属 精车 非金属 精 密 车 ( 金 刚 石 金属 车 ) 非金属 粗车 金属 半精车 非金属 金属 精车 非金属 金属 精密车 非金属 一次行程 二次行程 半精车 表面粗慥度 50-12.5 50-12.5 25-12.5 3.2-1.6 12.5-3.2 6.3-3.2 3.2-1.6 3.2-0.8 1.6-0.4 0.8-0.2 0.4-0.1 12.5-6.3 6.3-3.2 6.3-1.6 6.3-1.6 6.3-1.6 0.8-0.4 0.8-0.2 12.5 6.3-3.2 0.8-0.2 12.5-3.2 3.2-0.8 0.8-0.4 12.5-3.2 3.2-0.4 0.8-0.2 1.6-0.8 0.4-0.2 3.2-0.8 0.4-0.05 0.8-0.1 0.1-0.05 ﹤0.025 加工方法 ≤Φ 15mm 钻 >Φ 15mm 粗(有表皮) 扩孔 精 鍃倒角(孔) 带导向的鍃平面 粗镗 金属 半精镗 非金属 金属 精镗 非金属 精密镗(金 金属 刚 石 镗 ) 非金属 镗孔 高速镗 钢 半精铰 黄铜 铸铁 钢,轻合金 精铰 黄铜,青铜 钢 轻合金 铰孔 精密铰 黄铜,青铜 精 精密 砂带抛光 砂布抛光 抛光 电抛光 板牙,丝锥 车或铣 磨 切削 研磨 搓丝磨 螺纹加工 滚轧 滚丝磨 滚压加工 表面粗慥度 6.3-3.2 25-6.3 12.5-6.3 6.3-1.6 3.2-1.6 6.3-3.2 12.5-6.3 6.3-3.2 6.3-1.6 3.2-0.8 1.6-0.4 0.8-0.2 0.4-0.2 0.8-0.2 6.3-3.2 6.3-1.6 3.2-0.8 1.6-0.8 0.8-0.4 0.8-0.2 0.8-0.4 0.2-0.1 0.8-0.1 0.1-0.025 0.2-0.1 1.6-0.1 1.6-0.012 3.2-0.8 6.3-0.8 0.8-0.2 0.8-0.05 1.6-0.8 1.6-0.2 0.4-0.05 加工方法
各种加工方法对应表面粗糙度值
用普通材料和一般生产过程所能得到的典型粗糙度数值
粗糙度等级Ra
表面状况 加工方法举例
应用举例
50(▽1)
明显可见的刀痕 25(▽2) 可见的刀痕 12.5(▽3) 粗面
微见的刀痕 粗加工 锯断、粗车、粗铣、粗刨、钻孔及用粗锉刀、粗砂轮加工
不接触表面或不重要的接触面。
如螺栓孔、机座底面等 6.3(▽4)
可见加工痕迹 3.2(▽5) 微见加工痕迹 1.6(▽6) 半光面
看不见加工痕迹 半精加工 精车、精铣、粗铰、粗拉、精刨、扩孔、粗镗、粗磨、精锉、粗刮。
不产生相对运动的接触面或相对运动速度不高的接触面。
如键和键槽的工作面机盖与机体的结合面
0.8(▽7)
可辩加工痕迹方向 0.4(▽8) 微辩加工痕迹方向 0.2(▽9) 光面
不可辩加工痕迹方向 精加工
金刚石车刀的精车、精镗、精磨、精刮、粗研、精铰、精拉削、挤压、粗珩
相对运动速度较高的接触面,要求很好密合的接触面。
如齿
轮的工作面轴承的重要表面。
0.1(▽10) 暗光泽面 0.05(▽11) 亮光泽面 0.025(▽12) 镜状光泽面 0.0125(▽13) 雾状光泽面 0.006(▽14)
最光面
镜面
光加工 抛光、细磨、精研、精珩、超精加工。
极重要的摩擦表面。
如发动机气缸内表面、精密量具的工作表面。
各种加工方法表面光洁度
1、一般车床的加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.2、钻床用于钻孔加工精度可达IT13~IT11,表面粗糙度Ra80~Ra20;用于扩孔精度达IT10,表面粗糙度Ra10~Ra5.;用于铰孔精度可达IT7,表面粗糙度Ra5~ra1.25。
3、铣床加工精度一般为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra6.3~Ra1.6.4、刨床加工精度为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.5、磨床加工精度一般为IT6~IT5,表面粗糙度为Ra0.8~Ra0.1.0.012—花△13(为最精确)0.025—花△120.05—花△110.1—花△100.2—花△90.4—花△80.8—花△71.6—花△63.2—花△56.3—花△412.5—花△325—花△250—花△1100—花△0(为最粗糙)中国与美国的表面粗糙度(光洁度)对照表表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分,据GB 3505摘录:表面粗糙度参数及其数值(Surface Roughness Parameters and their Values)常用的3个分别是:轮廓算数平均偏差(Ra)--arithmetical mean deviation of the profile;微观不平度十点高度(Rz)--the point height of irregularities;轮廓最大高度(Ry)--maximum height of the profile。
Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
Rz--在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。
Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
如果图面没标注粗糙度选用Ra /Rz /Ry 的情况下默认为Ra。
中美表面粗糙度(光洁度)对照表中国旧标准 ( 光洁度 ) 中国新标准 (粗糙度)Ra 美国标准 (微米)Ra 美国标准(微英寸)Ra▽ 4 6.3 8.00 3206.30 250▽ 5 3.2 5.00 2004.00 1603.20 125▽ 6 1.6 2.50 1002.00 801.60 63▽ 7 0.8 1.25 501.00 400.80 32▽ 8 0.4 0.63 250.50 200.40 16表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。
各种加工方法表面光洁度
1、一般车床的加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.2、钻床用于钻孔加工精度可达IT13~IT11,表面粗糙度Ra80~Ra20;用于扩孔精度达IT10,表面粗糙度Ra10~Ra5.;用于铰孔精度可达IT7,表面粗糙度Ra5~ra1.25。
3、铣床加工精度一般为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra6.3~Ra1.6.4、刨床加工精度为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.5、磨床加工精度一般为IT6~IT5,表面粗糙度为Ra0.8~Ra0.1.0.012—花△13(为最精确)0.025—花△120.05—花△110.1—花△100.2—花△90.4—花△80.8—花△71.6—花△63.2—花△56.3—花△412.5—花△325—花△250—花△1100—花△0(为最粗糙)中国与美国的表面粗糙度(光洁度)对照表表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分,据GB 3505摘录:表面粗糙度参数及其数值(Surface Roughness Parameters and their Values)常用的3个分别是:轮廓算数平均偏差(Ra)--arithmetical mean deviation of the profile;微观不平度十点高度(Rz)--the point height of irregularities;轮廓最大高度(Ry)--maximum height of the profile。
Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
Rz--在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。
Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
如果图面没标注粗糙度选用Ra /Rz /Ry 的情况下默认为Ra。
中美表面粗糙度(光洁度)对照表中国旧标准 ( 光洁度 ) 中国新标准 (粗糙度)Ra 美国标准 (微米)Ra 美国标准(微英寸)Ra▽ 4 6.3 8.00 3206.30 250▽ 5 3.2 5.00 2004.00 1603.20 125▽ 6 1.6 2.50 1002.00 801.60 63▽ 7 0.8 1.25 501.00 400.80 32▽ 8 0.4 0.63 250.50 200.40 16表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。
各种加工方法表面光洁度
1、一般车床的加工精度可达IT8~IT7,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.2、钻床用于钻孔加工精度可达IT13~IT11,表面粗糙度Ra80~Ra20;用于扩孔精度达IT10,表面粗糙度Ra10~Ra5.;用于铰孔精度可达IT7,表面粗糙度Ra5~ra1.25。
3、铣床加工精度一般为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra6.3~Ra1.6.4、刨床加工精度为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra25~Ra1.6.5、磨床加工精度一般为IT6~IT5,表面粗糙度为Ra0.8~Ra0.1.0.012—花△13(为最精确)0.025—花△120.05—花△110.1—花△100.2—花△90.4—花△80.8—花△71.6—花△63.2—花△56.3—花△412.5—花△325—花△250—花△1100—花△0(为最粗糙)中国与美国的表面粗糙度(光洁度)对照表表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分,据GB 3505摘录:表面粗糙度参数及其数值(Surface Roughness Parameters and their Values)常用的3个分别是:轮廓算数平均偏差(Ra)--arithmetical mean deviation of the profile;微观不平度十点高度(Rz)--the point height of irregularities;轮廓最大高度(Ry)--maximum height of the profile。
Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
Rz--在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。
Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
如果图面没标注粗糙度选用Ra /Rz /Ry 的情况下默认为Ra。
中美表面粗糙度(光洁度)对照表中国旧标准 ( 光洁度 ) 中国新标准 (粗糙度)Ra 美国标准 (微米)Ra 美国标准(微英寸)Ra▽ 4 6.3 8.00 3206.30 250▽ 5 3.2 5.00 2004.00 1603.20 125▽ 6 1.6 2.50 1002.00 801.60 63▽ 7 0.8 1.25 501.00 400.80 32▽ 8 0.4 0.63 250.50 200.40 16表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。
各种加工方法能达到的表面粗糙度
各种加工方法能达到的表面粗糙度由于机械加工表面质量对机器零件的使用性能如耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合性质、抗腐蚀性能以及精度的稳定性能有很大的影响,因此对机器零件的重要表面应提出一定的表面质量要求。
加工表面质量包括两个反复面的内容:(1)已加工表面的几何形状特征,主要指已加工表面的粗糙度、波度和纹理方向。
(2)已加工表面层的物理品质,主要包括表面层的加工硬化程度及冷硬层深度,表面层残余应力的性质、大小及分布状况,加工表面层的金相组织变化。
已加工表面粗糙度1. 表面粗糙度的形成原因及降低措施(1)切削加工表面粗糙度形成原因1)几何因素,几何因素所产生的表面粗糙度主要决定于残留面积高度(见图3-1中的H)。
图3-1 车削时的残留面积高度2)物理因素,切削加工后表面的实际粗糙度最大值往往高于残留面积高度,这主要是因为在切削加工过程中还存在各种物理因素的影响。
这些物理因素主要是积屑瘤、鳞刺、金属材料的塑性变形,以及工艺系统的振动等。
(2)降低切削加工表面粗糙度的措施1)刀具方面,增大刀尖圆弧半径rε,减小主偏角kr及副偏角k′r;使用长度比进给量稍大一些的修光刃(k′r=0°);提高刀具刃磨质量,减小刀具前、后到面的粗糙值(抛光至Ra1.25μm以下);采用较大的前角y0加工塑性大的材料;限制副刀刃上的磨损量;选用细粒的硬质合金切削谈素工具钢,用金刚石或矿物陶瓷刀具加工有色金属,高速钢刀具采用TiN涂层等。
2)工件方面,切削低碳钢、低合金钢时,对工件进行调质处理;加工中碳钢及中碳合金钢时,若采用较高切削速度,工件应为珠光体组织,若采用较低切削速度,工件应为片状珠光体加细晶粒的铁素体组织;易切削钢中应含有硫、铅等元素;灰铸铁中石墨的颗粒尺寸应小。
3)切削条件反复面,以较高的切削速度切削塑性材料,减小进给量(见图3-2);采用高效切削液;提高机床运动精度,增强工艺系统刚度等。
图3-2 切削速度及进给量对表面粗糙度的影响工件:35钢,刀具:YT15,切削深度a p=0.5mm(3)磨削表面粗糙形成原因及降低措施磨削表面粗糙度形成原因既有几何因素(残留面积),也有塑性变形、软化、微熔等物理因素,以及工艺系统振动的印象,因此降低磨削表面粗糙度的主要措施是:1)砂轮特性方面,采用细粒度砂轮(砂轮粒度号一般不超过80号,常用的是46~60号);根据工件材料、磨料等选择适宜的砂轮轮硬度(通常选用中软砂轮);刚玉或氧化铝类砂轮适于磨削各种钢制零件,碳化硅类砂轮适于磨削硬质合金、铸铁、黄铜、铝等,人造金刚石砂轮适于加工光学玻璃、陶瓷,立方氮化硼砂轮可用于磨削高硬度、高强度钢;组织紧密的砂轮适用于精磨、成形磨削,中等组织的砂轮适用于一般磨削,疏松组织的砂轮适用于粗磨、平面磨、内圆磨、以及热敏感性较强的材料、软金属和薄壁工件的磨削;增大砂轮宽度,采用直径较大砂轮等。
各种加工方法的表面粗糙度
IT7~IT5
暗光泽面
0.05
IT6~IT5
亮光泽面
0.025
IT6~IT5
镜状光泽面
0.012
—
雾状镜面
0.008
—
镜面
各种加工方法的表面粗糙度、精度等级的关系
表面要求
加工方法
表面粗糙度
Ra/μm
标准公差IT
表面特征
不加工
—
IT18~IT14
铸件、锻件、冲压件、型材毛坯表面
粗加工
粗车、粗铣、粗刨、粗镗、粗锉、钻
50
IT13~IT10
明显可见刀痕
25
IT10
可见刀痕
12.5
IT10~IT8
微见刀痕
半精加工
半精车、精铣、精刨、精镗、拉、铰、锉、钻、粗磨
6.3
IT10~IT8
可见加工痕迹
3.2
IT8~IT7
微见加工痕迹
1.6
IT8车、精刨、宽刃精刨、精镗、拉、铰、刮、高速精铣、磨、珩磨
0.8
IT8~IT6
可辨加工痕迹的方向
0.4
IT7~IT6
微辨加工痕迹的方向
0.2
IT7~IT6
不辨加工痕迹的方向
光整加工
紧密磨削、超精磨、超级光磨、研磨、镜面磨
(整理)各种加工方法能达到的表面粗糙度
车削外圆(半精车非金属)
3.2~1.6
8
车削外圆(精车金属)
3.2~0.8
9
车削外圆(精车非金属)
1.6~0.4
10
车削外圆(精密车或金刚石车金属)
0.8~0.2
11
车削外圆(精密车或金刚石车非金属)
0.4~0.1
12
车削端面(粗车)
12.5~6.3
13
车削端面(半精车金属)
6.3~3.2
14
车削端面(半精车非金属)
(2)评价方法的适当性;(7)环境影响评价的结论。各种加工方法能达到的表面粗糙度
ID
加工方法
表面粗糙度Ra(μm)
1
自动气割、带锯或圆盘锯割断
50~12.5
2
切断(车)
50~12.5
3
切断(铣)
25~12.5
4
切断(砂轮)
3.2~1.6
5
车削外圆(粗车)
12.5~3.2
6
车削外圆(半精车金属)
6.3~3.2
6.3~1.6
15
车削端面(精车金属)
6.3~1.6
16
车削端面(精车非金属
6.3~1.6
17
车削端面(精密车金属)
0.8~0.4
18
车削端面(精密车非金属)
0.8~0.2
19
切槽(一次行程)
12.5
20
切槽(二次行程)
6.3~3.221Fra bibliotek高速车削
0.8~0.2
22
钻(≤φ15mm)
6.3~3.2
23
90
齿轮及花键加工/切削/拉
3.2~1.6
各种加工方法的经济精度和表面粗糙度
各种加工方法能够达到的尺寸的经济精度表1 孔加工的经济精度表2圆锥形孔加工的经济精度表3圆柱形深孔加工的经济精度6mm7mm91<1m2端铣刀铣削的加工精度在相同的条件下大体上比圆柱铣刀铣削高一级。
3细铣仅用于端铣刀铣削。
11各种加工方法能够达到的形状的经济精度2315各种加工方法所能够达到的相互位置的经济精度表19同轴度的经济精度表20 轴心线相互平行的孔的位置经济精度注:对于钻、卧镗及组合机床的镗孔偏差同样适用于铰孔。
表21轴心线相互垂直的孔的位置经济精度各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度表22 各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度各类型面的加工方案及经济精度表23外圆表面加工方案标准公差及形位公差附表1标准公差值1mm IT14IT1813 22-2-21 16:331 《金属机械加工工艺人员手册》修订本上海科学技术出版社1981年2 《机械制造工艺学》顾崇衔等编著陕西科学技术出版社1982年3 《航空机械设计手册》第三机械工业部612所编1979年4 《机械制造工艺学课程设计简明手册》华中工学院机械制造工艺教研室编1981年5 《机械工程手册》第46篇机械工业出版社1981年6 《圆柱齿轮加工》上海科学技术出版社1979年切削用量切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。
1粗加工切削用量的选择原则:粗加工时加工精度与表面求不高,毛坯余量较大。
因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切除量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。
金属切除率可以用下式计算:Z k vfa X1000式中Zw——单位时间内的金属切除量(mm3/s);v --- 切削速度(m/s);f --- 进给量(mm/r);a p -------- 切削深度(mm)。
提高切削速度、增大进给量和切削深度,都能提高金属切除率。
各种加工方法对应表面粗糙度值
用普通材料和一般生产过程所能得到的典型粗糙度数值
粗糙度等级Ra
表面状况 加工方法举例
应用举例
50(▽1) 明显可见的刀痕 25(▽2) 可见的刀痕
12.5(▽3) 粗面
微见的刀痕 粗加工 锯断、粗车、粗铣、粗刨、钻孔及用粗锉刀、粗砂轮加工
不接触表面或不重要的接触面。
如螺栓孔、机座底面等
6.3(▽4) 可见加工痕迹 3.2(▽5) 微见加工痕迹
1.6(▽6) 半
光面
看不见加工痕迹 半精加工 精车、精铣、粗铰、粗拉、精刨、扩孔、粗镗、粗磨、精锉、粗刮。
不产生相对运动的接触面或相对运动速度不高的接触面。
如键和键槽的工作面机盖与机体的结合面
0.8(▽7) 可辩加工痕迹方向 0.4(▽8) 微辩加工痕迹方向 0.2(▽9) 光面
不可辩加工痕迹方向 精加工
金刚石车刀的精车、精镗、精磨、精刮、粗研、精铰、精拉削、挤压、粗珩
相对运动速度较高的接触面,要求很好密合的接触面。
如齿
轮的工作面轴承的重要表面。
0.1(▽10) 暗光泽面 0.05(▽11) 亮光泽面 0.025(▽12) 镜状光泽面 0.0125(▽13) 雾状光泽面 0.006(▽14)
最光面 镜面
光加工
抛光、细磨、精研、精珩、超精加工。
极重要的摩擦表面。
如发动机气缸内表面、精密量具的工作表面。
各种加工方法表面粗糙度值
产品名称加工方法规格Ra值um 块数国家标准表面粗糙度比较样块车外圆组合式0.8、1.6、3.2、6.3 32 GB6060.2-85镗内孔0.8、1.6、3.2、6.3刨0.8、1.6、3.2、6.3平铣0.8、1.6、3.2、6.3端铣0.8、1.6、3.2、6.3磨外圆0.1、0.2、0.4、0.8平磨0.1、0.2、0.4、0.8研磨0.1、0.05、0.025、0.012表面粗糙度比较样块车外园双组式0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85磨外园0.1、0.2、0.4、0.8表面粗糙度比较样块刨加工双组式0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85平磨0.1、0.2、0.4、0.8表面粗糙度比较样块平铣双组式0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85端铣0.8、1.6、3.2、6.3表面粗糙度比较样块镗内孔双组式0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85磨内孔0.1、0.2、0.4、0.8表面粗糙度比较样块手研单组式0.1、0.05、0.025、0.012 4表面粗糙度比较样块线切割单组式0.63、1.25、2.5、5.0、10 5 GB6060.3-86表面粗糙度比较样块电火花单组式0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5 6 GB6060.3-86表面粗糙度比较样块抛光单组式0.8、0.4、0.2、0.1、0.05、0.025、0.012 7 GB6060.4-88 表面粗糙度比较样块铸造钢铁砂型单组式 3.2、6.3、12.5、25、50、100、800、1000 8 GB6060.1-85表面粗糙度比较样块抛喷丸单组式0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100 10 GB6060.5-88表面粗糙度比较样块喷砂单组式0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25 6表面粗糙度比较样块抛喷丸+喷砂双组式综合以上二项16 GB6060车外圆组合式 0.8、1.6、3.2、6.3 32 GB6060.2-85镗内孔 0.8、1.6、3.2、6.3刨 0.8、1.6、3.2、6.3平铣 0.8、1.6、3.2、6.3端铣 0.8、1.6、3.2、6.3磨外圆 0.1、0.2、0.4、0.8平磨 0.1、0.2、0.4、0.8研磨 0.1、0.05、0.025、0.012车外园双组式 0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85磨外园 0.1、0.2、0.4、0.8刨双组式 0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85平磨 0.1、0.2、0.4、0.8平铣双组式 0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85端铣 0.8、1.6、3.2、6.3镗内孔双组式 0.8、1.6、3.2、6.3 8 GB6060.2-85磨内孔 0.1、0.2、0.4、0.8手研单组式 0.1、0.05、0.025、0.012 4平磨单组式 0.1、0.2、0.4、0.8 4电火花线切割单组式 0.63、1.25、2.5、5.0、10 5 GB6060.3-86电火花单组式 0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5 6 GB6060.3-86抛光单组式 0.8、0.4、0.2、0.1、0.05、0.025、0.012 7 GB6060.4-88铸造钢铁砂型单组式 3.2、6.3、12.5、25、50、100、800、1000 8 GB6060.1-85 抛喷丸0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100 10 GB6060.5-88喷砂0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25 6抛喷丸+喷砂综合以上二项 16 GB6060.5-88。
表面粗糙度Ra应用范围
表面粗糙度Ra应用范围各种加工方法达到的表面粗糙度Ra/μm :0.012 0.025 0.05 0.100 0.20 0.40 0.80 1.60 3.20 6.30 12.5 25 50 100各种加工方法:砂模铸造壳型铸造金属模铸造离心铸造精密铸造蜡模铸造压力铸造热轧模锻冷轧挤压冷拉锉铲刮刨削粗半精精插削钻孔扩孔粗精金刚镗孔镗孔粗半精精铰孔粗半精精端面铣粗半精精车外圆粗半精精金刚车车端面粗半精精磨外圆粗半精精磨平面粗半精精研磨粗半精精珩磨平面圆柱抛光一般精滚压抛光超精加工平面柱面化学蚀割电火花加工切割气割锯车铣磨锯加工成形加工拉削半精精滚铣粗半精精螺纹加工丝锥板牙梳洗滚车搓丝滚压磨研磨齿轮及花键加工刨滚插磨剃电光束加工激光加工电化学加工Ra/μm 适应的零件表面12.5 粗加工非配合表面如轴端面、倒角、钻孔、链槽非工作表面、垫圈接触面、不重要的安装支承面、螺钉、铆钉孔表面等6.3 半精加工表面用于不重要的零件的非配合表面,如支柱、轴、支架、外壳、衬套、盖等的端面,螺钉、螺栓和螺母的自由表面;不要求定心和配合特性的表面,如螺栓孔、螺钉通孔、铆钉孔等;飞轮、带轮、离合器、联轴节、凸轮、偏心轮的侧面;平键及键槽上下面,花键非定心表面,齿顶圆表面;所有轴和孔的退刀槽;不重要的连接配合表面;犁铧、犁侧板、深耕铲等零件的摩擦工作面;插秧爪面等3.2 半精加工表面外壳、箱体、盖、套筒、支架等和其他零件连接而不形成配合的表面;不重要的紧固螺纹表面。
非传动用梯形螺纹、锯齿形螺纹表面;燕尾槽表面;键和键槽的工作面;需要发蓝的表面;需滚花的预加工表面;低速滑动滑环和轴的摩搽面;张紧链轮、导向滚轮与轴的配合表面;滑块及导向面(速度20~50m/min);收割机械切割嚣的摩擦器动刀片、压力片的摩擦面,脱粒机格板工作表面等1.6 要求有定心及配合特性的固定支承、衬套、滑环和定位销的压入孔表面;不要求定心及配合特性的活动支承面,活动关节及花键结合面;8级齿轮的齿面,齿条齿面;传动螺纹工作面;低速传动的轴颈;楔形键及键槽上、下面;滑环盖凸肩(对中心用),V带轮槽表面,电镀前金属表面等0.8 要求保证定心及配合特性的表面,锥销和圆柱销表面;与P0和P分级旋转滑环相配合的孔和轴颈表面;中速转动的轴颈,过盈配合的孔IT7,间隙配合的孔IT8,花键轴定心表面,滑动导轨面;不要求保证定心及配合特性的活动支承面;高精度的活动球状接头表面、支承垫圈、榨油机螺旋榨辊表面等0.2 要求能长期保持配合特性的孔IT6、IT5,6级精度齿轮齿面,蜗杆齿面(6~7级),与P5级旋转滑环配合的孔和轴颈表面;要求保证定心及配合特性的表面;滑动风电滑环轴瓦工作表面;分度盘表面;工作时受交变应力的重要零件表面;受力螺栓的圆柱表面,曲轴和凸轮轴工作表面、发动机气门圆锥面,与橡胶油封相配的轴表面等0.1 工作时受较大交变应力的重要零件表面,保证疲劳强度、防腐蚀性及在活动接头工作中耐久性的一些表面;精密机床主轴箱与套筒配合的孔;活塞销的表面;液压传动用孔的表面,阀的工作表面,汽缸内表面,保证精确定心的锥体表面;仪器中承受摩擦的表面,如导轨、槽面等0.05 旋转滑环套圈滚道、旋转体表面,摩擦离合器的摩擦表面,工作量规的测量表面,精密刻度盘表面,精密机床主轴套筒外圆面等0.025 特别精密的旋转滑环套圈滚道、旋转体表面;量仪中较高精度间隙配合零件的工作表面;柴油机高压泵中柱塞副的配合表面;保证高度气密的接合表面等0.012 仪器的测量面;量仪中高精度间隙配合零件的工作表面;尺寸超过100mm量块的工作表面等注:如由于条件限制或某些特殊要求,只能测出Rz 或Ry值时,可根据如下所示Ra和Rz、Ra和Ry之间的大致对应关系,换算出Rz或Ry的值:Ra≥2.5μm,Ra:Rz=1:4;Ra<2.5μm,Ra:Rz=1:5;Ry=(4~15)Ra(由于较大轮廓出现的随机性较大,因此其发散范围也较大,一般处于中间部位)。
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ID加工方法表面粗糙度Ra(μm)ID加工方法表面粗糙度Ra(μm) 1自动气割、带锯或圆盘锯割断50~12.526锪倒角(孔的) 3.2~1.6
2切断(车)50~12.527带导向的锪平面 6.3~3.2
3切断(铣)25~12.528镗孔(粗镗)12.5~6.3
4切断(砂轮) 3.2~1.629镗孔(半精镗金属) 6.3~3.2
5车削外圆(粗车)12.5~3.230镗孔(半精镗非金属) 6.3~1.6
6车削外圆(半精车金属) 6.3~3.231镗孔(精密镗或金刚石镗金属)0.8~0.2
7车削外圆(半精车非金属) 3.2~1.632镗孔(精密镗或金刚石镗非金属)0.4~0.2
8车削外圆(精车金属) 3.2~0.833高速镗0.8~0.2
9车削外圆(精车非金属) 1.6~0.434铰孔(半精铰一次铰)钢 6.3~3.2
10车削外圆(精密车或金刚石车金属)0.8~0.235铰孔(半精铰一次铰)黄铜 6.3~1.6
11车削外圆(精密车或金刚石车非金属)0.4~0.136铰孔(半精铰二次铰)铸铁 3.2~0.8
12车削端面(粗车)12.5~6.337铰孔(半精铰二次铰)钢、轻合金 1.6~0.8
13车削端面(半精车金属) 6.3~3.238铰孔(半精铰二次铰)黄铜、青铜0.8~0.4
14车削端面(半精车非金属) 6.3~1.639铰孔(精密铰)钢0.8~0.2
15车削端面(精车金属) 6.3~1.640铰孔(精密铰)轻合金0.8~0.4
16车削端面(精车非金属 6.3~1.641铰孔(精密铰)黄铜、青铜0.2~0.1
17车削端面(精密车金属)0.8~0.442圆柱铣刀铣削(粗)12.5~3.2
18车削端面(精密车非金属)0.8~0.243圆柱铣刀铣削(精) 3.2~0.8
19切槽(一次行程)12.544圆柱铣刀铣削(精密)0.8~0.4
20切槽(二次行程) 6.3~3.245端铣刀铣削(粗)12.5~3.2
21高速车削0.8~0.246端铣刀铣削(精) 3.2~0.4
22钻(≤φ15mm) 6.3~3.247端铣刀铣削(精密)0.8~0.2
23钻(>φ15mm)25~6.348高速铣削(粗) 1.6~0.8
24扩孔、粗(有表皮)12.5~6.349高速铣削(精)0.4~0.2
25扩孔、精 6.3~1.650刨削(粗)12.5~6.3
ID加工方法表面粗糙度Ra(μm)ID加工方法表面粗糙度Ra(μm) 51刨削(精) 3.2~1.676抛光(精密)0.1~0.025
52刨削(精密)0.8~0.277抛光(砂带抛光)0.2~0.1
53刨削(槽的表面) 6.3~3.278抛光(砂布抛光) 1.6~0.1
54插削(粗)25~12.579抛光(电抛光) 1.6~0.012
55插削(精) 6.3~1.680螺纹加工/切削/板牙、丝锥、自开式板牙头 3.2~0.8
56拉削(精) 1.6~0.481螺纹加工/切削/车刀或梳刀车、铣 6.3~0.8
57拉削(精密)0.2~0.182螺纹加工/切削/磨0.8~0.2
58推削(精)0.8~0.283螺纹加工/切削/研磨0.8~0.050
59推削(精密)0.4~0.02584螺纹加工/滚轧/搓丝模 1.6~0.8
60外圆磨内圆磨(半精、一次加工) 6.3~0.885螺纹加工/滚轧/滚丝模 1.6~0.2
61外圆磨内圆磨(精)0.8~0.286齿轮及花键加工/切削/粗滚 3.2~1.6
62外圆磨内圆磨(精密)0.2~0.187齿轮及花键加工/切削/精滚 1.6~0.8
63外圆磨内圆磨(精密、超精密磨削)0.050~0.02588齿轮及花键加工/切削/精插 1.6~0.8
64外圆磨内圆磨(镜面磨削外圆磨)< 0.05089齿轮及花键加工/切削/精刨 3.2~0.8
65平面磨(精)0.8~0.490齿轮及花键加工/切削/拉 3.2~1.6
66平面磨(精密)0.2~0.0591齿轮及花键加工/切削/剃0.8~0.2
67珩磨(粗、一次加工)0.8~0.292齿轮及花键加工/切削/磨0.8~0.1
68珩磨(精、精密)0.2~0.02593齿轮及花键加工/切削/研0.4~0.2
69研磨(粗)0.4~0.294齿轮及花键加工/滚轧/热轧0.8~0.4
70研磨(精)0.2~0.02595齿轮及花键加工/滚轧/冷轧0.2~0.1
71研磨(精密)< 0.05096刮(粗) 3.2~0.8
72超精加工(精)0.8~0.197刮(精)0.4~0.05
73超精加工(精密)0.1~0.0598滚压加工0.4~0.05
74超精加工(镜面加工、两次加工)< 0.02599钳工锉削12.5~0.8
75抛光(精)0.8~0.1100砂轮清洗50~6.3。