常用表面的机械加工方法

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方法的选择(总结)
1 外圆表面加工 2 内圆表面加工方法 3 平面加工 4 螺纹加工 5 齿轮加工

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§2 内圆面(孔)的加工(P98)
加工方法: 钻、扩、铰、车、镗(45:20)、拉、铣、磨、 珩磨。 ① 在实体材料上加工孔:钻 ② 零件上已铸出、锻出孔:直接扩孔、镗孔; 直径大于100mm的孔——镗孔 内圆面的技术要求: 尺寸精度:本身的尺寸精度(直径、长度等); 形状精度:圆度、圆柱度等; 位置精度:同轴度、垂直度等;
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圆柱齿轮齿形的加工方法
1、成形法(仿形法)加工齿轮 在万能铣床上用成形法铣制圆柱齿轮,铣制时,工 件安装在铣床的分度头上,用一定模数的盘状(或指 状)铣刀对齿轮齿间进行铣削。当加工完一个齿间后, 进行分度,再铣下一个齿间。 这种加工方法的特点是:设备简单(用普通的铣床 即可),刀具成本低。生产率低,是因为铣刀每切一 齿都要重复消耗一段切入、切出、退刀和分度等辅助 时间。加工齿轮的精度低,首先是因为铣制同一模数 不同齿数的齿轮所用的铣刀,一般只有8个刀号,每号 铣刀有它规定的铣齿范围(见下表)。
分度
22
指状铣刀加工
2、范成法(展成法)加工齿轮 范成法 利用一对齿轮互相啮合传动时, 两轮的齿廓互为包络线的原理来加工的。 将一对互相啮合传动的齿轮之一变为刀具, 而另一个作为轮坯,并使二者仍按原传动 比进行传动,则在传动过程中,刀具的齿 廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓 。
常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀。

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4
螺纹的加工方法
螺纹的加工方法很多,生产中应根据工件结构形状、 螺纹牙型、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以 及生产类型等因素来选择加工方案。 1、车螺纹 车螺纹是螺纹加工的基本方法,其主要特点是使 用通用设备,刀具简单,可加工各种形状、尺寸及精 度的内、外螺纹,特别适于加工尺寸较大的螺纹,适 应性广。但是,车螺纹的生产率低,螺纹的加工质量 取决于机床、刀具的精度及工人的技术水平,故适于 单件小批生产。 当生产批量较大时,常采用螺纹梳刀进行车削螺 纹,梳刀实质上是一种多齿的螺纹车刀,只需一次走 刀就能车出全部螺纹,故生产率高。
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用齿条刀具加工齿轮时
齿条刀具的节线与被加 工齿轮的分度圆相切并 作纯滚动,这种运动称 为范成运动。
机床传动链应使齿条插 刀与被加工齿轮保持范 成运动。
注意:范成运动是在完成一次切削运动后进行的。
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(2) 切削运动及其它运动 切削运动: 刀具沿齿轮毛坯轴向的切齿运 动,这是加工齿轮的主运动。 让刀运动:插齿刀具返回时,为避免擦伤 已加工出的齿廓,工件后退的运动。 进给运动:为了加工出全齿高,刀具沿齿 轮毛坯径向的进给运动。
5
2、磨削加工 砂轮或涂覆磨具以较高的线速度对工件表面 进行加工的方法成为磨削加工,它大多在磨床上 进行。磨削加工是一种精密的切削加工方法,能 获得高精度和低粗糙度的表面。能够加工硬度高 的材料及某些难加工的材料,有时也可用于粗加 工。
6
磨削的公差等级为IT7~IT5,表面粗糙度Ra值为 0.8~0.2μm。
粗铣(刨) 粗铣(刨)—精铣(刨) 粗铣(刨)—精铣(刨)—刮研(宽刀细刨、 高速铣削) 粗铣(刨)—精铣(刨)—粗磨—精磨 粗铣(刨)—精铣(刨)—粗磨—精磨—研磨
IT6~IT5
IT5~IT3 IT8~IT7
0.8~0.2
0.1~0.008 1.6~0.8

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序 号
加工方法
尺寸公差 等级
表面粗糙 度 (Ra)
适用回转 体零件的 端面 适用于未 淬火钢、 铸铁有色 金属等
2 3 4
5 粗铣(刨)—精铣(刨)—粗磨— 精磨 6 粗铣(刨)—精铣(刨)—粗磨— 精磨—研磨 7 拉
适用于淬 火钢、铸 0.1~0.00 铁等 8 1.6~0.8
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第四节 零件表面加工方法的选择(总结)
1 外圆表面加工 2 内圆表面加工方法 3 平面加工 4 螺纹加工 5 齿轮加工
8
序 号
加工方法
尺寸公 差 等级
IT13~IT 11 IT10~IT 9 IT8~IT7 IT7~IT6
表面粗 适用范围 糙度 (Ra)
um
1
50~12. 适用各种 5 金属(未 2 粗车—半精车 6.3~3.2 淬硬)、 非金属材 料 3 粗车—半精车—精车 1.6~0.8 4 粗车—半精车—磨削 0.8~0.4 适用于淬 5 粗车—半精车—粗磨—精磨 IT6~IT5 0.4~0.2 火钢、未 淬火钢、 6 粗车—半精车—粗磨—精 IT5~IT3 0.1~0.0 铸铁等 磨—研磨 08 7 粗车—半精车—精车—精细 IT13~IT 50~12. 有色金属 9 车—研磨 11 5
34
螺纹的加工方法
单线砂轮磨螺纹时,砂轮修整较方便,加工精度较 高,并且可加工较长和螺距较大的螺纹;梳形砂轮磨螺 纹时,修整砂轮较困难,加工精度低于前者,只适于磨 削升角较小、长度较短的螺纹。但用梳形砂轮磨削时, 工件转1.3~1.5转就可完成加工,生产率比单线砂轮高。
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4、攻螺纹与套螺纹 单件小批生产中,用手用丝锥攻丝;批量较大 时,用机用丝锥在车床、钻床或攻丝机上攻丝。对 小尺寸的内螺纹,攻丝几乎是唯一有效的加工方法。 套丝的螺纹直径一般小于 16mm,既可手工套丝, 也可在机床上进行。 由于攻丝和套丝的加工精度 低,故广泛用于加工精度不高的普通螺纹。
7
尺寸公差 等级 IT13~IT11 IT10~IT9 IT8~IT7 IT7~IT6 IT6~IT5 IT5~IT3 IT13~IT11
表面粗糙度 (Ra)um 50~12.5 粗车 6.3~3.2 粗车—半精车 粗车—半精车—精车 1.6~0.8 粗车—半精车—磨削 0.8~0.4 粗车—半精车—粗磨—精磨 0.4~0.2 0.1~0.008 粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨 50~12.5 有色金属 粗车—半精车—精车—精细车—研磨

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3 圆柱齿轮齿形的加工方法
齿轮是用来传递运动和动力的重要零件,目前大多 数机械都应用它。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及 蜗轮等,以圆柱齿轮应用最广。 齿轮齿形的加工,按加工原理不同分为成形法和范 成法。成形法是用与被切齿轮齿间形状相符的成形铣刀 切出齿轮齿形的方法,这种方法制造出来的齿轮精度较 低,只能用于低速的齿轮传动。范成法是利用齿轮刀具 与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿形的方法,利用这 种方法制造出来的齿轮精度高,但需要专用机床,常见 的有滚齿机、插齿机、刨齿机和磨齿机等。
3
1、车削加工
车床主要用于外圆表面加工,生产上常用的有 卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自动车 床等,其中卧式车床应用最广。 车外圆分为粗车、半精车和精车。 粗车是以切除大部分加工余量为主要目的加工, 对精度及表面粗糙度无太高要求。公差等级为 IT13 ~ IT11, 表面粗糙度 Ra 值为 50 ~ 12.5μm 。

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进给
滚刀
ω0
范成运动 滚刀倾斜
相当于齿轮齿 条啮合传动
t
ω0
ω
切削 进给
滚刀轴剖面 ω0 相当于齿条
γ
t
ω
滚齿加工
v
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V=ωr=ωmz/2

齿轮加工
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第四节 零件表面加工方法的选择(总结)
1 外圆表面加工 2 内圆表面加工方法 3 平面加工 4 螺纹加工 5 齿轮加工

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§3 平面的加工(教材P101)
加工方法: 铣、刨、拉、车(端面)、磨、研磨、刮研等。 平面的技术要求: 形状精度:平面度、直线度等; 位置精度:平行度、垂直度等; 表面质量:
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端面
粗车—半精车—精车 粗车—半精车—磨削
尺寸公差 等级 IT13~IT10 IT9~IT8 IT7~IT6
表面粗糙度 (Ra)um 50~12.5 6.3~1.6 0.8~0.2
如图所示,加工时,工件只需转一转多一些即可 切出全部螺纹,故生产率较高, 但加工精度较低, 一般用于加工短而螺距不大的三角形内、外螺纹。
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3、磨螺纹 螺纹磨削一般在螺纹磨床上进行,常用于 淬硬螺纹的精加工,以便修正热处理引起的变 形,提高加工精度,例如丝锥、螺纹量规、滚 丝轮及精密传动螺杆上的螺纹等。螺纹在磨削 前,一般应采用车、铣等方法进行粗加工,对 小尺寸的螺纹,也可不经粗加工而直接磨出。 磨外螺纹时,根据所用的砂轮形状不同, 可分为单线砂轮磨削和梳形砂轮磨削。
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1、成形法(仿形法)加工齿轮
仿形法就是刀具的轴剖面刀刃形状和被切齿槽的形状相同。 其刀具有盘状铣刀和指状铣刀等。
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渐开线齿轮的切齿原理—成形法
ω
切削
分度
进给
适用于加工大模数 m>20 的齿轮和人字 齿轮。 切削
ω
进给 盘铣刀加工
由db=mzcosα可知,渐开线形状 随齿数变化。要想获得精确的齿廓, 加工一种齿数的齿轮,就需要一把 刀具。这在工程上是不现实的。
四 常用表面的加工方法
1
第四节 零件表面加工方法的选择(总结)
1 外圆表面加工 2 内圆表面加工方法 3 平面加工 4 螺纹加工 5 齿轮加工

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第四节
零件表面加工方法的选择
§1 外圆面的加工
加工方法:车、磨、研磨 外圆面的技术要求: 尺寸精度:本身的尺寸精度(直径、长度等); 形状精度:圆度、圆柱度等; 位置精度:同轴度、垂直度等; 表面质量:
适用范围
um
1
粗车—半精车—精车 粗车—半精车—磨削 粗铣(刨) 粗铣(刨)—精铣(刨) 粗铣(刨)—精铣(刨)—刮研 (宽刀细刨、高速铣削) IT13~IT1 0 IT9~IT8 IT7~IT6 IT6~IT5 IT5~IT3 IT8~IT7 50~12.5 6.3~1.6 0.8~0.2 0.8~0.2
IT9
6.3~3.2
30 钢、铸铁、 30 有色金属
20 钢、铸铁、 有色金属
IT8
3.2~1.6
20
12 钢、铸铁、 有色金属
IT7
0.8~0.4
12
IT7~IT6
0.4~0.025 已铸出、锻出孔
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有色金属
第四节 零件表面加工方法的选择(总结)
1 外圆表面加工 2 内圆表面加工方法 3 平面加工 4 螺纹加工 5 齿轮加工
表面质量:
11
尺寸公差 等级 IT13~IT11 IT9
表面粗糙度 (Ra)um 50~12.5 6.3~3.2 30 30 20

钻—扩 钻—镗 钻—铰 钻—扩—铰 钻—粗镗—精镗 钻—(扩)—拉 钻—粗铰—精铰 钻—扩—粗铰—精铰 钻—镗—粗磨—精磨—珩磨 钻—拉—精拉
12
IT8
3.2~1.6
20
12
IT7 0.8~0.4 12
序 号 1 钻
加工方法
尺寸公差 等级 IT13~IT 11
表面粗糙度 (Ra)
um
适用范围 适用各种实体工件
50~12.5
2 钻—扩
3 钻—镗 4 钻—铰 钻—扩—铰 5 钻—粗镗—精镗 钻—(扩)—拉 6 钻—粗铰—精铰 钻—扩—粗铰—精铰 钻—镗—粗磨—精磨—珩 7 磨 钻—拉—精拉 粗镗—半精镗 淬 粗磨—精 8 磨—珩磨 9 粗镗—半精镗—精镗—精
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2、铣螺纹 铣螺纹的生产率比车螺纹高,在成批和大 量生产中应用很广。铣螺纹一般是在专门的 螺纹铣床上进行,根据所用铣刀的结构不同, 可分为以下两种方法: 1)盘形螺纹铣刀铣削
如图所示, 这种加工方法的加工精度较 低,一般只适于粗加工尺寸较大的传动螺纹, 而精加工需采用车削或磨削。
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2)梳形螺纹铣刀铣削
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渐开线齿轮的切齿原理-插齿
ω0
切 削 运 动 让刀运动
共轭齿廓互为包络线
ω
ω0 ω
齿条插刀加工
切削
v
范成 范成运动
让刀
i=ω0 /ω=z/z0
齿轮插齿加工 进给
ω
V=ωr=ωmz/2
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2.切削过程中的运动
(1)范成运动
什么是范成运动?
用齿轮插刀加工齿轮时 齿轮插刀的节圆与被加工齿轮的 节圆相切并作纯滚动,这种运动 称为范成运动。 插齿机床的传动系统使插齿刀与 被加工齿轮保持范成运动。
4
半精车是在粗车基础上,进一步提高精度和减小粗糙 度值。可作为中等精度表面的终加工,也可作为精车或 磨削前的预加工。其公差等级为 IT10 ~ IT9 ,表面粗 糙度 Ra 值为 6.3 ~ 3.2μm 。 精车是使工件达到预定的精度和表面质量的加工。精 车的公差等级为 IT8 ~ IT6 ,表面粗糙度 Ra 值为 1.6 ~ 0.8μm 。
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