常用表面的机械加工方法

7
尺寸公差 表面粗糙度
等级 （Ra）um
IT13~IT11 50~12.5 粗车 IT10~IT9 6.3~3.2 粗车—半精车 IT8~IT7 1.6~0.8 粗车—半精车—精车 IT7~IT6 0.8~0.4 粗车—半精车—磨削 IT6~IT5 0.4~0.2 粗车—半精车—粗磨—精磨 IT5~IT3 0.1~0.008 粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨 IT13~IT11 50~12.5 有色金属 粗车—半精车—精车—精细车—研磨
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
常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀。
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切 削 运 动
让刀运动
ω0
ω
范成运动
i=ω0 /ω=z/z0
齿轮插齿加工
渐开线齿轮的切齿原理-插齿
ω0
共轭齿廓互为包络线
ω
切削
齿条插刀加工
v
范成
让刀
ω
进给
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V＝ωr＝ωmz/2
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。
（Ra）um
50~12.5 6.3~1.6
0.8~0.2
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）
IT6~IT5 IT5~IT3
0.8~0.2 粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨 0.1~0.008 粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨—研磨
IT8~IT7
1.6~0.8
表面质量：
11
尺寸公差 等级
表面粗糙度
（Ra）um
IT13~IT11
50~12.5
IT9
30 6.3~3.2
30
20
IT8
3.2~1.6
20
钻
钻—扩 钻—镗
钻—铰 钻—扩—铰 钻—粗镗—精镗 钻—（扩）—拉
12 钻—粗铰—精铰
IT7
0.8~0.4 12
钻—扩—粗铰—精铰 钻—镗—粗磨—精磨—珩磨
钻—拉—精拉
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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：
15
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
18
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。
8
序
加工方法
号
1
粗车
2
粗车—半精车
3 粗车—半精车—精车 4 粗车—半精车—磨削
5 粗车—半精车—粗磨—精磨 6 粗车—半精车—粗磨—精
磨—研磨
7 粗车—半精车—精车—精细 车—研磨
尺寸公 差
等级
表面粗 糙度
（Ra）
um
适用范围
IT13~IT 50~12. 适用各种
11
5 金属（未
IT10~IT 6.3~3.2 淬硬）、
适用于加工大模数 m>20 的齿轮和人字 齿轮。
切削
ω
进给
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 。
37
❖ 丝锥套口 （1:09 -9:20） ❖ 车床各部件（06:49-终） ❖ 车端面 钻孔镗孔 车螺纹（47 始终） ❖ 典型零件的车削（0-20:53） ❖ 铣床（20:53-完）
38
零件的结构工艺性
表面粗糙度 （Ra）
um
50~12.5 6.3~3.2
3.2~1.6
0.8~0.4
0.4~0.025
适用范围
适用各种实体工件 30 钢、铸铁、 30 有色金属 20 钢、铸铁、
有色金属 20
12 钢、铸铁、 有色金属
12
已铸出、锻出孔
13
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
9
非金属材
IT8~IT7 1.6~0.8 料
IT7~IT6 0.8~0.4 适用于淬
IT6~IT5 0.4~0.2 火钢、未
IT5~IT3
0.1~0.0 08
淬火钢、 铸铁等
IT13~IT 50~12. 有色金属
9
11
5
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
表面粗糙 度
（Ra）
um
50~12.5
6.3~1.6 0.8~0.2
0.8~0.2
0.1~0.00 8
1.6~0.8
适用范围
适用回转 体零件的 端面 适用于未 淬火钢、 铸铁有色 金属等
适用于淬 火钢、铸 铁等
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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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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）。
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 。
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 。
12
序
号
加工方法
1钻
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
7
钻—镗—粗磨—精磨—珩 磨
钻—拉—精拉
8
粗镗—半精镗 淬 粗磨—精 磨—珩磨
9 粗镗—半精镗—精镗—精
尺寸公差 等级
IT13~IT 11 IT9
IT8
IT7
IT7~IT6
10
§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；
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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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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２)梳形螺纹铣刀铣削 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。