机械加工——外圆加工
轴类零件外圆的加工方法
轴类零件外圆的加工方法以轴类零件外圆的加工方法为题，我们将探讨一下外圆加工的一些常见方法和技术。
外圆加工是机械加工中常见的一种加工方式，适用于各种轴类零件的制造过程中。
下面将从车削、磨削和切削等方面介绍外圆加工的方法。
一、车削方法车削是一种常见的加工方法，适用于加工直径较大的轴类零件。
在车床上进行车削加工时，可以采用外圆车削、内圆车削和螺纹车削等方式。
其中，外圆车削是加工外圆的主要方法。
外圆车削的基本原理是将工件装夹在车床上，通过刀具的旋转和进给的运动，将工件表面的金属层逐渐削除，从而得到所需的外圆形状。
外圆车削可以采用粗车和精车两道工序，先进行粗车，再进行精车，以提高加工精度和表面质量。
二、磨削方法磨削是通过砂轮和工件之间的相对运动，将工件表面的金属层逐渐磨除，从而得到所需的外圆形状。
磨削加工可以分为粗磨和精磨两个阶段，通过不同颗粒大小和硬度的砂轮进行磨削，以达到不同的加工要求。
粗磨是在加工前期采用粗颗粒的砂轮进行磨削，以去除工件表面的毛刺和粗糙度。
精磨是在加工后期采用细颗粒的砂轮进行磨削，以提高工件的尺寸精度和表面质量。
三、切削方法切削加工是通过刀具与工件之间的相对运动，将工件表面的金属层逐渐切削掉，从而得到所需的外圆形状。
切削加工可以采用车削切削、铣削切削和车铣复合切削等方式。
车削切削是通过车床上的刀具进行切削加工，根据工件的形状和加工要求选择合适的刀具进行切削。
铣削切削是通过铣床上的刀具进行切削加工，将刀具按照预定的路径进行旋转和进给运动，从而形成所需的外圆形状。
车铣复合切削是将车床和铣床的功能进行组合，通过车床上的主轴旋转和铣床上的进给运动，实现对外圆形状的加工。
总结：以上是轴类零件外圆的加工方法，包括车削、磨削和切削等多种方式。
在实际加工过程中，根据工件的形状、尺寸和加工要求选择合适的加工方法，以确保外圆加工的精度和质量。
此外，还需要注意刀具的选择、刀具的磨损与更换、加工参数的控制等方面的问题，以提高加工效率和质量。
机加工第三章外圆表面的加工
V工为工件的旋转速度，即圆周进给速度；
磨轮高速旋转，导轮低速旋转，工件与导轮之间磨擦较大，所以工件以导轮带动旋转；
Байду номын сангаас
b）生产率低，适用单件抛小批光量处：产；是用涂有抛光膏的软轮对表面进行高速光整加
工的过程。抛光可使表面的粗糙度Ra降到m，但不能
车削外圆的特点（P54）
1、车削过程平稳，切削力变化小，可采用高速切削和强 力切削。
2、车刀制造简单，费用低。
3、易保证外圆面和其它表面的位置精度（即一次装夹， 可完成几道工序）。
4、适合加工各种材料，如种钢铁、有色金属和非金属材 料。但不能加工HRC30以上的淬硬件。
二、磨削外圆（P54）
外圆磨削是外圆精加工的主要方法。
一、车削外圆（P53）
由于车刀的几何角度不同和切削用量不同，车削的精度和表面粗糙度也不同。
精磨可达到精细车的效果，IT6、Ra值为～。
c）适合批量生产加工精超度较精低、加刚性工较好：的工是件。将工件装夹在顶尖上作低速回转，装有 V研工磨为、工超件精的加旋工转和速抛度光，油（即P5圆石8周）进的给速磨度；头轻压在工件上作短距离密集交叉的网状轨
4）无心外圆磨削（P55）
无心外圆磨削如P55图3－4所示： 不用顶尖支承，即所谓无心磨削； 磨轮高速旋转，导轮低速旋转，工件与导轮之间磨擦 较大，所以工件以导轮带动旋转； 导轮轴线相对于工件轴线倾斜了一个1～5℃的角度， 所以导轮与工件接触点线速度可分解为：
V导＝V工＋V通 V向工移为动工速件度的，旋即转纵速向度进，给即速圆度周；进给速度；V通为工件轴 生产率很高，主要用于小件的大批量生产。
P55图3－2为横磨法示意图，主运动为砂轮的高速旋转，
进给运动有二个：
外圆加工转速计算公式
外圆加工转速计算公式在机械加工中，外圆加工是常见的工艺之一。
外圆加工包括车削、磨削、镗削等多种加工方法，其中车削是最常用的一种。
在进行外圆加工时，转速的选择对加工质量和效率有着重要的影响。
因此，正确地计算外圆加工的转速是非常重要的。
外圆加工转速的计算涉及到一些基本的物理学原理和机械加工的知识。
在进行外圆加工时，为了保证加工质量和工件的表面粗糙度，需要选择合适的切削速度。
切削速度是指刀具在加工过程中切削工件的线速度，它是影响加工表面粗糙度和切削温度的重要参数。
在外圆加工中，切削速度的选择需要根据工件材料、刀具材料、刀具类型等因素来确定。
外圆加工转速的计算公式如下：n = 1000 V / (π D)。
其中，n为转速（单位，r/min），V为切削速度（单位，m/min），D为工件直径（单位，mm）。
在使用这个公式进行转速的计算时，需要首先确定切削速度。
切削速度的选择需要根据工件材料和刀具材料来确定。
一般来说，对于不同的工件材料，其切削速度的选择也会有所不同。
例如，对于碳钢、合金钢等普通钢材，其切削速度一般在30-60m/min之间；而对于不锈钢、铸铁等材料，其切削速度则需要在20-40m/min之间。
确定了切削速度后，就可以根据工件直径和上述公式来计算出转速。
例如，对于直径为100mm的工件，切削速度为40m/min的情况下，其转速计算如下：n = 1000 40 / (π 100) ≈ 1273r/min。
通过这个计算，我们可以得到在这种情况下，外圆加工的转速应该在1273r/min左右。
在进行外圆加工转速的计算时，还需要考虑到刀具的最大转速。
刀具的最大转速是指刀具在不发生破裂、变形的情况下所能承受的最大转速。
在进行转速的选择时，需要确保所选择的转速不超过刀具的最大转速，否则会对刀具造成损坏，甚至发生危险。
除了刀具的最大转速外，还需要考虑工件的加工精度和表面粗糙度。
在进行外圆加工转速的选择时，需要根据工件的要求来确定转速。
6光轴的加工-车削接刀外圆
5）车刀垫片要平整，数量要少，垫片与刀架对齐，大的、厚的垫片在下。
6）车刀至少要用两个螺钉压紧。
信息资讯
图6-8
车刀的安装
信息资讯
（2）车刀刀尖对准工件中心的方法 1）利用车床主轴的中心高对刀，用金属直尺调节车刀的高度。 2）利用车床尾座后顶尖对刀，用顶尖的高度调节车刀的高度。 3）利用加工好的工件端面对刀，用端面中心点的高度调节车刀的高度。
4）利用标准样板车刀对刀，用样板车刀的高度调节车刀的高度。
（3）车刀安装不正确对车刀几何角度的影响 1）车刀安装得高低对前角、后角的影响如图6-9所示。车刀刀尖高于工件 中心，则前角增大，后角减小；车刀刀尖低于工件中心，则前角减小，后角 增大。
图6-9
车刀安装得高低对前角、后角的影响
a)正确 b)太高 c)太低
信息资讯
2）车刀刀杆安装得正与偏对主偏角、副偏角的影响如图6-10所示。 车刀刀杆偏左，则主偏角增大，副偏角减小；车刀刀杆偏右，则主偏角 减小，副偏角增大。
图6-10
车刀安装得正与偏对主偏角、副偏角的影响
a)偏左
Kr增大
b)正 kr不变
四、车削外圆 在车床上，利用外圆车刀把工件的外圆柱面加工出来的过程称为车削
外圆。如图6-17所示。
图6-17 a)直头车刀
几种车刀车削外圆的情况 b)45°弯头车刀 c)90°偏刀
信息资讯
1、准备工作
车削外圆的准备工作与车削端面一样。
2、车削外圆的方法（图6-18） （1）起动车床，使工件正转。
第三章外圆表面加工
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13
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外圆磨削方式
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• 提问:
上述中心磨削法是以轴的中心孔作定位基 准,它是怎样使该轴旋转的?在上图中 代表什 么?
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• 问题
车削细长轴时,常采用哪些措施增加工件的刚性,提 高加工质量?
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答:
支承刚度好,刚度差的工件也可采 用较大的切削用量进行磨削
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容易实现工艺过程的自动化
前工序的形状误差会影响磨削的加工精 度,且不能改善加工表面与工件上其它表 面的位置精度,并有一定的棱圆度误差产
生,圆度误差一般不小于0.002mm
所能加工的工件有一定局限,不 能磨带槽的, 其加工余量很大且不均匀,荒车 可以切除大部分余量,减少其形 状和位置偏差,为保证后续加工 的加工精度作准备
粗车
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中小型铸锻件可直接进行粗车
粗车的主要任务是采用较大的背吃 刀量、较大的进给量和中等切削速 度,迅速切除毛坯上多余的金属层, 尽可能提高生产率
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• 问题:
磨削为什么能加工淬硬的材料?为什么磨削工件的 精度高、表面粗糙度低?
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答:
因为
1）磨床的结构刚性好;
2）砂轮切入运动机构可以精密调节,因而可精密控制切削 深度ap ;
3)砂轮的磨粒微细、锐利、分布稠密且高速运动,每一磨 粒只从工件表面切下极薄的一层切屑。
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车削外圆的常见问题及解决方法
车削外圆的常见问题及解决方法车削是机械加工中一种常见的加工方式，它包括车削内圆、车削外圆、车削孔等多种加工形式。
其中，车削外圆是较为常见的一种。
在进行车削外圆的加工时，经常会出现一些问题或者难点，这些问题将影响到整个加工过程的质量和效率。
因此，本文将分析并总结车削外圆加工中的常见问题以及对应的解决方法。
常见问题1. 车削外圆圆度不精确车削外圆圆度不精确是车削加工中最为常见的问题之一。
在进行车削外圆加工时，由于车刀和工件夹紧不均匀或夹具靠板磨损等原因，会导致车削出的外圆不圆或者圆度不精确。
此外，由于车床本身及刀具刃口磨损或变形等原因也会导致圆度不精确。
2. 车削外圆表面粗糙车削外圆表面粗糙是车削外圆加工中常见的质量问题。
外圆表面的粗糙度受到许多因素的影响，例如车刀磨损、刀具倾角不合适、工件硬度等。
3. 车削外圆尺寸不正确车削外圆加工不仅需要满足圆度、表面粗糙度的要求，还要符合指定的尺寸要求。
但是，在实际加工中，经常会出现尺寸不正确的情况。
这主要和工件夹紧方式不正确、工件变形、车床导轨磨损等因素有关。
4. 车削外圆阴影部分过深车削外圆阴影部分过深是车削外圆加工中的一种瑕疵问题。
阴影部分是指车削后工件表面周围与车刀接触不良的部分，此部分与其它表面形成的交界处，如不加以处理，将对工件的美观度产生影响。
当工件硬度过高、刀具尖角过大、过渡角不合适等原因时，都很容易导致阴影部分过深。
解决方法1. 车削外圆圆度不精确的解决方法要解决车削外圆圆度不精确的问题，可以采用以下的方法：•对车刀的刀具倾角进行调整，保证车刀的刀尖与工件的中心线处于同一平面上。
•对车床的主轴及夹紧机构进行校准和调整，确保夹紧力均匀、准确。
•当工件过硬或者过长时，可以采用多次轮切或顺切的方法进行加工。
2. 车削外圆表面粗糙的解决方法要解决车削外圆表面粗糙的问题，可以采用以下的方法：•适当调整车刀的进给量，减小车削表面粗糙度。
•选用合适的刀具材料，提高切削质量，减小表面残留的毛刺。
机械加工——外圆加工
3. 磨削工艺特点
（1）磨削速度高 机 械 制 造 技 术 （2）磨削温度高 （3）加工余量小 （4）加工精度高 （5）磨削工艺范围广
二、外圆磨床的种类及其应用
常见的外圆磨床，主要包括万能外圆磨床、普通外圆 磨床和无心外圆磨床。 机 械 制 造 技 术
1. 万能外圆磨床
可磨削内外圆柱面与 圆锥面，也能磨削阶 梯轴的轴肩和端平面， 但其生产率低，仅适 用于单件小批量生产， 常用于工具车间和机 修车间。
（3）切削速度的选择
在实际生产中，一般已知工件直径、选定切削速 度，再求出主轴转速，即：
机 械 制 造 技 术
1000 vc n d w
计算出的转速按车床转速表最接近的一档选取。 选择切削速度一般从车刀材料、工件材料、表面粗糙度、 背吃刀量和进给量、切削液等几个方面综合考虑。
5. 试切削
试切削的方法与步骤： 机 械 制 造 技 术
外圆表面是各种轴类零件套类零件和盘类零件的主要表面在机械加工中占有很大的比例车削加工车床上利用车刀对工件进行切削的加工方法知识链接一车削加工的特点和应用车刀结构简单切削过程平稳加工精度优良工艺范围广按整体结构布局的不同车床可分为卧式车床立式车床转塔车床仿形车床等卧式车床卧式车床ca6140立式车床布局的主要特点是主轴垂直布置并有一个直径较大的圆形工件台简称立车有侧刀架和垂直刀架两个刀架
切槽方法
切窄槽（宽度≤ 5 mm）时，可选取主切削刃宽度等 于槽宽的切断刀，横向走刀一次即可将槽切出。 切较宽的沟槽时，主切削刃宽度小于其槽宽，切槽刀 分几次纵向进给，先把槽的大部分余量车去，但必须 机 械 制 造 技 术 在槽的底部与两侧留有余量，最后根据槽的位置、宽 度、深度进行精车。
切宽槽的方法
3机械加工工序卡(车外圆及端面)
90°、45°外圆车刀
1
千分尺
4
车端面
42
1
2
59．3
450
45°外圆车刀
1
钢直尺
5
粗车外圆D2
L2பைடு நூலகம்
2
1
59．3
450
90°外圆车刀
1
钢直尺、游标卡尺
6
粗车外圆D3
L3
1
1
53．7
450
90°外圆车刀
1
钢直尺、游标卡尺
7
精车外圆D2
L2
1
0．5
119．3
1000
90°外圆车刀
1
千分尺
8
精车外圆D3、倒角C2
L3
1
0．5
113
1000
90°、45°外圆车刀
1
千分尺
拟制
日期
审核
日期
批准
日期
共 页
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黄许职业中专学校
机加工实训中心
机械加工工序卡
产品型号
零件名称
零件号
车外圆及端面
工序名称
车端面、外圆、阶台
工序号
10
技检要求
检验要求工件在常温时进行
基准面
材料
同时加工零件数
设备
牌号
硬度
名称
型号
45
1
车床
C620
夹具
定 额
代号
名称
单件时间（分）
每班次数
每台件数
工人等级
通用夹具
300
工步号
工步内容
走刀长度(毫米）
走刀次数
切削深度(毫米）
机械制造技术：外圆表面加工方案选择
6 粗车一半精车一粗磨一精磨
IT6～7
0.4～0.1
也可用于未淬火钢， 但不宜加工有色金
粗车一半精车一粗磨一精磨一超精
7 加工（或轮式超精磨）
IT5
属 0.1～Rz0.1
8 粗车一半精车一精车一金刚石车
IT6～7
0.4～0.025
主要用于要求较 高的有色金属加工
9 磨粗或车镜一面半磨精车一粗磨一精极磨一高超精精度的IT加5以工上方案0.025～Rz0.05 极 高 精 度 的 外 圆
5
外圆表面加工方案选择
车削加工方法
工件旋转作主运 动，车刀作纵向 、横向或斜向进 给运动的切削方 法称为车削。
6
外圆表面加工方案选择
车削加工的特点和应用
① 加工成本低 车刀为单刃刀具，结构简单、刚度高，制造、刃磨和装夹方便，刀具价格低廉。 ② 生产率较高 车削的主运动是连续旋转，刀杆刚性大，便于高速切削和强力切削。 ③ 相互位置精度高 一次装夹，完成外圆、内孔和端面，可保证较高的同轴度、外圆与端面的垂直度。 ④ 加工范围广 钢料、 铸铁、有色金属和非金属材料。 对淬火钢和加工硬度在50HRC以上的材料，可用 新型硬质合金、立方氮化硼、陶瓷或金刚石车刀车削。
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外圆表面加工方案选择
各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度
加工方法 车 外磨 研磨
超精加工
加工性质 粗车 半精车 精车
金刚石车 粗磨 半精磨 精磨 粗研 精研 精
精密
加工经济精度(IT) 13-12 11-10 8-7 6-5 9-8 8-7 7-6 6-5 5 5
5
表面粗糙度Ra 80-10 10-2.5 5-1.25
10 粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨 IT5以上
机械加工外圆加工
改进冷却方式
采用高效冷却液和合适的 冷却方式，降低切削温度 ，提高刀具耐用度和工件 表面质量。
实施工艺过程控制
监控加工过程中的各项参 数，及时调整工艺参数， 确保加工稳定性和质量一 致性。
提高生产效率和质量措施
01
02
03
04
加强员工培训
提高员工技能和素质，增强员 工对设备和工艺的理解和掌握
能力。
表面质量控制
优化切削参数、选用合适的切削液、保持刀具锋利等措施， 降低表面粗糙度，提高工件表面质量。
04
机械加工外圆加工实例分析
轴类零件外圆加工
01
加工方法：车削、磨削
02
加工设备：车床、磨床
03
加工步骤：粗车外圆、 半精车外圆、精车外圆 、磨削外圆
04
注意事项：保证同轴度 、圆度、表面粗糙度等 要求
用于车削外圆表面，常用 材料有高速钢、硬质合金 等。
切槽刀
用于车削沟槽，需根据槽 宽和深度选择合适的刀具 。
螺纹车刀
用于车削螺纹，需根据螺 纹规格和精度要求选择合 适的刀具。
设备维护与保养
日常保养
包括清洁设备、检查润滑系统、 紧固松动部件等。
定期维护
包括更换磨损件、调整设备精度、 清洗液压系统等。
06
机械加工外圆加工优化与改进建议
设备升级与改造建议
引入高精度数控机床
替换老旧设备，提高加工精度和效率，减少人工干预。
升级切削工具
采用高性能切削刀具，提高切削速度和耐用度，降低刀具更换频率 。
增设自动上下料装置
实现自动化生产，减少人工搬运和装夹时间，提高生产效率。
工艺参数优化建议
优化切削参数
通过试验确定最佳切削速 度、进给量和切削深度， 提高加工效率和刀具寿命 。
制造技术 第三章 外圆表面加工
速。
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一、CA6140型卧式车床 车床的通用性好，可完成各种回转表面、回转体端面及螺 纹面等表面加工，是一种应用最广泛的金属切削机床。车 床的种类很多，按用途和结构的不同，主要分为以下几类： （1）卧式车床 卧式车床的万能性好，加工范围广，是 基本的和应用最广的车床。 （2）立式车床 立式车床的主轴竖直安臵，工作台面处 于水平位臵。主要用于加工径向尺寸大，轴向尺寸较小的 大型、重型盘套类、壳体类工件。 （3）转塔车床 转塔车床有一个可装多把刀具的转塔刀 架，根据工件的加工要求，预先将所用刀具在转塔刀架 上安装调整好；加工时，通过刀架转位，这些刀具依次 轮流工作，转塔刀架的工作行程由可调行程档块控制。 转塔车床适于在成批生产中加工内外圆有同轴度要求的 较复杂的工件。
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2、变速操纵机构
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（二）溜板箱 功用：实现纵向、横向进给运动和快移运动。
组成：双向牙嵌式离合器M8、M9以及纵向、横向机 动进给和快速移动的操纵机构、开合螺母以及操纵机 构、互锁机构、超越离合器和安全离合器。
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三、普通车床传动系统
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l）高速传动路线
2）低速传动路线
主轴转速级数及转速 由传动系统图中可以看出， 当主轴正转时可以得到 2 X3 x（l＋2 x 2）＝30种传 动主轴的路线，但实际上只能得到 2 x 3 x（l＋3） ＝24级不同的转速。由低速路线传动时，主轴只能得 到 2 X 3 X（2 X 2～1）＝18级转速。主轴由高速路 线传动前获得6级转速，所以主轴共有24级转速。 同理，主轴反转时有 3x[1十（2 x 2-1）]＝12级转
外圆面加工工艺与装备
（2）四爪卡盘。四爪卡盘用4个丝杠分别带动四爪，4个爪都可单独移动，安装工件时需利用划针盘 或百分表找正，安装精度比三爪卡盘高，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称（偏 心）的较重、较大的工件。常见的四爪卡盘没有自动定心的作用，常用于普通车床、经济型数控车床、 磨床、铣床、钻床及机床附件—分度头回转台等。
西南科技大学毕业论文答辩
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4．车床上零件的装夹方法
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4.1.3 外圆车削工艺
1．车削过程 外圆车削的主要过程如下。 （1）车削前的准备。仔细阅读图样及工艺文件，准备好工件坯料；将车床变速箱手柄置于空挡位 置；检查中、小滑板间隙，使手动操作松紧适当，并润滑各滑动面，各油孔加注润滑油；将所需的 工具、量具、刃具整齐地置于工作台上，放置位置应便于取用。 （2）工件的装夹。安装时张开卡爪，张开量略大于工件直径，右手持稳工件，将工件平行地放入 卡爪孔内，并稍稍转动，使工件在卡爪内的位置基本合适；左手转动卡盘拨手，将卡爪拧紧，待工 件轻轻夹紧后，右手方可松开工件。 （3）工件的校正。三爪自定心卡盘装夹工件一般不需校正，但当工件夹持短而伸出长度较长时， 易产生歪斜，离卡盘越远处，跳动越大。当跳动量大于工件加工余量时，必须校正后方可切削，校 正方法有划针校正和百分表校正。 （4）车刀的选用。外圆车削加工一般分为粗车和精车。粗车的目的是尽快地从工件上切去大部分 加工余量，改变不规则的毛坯形状。粗车要给精车留有合适的加工余量，精度和表面粗糙度等技术 要求都较低；精车的目的是达到零件图样上的技术要求。 （5）车削用量选择。车削时，应根据加工要求和切削条件，合理选择背吃刀量p、进给量f和切削 速度c。
第四章 外圆面加工工艺与装备
外圆磨床工作原理
外圆磨床工作原理
外圆磨床是一种用于对工件进行外圆加工的机械设备，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 装夹工件：首先将待加工的工件装夹在磨床工作台上，通常使用专门的夹具进行固定，以确保工件在加工过程中的稳定性。
2. 调整中心高度：根据工件的尺寸和加工要求，通过调整磨床的中心高度，使得工件的中心与磨床的主轴中心保持一致，以确保加工的精度和质量。
3. 磨削过程：启动磨床，磨床主轴开始旋转，同时磨头或砂轮也开始旋转。
工件与磨头或砂轮之间形成摩擦力，磨削力以及径向和切向力的作用下，工件的外圆表面逐渐被磨削。
4. 进给运动：外圆磨床通常会实现工件的径向和切向进给运动，以控制加工的速度和深度。
进给运动可以通过手动操作或计算机控制系统来实现，以满足不同的加工需求。
5. 检测和调整：在加工过程中，可以定期停机检查加工质量，如尺寸、表面粗糙度等，如果不符合要求，可以通过调整磨床的参数和工艺来进行修正，以确保良好的加工效果。
6. 完成加工：当工件的外圆加工完成后，关闭磨床，拆卸工件，进行后续的检验和处理，如清洗表面、测量尺寸等，最终得到符合要求的外圆工件。
总的来说，外圆磨床通过旋转磨头或砂轮与工件产生相对运动，利用磨削力进行加工，实现对工件外圆表面的精细磨削。
这种磨削方式可以广泛应用于金属加工、机械制造等领域，具有高效、精度高等特点。
《机械制造工程基础》第3.3章外圆内圆和平面的加工
平面加工质量控制是机械制造过程中的基本要求，主要 涉及平面度和表面粗糙度的控制。
详细描述
平面加工质量控制主要包括以下几个方面
1. 刀具的选择与修磨
根据平面加工的要求，合理选择刀具材料、切削刃和切 削角度，定期修磨刀具，确保切削刃锋利。
2. 切削参数的调整
切削速度、进给量和切削深度等参数的合理调整，对平 面加工的精度和表面质量有较大影响。
平面加工刀具
铣刀
用于铣削加工，根据不同的铣削需求选择不同类型和规格的铣刀。
刨刀
用于刨削加工，根据不同的刨削需求选择不同类型和规格的刨刀。
砂轮
用于磨削加工，根据不同的磨削需求选择不同粒度和硬度的砂轮。
研磨剂和研磨具
用于研磨加工，根据不同的研磨需求选择不同类型和粒度的研磨剂和研磨具。
04
外圆内圆和平面加工的工 艺流程
研磨加工
通过研磨剂和研磨工具对工件表面进行研磨， 实现高精度的平面加工。
平面加工机床
铣床
主要用于铣削加工，可加工各种平面、 沟槽等。
刨床
主要用于刨削加工，适合于大批量生 产中加工平面、斜面等。
平面磨床
主要用于磨削加工，可实现高精度平 面加工。
研磨机
主要用于研磨加工，适用于高精度、 超光滑平面的加工。
镗床
主要用于加工较大孔的 内圆，如卧式镗床和坐
标镗床等。
拉床
主要用于加工高质量的 内圆，如平面拉床和内
圆拉床等。
内圆加工刀具
钻头
主要用于钻孔，有不同的规格和材料，如高 速钢钻头和硬质合金钻头等。
铰刀
用于铰孔，有不同的规格和材料，如高速钢 铰刀和硬质合金铰刀等。
扩孔钻
用于扩孔，有不同的规格和材料，如高速钢 扩孔钻和硬质合金扩孔钻等。
机械加工方式(各类加工方式)
机械加工方式一：车削车削中工件旋转，形成主切削运动。
刀具沿平行旋转轴线运动时，就形成内、外园柱面。
刀具沿与轴线相交的斜线运动，就形成锥面。
仿形车床或数控车床上，能够操纵刀具沿着一条曲线进给，那么形成一特定的旋转曲面。
采纳成型车刀，横向进给时，也可加工出旋转曲面来。
车削还能够加工螺纹面、端平面及偏心轴等。
车削加工精度一样为IT8—IT7，表面粗糙度为—μm。
精车时，可达IT6—IT5，粗糙度可达—μm。
车削的生产率较高，切削进程比较平稳，刀具较简单。
二：铣削主切削运动是刀具的旋转。
卧铣时，平面的形成是由铣刀的外园面上的刃形成的。
立铣时，平面是由铣刀的端面刃形成的。
提高铣刀的转速能够取得较高的切削速度，因此生产率较高。
但由于铣刀刀齿的切入、切出，形成冲击，切削进程容易产生振动，因此限制了表面质量的提高。
这种冲击，也加重了刀具的磨损和破损，往往致使硬质合金刀片的碎裂。
在切离工件的一样时刻内，能够取得必然冷却，因此散热条件较好。
依照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，又分为顺铣和逆铣。
顺铣铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。
在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。
逆铣可以避免顺铣时发生的窜动现象。
逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。
同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。
铣削的加工精度一样可达IT8—IT7，表面粗糙度为—μm。
普通铣削一般只能加工平面，用成形铣刀也可以加工出固定的曲面。
数控铣床可以用软件通过数控系统控制几个轴按一定关系联动，铣出复杂曲面来，这时一般采用球头铣刀。
数控铣床对加工叶轮机械的叶片、模具的模芯和型腔等形状复杂的工件，具有特别重要的意义。
第3章 常见表面加工方法-1外圆面加工
2、研磨的工艺特点
① 方法简便。研磨除可在专用研磨机床上进行外，也可在 改装后的通用机床上研磨。设备和研具均简单。 ② 研磨质量高。因研磨的切削力小、切削热少，所以可提 高尺寸、形状精度，降低表面粗糙度值。但不能纠正位置 误差。 ③ 研磨工件材料广泛。可加工钢件、铸铁件、铜、铝等有 色金属件和高硬度的淬火钢件、硬质合金及半导体元件、 陶瓷元件等。 ④ 金属切除率低。研磨对工件进行的是微量切削，前道工 序为研磨留的余量，一般不超过0.01mm~0.03mm。
2、车削外圆的工艺特点
① 容易保证零件各加工面的位置精度。车削时，工件上各表面具有同 一个回转轴线。一次装夹中车出外圆、内孔、端平面、沟槽等。能保 证各外圆轴线之间及外圆与内孔轴线间的同轴度要求，保证外圆轴线 与端面的垂直度等。 ② 生产率较高。车削的切削过程大多是连续的，切削面积不变，切削 力变化很小，切削过程比刨削和铣削平稳，常可采用高速切削和强力 切削，生产率较高，车削加工既适宜单件小批生产，也适宜大批大量 生产。 ③ 生产成本较低。车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均 很方便，故刀具费用低，车床附件多，装夹及调整时间较短，加之切 削生产率高，故车削成本较低。 ④ 适于车削加工的材料广泛。除难以切削30HRC以上硬度高的淬火 钢件外，可以车削黑色金属、有色金属及非金属材料，特别适合有色 金属零件的精加工。
视频
图 纵磨法
② 横磨法
磨削时工件不作纵向往复运动，而由砂轮作慢速的横 向进给，直到磨去全部磨削余量。
这种方法生产率高，但由于砂轮与工件接触面大，磨 削力大，发热量多，磨削温度高，工件易发生变形和烧伤。 同时砂轮的修整精度以及砂轮的磨钝情况，均直接影响到 工件的尺寸精度和形状精度，所以横磨法适宜用于成批、 大量生产中，加工精度较低、刚性较好的工件。
简述车外圆的操作步骤
简述车外圆的操作步骤
车外圆是一种机械加工工艺，主要应用于金属切削。
其操作步骤一般包括以下几个方面:
1. 准备工件：将工件放置在车床上，调整好工件的位置和尺寸，确保工件能够在车床上稳定地支撑和加工。
2. 确定切削用量：根据工件材料和加工要求，选择合适的切削用量，包括切削速度、进给量、切削深度等。
3. 安装刀具：根据工件材料和加工要求，选择合适的刀具，并安装好刀具。
4. 开始加工：根据工件材料和加工要求，调整车床参数，开始进行加工。
一般而言，加工过程中需要保持工件旋转和刀具切削，同时需要注意控制加工速度和深度，避免过度加工和损坏工件。
5. 完成加工：等到工件加工完成后，停车并取下工件，完成车外圆加工。
需要注意的是，车外圆加工需要严格控制加工质量和精度，同时需要注意保护车床设备和刀具，避免损坏和浪费。
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2. 切断
切断与切槽相似。当切断工件的直径较大时，切断刀刀 头较长，切屑容易堵塞在槽内，刀头容易折断。因此往 往将切断刀刀头的高度加大，以增加强度，将主切削刃 两边磨出斜刃以利于排屑。
机 械 四、车圆锥面 制 （1）旋转小拖板法 造 技 操作简单，不受锥度大小限制 术 但受小拖板行程的限制不能加 工较长的圆锥，而且表面粗糙 度的高低靠操作技术控制，手 动进给，劳动强度较大。
项目2 外圆加工
机械制造技术
(任务)目录
1 任务一 熟悉车削加工及其装备 任务二 任务三 任务四 车削加工案例分析 熟悉磨削加工及其装备 磨削加工案例分析
2 3 4
5
任务五 了解外圆表面的精密加工与装备
任务一 熟悉车削加工及设备
任务引入
机 械 制 造 技 术
不同的表面具有不同的切削加工方法。
外圆表面是各种轴类零件、套类零件和盘
3. 工件的装夹
机 械 制 造 技 术
三爪卡盘自定心装夹
四爪单动卡盘装夹双顶Biblioteka 装夹中心架装夹芯轴装夹
4. 切削用量的选择 （1）背吃刀量的选择
机 械 制 造 技 术
一般情况下取值为2～5mm。 粗车时，尽可能选用较大的背吃刀量； 精车时，选择较小的背吃刀量。
（2）进给量的选择
背吃刀量选定以后，进给量应尽量选大些。 粗车时，一般为0.3～0.5 mm/r； 精车时，一般为0.1～0.3 mm/r。
磨削是指用磨料磨具为工具进行零件加工的切削 方法，是一种多刀多刃的高速切削方法。
主要用于工件的精加工，尤其适合各种淬硬零件和
高强度特殊材料零件的精加工。 磨削能加工内外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、
花键、齿轮、导轨和各种成形面等，还能进行刃磨工件
和切断工件等，其工艺应用极为广泛。
知识链接
外圆磨削可以在普通外圆磨床和万能外圆磨床
（3）切削速度的选择
在实际生产中，一般已知工件直径、选定切削速 度，再求出主轴转速，即：
机 械 制 造 技 术
1000 vc n d w
计算出的转速按车床转速表最接近的一档选取。 选择切削速度一般从车刀材料、工件材料、表面粗糙度、 背吃刀量和进给量、切削液等几个方面综合考虑。
5. 试切削
试切削的方法与步骤： 机 械 制 造 技 术
M1432A型万能外圆磨床
2. 普通外圆磨床
与万能外圆磨床相比，普通外圆磨床的特征在于： 机 械 制 造 技 术 磨床的头架和砂轮架不能绕其轴心在水平面内调整 角度位置，头架主轴直接固定在箱体上不能转动，工件
（2）斜进法
当工件螺距大于3mm时，一般采用斜进法车削螺纹。 斜进法是车刀沿螺纹牙形一侧在径向进刀的同时作轴 向进给，经多次走刀完成螺纹的加工。
（3）左右进刀法
左右进刀法是利用横拖板刻度控制螺纹车刀的垂直进 刀，用小拖板的刻度控制车刀左右的微 量进刀。
任务三 熟悉磨削加工及其设备
任务引入
机 械 制 造 技 术
（3） 圆周进给速度
圆周进给速度是指工件绕其自身轴线的旋转运动。 工件的圆周旋转速度的计算公式为： 机 械 制 造 技 术
VW
（4）纵向进给量
dW nW
1000
纵向进给量是指工件绕其自身轴线旋转一圈时，工件 相对砂轮沿轴线移动距离。 若砂轮宽度为B，则粗度磨削时ft为（0.5～0.8）B， 精磨时ft为（0.3～0.6）B。
旋转小拖板法
（2）偏移尾座法
可加工小锥度长锥体，可自动进给，劳动强度低。
（3）宽刃刀加工圆锥面
机 械 制 造 技 术 短圆锥工件可用宽刃刀进行加工。
偏移尾座法车锥面
宽刃刀加工圆锥面
五、车螺纹
螺纹按牙形分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等。 车螺纹时，为了获得准确的螺纹，必须用丝杠带动刀具 进给，使工件旋转一圈，刀具移动一个螺距。 机 1.三角形螺纹车刀的刃磨与安装 械 制 螺纹车刀是属于成形刀 造 具，刃磨后的螺纹车刀的刀 技 尖角应与螺纹牙形一致，否 术 则会影响加工质量。刀具刃 磨角度准确与否，一般可用 样板来检验，检查时样板的 底面应与车刀底面平行。 样板校验刀尖角
试切削过程
任务二 车削加工案例分析
任务引入
机 械 制 造 技 术
阶梯轴简图
知识链接
一、车削外圆
机 械 制 造 技 术 外圆车削是车床上最基本的加工方法， 通常经过粗车与精车等两个加工阶段。
1. 粗车
粗车的目的是快速切除毛坯上多余坯料，使工件 接近于最后的形状与尺寸。
2. 精车
精车的目的是切除粗车余下的少量金属层，以获 得所需尺寸和表面粗糙度的零件。
二、车削端面
车端面时，装夹于卡盘上的工件做旋转运动的同 时，安装在刀架上的车刀做横向进给运动。 机 械 制 造 技 术 对于既车外圆又车端面的场合，常使用弯头车刀 和偏刀来车削端面。
车端面
三、车槽与切断 1. 车槽
机 械 制 造 技 术 与车端面相似，如同左右偏刀同时车削左右两个端面。 车槽刀具有一个主切削刃和一个主偏角以及两个副切削 刃和两个副偏角
结构、使用条件以及刀具各角度相互作用和 影响。
（1）前角的选择 车刀的前角会影响切削区的变形、温度、 切削力、功率消耗和切削刃强度等。选择 时，一般根据以下几方面综合考虑。
根据刀具材料：高速钢车刀可选择较大前角，硬质合金车 刀应选择较小前角。 根据工件材料：加工塑性材料时，取较大前角；加工脆性 材料时，前角宜取小值。 根据加工条件：加工阶段不同，前角的选择不一样。粗加 工时，采用较小的前角；精加工时，选择 较大的前角；
五、外圆车削工艺 1. 车前的操作准备
机 械 制 造 技 术 （1）主轴转速与刀具进给速度调节 （2）床鞍、中滑板和小滑板操作 （3）刻度盘调节
2. 车刀的刃磨与安装
车刀切削部分的形状和几何角度通常是在砂轮机 上刃磨形成的。 车刀刃磨有机械刃磨和手工刃磨两种方法
机 械 制 造 技 术
车刀的手工刃磨 安装车刀时，要注意以下几个方面： 1）保证车刀刀尖与工件轴心线位于同一水平线。 2）为保证车刀具有足够的刚度。 3）装夹车刀时，应使刀杆与进给方向垂直。
切槽方法
切窄槽（宽度≤ 5 mm）时，可选取主切削刃宽度等 于槽宽的切断刀，横向走刀一次即可将槽切出。 切较宽的沟槽时，主切削刃宽度小于其槽宽，切槽刀 分几次纵向进给，先把槽的大部分余量车去，但必须 机 械 制 造 技 术 在槽的底部与两侧留有余量，最后根据槽的位置、宽 度、深度进行精车。
切宽槽的方法
机 械 制 造 技 术
硬 质 合 金
铸铁、有色金属、非金属材料 强度较好，硬度耐磨性较差 TiC ＋ WC＋Co类硬质合金 YT类 加工钢料 硬度高、耐磨性好
3. 车刀角度的选择 车刀角度的合理选择
机 械 制 造 技 术
是指在保证加工质量和刀具寿命的前提 下，确定一组能满足生产率高、加工成本低
的几何参数，选择时要综合考虑车刀的材料、
（4） 副偏角的选择
副偏角的主要作用是：减少副刀刃与工件之间的摩擦。 副偏角的合理选择，还能改善工件表面质量和刀具散热 性能。副偏角一般在10º～15º之间选取。
机 械 制 造 技 术
（5）刃倾角的选择
刃倾角的作用是：改变切屑流动方向，以增加刀尖强度。 刃倾角为负值时，切屑流向待加工表面，刀尖强度弱些； 刃倾角为正值时，切屑从已加工方向流出，刀尖强度高； 刃倾角取0º 时，切削则垂直于刀刃方向流出。 选取刃倾角时，粗加工取正值，精加工取负值。 一般刃倾角通常在-4º ～4º 之间选取。
1000
机 械 制 造 技 术
磨削速度越高，单位时间内通过单位磨削表面的磨粒 越多，加工后工件的表面粗糙度越小。通常砂轮的磨 削速度一般为 30～40 m/s
（2） 横向进给量
横向进给量是指工作台往复一次运动后，砂轮相对 工件横向移动的距离。 粗磨时，一般为0.01～0.03mm； 精磨时，一般为0.001～0.017mm。
度均很高、能耗大。
单个磨粒的典型磨削过程可分为： 滑擦、刻滑和切削三个阶段。
2. 磨削运动与磨削用量
外圆磨削时，砂轮的旋转运动为主运动，砂轮的横向 进给和工件的旋转运动及其纵向进给为进给运动。 机 械 制 造 技 术
外圆的磨削运动
（1）磨削速度
磨削速度是指砂轮磨削时圆周速度。
VC
d0 n
类零件的主要表面，在机械加工中占有很大的 比例
知识链接
一、车削加工的特点和应用
机 械 制 造 技 术
车削加工 车床上利用车刀对工件进行切削的加工方法
车刀结构简单
加工精度优良 工艺范围广 切削过程平稳
机 械 制 造 技 术
车削加工的应用
二、车床的类型及其应用
按整体结构布局的不同，车床可分为卧式车床、 立式车床、转塔车床、仿形车床等 。 机 械 制 造 技 术
1. 卧式车床
卧式车床CA6140
2. 立式车床
立式车床布局的主要 特点是主轴垂直布置，并 有一个直径较大的圆形工 件台，简称立车 有单柱式和双柱式两种； 有侧刀架和垂直刀架两个 刀架。 主要用于重量偏重、直径大于 高度（高度与直径之比H/D = （0.32～0.8）的工件加工
机 械 制 造 技 术
液压仿形车床
机 械 制 造 技 术
三、车床的基本组成
主运动执行部件 机 械 制 造 技 术
刀具安装装置 工件安装装置
进给运 动部件
进给运动部件 基础部件 卧式车床CA6140
四、车刀的类型与选用
车刀的性能取决于刀具的结构、材料和几何参数。
1. 常用车刀的类型
机 械 制 造 技 术 按用途—外圆车刀、端面车刀、切断刀等； 按切削部分材料—高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀等 按结构—整体式、机夹重磨式、机夹可转位式、焊接式