外圆表面

33
20
特点：精度可达IT5～IT3，Ra0.1～0.008 μ m。可提 高形状精度，但不能提高位置精。研磨剂由磨料和研磨 液混合而成。磨料一般为氧化铝和碳化硅磨粒或磨粉。 研磨液则起调和磨料及润滑作用，一般用煤油、汽油。 研具材料常采用铸件。余量，一般不超过0.01～0.03mm， 要求研磨前道工序肯有较高的精度，较小的表面粗糙度。
适用于淬火钢以外的各种金属
5
粗车—半精车—磨削
IT7～IT6
0.8～0.4
6
粗车—半精车—粗磨—精磨 粗车—半精车—粗磨—精磨—高精度 磨削 粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨
IT6～IT5
0.4～0.2
使用于淬火钢、未淬火钢、钢铁等，不宜加工 强度低、韧性大的有色金属
7
IT5～IT3
0.1～0.008
粗车—半精车—精车—精细车（研磨） IT6～IT5
31
序 号 1 粗车
加工方法
公差等级 IT13～IT11
表面粗糙度Ra(μm)
适用范围
50～12.5 6.3～3.2 1.6～0.8 0.02～0.025
2 3 4
粗车—半精车 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—精车—抛光（滚压）
IT10～IT9 IT7～IT6 IT7～IT6
25
26
4 滚压 滚压是冷压加工方法之一，属无屑加工。滚压加工 是利用金属产生塑性变形从而达到改变工件的表面性能、 获得工件尺寸形状的目的。 外圆表面的滚压加工一般可用各种相应的滚压工具， 例如滚压轮（图 6.8a）、滚珠（图6.8b）等在普通卧室 车床上对加工表面在常温下进行强行滚压，使工件金属 表面产生塑性变形，修正金属表面的微观几何形状，减 小加工表面粗糙度值，提高工件的耐磨性、耐蚀性和疲 劳强度。例如经滚压后的外圆表面粗糙度可达Ra0.630.16 μ m，硬化层深度0.2-0.05 μ m，硬度提高20%-40%。
外圆表面的加工
1
一、 车削外圆 1.CA6140型卧式车床 由于卧式车床主要加工轴类和直径不太大的盘套类零 件，所以采用卧式布局其主要性能。 ①应用：主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面， 圆锥面及成形回转表面）和回转体的端面，有些车床可以 加工螺纹面。工艺范围；还可以进行钻孔，扩孔，铰孔， 和滚花等工艺。
8 9
IT5～IT3
0.01～0.008 0.4～0.025 适用于有色金属
粗车—半精车—精车—精细车（研磨） IT6～IT5
32
加工一小轴，材料为45，批量生产。 试选择其加工方案： ① d =Φ 50h7，Ra1.6μ m ② d =Φ 100h7，Ra0.8μ m，表面淬火HRC50～52
③ d =Φ 80h5，Ra0.02μ m
5
整体车刀 ，焊接车刀。
6
③机夹车刀 ④可转位车刀：使用可转位刀片的机夹车刀。
7
常用车刀的用途
8
⑤成形车刀：用在各类车床上加工内，外回转体成 形表面，其刀形根据工件轮廓设计。该种车刀有平体， 棱体，圆体三种型式。
9
3 工件的装夹方式：外圆最常见的工件夹装方法见表。
10
3 工件的装夹方式：外圆最常见的工件夹装方法见表。
30
序 号 1 粗车
加工方法
公差等级 IT13～IT11
表面粗糙度Ra(μm)
适用范围
50～12.5 6.3～3.2 1.6～0.8 0.02～0.025
2 3 4
粗车—半精车 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—精车—抛光（滚压）
IT10～IT9 IT7～IT6 IT7～IT6
适用于淬火钢以外的各种金属
18
贯穿磨削法
切入磨削法
19
三、外圆表面的光整加工 对于超精密零件的加工表面往往需要采用特殊的加 工方法，在特定的环境下加工才能达到要求，外圆表面 的光整加工就是提高零件加工质量的特殊加工方法。 1 研磨 研磨是通过研具在一定压力下与加工面作复杂的相 对运动而完成的。研具和工件之间的磨粒与研磨剂在相 对运动中，分别起机械切削作用和物理、化学作用，使 磨粒能从工件表面上切去极薄的一层材料，从而得到极 高的尺寸精度和极细的表面粗糙度。
三爪卡盘装夹 、四爪卡盘装夹 、顶尖装夹
11
三爪卡盘装夹 、四爪卡盘装夹 、顶尖装夹
12
心轴装夹
精车后尺寸可达到ＩＴ７－ＩＴ９级，１.６－０.８ｕｍ
13
二、磨削外圆 1、M1432A型万能外圆磨床
14
2、外圆的磨削方法：纵磨法、横磨法。
15
纵磨法：工件随工作台纵向往复移动，每个行程终 了时砂轮横向进给一次，直至磨到尺寸．特点每次磨削 深度小，磨削力小，散热条件好，工件不易变形和烧 伤．另外在磨削至最后，几次无横向进给“光磨”，无 火花能消耗因弹性变形而产生的误差． 横磨法：工作台不做纵向进给，砂轮一边高速旋转 进行磨削加工，一边以缓慢的速度作横向进给，直至磨 到尺寸．特点：接触面积大，磨削力大，发热量高，集 中散热条件差，工件易变形和烧伤．只能磨削刚性好的， 较断的工件，要充足的冷却液，质量略差，但生产率 高．
24
3、双轮珩磨 双轮珩磨也是一种高效的光整加工方法。珩磨时工 件在两顶尖上以转速 n 旋转（图 6.7a），两个修整成 双曲线的磨轮轴线反向倾斜，与工件轴线成 α 角（图 6.7b），安装在工件两边，用弹簧3压向工件1。工件靠 摩擦力带动珩轮2旋转，同时沿工件轴向作往复运动。磨 轮和工件的相对滑动速度v使其产生切削力。 双轮珩磨出来的工件表面呈黑色镜面，其表面粗糙 度 Ra值达0.04-0.01 μ m。此外，由于磨轮本身回转，磨 损均匀，因此耐用度较高。采用这种加工方法的最大特 点是对前道工序的表面粗糙度要求不高，即使是车削表 面，也可直接进行珩磨。但采用这种方法，不能纠正前 道工序的圆度误差。
4）滚压加工生产率高，工艺范围广，不仅可以用来加 工外圆表面，对于内孔、端面的加工均可采用。
29
四、外圆表面加工方案的选择 在选择加工方案时，应根据其要求的精度、表面粗 糙度、毛坯种类、工件材料性质、热处理要求以及生产 类型，并结合具体生产条件不确定。在选择加工方案时， 应根据其要求的精度、表面粗糙度、毛坯种类、工件材 料性质、热处理要求以及生产类型，并结合具体生产条 件确定。外圆表面加工方案
5
粗车—半精车—磨削
IT7～IT6
0.8～0.4
6
粗车—半精车—粗磨—精磨
IT6～IT5
0.4～0.2
使用于淬火钢、未淬火钢、钢铁等，不宜加工 强度低、韧性大的有色金属
7
粗车—半精车—粗磨—精磨—高精度 磨削
粗～0.008
8 9
IT5～IT3
0.01～0.008 0.4～0.025 适用于有色金属
②运动：车床的主运动是由工件的旋转运动实现的；
进给运动则由刀具的直线移动完成的。
③分类：主要分为：卧式车床、立式车床，转塔车床， 仪表车床，单轴或多轴自动和半自动车床等。
2
卧式车床
3
立式车床
4
2．外圆车刀的种类和用途 车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可 以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于 切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装 配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀 又可分为机床车刀和可转位车刀。机械夹固车刀的切削 性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来 越多。 ①整体车刀 ②焊接车刀：其优点是结构简单，紧凑，刀具刚度 好，抗振性能强，制造方便，适用灵活。其缺点是切削 性能较低，刀杆不能重复利用，辅助时间常。
27
滚压加工
28
滚压加工特点如下： 1）前道工序的表面粗糙度Ra不大于5 μ m，压前表面 要洁净，直径方向的余量为0.02-0.03mm。 2）滚压后工件的形状精度及相互位置精度主要取决于 前道工序的形状位置精度。前工序表面圆柱度、圆度较 差则还会出现表面粗糙度不均匀的现象。 3）滚压的对象一般只适宜塑性材料，并要求材料组织 均匀。经滚压后的工件表面耐磨性、耐蚀性提高明显。
21
研磨外圆时，工件夹持在车窗卡盘上或用顶尖支撑， 作低速回转，研具套在工件上，在研具与工件之间加入 研磨剂，然后用手推动研具作往复运动。往复运动速度 常选用 20-70m/min为宜。常用的研具见图。
22
2、 超精加工 超精加工实际上是摩擦抛光过程，是降低表面粗糙 度的一种有效的光整加工方法。它具有设备简单、操作 方便、效果显著、经济性好等优点，精度可达IT5～IT4 。 超精加工使用细粒度磨条（油石）以较低的压力和 切削速度对工件表面进行精密加工的方法，如图 所示。
23
加工中有三种运动，即： 1 工件的回转运动： 2 磨头轴向进给运动。 3 磨条高速往复振动。
这三种运动使磨粒在工件表面形成的轨迹是正弦曲线。
超精加工的切削过程与磨削、研磨不同，只能切去工 件表面的凸峰，当工件表面磨平后，切削作用能自动停 止。切削阶段分：强力切削阶段 、正常切削阶段、微弱 切削阶段 和 自动停止阶段 。
16
3、磨削方式
17
4 无心磨削 先将工件放在托板和导轮之间，然后由工件（连同 导轮）或磨削砂轮横向切入进给，磨削工件表面。这时 导轮的中心线仅倾斜很小角度（约 30‘）,以便对工件产 生一微小的轴向推力，使它靠住挡板，得到可靠的轴向 定位，见图。切如磨法适用于磨削有阶梯或成形回转表 面的工件，但磨削表面长度不能大于磨削砂轮宽度。 在磨床上磨削外圆表面时，应采用充足的切削液， 一般磨钢件多用苏打水或乳化液；铝件采用加少量矿物 油的煤油；铸铁、青铜件一般不用切削液，而用吸尘器 清除尘屑。