机械加工工艺方法简介

3、孔的加工
• • • • • • • • • • • • • • （2）扩孔：用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大。 扩孔的工艺特点： 1）扩孔钻齿数多，导向性好，切削比较稳定。 2）扩孔的加工余量一般为孔径的1/8-1/10。 3）扩孔没有横刃。 （3）铰孔：用绞刀对不淬火工件上的孔进行精加工。 铰孔的特点： 1）绞刀齿数多，一般为6-12个，导向性、刚性好。 2）铰孔的余量很小，速度较低。 3）绞刀为定径刀具，较之镗孔容易保证孔的尺寸精度和形 状精度。 （4）锪孔：在孔上用锪钻加工一定形状的孔表面。 （5）镗孔：在镗床上对已有孔作进一步加工。 镗孔工艺特点： 1）适应性广。2）能修正误差。3）生产率低。
2、外圆柱面的加工
• 车削加工的精度： • 1）粗车的尺寸公差等级为 IT13～11，表面粗糙度 Ra＝50～12.5μm。 • 2）半精车的尺寸公差等级为 IT10～9， 表面粗糙度 Ra＝6.3～3.2μm。 • 3）精车的尺寸公差等级为 IT 8～ 7 ，表面粗糙度Ra ＝1.6～0.8μm。 • （2）磨削加工 • 磨削加工的工艺特点： • 1）加工精度高，表面粗糙度小。 • 2）可加工硬度很高的材料。 • 3）径向分力较大。 • 4）磨削温度高。
4、成型面及其他表面加工
• 2、插齿和滚齿展成法： • （1）插齿：用插齿刀在插齿机上加齿轮。 • ★主运动；★分齿运动；★径向进给运动；★让刀运 动 • （2）滚齿：用滚齿刀在滚齿机上加工齿轮。 • ★主运动；★分齿运动；★轴向进给 • （3）插齿与滚齿特点及应用 • ★加工精度高。 • ★滚齿粗糙度高于插齿。 • ★生产率高，插齿低于滚齿。 • ★同模数刀加工不同齿数齿轮。 • 3、齿轮精加工 • （1）剃齿：未淬火齿轮，在剃齿机上剃齿。 • （2）珩齿：珩磨轮在珩齿机上完成。 • （3）磨齿：在磨齿机上采用成型法、展成法。 • （4）研齿：光整加工。 • 4、齿轮加工方案选择
4
简化零件的形状并避免内表面加工
序 号 改进前 改进后 说明 把阶梯孔改成简单 的孔，减少了加工 的劳动量 1
由于采用了轴套， 箱体零件内端面不 与齿轮端面接触， 可以不加工 2
提高钻头的刚性和寿命
序 号 1 改进前 改进后 说明 设计出工艺孔，便于选 用标准钻头和攻丝工具
光孔
2
d
b
工件 钻夹头 标准钻头
（一）平面的加工
• • • • • • • • • • 1、平面是盘类、板类零件、箱体的主要平面。 2、技术要求：（1）形状精度；（2）位置精度； （3）表面质量。 3、主要加工方法：铣、刨、磨、拉、光整加工，(车); 4、平面常见加工方法： （1）车削加工：平面车削的尺寸公差等级为 IT10～ 8，表面粗糙度Ra为6.3～1.6μm。 （2）刨削加工：常见有牛头刨床和龙门刨床、插床。 牛头刨床加工中小型件，龙门刨加工大件，插床插键 槽。 刨削分：粗刨；精刨。 刨削的工艺特点：通用性好；生产率低；加工精度低。
2
1.6
1.6
1.6
1.6
减少刀具的调整数及空程时间
序 号 改进前 改进后 说明 被加工表面应尽量设计 在同一平面上 1
锥度相同，只需作一次 调整 2
8°
6°
6°
6°
3
改进后，可减少刀具的 空程时间，并提高了工 件的刚度，可采用较大 的切削用量加工
三、光整加工技术
• 光整加工：是指能获得很高表面质量的一种精密加工 方法。如研磨、珩磨、超级光磨等。 • （详见课堂内容） • （一）研磨 • 1、加工原理：是用研具和研磨剂对工件表面进行光 整加工方法。 • 2、研磨的特点及应用 • （1）设备简单，成本低。 • （2）提高表面精度，提高尺寸、形状精度。 • （3）生产率较低。
孔的位置应使标准钻头 能够加工，应尽量避免 用加长钻头
工件 加长钻头
3
避免在曲面或斜壁上钻 孔，以免钻头单边切削
四、提高切削效率 采用标准刀具和减少刀具种类的例子
序 号 改进前
6
改进后
8
说明 轴的沉割槽或键槽的形状与 宽度应尽量一致
2 2.5
3
1
2.5 2.5
2.5
6
6
R3 R1.5
R2
R2
精车时，轴上的过渡圆角应 尽量一致
三、光整加工技术
（三）超级光磨 1、加工原理：用细磨粒、低硬度磨条的磨头，在一定压力下对 工件表面进行光整加工。 2、特点及应用 （1）设备简单，操作简便。 （2）加工余量极小。 （3）表面质量好。 （4）生产率较高。 （5）只能提高表面质量。
三、光整加工技术
•（四）抛光 •1、加工原理：利用高速旋转涂有磨膏的抛 光轮，对工件表面进行光整加工。 •2、特点及应用 •（1）方法简便经济。 •（2）可加工任何曲面。 •（3）减少粗糙度。 •（4）劳动条件差。
§5
机械加工工艺方法简介
一、典型表面的加工 1、典型表面的基本要求 2、典型表面及其精度的获得方法 二、普通加工工艺方法 1、车削加工及其工艺装备 2、铣、镗削加工及其工艺装备 3、磨削加工及其工艺装备 4、其它加工方法及其工艺装备 三、光整加工技术 四、特种加工技术
一、典型表面的加工
• • • • 1、平面的加工 2、外圆柱面的加工 3、孔的加工 4、其它表面的加工
四、特种加工工艺技术
• 1、概述： • （1）现代制造的要求和急待解决的问题 • ① 要求：设备、机器、高速、重载大功率、轻便小型化、灵 活、高速度、高温、高压；另件材料越来越难加工，另件形 状越来越复杂，表面精度和某些特殊要求越来越高。 • ② 解决问题： • 难加工材料：高硬度、高强度、高韧性、高脆性及非金属材 料。硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、金刚石、宝石、 石类、锗。 • 各种特殊复杂表面加工：喷气滑轮机叶片，锻压模的立体成 型表面冲模拔模上特殊断石型孔，喷油嘴、栅网小孔缝。 • 各种特殊要求的零件加工，表面质量精度要求高，细长壁， 弹性等低钢度另件。
1
2
槽的形状（直角、圆角） 和尺寸应与立铣刀形状相 符
3
加工时要便于进刀和退刀
序 号 改进前 改进后 说明 对车到头的螺纹，应设 计出退刀槽 1
0.4
磨削时，各表面间的过 渡部位，应设计出越程 槽
2
0.4
0.4
序 号
改进前
改进后
说明 孔内中断的键槽，应设退刀 孔或退刀槽
3
插齿刀
双联齿轮中间必须留有让刀 槽
1
2
改进后，工件与卡爪的接 触面积增大，安装较易
3
减少工件的安装次数
序 号 改进前 改进后 说明 改进后只需一次安装
1
改为通孔，可减少安装 次数，保证孔的不同轴 度
2
原设计须从两端进行加 工，改进后可省去一次 安装
3
3.工件要便于加工
序 号 改进前 改进后 说明 箱体上同一轴线各孔：应 都是通孔，无台阶，孔径 向同一方向递减（也可以 从两边向中间递减），端 面在同一平面上 不通孔或阶梯孔的孔底形 状，应与钻头形状相符
外圆面加工方案选择
3、孔的加工
• 1、孔是盘、套类的基本表面之一；加工方式：粗加工、精 加工、光整加工 • 2、孔的技术要求 • （1）本身精度 （2）位置精度 （3）表面质量 • 3、孔加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、镗孔、磨孔、 拉孔等。 • 4、孔的常用加工方法 • （1）钻孔：用钻头在实体材料上加工孔。 • 钻孔的工艺特点： • 1）容易产生孔形误差。 • 2）孔壁质量较差。 • 3）切削热不易传散。 • 孔形误差的预防措施： • 1）预钻锥形定心坑。 • 2）用钻套为钻头导向。 • 3）尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致。
孔加工方案选择
4、成型面及其他表面加工
• • • • • • • • • • • （一）圆锥面加工 1、圆锥面的车削 （1）宽刀法 （3）偏移尾架法 2、圆锥面磨削加工 （1）转工作台法； 3、圆锥面铰削加工 （2）小刀架转位法 （4）靠模法 （2）转工作头架法
（二）回转成型面加工 一般采用车削加工 （1）双手控刀法 （3）靠模法
特种加工工艺技术
• （2）切削加工的本质及特点 • ① 刀具材料比工件硬 • ② 利用机械能把工件上多余材料切除 • ③ 切削力、切削热 • （3）特种加工与切削加工的不同： • ① 不全部依靠机械能：而主要用电能、化学能、光能、声 能热能来却材料。 • ② 工具硬度可以低于被 加工材料。 • ③ 加工过程中不存在显著的机械切削力。 • （4）特种加工对零件的设计和加工工艺的影响。 • ① 改变了零件结构工艺性设计的特征结构设计衡量标准。 • ② 改变了零件加工工艺路线安排（加工阶段、工艺基准 等）
（2）成形车刀法
4、成型面及其他表面加工
• （三）螺纹加工 螺纹是零件常见表面，分为紧固螺纹和传动螺纹。有三角 形、梯形、矩形等； • 螺纹加工方法 ：攻丝和套扣、车削、铣削、滚压、磨削等。 • （四）齿轮齿形加工 • 按原理分：展成法、成型法。 • 按设备分：滚齿、铣齿、插齿、剃齿等； • 1、铣齿（成形法）：用成形铣刀在铣床上完成。常用指状 铣刀、盘状铣刀。 • 铣齿工艺特点： （1）成本低。 （2）生产效率低，辅助时间长。 （3）加工精度低。
2、外圆柱面的加工
• 磨削加工的精度： • 1）精磨的尺寸公差等级为 IT 7～ 5，表面粗糙度 Ra为0.8～0.2μm。 • 2）粗磨的尺寸公差等级为 IT 8～ 7，表面粗糙度 Ra为1.6～0.8μm。 • 外圆表面的磨削可以在普通外圆磨床、万能外圆磨 床或无心磨床上进行。 • （3）光整加工 • 5、外圆面加工方案选择。
三、示例 1.减少切削加工量(表1)
序号 改进前
5、零件切削加工工艺性
改进后 说明 铸出凸台，以减 少切去金属的体 积
1
2
1.6
1.6
1.6
1.6
将中间部位多粗 镗一些，减少精 镗长度
0.8
0.8
3
如只有一小段有 公差要求，则可 设计成阶梯形， 以减少磨削面积
2.工件要便于安装
序 号 改进前 改进后 说明 为了安装方便，在零件上 设计了工艺凸台，可在精 加工后切除 增加夹紧边缘或夹紧孔
平面加工方案
（二）外圆柱面的加工
• 1、轴、盘、套类的最基本表面之一 • 2、外园面技术要求：（1）本身精度；（2）位置精 度；（3）表面质量
• 3、主要加工方法：车、磨、光整加工； • 4、外圆面常见加工方法：
• • • • • • （1）车削加工 车削加工的工艺特点： 1）易于保证加工表面的位置精度。 2）生产率较高。 3）适合有色金属零件的精加工。 4）刀具简单，适应性广，成本低。
3、孔的加工
• （6）磨孔：磨孔是精加工方法之一。磨孔的尺寸公差等级 一般为 IT8～6，表面粗糙度Ra为0.8～0.6μm。 • （7）拉孔：拉孔是在拉床上进行。 • 拉削工艺特点： • 1）生产率高。 • 2）加工精度高。 • 3）拉床简单。 • 4）拉刀制造复杂。 • （8）光整加工：研磨、珩磨等。 • 5、孔加工方案选择 • （1）钻——扩——铰 • （2）钻——拉 • （3）钻——镗 • （4）钻——镗——磨
二、普通加工工艺方法
• • • • 1、车削加工及其工艺装备 2、铣、镗削加工及其工艺装备 3、磨削加工及其工艺装备 4、其它加工方法及其工艺装备
• （详见课堂录像内容） • 5、零件切削加工工艺性
来自百度文库 5、零件切削加工工艺性
• 良好的结构工艺性是：所设计零件在保证使用性能前提下，能 用高生产率，劳动量小，耗材少和低生产成本方法制造出来。 • 一、切削加工对零件的结构工艺性要求 • （1）正确规定加工要求，在满足使用前提下，精度不要过高 • （2）定位准确，夹紧可靠，减少安装次数。 • （3）应有足够刚度。 • （4）使用标准刀具，通用量具。 • （5）钻孔轴线与端面垂直。 • 二、装配对结构的要求 • （1）能分成独立装配单元。 • （2）便于安装。 • （3）便于拆卸。
三、光整加工技术 Ⅰ
Ⅰ
nA
A B Ⅱ A C B
nB
Ⅱ
B
C D
e
F E
研磨机工作示意图
（二）珩磨 1、加工原理：用装有磨条的珩磨头对孔 进行光整加工
三、光整加工技术
三、光整加工技术
•2、珩磨特点及应用 •（1）生产率较高。 •（2）能提高孔表面质量，尺寸和形状精度，但不 能提高位置精度。 •（3）表面耐磨。 •（4）不易加工有色金属。 •（3）珩磨头结构复杂
（一）平面的加工
• • • • • • • • • • • • • • • （3）平面铣削加工 常见卧式铣床、立式铣床、龙门铣床。 铣削方式：端铣、周铣，周铣又分顺铣、逆铣。 工艺特点：适应性广；生产率高；容易产生震动。 （4）平面磨削加工 平面磨床上精加工； 磨削方式：端磨和周磨。 （5）平面拉削加工 （6）平面光整加工 5、平面加工方案 （1）铣削和刨削。 （2）粗铣——精铣——磨。 （3）粗铣（刨）——精铣（刨）——刮削。 （4）粗刨——精刨——宽刀精刨。 （5）粗铣——精铣——高速精铣。