第4章典型表面的加工方法

加工方法 粗车 加工经济精度 IT 11～13 表面粗糙度 Ra/μm 5～20 待加工表面要求 毛坯面 适用场合
半精车
车 一次车 精车 金刚石车 粗磨 半精磨 一次磨 磨
9～11
9～11 6～8 5～6 8～9 7～8 7～8
2.5～10
2.5～10 1.25～5 0.02～1.25 1.25～10 0.63～2.5 0.63～2.5
机械制造技术基础
4.2.2加工方式及特点
精细镗孔
精细镗与镗孔方法基本相同，由于最初是使用金刚石作镗刀，所以又称金 刚镗。这种方法常用于材料为有色金属合金和铸铁的套筒零件孔的终加工，或 作为珩磨和滚压前的预加工。精度为IT7～IT6，Ra0.4～0.05μm。 刀块
采用金刚镗床，并选择切削速度较高
（切钢为200m/min；切铸铁为100m/min； 切铝合金为300m/min），加工余量较小
微调螺钉 刀片
（约0.2～0.3mm），进给量较小（0.03～
0.08mm/r）
镗刀杆
微调镗刀的刻度值可达0.0025mm 夹紧螺钉
导向键
机械制造技术基础
4.2.2加工方式及特点
珩磨
珩磨是用油石条对精加工过的孔进行光整加工的一种高效率的方法，需要 在磨削或精镗的基础上进行。珩磨的加工精度高，珩磨后尺寸精度为IT7～IT6， 表面粗糙度值为Ra0.2～0.05μm。 螺母
0.8 • 与外圆同轴度
• 粗糙度Ra50～
12.5
• 精度IT10～IT8
• 粗糙度Ra6.3～ 0.8
• 与端面垂直度
• 直线度要求
机械制造技术基础
4.2.2加工方式及特点
• 钻孔：精度IT13～IT11，粗糙度Ra50～12.5 • 扩孔：精度IT11～IT10，粗糙度Ra12.5～6.3 • 铰孔：精度IT9～IT6，粗糙度Ra3.2～0.2 • 镗孔：可粗加工，也可精加工，有粗、半精、精镗 • 拉孔：精度IT9～IT7，粗糙度Ra1.6～0.4 • 磨孔：精度IT8～IT6，粗糙度Ra0.8～0.4
待加工表面要求 精车或精磨后 粗研后 粗研或精研后 精车或精磨后
适用场合
主要用于淬火钢， 也可用于非淬火 钢、铸铁，但不 适用有色金属
砂带磨 滚压
精密磨
精车或精磨后 精车后
5
6～7
0.01～0.04
0.16～1.25
适用于钢或铸铁， 特别是表面质量 0.008～1.25 抛光 精磨后 有特殊要求时 适用于淬火钢以 12～13 10～80 粗铣 毛坯面 外的各种金属， 11～12 2.5～10 半精铣 粗铣后 特别是非轴、盘 铣 套类零件上的外 8～9 1.25～2.5 精铣 粗铣或半精铣后 圆 （ 不 适 于 车 、 磨） 注：1．所列加工方法的切削用量应根据工件材料和热处理、刀具材料等情况从工艺方面设计手册查得； 2．加工有色金属，表面粗糙度Ra取小值。
机械制造技术基础
第4章 典型表面的加工方法
本章要点
4.1 外圆表面加工 4.2 内圆表面加工 4.3 平面加工
4.4 其它表面加工
机械制造技术基础
第4章 典型表面的加工方法
零 件 典 型 表 面
外圆表面 内圆表面
• 不同表面不同加工方 法 • 同一表面质量不同， 加工方法不同 • 加工由粗到精 • 粗精方法不同 • 先考虑表面加工的最 后一道工序，然后往 前推 • ……
机械制造技术基础
第4章 典型表面的加工方法
机械制造技术基础
4.1.1概述
技术要求
尺寸精度
配合
IT9～IT6 特别重要 IT5 长度
形状精度
直径公差 范围内 高：直径 公差 1/2～1/4
位置精度
配合：跳 动0.01～ 0.03 高精度轴 0.005～ 0.01 套筒内外 圆0.01～ 0.03
IT14～IT12 重要 IT10～IT8
弹簧 弹簧箍 砂条 顶块 砂条座 调整锥 本体
视频
珩磨运动及其磨削轨迹
螺纹调压的珩磨头
机械制造技术基础
4.2.3加工方案选择
加工方法 钻 Φ≤ 加工经济精度 IT 11～13 表面粗糙度 Ra/μm 2.5～20 待加工表面要求 无底孔 适用场合
Φ＞ 粗扩
扩 一次扩孔 精扩 粗铰 铰 精铰 手铰 拉
一般加工
精密加工
• 精细镗孔：精度IT7～IT6，粗糙度Ra0.4～0.05 • 珩磨：精度IT7～IT6，粗糙度Ra0.2～0.05 • 研磨：精度IT6～IT5，粗糙度Ra0.1～0.008 • 滚压：尺寸精度0.01mm以内，粗糙度Ra0.16
机械制造技术基础
4.2.2加工方式及特点
铰孔
铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对未淬硬的中小尺寸 孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9～IT6，表面粗 糙度值可达Ra3.2～0.2μm。 一般粗铰余量为0.15～0.25mm，精铰余量为0.05～0.15mm。 铰削应采用较低切削速度，以免产生积屑瘤和引起振动，一般粗 铰4～10m/min，精铰1.5～5m/min。 工艺特点
机械制造技术基础
4.1.2 加工方式及特点
砂带磨削 特点：
2 1
Baidu Nhomakorabea
砂带磨削为弹性磨削， 切削力小，特别适宜 加工细长轴等刚度较 差的零件。 砂带磨削设备简单，
4
3
成本低，较为安全， 生产率高。 可用于内、外表面及 成形表面加工。
1-工件 2-砂带 3-接触轮 4-张紧轮
机械制造技术基础
机械制造技术基础
4.1.1概述
技术要求
粗糙度
支承轴颈 Ra0.8～0.2
热处理
正火、调质、
淬火
配合轴颈 Ra3.2～0.8
表面淬火 表面氮化 45钢 正火：粗加工前 调质：粗加工后
非配合 Ra12.5～3.2
机械制造技术基础
4.1.2 加工方式及特点
• • • • 粗车：精度IT11～IT13，表面粗糙度Ra50～12.5 半精车：精度IT8～IT10，表面粗糙度Ra6.3～3.2 精车：精度IT7～IT8，表面粗糙度Ra1.6～0.8 精细车：精度IT6～IT7，表面粗糙度Ra0.4～0.025
平面
成形表面
机械制造技术基础
第4章 典型表面的加工方法
选择加工方法考虑的几点
所选加工方法要能确保加工面的几何形状精度和表面间相互
位置精度的要求
所选加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度
要求和表面粗糙度要求相适应
加工方法要与零件材料的可加工性相适应 加工方法要与生产类型相适应 加工方法要与企业现有生产条件相适应 几种加工方法要互相配合
车削加工
磨削加工
• 中心磨削：粗磨IT8～IT9、Ra1.6～0.8；精磨IT6～IT7、Ra0.8～0.2 • 无心磨削：精度IT6～IT7，表面粗糙度Ra0.8～0.2 • 砂带磨削：表面粗糙度Ra0.8～0.2μm，最高可达Ra0.02
精密加工
• 高精度磨削：精密（Ra0.1～0.05μm）超精密（Ra0.05～0.025μm）镜面 （Ra≤0.01μm） • 超精加工：表面粗糙度Ra0.1～0.01 • 研磨：余量0.01～0.02mm，表面粗糙度Ra0.2～0.01 • 滚压：表面粗糙度值Ra0.4～0.05
机械制造技术基础
4.1.3 加工方案选择
典型方案
粗车。主要作为外圆的预加工，出淬硬钢以外，各种零件的加工
都适用。当零件的外圆要求精度低、表面粗糙度值较大时，只粗 车即可。
粗车—半精车。用于各类零件上不重要的表面或非配合表面。
粗车—半精车—精车。主要用于加工有色金属零件、盘类零件的
外圆、短轴销的外圆等。
粗车—半精车—磨削。适用于加工精度稍高、粗糙度值较小，且
淬硬的钢件外圆面；也广泛地用于加工未淬硬的钢件或铸铁件。 磨削是否分为粗磨和精磨，取决于零件的精度和表面粗糙度要求。
粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（或光磨或镜面磨削）。适用
于要求极高精度的钢或铸铁的外圆加工。
机械制造技术基础
第4章 典型表面的加工方法
机械制造技术基础
4.2.1概述
技术要求
回转零件
• 精度IT9～IT6
连接零件
• 精度IT12～IT10
箱体零件
• 精度IT7～IT6 • 粗糙度Ra1.6～ 0.8 • 中心距± （0.025～0.06） • 平行度0.03～ 0.1 • 与基准面的平 行度、垂直度 等
深孔
• L/D≥5
• 粗糙度Ra3.2～
机械制造技术基础
4.2.2加工方式及特点
镗孔
粗镗的加工精度为IT13～IT12，Ra12.5～6.3μm；半精镗的加工精度为IT10～
IT9，Ra6.3～3.2μm；精镗的加工精度为IT8～IT7，Ra1.6～0.8μm。
工艺特点
镗削的适应性强 镗削可有效地校正原孔的位置误差 镗削的生产率低 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工 浮动镗刀 在成批或大量生产时，对于孔径大（＞ Φ80mm）、孔深长、精度高的孔，还可用浮 动镗刀进行精加工
精磨或精密磨后
机械制造技术基础
4.1.3 加工方案选择
加工方法 粗研 研磨 精研 精密研 超精加工 精 精密 精磨
加工经济精度 IT
5～6 5 5 5 5 5～6
表面粗糙度 Ra/μm
0.16～0.63 0.04～0.32 0.008-0.08 0.08～0.32 0.01～0.16 0.02～0.16
铰孔的精度和表面粗糙度不取决于机床的精度，而取决于铰刀 的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条 件。 铰刀为定尺寸的精加工刀具，铰孔比精镗孔容易保证尺寸精度 和形状精度，生产率也较高，对于小孔和细长孔更是如此。 铰孔的适应性较差。铰削的孔径一般小于Φ80mm，常用的在 Φ40mm以下。
4.1.2 加工方式及特点
超精加工
强烈切削 阶段
四个阶段
正常切削 阶段
微弱切削 阶段
自动停止 切削阶段
特点：
表面形成交叉网纹，Ra0.1～0.01μm。 光磨轨迹 油石 工件 切削速度低，油石压力小，磨削发热少，
工件表面不会被烧伤。
生产率高。 加工余量较小（小于0.01mm），只能
去除工件表面的凸峰，不能纠正工件的
特点：
滚压前工件加工表面粗 糙度值不大于Ra5μm， 表面要求清洁，直径余 量为0.02～0.03mm。 滚压后的形状精度和位 置精度主要取决于前道 工序。 滚压的工件材料一般是 塑性材料，且材料组织
要均匀。铸铁件一般不
适合滚压加工。 滚压加工生产率高。
机械制造技术基础
4.1.3 加工方案选择
10～12 12～13
11～12 9～11 8～9 6～7 5～6
5～40 5～20
10～40 1.25～10 1.25～10 0.32～2.5 0.08～1.25
毛坯底孔或钻孔 后 精度较高的毛坯 底孔
钻或粗扩孔后 钻、扩孔后 半精铰后 钻、扩孔后 适用于淬火钢 以外的各种金属， 但孔径不宜过大， 一 般 在 Φ100mm 以下。
形状和位置误差。 往复运动
视频
机械制造技术基础
4.1.2 加工方式及特点
研磨
研磨是用研磨工具在一定压力下与加工面作相对运动，附着或压 嵌在研具表面上的磨粒和研磨剂，从工件表面上研去一层极薄的材料 的精密加工方法。 研磨剂是磨料、研磨液和辅助材料的混合剂 研磨的余量为0.01～0.02mm
表面粗糙度值可达Ra0.2～0.01μm
粗研具
可获得高的尺寸精度和小的表面粗
糙度值，也可提高工件表面形状精
度，但不能改善相互位置精度 视频
精研具
机械制造技术基础
4.1.2 加工方式及特点
滚压
滚压是利用滚压工具（滚轮或滚珠）对金属 材质的旋转工件的表面进行常温下加压，使 受力表面产生弹性和塑性变形，从而降低工 件表面粗糙度值（Ra0.4～0.05μm），强化 表面性能的加工方法，它是一种无切屑加工。
粗拉
精拉 半精推
9～10
7～9 6～8
1.25～5
0.16～0.63 0.32～1.25
钻、粗扩
粗拉后 钻、粗扩后
推
精推
6
0.08～0.32
半精推后
机械制造技术基础
4.2.3加工方案选择
镗 粗镗 半精镗 精镗(浮动镗) 金刚镗 粗磨 半精磨 精磨 精密磨 (精修整砂轮) 粗珩 精珩 粗研 精研 精密研 11～13 9～10 7～9 5～7 9～11 8～10 7～8 6～7 5～6 5 6 5～6 5 5～20 2.5～10 0.63～5 0.16～1.25 1.25～10 0.32～1.25 0.08～0.63 0.04～0.16 0.16～1.25 0.04～0.32 0.16～0.63 0.04～0.32 0.008～0.08 毛坯底孔 粗镗、钻、扩后 半精镗后 粗镗、钻、扩后 粗磨后 半精磨后 精磨后 精磨后 粗珩后 精磨后 粗研后 精研后
粗车后 适用于淬火钢 精度较高的毛坯面 以 外 的 各 种 金 属 粗车或半精车后
精车后 粗车或半精车后 粗磨后
精磨 精密磨 (精修整砂轮)
镜面磨
6～7 5～6
5
0.16～1.25 0.08～0.32
0.008～0.08
主要用于淬火 精度较高的毛坯面 钢 ， 也 可 用 于 非淬火钢、铸 粗磨或半精磨后 铁 ， 但 不 适 用 有色金属 精磨后