第三章外圆表面加工教程文件
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由于纵磨法每次的径向进给量少，磨削力小，散热条件好， 充分提高了工件的磨削精度和表面质量，能满足较高的加工质量 要求，但磨削效率较低。纵磨法磨削外圆适合磨削较大的工件， 是单件、小批量生产的常用方法。
• 横磨法
采用横磨法磨削外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工 件不需作纵向（工件轴向）进给运动，砂轮以缓慢的速度连续地 或断续地沿作横向进给运动，实现对工件的径向进给，直至磨削 达到尺寸要求。
荒车
毛坯为自由锻件或大型铸件时， 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
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
半精车
粗车之后为磨削或精车安排 的预加工，其主要任务是提 高尺寸精度和减小粗糙度值
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。
所以磨削可加工淬硬材料和加工出精度高、表面粗糙 度低的工件。
无心源自文库削
直接以磨削表面定位加工
无心外圆磨削工作原理 工件靠自身外圆柱定位，置于砂轮和导轮之间，由托
板支承，其中心略高于砂轮和导轮中心连线，由于导轮与 工件的摩擦力较大，。故磨削时工件由导轮带动旋转。而 导轮轴线相对于工件倾斜一角度，它与工件接触点的线速 度可分解为使工件旋转的V工和使工件轴向移动的V通，从 而对直通式工件进行自动加工。
• 提问： 1.采用工件中心为何要高于砂、导轮连线？ 2.无心磨的导轮外形为何要修整成单叶双曲面？ 3.为什么无心磨床上不能加工带长键的轴？
• 无心磨削具有以下工艺特征
无须打中心孔，且安装工件省时省 力，可连续磨削，故生产效率高
尺寸精度较好；但不能改变 工件原有的位置误差
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
车削外圆的方法及效果
分类 精度(IT) Ra（μm)
措施
荒车 粗车
＞13 12～ll
＞50 大进给量，较低切削速 度
50-12.5 大进给量，切削速度低
半精 车
精车
10～9 6.3-312 进给量较小，切削速度 稍高
8～7 1.6-0.8 高速切削，小进给量
精细 6～5 0.4以下 超高速切削：微小进给 车
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， 不能磨带槽的工件，也不能磨 内外圆同轴度要求较高的工件
磨削可分为粗磨、精磨、精密磨削和超精 密磨削
• 根据工件的定位方式和装夹状况，外圆磨
削分为中心磨削和无心磨削两种方式
中心磨削
又称普通外圆磨削，工件 以中心孔或外圆定位
纵磨法
横磨法
深磨法
• 纵磨法
纵磨法磨削外圆时，砂轮的高速旋转为主运动，工件作圆周 进给运动的同时，还随工作台作纵向往复运动，实现沿工件轴向 进给。每单次行程或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向移 动，实现沿工件径向的进给，从而逐渐磨去工件径向的全部留磨 余量。磨削到尺寸后，进行无横向进给的光磨过程，直至火花消 失为止。
2）尾架采用弹性顶尖，工件受热伸长时，顶尖可后退， 避免因此顶弯细轴；
3）采用三支承块的跟刀架，提高工件刚性；
4）改变走刀方向，反向进给，使工件受拉向力而不易产 生弯曲变形。
• 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？
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 ；
精车
达到精度要求的最终加工或为磨 加工和光整加工作准备的预加工
精细车
用于有色金属加工或者精度要 求很高而形状复杂、不便磨削 与光整加工的钢件的最终加工
提高外圆表面车削 生产率的措施
采用 高速 车削 或强 力车
削
采用 新型 刀具 材料
采用 先进 的车 削设
备
采用加热车 削、低温冷 冻车削、振 动车削等方 法加工，减 少切削阻力， 提高刀具寿
外圆磨削方式
• 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？
• 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？
答：
1）在三爪卡盘与工件之间，增加一圈钢丝，减少接触面 积，使工件在卡盘内能自由调节位置，避免夹紧时弯 曲力矩和避免切削产生内应力；
第三章外圆表面加工
一、外圆车削
• 单件、小批量中常采用卧式车床加工；
成批、大量生产中常采用仿形车床、自 动车床、多刀半自动车床和转塔车床加 工；对于大尺寸工件常采用大型立式车 床加工；对于复杂形状的高精度外圆成 形表面还可采用数控车床加工。
• 依据毛坯情况和加工要求，分为粗车、
半精车、精车和精细车等加工阶段。
• 深磨法
工件旋转和作慢速轴向运动；砂轮只作高速旋转 运动。适于加工刚性大短轴（大量）。
深磨法是一种比较先进的方法，生产率高，磨削 余量一般为0.1~0.35mm．用这种方法可一次走刀将整 个余量磨完。磨削时，进给量较小，一般取纵进给量 为1~2 mm／r, 约为“纵磨法”的15%，加工工时约为 纵磨法的30~75%。
其特点是：充分发挥了砂轮的切削能力，磨削效率高，同时 也适用于成形磨削。然而，在磨削过程中砂轮与工件接触面积大 ，使得磨削力增大，工件易发生变形和烧伤。另外，砂轮形状误 差直接影响工件几何形状精度，磨削精度较低，表面粗糙度值较 大。因而必须使用功率大，刚性好的磨床，磨削的同时必须给予 充分的切削液以达到降温的目的。使用横磨法，要求工艺系统刚 性要好，工件宜短不宜长。短阶梯轴轴颈的精磨工序，通常采用 这种磨削方法。
命
车削外圆的特点： • l. 可采用高速或强力切削，生产率高； • 2．刀具成本低； • 3．可一次装夹同时加工几个不同表面； • 4．适于加工除淬硬钢以外的各种材料。
二、外圆磨削
• 外圆面精加工的主要方法
Ra：0.4～0.2μm，精度IT6级。
• 既能加工淬硬零件，也能加工未淬火零件 • 根据不同的加工精度和粗糙度要求，外圆
• 横磨法
采用横磨法磨削外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工 件不需作纵向（工件轴向）进给运动，砂轮以缓慢的速度连续地 或断续地沿作横向进给运动，实现对工件的径向进给，直至磨削 达到尺寸要求。
荒车
毛坯为自由锻件或大型铸件时， 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
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
半精车
粗车之后为磨削或精车安排 的预加工，其主要任务是提 高尺寸精度和减小粗糙度值
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。
所以磨削可加工淬硬材料和加工出精度高、表面粗糙 度低的工件。
无心源自文库削
直接以磨削表面定位加工
无心外圆磨削工作原理 工件靠自身外圆柱定位，置于砂轮和导轮之间，由托
板支承，其中心略高于砂轮和导轮中心连线，由于导轮与 工件的摩擦力较大，。故磨削时工件由导轮带动旋转。而 导轮轴线相对于工件倾斜一角度，它与工件接触点的线速 度可分解为使工件旋转的V工和使工件轴向移动的V通，从 而对直通式工件进行自动加工。
• 提问： 1.采用工件中心为何要高于砂、导轮连线？ 2.无心磨的导轮外形为何要修整成单叶双曲面？ 3.为什么无心磨床上不能加工带长键的轴？
• 无心磨削具有以下工艺特征
无须打中心孔，且安装工件省时省 力，可连续磨削，故生产效率高
尺寸精度较好；但不能改变 工件原有的位置误差
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
车削外圆的方法及效果
分类 精度(IT) Ra（μm)
措施
荒车 粗车
＞13 12～ll
＞50 大进给量，较低切削速 度
50-12.5 大进给量，切削速度低
半精 车
精车
10～9 6.3-312 进给量较小，切削速度 稍高
8～7 1.6-0.8 高速切削，小进给量
精细 6～5 0.4以下 超高速切削：微小进给 车
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， 不能磨带槽的工件，也不能磨 内外圆同轴度要求较高的工件
磨削可分为粗磨、精磨、精密磨削和超精 密磨削
• 根据工件的定位方式和装夹状况，外圆磨
削分为中心磨削和无心磨削两种方式
中心磨削
又称普通外圆磨削，工件 以中心孔或外圆定位
纵磨法
横磨法
深磨法
• 纵磨法
纵磨法磨削外圆时，砂轮的高速旋转为主运动，工件作圆周 进给运动的同时，还随工作台作纵向往复运动，实现沿工件轴向 进给。每单次行程或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向移 动，实现沿工件径向的进给，从而逐渐磨去工件径向的全部留磨 余量。磨削到尺寸后，进行无横向进给的光磨过程，直至火花消 失为止。
2）尾架采用弹性顶尖，工件受热伸长时，顶尖可后退， 避免因此顶弯细轴；
3）采用三支承块的跟刀架，提高工件刚性；
4）改变走刀方向，反向进给，使工件受拉向力而不易产 生弯曲变形。
• 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？
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 ；
精车
达到精度要求的最终加工或为磨 加工和光整加工作准备的预加工
精细车
用于有色金属加工或者精度要 求很高而形状复杂、不便磨削 与光整加工的钢件的最终加工
提高外圆表面车削 生产率的措施
采用 高速 车削 或强 力车
削
采用 新型 刀具 材料
采用 先进 的车 削设
备
采用加热车 削、低温冷 冻车削、振 动车削等方 法加工，减 少切削阻力， 提高刀具寿
外圆磨削方式
• 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？
• 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？
答：
1）在三爪卡盘与工件之间，增加一圈钢丝，减少接触面 积，使工件在卡盘内能自由调节位置，避免夹紧时弯 曲力矩和避免切削产生内应力；
第三章外圆表面加工
一、外圆车削
• 单件、小批量中常采用卧式车床加工；
成批、大量生产中常采用仿形车床、自 动车床、多刀半自动车床和转塔车床加 工；对于大尺寸工件常采用大型立式车 床加工；对于复杂形状的高精度外圆成 形表面还可采用数控车床加工。
• 依据毛坯情况和加工要求，分为粗车、
半精车、精车和精细车等加工阶段。
• 深磨法
工件旋转和作慢速轴向运动；砂轮只作高速旋转 运动。适于加工刚性大短轴（大量）。
深磨法是一种比较先进的方法，生产率高，磨削 余量一般为0.1~0.35mm．用这种方法可一次走刀将整 个余量磨完。磨削时，进给量较小，一般取纵进给量 为1~2 mm／r, 约为“纵磨法”的15%，加工工时约为 纵磨法的30~75%。
其特点是：充分发挥了砂轮的切削能力，磨削效率高，同时 也适用于成形磨削。然而，在磨削过程中砂轮与工件接触面积大 ，使得磨削力增大，工件易发生变形和烧伤。另外，砂轮形状误 差直接影响工件几何形状精度，磨削精度较低，表面粗糙度值较 大。因而必须使用功率大，刚性好的磨床，磨削的同时必须给予 充分的切削液以达到降温的目的。使用横磨法，要求工艺系统刚 性要好，工件宜短不宜长。短阶梯轴轴颈的精磨工序，通常采用 这种磨削方法。
命
车削外圆的特点： • l. 可采用高速或强力切削，生产率高； • 2．刀具成本低； • 3．可一次装夹同时加工几个不同表面； • 4．适于加工除淬硬钢以外的各种材料。
二、外圆磨削
• 外圆面精加工的主要方法
Ra：0.4～0.2μm，精度IT6级。
• 既能加工淬硬零件，也能加工未淬火零件 • 根据不同的加工精度和粗糙度要求，外圆