第五章 形面加工1

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1、第五章典型表面的加工SpecialSurfaceCutting第一节：外圆表面的加工OuterCircusSurfaceCutting轴、套、盘类零件的主要表面或辅助表面常常由外圆面组成，外圆面的加工占有很大的比重。外圆表面的技术要求：(1)尺寸精度包括外圆面直径和长度的尺寸精度。(2)形状精度包括圆度、圆柱度和轴线的直线度等。(3)位置精度包括与其他外圆面(或孔)间的同轴度，以及与规定平面间垂直度和径向圆跳动等。(4)表面质量包括粗糙度、表面层的加工硬化、金相组织变化和残余应力等外圆表面的主要加工方法-车削、

2、磨削及光整加工。一、外圆表面的车削（一）外圆车削的工艺范围（车削用途）1．粗车外圆表面的粗车的目的是去掉零件大部分，加工余量以达到较高的生产率，为后续加工作好准备。一般粗车加工精度可达到粗车IT10~ITl3，表面粗糙度为Ra12.5~6.3μm。粗车外圆表面也可以作为不重要表面或次要表面的最终工序。2．半精车半精车的加工精度可达IT9~IT10，表面粗糙度为Ra3.2~6.3μm。外圆表面的半精车的主要目的是为零件的精加工做准备，也可以作为外圆表面的最终加工工序。3．精车精车的加工精度可达IT7~IT8，表面

3、粗糙度为Ra3.2~6.3μm。外圆表面的精车可作为表面加工的最终工序或光整加工的预加工。4．精细车精细车的加工精度可达IT6~IT7，表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm，因此常作为终加工工序。对于小型有色金属零件，高速精细车是主要加工方法，并可获得比加工钢和铸铁更低的表面粗糙度值。(Ra0.4~0.1μm)。在加工大型精密外圆表面时，精细车可以代替磨削加工。精细车所使用的车床应具备较高的精度和刚度。（二）外圆车削的工艺特点1．生产率较高外圆车刀结构简单、刚性好、制造、刃磨、安装方便，且车削过程是连续的，比较平

4、稳，故可行高速切削或强力切削。2．应用广泛（车加工工序）不仅轴和盘套类零件上的外圆可进行切削，而且其他能在车床上装夹的零件，其外圆也可进行车削。3．加工的材料范围较广钢、铸铁、非金属和某些金属均可车削。当非铁金属加工精度很高和表面粗糙度要求很小时，可在精车之后进行精细车，以代替磨削。（三）细长轴外圆的车削加工细长轴-长径比（L/D≥5~10），其刚度很差，车削时容易弯曲和振动，产生腰鼓形或竹节形误差而不能保证加工质量。因此，必须采取有效措施来解决车削时的变形、振动等问题。1．改进工件中的装夹工件的装夹采用一端在

5、卡盘中夹紧，另一端支顶在顶尖中。(图6-1)为了避免工件因切削热而膨胀伸长，而引起弯曲变形，尾顶尖采用弹性尾架顶尖，它能自动伸缩。在工件的左端绕上较细的钢丝（图6-1），以减少接触面积，使工件在卡盘内能自由调节其位置，可避免被卡爪卡死而引起弯曲变形。在卡盘一端的工件上车出一个缩颈部分127(图6-2)，缩颈直径d＝D／2(D为工件的坯料直径)，因而增加了工件的柔性，起到与万向接头类似的作用，缓解了由于坯料本身的弯曲而在卡盘强制夹持下轴心线歪斜的影响。采用（图6-3）跟刀架。它有三个铸铁支承块，其圆弧面R经过和工

6、件配研贴合紧密，宽度B常取工件直径的1.2~1.5倍。切削时工件外圆被限制在刀具和三个支承块之间，能有效地提高工件的刚性，减少切削振动和加工误差。粗车时跟刀架的支承块装在刀尖后面1~2mm处（图6-4a）；精车时则装在刀尖前面(图6-4b)，以防止划伤已精车的工件表面。2．选择合理的切削方法反向切削法（图6-1）-采用由车头向尾座走刀。这时在轴向切削力Fx的作用下，从卡盘到车刀区段内，工件受到的是拉力；利用可伸缩的活顶尖，而不会把工件顶弯。选择较大的进给量和主偏角，增大了轴向切削力，工件在大的轴向拉力作用下，能

7、有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。3．合理地选择刀具粗车刀(图6-5)常用较大的主偏角(75°)。以增大轴向力而减少径向力，可以防止工件的弯曲变形和振动。选用较大的前角(15°~20°和较小的后角(3°)，以减少切削力又可加强刃口强度。通过磨出卷屑槽和选用十5°的刃倾角，以控制切屑的顺利排出。刀片材料宜采用强度和耐磨性较好的硬质合金．如Yw1，或YG6A。精车刀常用宽刃高速钢刀片，装在图6-6所示的弹性可调节刀排内。刀片装入刀排内形成25°的前角和10°的后角，并旋转形成1.5°~2°的刃倾角，刀刃宽度B＝(

8、1.3~1.55)／f。切削时采用大进给星、低速切削(f＝10~20mm／r，v＝1~2m／min)。这种大前角、无倒棱的宽刀，刀刃易于切人工件，切下很薄的切屑，便于消除粗车时留在工件上的形状误差。刃倾角和弹性刀杆使得切入平稳并防让振动和啃刀，低速切削时可以避免积屑瘤和振动，宽平刀刃可以修光工件表面，因此可以获得良好的加工质量。粗车刀安装时刀尖可比工件中心高0.1~0.15mm，使刀尖