机械制造技术吉卫喜编第四章典型表面加工方法

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1、第四章典型表面加工方法第一节概述机器零件的结构形状虽然多种多样，但是由一些最基本的几何表面（外圆、孔、平面等）组成的。机器零件的加工过程就是获得这些零件上基本几何表面的过程。同一种表面，可选用加工精度、生产率和加工成本各不相同的加工方法进行加工。加工精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。图4-1加工误差与成本的关系统计资料表明，各种加工方法的加工误差和加工成本之间的关系呈负指数函数曲线形状。要获得高精度，则成本就要加大。加工经济精度是指在正

2、常加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间)所能保证的加工精度。若延长加工时间，就会增加成本，虽然精度能提高，但不经济。经济表面粗糙度的概念类同于经济精度的概念。本章主要介绍典型表面(外圆柱表面、孔、平面、齿面)的加工方法。一、工件表面的形成原理组成工件的表面：平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面（圆环面、螺旋面等）。   任何表面都可以看成是一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线。如图母线为1，导线为2，如图。另外还要注意两条发生线之间的

3、相对位置。第二节平面加工一、平面的分类及加工要求根据平面的作用不同，其加工要求亦不同，平面有：非结合平面结合平面导向平面精密量具表面平面的技术要求主要有：形状精度：平面度、直线度。tt位置精度：平面之间的尺寸精度、位置精度等。tBtAAB表面质量：表面粗糙度、硬度、残余应力及微观组织等选择平面加工方法的依据：1）表面粗糙度；2）表面的形状、位置精度3）工件材料的切削加工性能；4）工件的形状结构特点；5）工厂现有设备情况。二、平面的加工方式车平面；铣平面；刨平面；拉平面；磨平面；刮研平面；研磨平面。常用的粗加工方法常用的

4、精加工方法平面的光整加工方法1.刨平面(1)刨平面的工艺特征和应用范围因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度和生产率，在一般条件下都不太高，所以在批量生产中常被铣削、拉削和磨削所取代。但在加工一些中小型零件上的槽时（如V形槽、T形槽、燕尾槽），刨削也有突出的优点。(2)宽刃精刨1)采用宽刃刨刀2)切削速度极低(5～12m/min)，切削过程发热量小。3)切深极微2.铣平面铣平面有周铣和端铣两种方式。周铣法（用圆柱铣刀加工平面）a.逆铣铣削时，铣刀刀齿在工件切入处的切削速度与工件进给速度方向相反。b.顺铣铣削时，铣刀刀

5、齿在工件切入处的切削速度方向与工件进给速度方向相同。端铣法（用面铣刀加工平面）a.对称铣削工件相对于铣刀回转中心处于对称位置的铣削方式，称为对称铣削。b.不对称铣削铣刀轴线与工件铣削宽度对称中心线不重合的铣削不对称逆铣不对称顺铣根据铣刀偏移位置不同2.3铣削特点1）断续切削，冲击、振动大；2）多刀多刃切削；3）半封闭式切削；4）切削负荷呈周期变化。常用铣床立式升降台铣床床身底座主轴工作台床鞍（滑座）升降台常用铣床龙门铣床主轴箱工作台床身立柱顶梁横梁立铣头卧铣头卧铣头立柱3.拉平面拉平面方式刨平面需经多次行程才能完

6、成一个平面的加工，铣平面虽然在一次行程中就能完成一个平面的加工，但其进给速度也较小，故对于一些批量较大、表面粗糙度要求较小的平面也可采用拉削的方式进行加工。拉削过程按余量分切方式的不同，平面的拉削方式有成形法和分段切削法两种，其中分段切削法每齿切削厚度厚而窄，动力消耗少，可直接加工毛坯面，一次行程可切除厚度为8mm的余量。按拉削运动的不同，平面拉削可分为直拉和转拉。直拉时速度低且有空行程；转拉时工件依次通过拉刀，完成拉削，拉削过程可连续进行，其拉削速度较高，生产率比直拉法高6～10倍。拉平面的工艺特征生产效率高拉平面时

7、，由于拉刀齿多刃，故可在拉刀的一次行程中完成一个平面的粗精加工，其生产率要比刨削和铣削高得多。加工质量好由于拉床刚度和刀具支承刚度均较好，且拉刀后部还设有校准齿，故拉平面可获得很高的加工精度，一般平面位置精度可控制在0.02～0.06mm，表面粗糙度Ra<1.25μm。4.磨平面一、平面磨削方法周边磨削优点：砂轮和工件的接触面小，发热量小，磨削区的散热、排屑条件好，砂轮磨损较为均匀，可以获得较高的精度和表面质量。缺点：磨削力易使砂轮主轴受弯变形，故要求砂轮主轴应有较高的刚度，否则容易产生振纹。适于在成批生产条件下加工精

8、度要求较高的平面。2.端面磨削优点：a、磨头主轴伸出的长度短，刚性好，磨头的弯曲变形小，允许采用较大的磨削用量工作。b、磨削面积大，生产效率高。缺点：a、砂轮与工件的接触面积大，易发热，散热及冷却条件差，b、砂轮各点的圆周速度不同，砂轮磨损不均匀，故加工精度较低。适于在大批大量生产中加工精度要求不很高的工件。二、平面磨削的特点及应