机械制造技术第3章--机械零件加工方法与设备

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1、第3章机械零件加工方法与设备第一节外圆表面加工及设备第二节内圆表面加工及设备第三节螺纹的加工第四节平面加工第五节齿轮的齿形加工第一节外圆表面加工及设备一、外圆表面的加工外圆表面是构成机器零件的基本表面，如轴类、套类和盘类零件是具有外圆表面的典型零件。外圆表面的加工在机器零件制造中是很常见的，根据外圆表面的尺寸、材料及加工要求不同，可选择不同的加工方法。常见的外圆表面的加工方法及特点如下。1.外圆表面的车削加工(1)粗车。外圆表面的粗车是最经济、最有效的方法，粗车在车床工艺系统允许的前提下，尽可能地采用大的背吃刀量和进给量，以提高生

2、产率，但为了保证刀具耐用度，切削速度通常选为低速，粗车所能达到的加工精度为IT11~IT12，表面粗糙度Ra为12.5~50um。(2)精车。外圆表面的精车一般作为最终工序或光整加工的预加工工序。精车后工件尺寸精度可达IT7~IT8，表面粗糙度Ra为0.8~1.6um。下一页返回第一节外圆表面加工及设备(3)高速细精车。高速细精车是采用硬质合金、立式氮化硼或金刚石刀具，用高切削速度(160mm/min以上)，小的背吃刀量(0.03~0.05mm)和小的进给量(0.02~0.2mm/r)，对工件进行精细加工的方法。对于硬度较低的有色

3、金属(如铜、铝)，如果采用磨削加工，磨屑容易糊住砂轮，一般在高精度的车床上，采用金刚石刀具进行高速细精车，工件尺寸精度可达IT5~IT6，表面粗糙度Ra为0.1~1.0um,甚至可达镜面效果。2.外圆表面的磨削加工外圆表面的磨削加工是主要精加工方法，能经济地获得高的加工精度和小的表面粗糙度值。加工精度通常可达IT5~IT7，表面粗糙度Ra值可达0.2~0.8um。采用高精度的磨削方法，表面粗糙度Ra值可达0.006~0.1um。磨削加工不但可精加工，而且可进行粗磨荒磨、重负荷磨削。特别适合于各种高硬度和悴火后的零件的精加工。3.外

4、圆表面的精整、光整加工上一页下一页返回第一节外圆表面加工及设备外圆表面的精整、光整加工是精加工以后进行的超精密加工方法，适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。(1)研磨。用研磨工具和研磨剂，通过研具与工件在一定压力下，做相对滑动，从工件表面上磨掉一层极薄的金属，以提高工件尺寸、形状精度和降低表面粗糙度的精整加工方法。研磨精度可达0.025μm，圆柱度可达0.1μm，表面粗糙度可达Ra0.01μm。研磨主要用于精密的零件，如量规、精密配合件、光学零件等。(2)抛光。抛光能降低表面粗糙度，但不能提高工件的尺寸精度和形状精度。普通抛光

5、工件表面粗糙度可达Ra0.4μm。由于各种加工方法所能达到的经济加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同，因此必须根据具体情况，选择合理的加工方法。表3-1所示为外圆表面各种加工方案和经济加工精度。上一页下一页返回第一节外圆表面加工及设备二、外圆表面的车削加工1.车床(1)车床主要类型及工艺范围。车床主要是用于进行车削加工。通常由工件旋转完成主运动，而由刀具沿平行或垂直于工件旋转轴线移动完成进给运动。与工件旋转轴线平行的进给运动称为纵向进给运动，垂直的称为横向进给运动。车床的种类很多，按其用途和结构的不同，主要可分为卧式车床

6、及落地车床、立式车床、转塔车床、多刀半自动车床、仿形车床及仿形半自动车床、单轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床、车削加工中心。此外，还有各种专门化车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、铲齿车床等。在大批量生产的工厂中还有各种专用车床。如表3-2所列为车床的主要类型、工作方法和应用范围。其中卧式车床的工艺范围很广，能进行多种表面的加工，如图3-1所示。能车削内外圆柱面、圆锥面、成形面、端面、各种螺纹、切槽、切断;也能进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作。上一页下一页返回第一节外圆表面加工及设备如果再利用一些特殊附件，那么卧式车床的工艺范围

7、还能进一步扩大。(2)CA6140型卧式车床简介。①CA6140型卧式车床的主要技术参数。床身上最大工件回转直径400mm在刀架上最大工件回转直径210mm工件最大长度(四种规格)750;1000;1500;2000mm主轴中心高度205mm主轴内孔直径48mm主轴前端锥孔的锥度莫氏6号主轴转速正转(24级)10~1400r/min反转(12级)10~1580r/min车削螺纹范围米制螺纹螺距(44种标准螺距)1~192mm上一页下一页返回第一节外圆表面加工及设备英制螺纹螺距(20种标准螺距)2~24牙/in模数螺纹(39种标准螺

8、距)0.25~48mm径节螺纹(37种标准螺距)1~96牙/in纵向进给量(64级)0.028~6.33mm/r横向进给量(64级)0.014~3.16mm/r主电动机功率/转速7.5kW/1450(r.min-1)快速电动机功率/转速0.25kW