第五章 机械零件表面加工方法,第一节 外圆表面的加工方法及选择 第二节 内圆表面的加工方法及选择 第三节 平面的加工方法及选择 第四节 特形表面的加工方法及选择 第五节 机械零件制造工艺的制定,第一节 外圆表面的加工方法及选择,一、外圆表面的加工方法 二、外圆表面加工方法的选择,一、外圆表面的加工方法,(1) 粗车 粗车的主要目的是尽快去除毛坯的大部分加工余量，使之接近工件的形状和尺寸，为精加工作准备。 (2) 半精车 半精车是在粗车的基础上进行的，其背吃刀量与进给量均较粗车小，常作为高精度外圆表面磨削或精车前的预加工；也可作为中等精度外圆表面的终加工。 (3) 精车 一般作为高精度外圆表面的终加工，其主要目的是达到零件表面的加工要求。 (4) 精细车 精细车的尺寸公差等级为IT6IT5，表面粗糙度Ra值可达0.8m。 (5) 粗磨 粗磨采用较粗磨粒的砂轮和较大的背吃刀量及进给量，以提高生产率。 (6) 精磨 精磨则采用较细磨粒的砂轮和较小的背吃刀量及进给量，以获得较高的精度和较好的表面质量。,一、外圆表面的加工方法,(7) 光整加工 如果工件精度要求IT5以上，表面粗糙度Ra要求达0.10.008m，则在经过精车或精磨以后，还需通过光整加工。,粗车 粗车的主要目的是尽快去除毛坯的大部分加工余量，使之接近工件的形状和尺寸，为精加工作准备。,(2) 半精车 半精车是在粗车的基础上进行的，其背吃刀量与进给量均较粗车小，常作为高精度外圆表面磨削或精车前的预加工；也可作为中等精度外圆表面的终加工。,(3) 精车 一般作为高精度外圆表面的终加工，其主要目的是达到零件表面的加工要求。,(4) 精细车 精细车的尺寸公差等级为IT6IT5，表面粗糙度Ra值可达0.8m。,(5) 粗磨 粗磨采用较粗磨粒的砂轮和较大的背吃刀量及进给量，以提高生产率。,(6) 精磨 精磨则采用较细磨粒的砂轮和较小的背吃刀量及进给量，以获得较高的精度和较好的表面质量。,(7) 光整加工 如果工件精度要求IT5以上，表面粗糙度Ra要求达0.10.008m，则在经过精车或精磨以后，还需通过光整加工。,二、外圆表面加工方法的选择,(1) 粗车 加工精度为IT12IT11，表面粗糙度Ra值为5012.5m，除淬硬钢以外的各种材料的外圆表面，只粗车即可。 (2) 粗车半精车 对于加工精度为IT9IT8，表面粗糙度Ra值为3.26.3m，未淬硬工件的外圆表面，均可采用此方案。 (3) 粗车半精车磨(粗磨或半精磨) 此方案适于加工精度为IT7IT6，表面粗糙度Ra值为0.40.8m的淬硬的和未淬硬的钢件、未淬硬的铸铁件的外圆表面。 (4) 粗车半精车精车精细车 此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的外圆表面的加工。 (5) 粗车半精车粗磨精磨研磨(或超级光磨或镜面磨削) 此方案主要适用于精度为IT6IT3，表面粗糙度Ra值为0.10.008m的外圆表面，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件的外圆表面。,二、外圆表面加工方法的选择,(6) 粗车半精车粗磨精磨 此方案的适用范围基本上与(3)相同，只是外圆表面要求的尺寸精度更高，表面粗糙度Ra值更小，需将磨削分为粗磨和精磨才能达到要求。,二、外圆表面加工方法的选择,图2-5-1 外圆表面的加工方案,(1) 粗车 加工精度为IT12IT11，表面粗糙度Ra值为5012.5m，除淬硬钢以外的各种材料的外圆表面，只粗车即可。,(2) 粗车半精车 对于加工精度为IT9IT8，表面粗糙度Ra值为3.26.3m，未淬硬工件的外圆表面，均可采用此方案。,(3) 粗车半精车磨(粗磨或半精磨) 此方案适于加工精度为IT7IT6，表面粗糙度Ra值为0.40.8m的淬硬的和未淬硬的钢件、未淬硬的铸铁件的外圆表面。,(4) 粗车半精车精车精细车 此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的外圆表面的加工。,(5) 粗车半精车粗磨精磨研磨(或超级光磨或镜面磨削) 此方案主要适用于精度为IT6IT3，表面粗糙度Ra值为0.10.008m的外圆表面，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件的外圆表面。,(6) 粗车半精车粗磨精磨 此方案的适用范围基本上与(3)相同，只是外圆表面要求的尺寸精度更高，表面粗糙度Ra值更小，需将磨削分为粗磨和精磨才能达到要求。,第二节 内圆表面的加工方法及选择,一、内圆表面的加工方法 二、常用的孔加工方法的选择,一、内圆表面的加工方法,同外圆表面加工一样，孔加工也可分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四类。各类的精度和表面粗糙度等级也和外圆表面加工相仿。,二、常用的孔加工方法的选择,(1) 钻孔 在实体材料上加工内圆表面时，必须先钻孔。 (2) 钻扩 用于孔径较小、加工精度要求较高的各种加工批量的孔。 (3) 钻铰 用于孔径较小、加工精度要求较高的各种加工批量的标准尺寸的孔。 (4) 钻扩铰 应用条件与(3)基本相同，不同点在于本加工方案还适用于孔径较大的非淬硬的标准(或基准)通孔，不宜于加工淬硬的、非标准的孔、阶梯孔和不通孔。 (5) 钻粗镗精镗精细镗 适用于精度要求高，但材料硬度不太高的钢铁零件和有色金属件的加工。 (6) 钻镗磨 主要用于加工淬火零件上的孔，但不宜用于加工有色金属零件。 (7) 钻镗磨珩磨(研磨) 适用于在加工过程中已淬硬零件上孔的精加工。 (8) 钻拉 适用于加工大批量未淬硬的盘套类零件中心部位的通孔。,二、常用的孔加工方法的选择,图2-5-2 孔加工方法,(1) 钻孔,在实体材料上加工内圆表面时，必须先钻孔。若孔的精度要求不高，孔径又不太大(直径小于50mm)，只经过钻孔即可。,(2) 钻扩 用于孔径较小、加工精度要求较高的各种加工批量的孔。,(3) 钻铰 用于孔径较小、加工精度要求较高的各种加工批量的标准尺寸的孔。,(4) 钻扩铰 应用条件与(3)基本相同，不同点在于本加工方案还适用于孔径较大的非淬硬的标准(或基准)通孔，不宜于加工淬硬的、非标准的孔、阶梯孔和不通孔。,(5) 钻粗镗精镗精细镗 适用于精度要求高，但材料硬度不太高的钢铁零件和有色金属件的加工。,(6) 钻镗磨 主要用于加工淬火零件上的孔，但不宜用于加工有色金属零件。,(7) 钻镗磨珩磨(研磨) 适用于在加工过程中已淬硬零件上孔的精加工。其中珩磨用于较大直径的深孔的终加工，研磨用于较小直径孔的终加工。,(8) 钻拉 适用于加工大批量未淬硬的盘套类零件中心部位的通孔。,第三节 平面的加工方法及选择,一、平面的加工方法 二、平面加工方法的选择,一、平面的加工方法,(1) 平面的车削加工 平面车削一般用于加工回转体类零件的端面。 (2) 平面的刨削加工和拉削加工 刨削和拉削一般适用于水平面、垂直面、斜面、直槽、V形槽、T形槽、燕尾槽的单件小批量的粗、半精加工。 (3) 平面的铣削加工 铣削是加工平面的主要方法之一。 (4) 平面的磨削加工 磨削平面是平面精加工的主要方法之一，一般在铣削、刨削加工基础上进行，主要用于中、小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面的加工。 (5) 平面的光整加工 平面的光整加工方法主要有研磨、刮削和抛光等。,(1) 平面的车削加工,平面车削一般用于加工回转体类零件的端面。因为回转体类零件的端面大多与其外圆表面、内圆表面有垂直度要求，而车削可以在一次安装中将这些表面全部加工出来，有利于保证它们之间的位置要求。,(2) 平面的刨削加工和拉削加工 刨削和拉削一般适用于水平面、垂直面、斜面、直槽、V形槽、T形槽、燕尾槽的单件小批量的粗、半精加工。,(3) 平面的铣削加工,铣削是加工平面的主要方法之一。铣削平面一般适用于加工各种不同形状的沟槽、平面的粗、半精和精加工。平面铣削分粗铣和精铣。精铣后的表面精糙度Ra值为3.21.6m，两平面间的尺寸公差等级为IT8IT7，直线度可达0.080.12mmm。,(4) 平面的磨削加工 磨削平面是平面精加工的主要方法之一，一般在铣削、刨削加工基础上进行，主要用于中、小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面的加工。,(5) 平面的光整加工,1) 平面的研磨。 2) 平面的刮削。 3) 平面抛光。,二、平面加工方法的选择,(1) 粗车半精车精车 用于精度要求较高但不需淬硬及硬度低的有色金属、合金回转体零件端面的加工。 (2) 粗车半精车磨 用于精度要求较高，且需淬硬的回转体零件端面的加工。 (3) 粗刨半精刨宽刃精刨 用于不淬火的大型狭长平面，如机床导轨面的加工，以刨代磨减少工序周转时间。 (4) 粗铣半精铣高速精铣 用于中等以下硬度、精度要求较高的平面加工。 (5) 粗铣(刨)半精铣(刨)磨研磨 用于精度和表面质量要求特别高，且需淬硬的工件表面的加工。 (6) 钻插 用于单件小批量、加工精度要求不高的孔内平面和孔内槽的加工。 (7) 钻拉 用于大批量、加工精度要求较高的孔内平面和孔内槽的加工。 (8) 粗拉精拉 用于硬度不高的中小尺寸外表平面的大批量加工。,二、平面加工方法的选择,图2-5-3 平面加工方法,粗车半精车精车 用于精度要求较高但不需淬硬及硬度低的有色金属、合金回转体零件端面的加工。,(2) 粗车半精车磨 用于精度要求较高，且需淬硬的回转体零件端面的加工。,(3) 粗刨半精刨宽刃精刨 用于不淬火的大型狭长平面，如机床导轨面的加工，以刨代磨减少工序周转时间。,(4) 粗铣半精铣高速精铣 用于中等以下硬度、精度要求较高的平面加工。,(5) 粗铣(刨)半精铣(刨)磨研磨 用于精度和表面质量要求特别高，且需淬硬的工件表面的加工。,(6) 钻插 用于单件小批量、加工精度要求不高的孔内平面和孔内槽的加工。,(7) 钻拉 用于大批量、加工精度要求较高的孔内平面和孔内槽的加工。,(8) 粗拉精拉 用于硬度不高的中小尺寸外表平面的大批量加工。,第四节 特形表面的加工方法及选择,一、回转成形面常用的加工方法及选择 二、螺纹表面的加工方法及选择 三、齿轮齿形的加工方法及选择,一、回转成形面常用的加工方法及选择,表2-5-1 回转成形面常用的加工方法及选择,一、回转成形面常用的加工方法及选择,表2-5-1 回转成形面常用的加工方法及选择,二、螺纹表面的加工方法及选择,表2-5-2 螺纹表面的加工方法及选择,三、齿轮齿形的加工方法及选择,表2-5-3 齿形加工方法,第五节 机械零件制造工艺的制定,一、机械零件制造工艺过程的基本概念 二、零件的机械加工工艺过程示例,一、机械零件制造工艺过程的基本概念,图2-5-4 小轴,二、零件的机械加工工艺过程示例,对零件进行机械加工之前，应拟订其加工工艺路线。工艺路线的拟订主要包括划分加工阶段、选择加工方法、安排加工顺序等内容。 零件的机械加工一般要经过粗加工、半精加工和精加工三个阶段才能完成。对于特别精密的零件还要进行光整加工。粗加工的主要任务是切除大部分加工余量，并为半精加工提供定位基准。半精加工的任务是为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工，使之达到图样要求；精加工的任务是使各主要表面达到图样要求；光整加工的任务是使那些加工质量要求特别高的表面(精度高于IT6，表面粗糙度Ra值低于0.2m)达到图样要求。划分加工阶段有利于保证加工质量，合理使用设备，及时发现毛坯的缺陷，以避免浪费加工工时。,二、零件的机械加工工艺过程示例,图2-5-5 传动轴 材料：45钢 硬度：4045HRC,二、零件的机械加工工艺过程示例,表2-5-4 小批量加工传动轴的工艺过程,二、零件的机械加工工艺过程示例,表2-5-4 小批量加工传动轴的工艺过程,