十一外圆加工方案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第四章第四章 常见表面加工方案选择常见表面加工方案选择选择表面加工方案时，要掌握以下三点：选择表面加工方案时，要掌握以下三点：1.1.要掌握选择表面加工方案要掌握选择表面加工方案5 5条依据，即表面尺寸精度和条依据，即表面尺寸精度和粗糙度粗糙度RaRa值，所在零件结构形状和尺寸大小、热处理情况、值，所在零件结构形状和尺寸大小、热处理情况、材料性能以及零件批量等。材料性能以及零件批量等。2.2.掌握三种表面加工方案框图。掌握三种表面加工方案框图。3.3.掌握选择加工方案方法。掌握选择加工方案方法。（1）筛选法：）筛选法：依据已知条件，从加工方案框图第依据已知条件，从加工方案框图第个方个方案依次向下选择，直到满足已知条件为止。案依次向下选择，直到满足已知条件为止。（2）关键条件法：）关键条件法：找出已知条件中关键条件，再以关键找出已知条件中关键条件，再以关键条件为主，适当考虑其它条件来选择加工方案。条件为主，适当考虑其它条件来选择加工方案。第1页第一节第一节 常见表面加工方案常见表面加工方案一、外圆加工方案一、外圆加工方案1.外圆表面技术要求：外圆表面技术要求：v 尺寸精度：直径、长度尺寸精度：直径、长度v 形状精度：圆度、圆柱度、轴线直线度形状精度：圆度、圆柱度、轴线直线度v 位置精度：同轴度、垂直度、径向圆跳动位置精度：同轴度、垂直度、径向圆跳动v 表面质量：表面粗糙度表面质量：表面粗糙度Ra、表面硬度、表面硬度2.主要方法：主要方法：（1）切削加工方法：）切削加工方法：车削；车削；磨削：普通磨削、精密磨削、砂带磨削磨削：普通磨削、精密磨削、砂带磨削光整加工：研磨、超精加工、抛光光整加工：研磨、超精加工、抛光（2）特种加工：旋转电火花、超声波套料）特种加工：旋转电火花、超声波套料第2页(一一)、车削外圆、车削外圆1、分类（车刀几何角度和切削用量）：、分类（车刀几何角度和切削用量）：（1）粗车：）粗车：IT12IT11，Ra：2512.5m。（2）半精车：）半精车：IT10IT9，Ra：6.33.2m（3）精车：）精车：IT8IT6，Ra：1.60.8m（4）精细车（金刚石车）：）精细车（金刚石车）：IT6 IT5，Ra：0.80.2m （切削用量：（切削用量：v2.6m/s，aP0.030.05mm，f0.020.2mm/r；刀具：金刚石；加工范围：小型有色金属零件或零件；刀具：金刚石；加工范围：小型有色金属零件或零件结构不宜磨削光整加工）结构不宜磨削光整加工）2、车削特点、车削特点（1）车削过程比较平稳，生产率高。）车削过程比较平稳，生产率高。（2）车刀结构简单，费用低。）车刀结构简单，费用低。（3）易于确保工件各加工面位置精度。）易于确保工件各加工面位置精度。（4）加工各种材料（钢、铸铁、有色金属和非金属），）加工各种材料（钢、铸铁、有色金属和非金属），难加工淬难加工淬火钢件（火钢件（HRC30以上）以上）第3页(二二)、磨削外圆、磨削外圆 外圆磨削在外圆磨床上进行，外圆磨削在外圆磨床上进行，1、分类（磨削用量）：、分类（磨削用量）：（1）粗磨：）粗磨：IT8IT7，Ra：0.80.4m（2）精磨：）精磨：IT6 IT5，Ra：0.40.2m（3）精密磨削：）精密磨削：IT5，Ra：0.20.008m（4）砂带磨削：）砂带磨削：IT6 IT5，Ra：0.40.1m2、磨削特点、磨削特点（1）轻易到达较高精度和较小表面粗糙度。）轻易到达较高精度和较小表面粗糙度。（2）磨削温度高，易烧伤。磨削温度高，易烧伤。（3）磨削材料范围广（铸铁件、末淬火和淬火钢件及高硬度难加磨削材料范围广（铸铁件、末淬火和淬火钢件及高硬度难加工材料），工材料），不宜磨削有色金属不宜磨削有色金属。第4页(三三)、研磨外圆、研磨外圆1、精度：、精度：IT5IT3，Ra：0.10.008m2、研磨特点、研磨特点（1）精度高，表面粗糙度小。）精度高，表面粗糙度小。（2）研磨余量小（）研磨余量小（0.010.03mm），对前道工），对前道工序要求高。序要求高。（3）能部分纠正形状误差，不能纠正位置误差。）能部分纠正形状误差，不能纠正位置误差。（4）加工范围广（）加工范围广（淬火和未淬火钢件、铸铁件、淬火和未淬火钢件、铸铁件、有色金属、非金属等有色金属、非金属等），可单件小批、大批大量生），可单件小批、大批大量生产。产。（5）方法简单，设备要求低。）方法简单，设备要求低。（6）手工研磨生产率低，劳动强度大。）手工研磨生产率低，劳动强度大。第5页(四四)、超精加工、超精加工1、精度：、精度：IT5，Ra0.10.05m2、超精加工特点、超精加工特点（1）磨粒运动由切削过程过渡到抛光过程，表面粗糙度小。）磨粒运动由切削过程过渡到抛光过程，表面粗糙度小。（2）不能提升尺寸精度、形状精度和位置精度不能提升尺寸精度、形状精度和位置精度，对前道工序要求，对前道工序要求高，普通不留加工余量。高，普通不留加工余量。（3）设备简单，操作方便。）设备简单，操作方便。（4）生产率高。）生产率高。(五五)、抛光、抛光1、精度、精度 Ra0.10.012m2、抛光特点、抛光特点（1）表面粗糙度小，呈镜面光泽。）表面粗糙度小，呈镜面光泽。（2）不能提升加工精度，对前道工序要求高，普通不留加工余量。）不能提升加工精度，对前道工序要求高，普通不留加工余量。（3）主要用于表面装饰加工极电镀前预加工主要用于表面装饰加工极电镀前预加工第6页第7页二、外圆表面加工方案说明二、外圆表面加工方案说明1、加工淬火钢件外圆面加工淬火钢件外圆面 粗车粗车半精车半精车（淬火）（淬火）磨削磨削研磨研磨2、加工不淬火钢件和铸铁件外圆面加工不淬火钢件和铸铁件外圆面 （1）先车后磨：粗车）先车后磨：粗车半精车半精车磨削磨削 （2）粗车）粗车半精车半精车精车精车 单件小批加工盘套类零件。单件小批加工盘套类零件。加工短轴销外圆。加工短轴销外圆。加工外圆磨床上难以装夹和磨削零件外圆。加工外圆磨床上难以装夹和磨削零件外圆。3、加工有色金属材料外圆面加工有色金属材料外圆面 粗车粗车半精车半精车精车精车研磨研磨第8页例1例2第9页第10页二、内圆加工方案二、内圆加工方案1、孔技术要求、孔技术要求(1)(1)、尺寸精度；直径、深度。、尺寸精度；直径、深度。(2)(2)、形状精度：圆度、圆柱度及轴线直线度。、形状精度：圆度、圆柱度及轴线直线度。(3)(3)、位置精度：同轴度、平行度、垂直度。、位置精度：同轴度、平行度、垂直度。(4)(4)、表面质量：表面祖糙度、表面硬度等。、表面质量：表面祖糙度、表面硬度等。2、孔分类、孔分类(1)、依据结构和用途、依据结构和用途紧固孔和辅助孔紧固孔和辅助孔 螺钉孔、螺栓过孔、油孔（螺钉孔、螺栓过孔、油孔（IT12IT11，Ra：12.56.3m）回转体零件轴心孔回转体零件轴心孔 齿轮轴心孔：齿轮轴心孔：IT8IT6，Ra：1.60.4m 第11页箱体支架类零件轴承孔箱体支架类零件轴承孔 机床主轴箱轴承孔：机床主轴箱轴承孔：IT7，Ra：1.60.8m，位置精度。，位置精度。图图4.1 孔类型孔类型(2)、依据尺寸和结构形状：大孔、小孔、微孔、通孔、盲孔、台、依据尺寸和结构形状：大孔、小孔、微孔、通孔、盲孔、台阶孔、细长孔阶孔、细长孔(3)、依据技术要求：高精度低粗糙度孔、中等精度孔、低精度孔、依据技术要求：高精度低粗糙度孔、中等精度孔、低精度孔 深孔（深孔（L/D5）和浅孔）和浅孔第12页3、主要方法：、主要方法：（1）切削加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨）切削加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔、金刚石镗、精密磨削、超精加工、研磨、珩磨、抛光孔、金刚石镗、精密磨削、超精加工、研磨、珩磨、抛光（2）特种加工：电火花穿孔、超声波穿孔、激光打孔）特种加工：电火花穿孔、超声波穿孔、激光打孔（一）、钻孔（一）、钻孔1、精度：、精度：IT12IT11，Ra：2512.5m，属粗加工。，属粗加工。2、刀具：麻花钻，规格：刀具：麻花钻，规格：0.1100mm，惯用，惯用350mm。3、设备：钻床、车床、镗床、铣床。、设备：钻床、车床、镗床、铣床。（二）、扩孔（二）、扩孔 1 1、精度：、精度：IT10IT9，Ra：6.33.2m。属半精加工。属半精加工。2、刀具：扩孔钻。规格：、刀具：扩孔钻。规格：10100mm，惯用，惯用 1550mm。3、设备：钻床、车床、镗床、铣床。、设备：钻床、车床、镗床、铣床。4、特点：（、特点：（1）导向性好，切削平稳。）导向性好，切削平稳。（2）刚性好。）刚性好。（3）切削条件好。）切削条件好。第13页（三）、铰孔（三）、铰孔1、分类、分类（1）粗铰：）粗铰：IT8IT7，Ra：1.60.8m。（2）精铰：）精铰：IT7IT6，Ra：0.40.2m。2、刀具：铰刀：、刀具：铰刀：10100mm 惯用惯用 1040mm3、设备：钻床、镗床、车床、铣床。、设备：钻床、镗床、车床、铣床。4 4、铰削特点、铰削特点（1 1）精度高，表面粗糙度小。）精度高，表面粗糙度小。（2 2）铰孔纠正位置误差能力很差，位置精度需由前工序）铰孔纠正位置误差能力很差，位置精度需由前工序确保。确保。（3 3）铰刀是定径刀具，易确保铰孔质量。）铰刀是定径刀具，易确保铰孔质量。（4 4）铰削适应性差。）铰削适应性差。（5 5）铰削可加工钢、铸铁和有色金属零件，不宜加工淬铰削可加工钢、铸铁和有色金属零件，不宜加工淬火或硬度过高工件火或硬度过高工件。第14页（四）、镗孔（四）、镗孔1、分类：、分类：（1）粗镗（车）：）粗镗（车）：IT12IT11，Ra：2512.5m（2）半精镗（车）：）半精镗（车）：IT10IT9，Ra：6.33.2m（3）精镗（车）：）精镗（车）：IT8IT7，Ra：1.60.8m2、刀具：镗刀、刀具：镗刀3、设备：镗床、车床、铣床、钻床、设备：镗床、车床、铣床、钻床4、镗削特点、镗削特点（1）镗削）镗削适应性较强。适应性较强。（2 2）镗削可有效校正原孔轴线偏斜。）镗削可有效校正原孔轴线偏斜。（3 3）镗削生产率低。）镗削生产率低。（4 4）镗刀制造和刃磨简单，费用低。）镗刀制造和刃磨简单，费用低。（5 5）镗削可加工钢、铸铁和有色金属，不宜加工淬火钢和高硬钢。镗削可加工钢、铸铁和有色金属，不宜加工淬火钢和高硬钢。第15页（五）、磨孔（五）、磨孔1、分类：、分类：（1）粗磨：）粗磨：IT8IT7，Ra：1.60.8 m（2）精磨：）精磨：IT7IT6，Ra：0.40.2 m（3）精密磨削：）精密磨削：IT5，Ra：0.20.025 m2、磨孔特点、磨孔特点（1）磨孔与铰孔）磨孔与铰孔 磨孔适应性较广。磨孔适应性较广。磨孔可纠正孔轴线歪斜。磨孔可纠正孔轴线歪斜。磨孔生产率低。磨孔生产率低。磨削可加工未淬硬钢件或铸铁件、淬硬钢件，但不能加工有磨削可加工未淬硬钢件或铸铁件、淬硬钢件，但不能加工有色金属材料。色金属材料。磨削适合加工浅孔、阶梯孔、大直径孔和断续表面孔，不宜磨削适合加工浅孔、阶梯孔、大直径孔和断续表面孔，不宜于加工深孔、小孔。于加工深孔、小孔。第16页（六）、拉孔（六）、拉孔1、分类、分类（1）粗拉：）粗拉：IT8IT7，Ra：1.60.8 m（2）精拉：）精拉：IT7IT6，Ra：0.80.4 m2、拉削特点、拉削特点（1）精度高，表面粗糙度小。）精度高，表面粗糙度小。（2）生产率高。生产率高。（3 3）不能纠正孔轴线歪斜。）不能纠正孔轴线歪斜。（4 4）拉削对前道工序要求不高。）拉削对前道工序要求不高。（5 5）拉削不能加工台阶孔、盲孔、薄壁零件孔。）拉削不能加工台阶孔、盲孔、薄壁零件孔。（七）、研磨孔（七）、研磨孔1、精度：、精度：IT6IT4，Ra：0.10.008m（八）、珩磨孔（八）、珩磨孔1、精度：、精度：IT6IT4，Ra：0.40.05m第17页三、三、孔加工方案选择孔加工方案选择1、孔加工比外圆加工困难、孔加工比外圆加工困难（1）、孔类型多。）、孔类型多。（2）、孔加工难度大。）、孔加工难度大。孔是内表面，加工孔刀具受孔径和长度限制，刚度差；孔加孔是内表面，加工孔刀具受孔径和长度限制，刚度差；孔加工近似半封闭式切削，散热和排屑条件差，刀具磨损快，孔壁易被工近似半封闭式切削，散热和排屑条件差，刀具磨损快，孔壁易被划伤。划伤。孔加工方法很多。惯用孔加工方法有钻、扩、铰、镗、磨、孔加工方法很多。惯用孔加工方法有钻、扩、铰、镗、磨、拉、光整加工等，每一个方法都有一定应用范围和不足。拉、光整加工等，每一个方法都有一定应用范围和不足。孔加工机床很多。惯用机床有钻床、车床、镗床、铣床、磨孔加工机床很多。惯用机床有钻床、车床、镗床、铣床、磨床、拉床等，同一个孔加工，能够在几个不一样机床上进行。床、拉床等，同一个孔加工，能够在几个不一样机床上进行。第18页2、机床选取、机床选取（1）、轴、盘套类零件轴心孔，普通选取车床、磨床加工。大批）、轴、盘套类零件轴心孔，普通选取车床、磨床加工。大批大量生产，适合拉削孔可在车床上粗加工后上拉床拉削。大量生产，适合拉削孔可在车床上粗加工后上拉床拉削。（2）、小型支架类零件轴承孔，普通选取车床利用花盘）、小型支架类零件轴承孔，普通选取车床利用花盘-弯板装夹弯板装夹加工，或选取卧铣加工。加工，或选取卧铣加工。（3）、箱体和大、中型支架类零件类轴承孔，多项选择取卧式镗）、箱体和大、中型支架类零件类轴承孔，多项选择取卧式镗床加工。床加工。（4）、各种零件紧固孔和辅助孔，普通在各类钻床上加工。）、各种零件紧固孔和辅助孔，普通在各类钻床上加工。（5）、各种难加工材料零件上孔，应选取对应特种加工机床加工。）、各种难加工材料零件上孔，应选取对应特种加工机床加工。3、孔加工方案选取、孔加工方案选取（1）、孔加工惯用方案（表）、孔加工惯用方案（表4.1）（2）、孔加工方案说明）、孔加工方案说明 第19页第20页1）未淬硬钢件或铸铁件）未淬硬钢件或铸铁件（1）在实体材料上加工孔，首先钻孔。对于已经铸出或锻出孔，）在实体材料上加工孔，首先钻孔。对于已经铸出或锻出孔，首先扩孔或镗孔。首先扩孔或镗孔。（2）中等精度和表面粗糙度孔（）中等精度和表面粗糙度孔（IT8IT7、Ra：1.60.8m）10，钻，钻铰铰 1030，钻，钻扩扩铰铰 3080：A、L/D大：钻大：钻扩扩铰铰 B、L/D小：钻小：钻粗镗粗镗半精镗半精镗 铰或磨：盘套类回转体零件铰或磨：盘套类回转体零件 铰或镗：箱体、支架类零件铰或镗：箱体、支架类零件 拉拉：大批大量生产盘套类零件：大批大量生产盘套类零件 80：钻钻粗镗粗镗半精镗半精镗 磨：盘套类回转体零件磨：盘套类回转体零件 镗：箱体、支架类零件镗：箱体、支架类零件第21页2）淬火钢件）淬火钢件 钻钻镗镗（淬火）（淬火）磨磨（3）精度）精度IT6以上，表面粗糙度以上，表面粗糙度Ra：0.2 m以下孔：光整加工以下孔：光整加工 研磨：生产率低，各种材料。研磨：生产率低，各种材料。珩磨：生产率高，加工除塑性较大材料以外各种材料。珩磨：生产率高，加工除塑性较大材料以外各种材料。（4）有色金属材料：）有色金属材料：精加工：精镗、精细镗、精铰、手铰、精拉。精加工：精镗、精细镗、精铰、手铰、精拉。例题例题1.第22页例题例题2.例题3.第23页第24页第25页