机械制造工艺基础课件PPT典型表面加工.ppt

轨迹法轨迹法 成形法成形法 相切法相切法 展成法展成法a）轨迹法b）成形法c）相切法d）展成法零件表面成形方法第五章第五章第五章第五章 典型表面的加工典型表面的加工典型表面的加工典型表面的加工获得尺寸精度的方法有如下几种：试试切切法法：试切、测量、调整、试切。主要适用于单件小批生产。调调整整法法：加工前调整好刀具和工件的位置，加工中保持不变。适于成批大量生产。定尺寸刀具法：定尺寸刀具法：自动控制法：自动控制法：零件的相互位置精度主要由机床精度、夹具精度和零件装夹精度保证。5.1 5.1 外圆表面的加工外圆表面的加工车削、磨削及光整加工是外圆表面的主要加工方法。车削、磨削及光整加工是外圆表面的主要加工方法。车削、磨削及光整加工是外圆表面的主要加工方法。车削、磨削及光整加工是外圆表面的主要加工方法。5.1.15.1.1外圆表面的车削外圆表面的车削外圆表面的车削外圆表面的车削 外圆车削的工艺范围外圆车削的工艺范围外圆车削的工艺范围外圆车削的工艺范围粗车：粗车：粗车：粗车：加工精度可达到加工精度可达到IT10ITl3IT10ITl3，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra12.56.3mRa12.56.3m。半精车：半精车：半精车：半精车：精度可达精度可达IT9 IT10IT9 IT10，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra3.26.3mRa3.26.3m。精车：精车：精车：精车：精度可达精度可达IT7 IT8IT7 IT8，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra3.26.3mRa3.26.3m。精细车：精细车：精细车：精细车：精度可达精度可达IT6IT7IT6IT7，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra0.20.8mRa0.20.8m。对于小型有色金属零件，高速精细车是主要加工方法对于小型有色金属零件，高速精细车是主要加工方法 (Ra0.40.1m)(Ra0.40.1m)。车削的工艺特点车削的工艺特点车削的工艺特点车削的工艺特点切削过程平稳，生产率较高：切削过程平稳，生产率较高：切削过程平稳，生产率较高：切削过程平稳，生产率较高：主主主主运动为回转运动运动为回转运动运动为回转运动运动为回转运动,避免避免避免避免了惯性力和冲击了惯性力和冲击了惯性力和冲击了惯性力和冲击.切削用量可大切削用量可大切削用量可大切削用量可大,可进行高速切削和强力可进行高速切削和强力可进行高速切削和强力可进行高速切削和强力切削切削切削切削,生产率生产率生产率生产率.加工材料范围广泛，适用于有色金属的精加工：加工材料范围广泛，适用于有色金属的精加工：加工材料范围广泛，适用于有色金属的精加工：加工材料范围广泛，适用于有色金属的精加工：钢、铸铁、非金属和某些非铁金属都可车削。钢、铸铁、非金属和某些非铁金属都可车削。钢、铸铁、非金属和某些非铁金属都可车削。钢、铸铁、非金属和某些非铁金属都可车削。当当当当a a a ap p p p0.15 f0.1mm/r0.15 f0.1mm/r0.15 f0.1mm/r0.15 f0.1mm/r V=300m/minV=300m/minV=300m/minV=300m/min，加工有色金属精度，加工有色金属精度，加工有色金属精度，加工有色金属精度达达达达IT6-IT5 RaIT6-IT5 RaIT6-IT5 RaIT6-IT5 Ra达达达达0.1-0.40.1-0.40.1-0.40.1-0.4 m m m m,而磨削易堵砂轮而磨削易堵砂轮而磨削易堵砂轮而磨削易堵砂轮.刀具简单：刀具简单：刀具简单：刀具简单：制造制造制造制造,刃磨刃磨刃磨刃磨,安装均方便安装均方便安装均方便安装均方便.适应性广。适应性广。适应性广。适应性广。应用广泛：应用广泛：应用广泛：应用广泛：只要能装夹在车床上，一般都可车削。只要能装夹在车床上，一般都可车削。只要能装夹在车床上，一般都可车削。只要能装夹在车床上，一般都可车削。细长轴外圆的车削加工细长轴外圆的车削加工细长轴外圆的车削加工细长轴外圆的车削加工常将常将长径比（长径比（长径比（长径比（L/D510L/D510）轴称为细长轴，其刚度很差，车轴称为细长轴，其刚度很差，车轴称为细长轴，其刚度很差，车轴称为细长轴，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、加工质量。因此，必须采取有效措施来解决车削时的变形、加工质量。因此，必须采取有效措施来解决车削时的变形、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。振动等问题。振动等问题。振动等问题。改进工件中的装夹改进工件中的装夹改进工件中的装夹改进工件中的装夹 选择合理的切削方法选择合理的切削方法选择合理的切削方法选择合理的切削方法 车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀的反向切削车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀的反向切削车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀的反向切削车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀的反向切削法。这时，从卡盘到车刀段，工件受拉力，利用可伸缩法。这时，从卡盘到车刀段，工件受拉力，利用可伸缩法。这时，从卡盘到车刀段，工件受拉力，利用可伸缩法。这时，从卡盘到车刀段，工件受拉力，利用可伸缩的活顶尖，不会把工件顶弯。同时选择较大的进给量和的活顶尖，不会把工件顶弯。同时选择较大的进给量和的活顶尖，不会把工件顶弯。同时选择较大的进给量和的活顶尖，不会把工件顶弯。同时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主偏角，增大了轴向切削力，工件在大的轴向拉力作用主偏角，增大了轴向切削力，工件在大的轴向拉力作用主偏角，增大了轴向切削力，工件在大的轴向拉力作用下，能有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。下，能有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。下，能有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。下，能有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：粗车刀常用较大的主偏角粗车刀常用较大的主偏角粗车刀常用较大的主偏角粗车刀常用较大的主偏角(75)(75)以增大轴以增大轴以增大轴以增大轴向力而减少径向力，选用较大的前角向力而减少径向力，选用较大的前角向力而减少径向力，选用较大的前角向力而减少径向力，选用较大的前角(1520)(1520)和较小的和较小的和较小的和较小的后角后角后角后角(3)(3)，通过磨出卷屑槽和选用十，通过磨出卷屑槽和选用十，通过磨出卷屑槽和选用十，通过磨出卷屑槽和选用十55的刃倾角，以控制切的刃倾角，以控制切的刃倾角，以控制切的刃倾角，以控制切屑的顺利排出。屑的顺利排出。屑的顺利排出。屑的顺利排出。合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：刀具材料宜采用强度和耐磨性较好的硬质合金，如刀具材料宜采用强度和耐磨性较好的硬质合金，如刀具材料宜采用强度和耐磨性较好的硬质合金，如刀具材料宜采用强度和耐磨性较好的硬质合金，如YW1YW1或或或或YG6AYG6A。精车刀常用宽刃、高速钢刀片，装在图精车刀常用宽刃、高速钢刀片，装在图精车刀常用宽刃、高速钢刀片，装在图精车刀常用宽刃、高速钢刀片，装在图5-85-8所示的所示的所示的所示的弹性可调刀排内。这种大前角、无倒棱的宽刃，刀弹性可调刀排内。这种大前角、无倒棱的宽刃，刀弹性可调刀排内。这种大前角、无倒棱的宽刃，刀弹性可调刀排内。这种大前角、无倒棱的宽刃，刀刃易于切入工件，切下很薄的切屑，便于消除粗车刃易于切入工件，切下很薄的切屑，便于消除粗车刃易于切入工件，切下很薄的切屑，便于消除粗车刃易于切入工件，切下很薄的切屑，便于消除粗车时留在工件上的形状误差。时留在工件上的形状误差。时留在工件上的形状误差。时留在工件上的形状误差。合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：合理选择刀具：此外，粗车刀安装时刀尖可比工件中心高此外，粗车刀安装时刀尖可比工件中心高此外，粗车刀安装时刀尖可比工件中心高此外，粗车刀安装时刀尖可比工件中心高0.10.10.15mm,0.15mm,使刀尖部分的后刀面压住工件，车刀此时使刀尖部分的后刀面压住工件，车刀此时使刀尖部分的后刀面压住工件，车刀此时使刀尖部分的后刀面压住工件，车刀此时相当于跟刀架的第四个支承块，有效地增强了工件相当于跟刀架的第四个支承块，有效地增强了工件相当于跟刀架的第四个支承块，有效地增强了工件相当于跟刀架的第四个支承块，有效地增强了工件的刚度。的刚度。的刚度。的刚度。精车刀时则相反。精车刀时则相反。精车刀时则相反。精车刀时则相反。外圆表面的磨削外圆表面的磨削(Grinding of cylindrical faces)磨削加工是是外圆精加工的主要方法。既能加工淬火的黑磨削加工是是外圆精加工的主要方法。既能加工淬火的黑磨削加工是是外圆精加工的主要方法。既能加工淬火的黑磨削加工是是外圆精加工的主要方法。既能加工淬火的黑色金属零件，也能加工不淬火的黑色金属零件和有色金属。色金属零件，也能加工不淬火的黑色金属零件和有色金属。色金属零件，也能加工不淬火的黑色金属零件和有色金属。色金属零件，也能加工不淬火的黑色金属零件和有色金属。砂轮砂轮砂轮砂轮(Sandwheel)(Sandwheel)：用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。砂轮的特性主要干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。砂轮的特性主要干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。砂轮的特性主要干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。决定。决定。决定。1 1）磨料磨料磨料磨料(Abrasives)(Abrasives)：磨料应具有高硬度、高耐热性和一磨料应具有高硬度、高耐热性和一磨料应具有高硬度、高耐热性和一磨料应具有高硬度、高耐热性和一定的韧性，在磨削过程中受力破碎后还要能形成锋利的几定的韧性，在磨削过程中受力破碎后还要能形成锋利的几定的韧性，在磨削过程中受力破碎后还要能形成锋利的几定的韧性，在磨削过程中受力破碎后还要能形成锋利的几何形状。常用的磨料有氧化物系何形状。常用的磨料有氧化物系何形状。常用的磨料有氧化物系何形状。常用的磨料有氧化物系(刚玉类刚玉类刚玉类刚玉类)、碳化物系和超、碳化物系和超、碳化物系和超、碳化物系和超硬磨料系硬磨料系硬磨料系硬磨料系3 3 3 3类。类。类。类。砂轮磨料的种类及性能砂轮磨料的种类及性能砂轮磨料的种类及性能砂轮磨料的种类及性能系列系列系列系列名称名称名称名称代号代号代号代号性能性能性能性能适用范围适用范围适用范围适用范围刚刚刚刚玉玉玉玉棕刚玉棕刚玉棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉白刚玉白刚玉铬刚玉铬刚玉铬刚玉铬刚玉A A A AWAWAWAWAPAPAPAPA棕褐色棕褐色棕褐色棕褐色,硬度低硬度低硬度低硬度低,韧性较好韧性较好韧性较好韧性较好白色白色白色白色,较较较较A A A A硬度高硬度高硬度高硬度高,磨粒锋利磨粒锋利磨粒锋利磨粒锋利,韧性差韧性差韧性差韧性差玫瑰红色，韧性比玫瑰红色，韧性比玫瑰红色，韧性比玫瑰红色，韧性比WAWAWAWA好好好好磨削碳素钢、合金钢、可锻磨削碳素钢、合金钢、可锻磨削碳素钢、合金钢、可锻磨削碳素钢、合金钢、可锻铸铁与青铜铸铁与青铜铸铁与青铜铸铁与青铜磨削淬硬的高碳刚、合金钢、磨削淬硬的高碳刚、合金钢、磨削淬硬的高碳刚、合金钢、磨削淬硬的高碳刚、合金钢、高速钢，磨削薄壁零件、成高速钢，磨削薄壁零件、成高速钢，磨削薄壁零件、成高速钢，磨削薄壁零件、成形零件。形零件。形零件。形零件。磨削高速钢、不锈钢，成形磨削高速钢、不锈钢，成形磨削高速钢、不锈钢，成形磨削高速钢、不锈钢，成形磨削，刀具刃磨，高表面质磨削，刀具刃磨，高表面质磨削，刀具刃磨，高表面质磨削，刀具刃磨，高表面质量磨削量磨削量磨削量磨削碳碳碳碳化化化化物物物物黑碳化硅黑碳化硅黑碳化硅黑碳化硅绿碳化硅绿碳化硅绿碳化硅绿碳化硅C C C CGCGCGCGC黑色带光泽，比刚玉类硬度高，黑色带光泽，比刚玉类硬度高，黑色带光泽，比刚玉类硬度高，黑色带光泽，比刚玉类硬度高，导热性好，但韧性差导热性好，但韧性差导热性好，但韧性差导热性好，但韧性差绿色带光泽，较绿色带光泽，较绿色带光泽，较绿色带光泽，较C C C C硬度高，导硬度高，导硬度高，导硬度高，导热性好，韧性较差热性好，韧性较差热性好，韧性较差热性好，韧性较差磨削铸铁，黄铜、耐火材料磨削铸铁，黄铜、耐火材料磨削铸铁，黄铜、耐火材料磨削铸铁，黄铜、耐火材料及非金属材料及非金属材料及非金属材料及非金属材料磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学玻璃玻璃玻璃玻璃超硬超硬超硬超硬磨磨磨磨 粒粒粒粒人造金刚石人造金刚石人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼立方氮化硼立方氮化硼D D D DCBNCBNCBNCBN白色、淡绿、黑色，硬度最高，白色、淡绿、黑色，硬度最高，白色、淡绿、黑色，硬度最高，白色、淡绿、黑色，硬度最高，耐热性较差耐热性较差耐热性较差耐热性较差棕褐色，硬度仅次于棕褐色，硬度仅次于棕褐色，硬度仅次于棕褐色，硬度仅次于D D D D，韧性，韧性，韧性，韧性较较较较D D D D好好好好磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学磨削硬质合金、宝石、光学玻璃陶瓷等高硬度材料玻璃陶瓷等高硬度材料玻璃陶瓷等高硬度材料玻璃陶瓷等高硬度材料磨削高性能高速钢、不锈钢，磨削高性能高速钢、不锈钢，磨削高性能高速钢、不锈钢，磨削高性能高速钢、不锈钢，耐热钢几其他难加工材料耐热钢几其他难加工材料耐热钢几其他难加工材料耐热钢几其他难加工材料2 2）粒度）粒度）粒度）粒度 粒度是指磨料颗粒的大小，通常分为磨粒粒度是指磨料颗粒的大小，通常分为磨粒粒度是指磨料颗粒的大小，通常分为磨粒粒度是指磨料颗粒的大小，通常分为磨粒(颗粒尺颗粒尺颗粒尺颗粒尺寸寸寸寸40m)40m)40m)40m)和微粉和微粉和微粉和微粉(颗粒尺寸颗粒尺寸颗粒尺寸颗粒尺寸40m)40m)40m)40m)两类。磨粒用筛两类。磨粒用筛两类。磨粒用筛两类。磨粒用筛选法确定粒度号。微粉按其颗粒的实际尺寸分组。选法确定粒度号。微粉按其颗粒的实际尺寸分组。选法确定粒度号。微粉按其颗粒的实际尺寸分组。选法确定粒度号。微粉按其颗粒的实际尺寸分组。粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。一一一一般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。当工件材料当工件材料当工件材料当工件材料硬度低、塑性大和磨削面积较大时，为了避免砂轮堵硬度低、塑性大和磨削面积较大时，为了避免砂轮堵硬度低、塑性大和磨削面积较大时，为了避免砂轮堵硬度低、塑性大和磨削面积较大时，为了避免砂轮堵塞，也可采用粗粒度的砂轮。塞，也可采用粗粒度的砂轮。塞，也可采用粗粒度的砂轮。塞，也可采用粗粒度的砂轮。3 3）硬度）硬度）硬度）硬度 砂轮的硬度是指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作砂轮的硬度是指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作砂轮的硬度是指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作砂轮的硬度是指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。它反映磨粒与结合剂的粘固强用下脱落的难易程度。它反映磨粒与结合剂的粘固强用下脱落的难易程度。它反映磨粒与结合剂的粘固强用下脱落的难易程度。它反映磨粒与结合剂的粘固强度。磨粒不易脱落，称砂轮硬度高；反之，称砂轮硬度。磨粒不易脱落，称砂轮硬度高；反之，称砂轮硬度。磨粒不易脱落，称砂轮硬度高；反之，称砂轮硬度。磨粒不易脱落，称砂轮硬度高；反之，称砂轮硬度低。度低。度低。度低。工件材料较硬时应选用较软的砂轮；对于精磨或成工件材料较硬时应选用较软的砂轮；对于精磨或成工件材料较硬时应选用较软的砂轮；对于精磨或成工件材料较硬时应选用较软的砂轮；对于精磨或成形磨削，为了保持砂轮的廓形精度，应选用较硬的形磨削，为了保持砂轮的廓形精度，应选用较硬的形磨削，为了保持砂轮的廓形精度，应选用较硬的形磨削，为了保持砂轮的廓形精度，应选用较硬的砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮，以提高磨削效率。砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮，以提高磨削效率。砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮，以提高磨削效率。砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮，以提高磨削效率。4 4）结合剂）结合剂）结合剂）结合剂 结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形结合剂是将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度的材料。状和强度的材料。状和强度的材料。状和强度的材料。5 5）组织）组织）组织）组织砂轮的组织是指砂轮中磨科、结合剂和气孔三者间砂轮的组织是指砂轮中磨科、结合剂和气孔三者间砂轮的组织是指砂轮中磨科、结合剂和气孔三者间砂轮的组织是指砂轮中磨科、结合剂和气孔三者间的体积比例关系。按磨料在砂轮中所占体积的不同，的体积比例关系。按磨料在砂轮中所占体积的不同，的体积比例关系。按磨料在砂轮中所占体积的不同，的体积比例关系。按磨料在砂轮中所占体积的不同，砂轮的组织分为紧密、中等和疏松三大类。砂轮的组织分为紧密、中等和疏松三大类。砂轮的组织分为紧密、中等和疏松三大类。砂轮的组织分为紧密、中等和疏松三大类。磨屑形成过程磨屑形成过程磨屑形成过程磨屑形成过程 弹弹性性变变形形：磨磨粒粒在在工工件件表表面面滑滑擦擦而而过过，不不能能切切入入工件工件 塑塑性性变变形形：磨磨粒粒切切入入工工件件，材材料料向向两两边边隆隆起起，工工件件表表面面出出现现刻刻痕痕（犁犁沟沟），但无磨屑产生但无磨屑产生 切切削削：磨磨削削深深度度、磨磨削削点点温温度度和和应应力力达达到到一一定定数数值值，形形成成磨磨屑屑，沿沿磨磨粒粒前前刀面流出刀面流出具具体体到到每每个个磨磨粒粒，不不一一定三个阶段均有定三个阶段均有磨屑形成过程a）平面示意图b）截面示意图磨削工艺特点磨削工艺特点磨削工艺特点磨削工艺特点精精精精度度度度高高高高、表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度小小小小：多多刃刃，刃刃口口圆圆弧弧半半径径小小，切切削削层层很很薄薄，切切削削厚厚度度小小到到微微米米，磨磨床床精精度度高，刚性好，微量进给。高，刚性好，微量进给。砂轮有自锐作用：砂轮有自锐作用：砂轮有自锐作用：砂轮有自锐作用：生产率高。生产率高。磨削的径向磨削力磨削的径向磨削力磨削的径向磨削力磨削的径向磨削力FyFy大：大：大：大：磨磨磨磨削削削削温温温温度度度度高高高高：切切削削速速度度高高，且且多多为为负负前前角角切切削削，挤挤压压和和摩摩擦擦大大，加加上上砂砂轮轮导导热热性性很很差差，在在磨磨削削区区产产生生很很高高的的瞬瞬时时高高温温，因因此此磨磨削削时时应应采采用用大大量量切切削液已降低温度。削液已降低温度。外圆表面磨削方法外圆表面磨削方法外圆表面磨削方法外圆表面磨削方法1）中中心心磨磨削削法法：在在外外圆圆磨磨床床上上以以工工件件的的两两顶顶尖尖孔孔定位进行外圆磨削。定位进行外圆磨削。纵向进给磨削法纵向进给磨削法横向进给磨削法横向进给磨削法综合磨削法综合磨削法2）无心磨削法：无心磨削法：外圆表面的精加工及光整加工外圆表面的精加工及光整加工外圆表面的精加工及光整加工外圆表面的精加工及光整加工砂带磨削：砂带磨削：砂带磨削：砂带磨削：用粘满细微尖锐砂粒的砂布带，采用相应的接用粘满细微尖锐砂粒的砂布带，采用相应的接用粘满细微尖锐砂粒的砂布带，采用相应的接用粘满细微尖锐砂粒的砂布带，采用相应的接触方式，在一定工作压力下与工件接触，并相对运动，对工触方式，在一定工作压力下与工件接触，并相对运动，对工触方式，在一定工作压力下与工件接触，并相对运动，对工触方式，在一定工作压力下与工件接触，并相对运动，对工件表面进行磨削和抛光的高效加工工艺。件表面进行磨削和抛光的高效加工工艺。件表面进行磨削和抛光的高效加工工艺。件表面进行磨削和抛光的高效加工工艺。砂砂带带磨磨削削砂带磨削的特点：砂带磨削的特点：砂带磨削的特点：砂带磨削的特点：磨磨削削效效率率高高砂砂带带磨磨削削的的效效率率是是铣铣削削10倍倍，是是目目前前金金属切削机床中效率最高的一种，功率利用率达属切削机床中效率最高的一种，功率利用率达95。磨磨削削表表面面质质量量好好砂砂带带与与工工件件柔柔性性接接触触，磨磨粒粒载载荷荷小小且且均均匀匀，能能减减振振，属属于于弹弹性性磨磨削削。加加上上工工件件受受力力小小，发发热热少少，散散热热好好，因因而而可可获获得得好好的的加加工工质质量量，粗粗糙糙度度可可达达Ra0.02m，特特适适宜宜加加工工细细长长轴轴和和薄薄壁壁套套筒筒等等刚刚度较差的零件。度较差的零件。磨磨削削性性能能好好静静电电植植砂砂制制作作的的砂砂轮轮，磨磨粒粒有有方方向向性性，尖尖端端向向上上，摩摩擦擦生生热热少少，砂砂轮轮不不易易堵堵塞塞，切切不不断断有有新新磨粒进入磨削区，磨削条件稳定。磨粒进入磨削区，磨削条件稳定。适用范围广适用范围广可用于内、外圆及成形表面的磨削可用于内、外圆及成形表面的磨削。图图5-15外圆表面研磨示意图外圆表面研磨示意图 研磨：研磨：研磨：研磨：研磨时工件转，研具作轴向往复运动。在研磨时工件转，研具作轴向往复运动。在研磨时工件转，研具作轴向往复运动。在研磨时工件转，研具作轴向往复运动。在工件和研具之间放置研磨膏。研磨剂通常由磨料与工件和研具之间放置研磨膏。研磨剂通常由磨料与工件和研具之间放置研磨膏。研磨剂通常由磨料与工件和研具之间放置研磨膏。研磨剂通常由磨料与煤油、润滑油等组成。研磨速度一般为煤油、润滑油等组成。研磨速度一般为煤油、润滑油等组成。研磨速度一般为煤油、润滑油等组成。研磨速度一般为0.31m/s,0.31m/s,研磨后表面粗糙度可达研磨后表面粗糙度可达研磨后表面粗糙度可达研磨后表面粗糙度可达Ra0.10.01mRa0.10.01m。珩磨：珩磨：珩磨：珩磨：利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作相对旋转运动和直线往复运动，切珩磨工具同时作相对旋转运动和直线往复运动，切珩磨工具同时作相对旋转运动和直线往复运动，切珩磨工具同时作相对旋转运动和直线往复运动，切除工件极小余量的一种精密加工方法。除工件极小余量的一种精密加工方法。除工件极小余量的一种精密加工方法。除工件极小余量的一种精密加工方法。进行外圆表面的双砂轮珩进行外圆表面的双砂轮珩进行外圆表面的双砂轮珩进行外圆表面的双砂轮珩磨加工时，磨粒对工件具磨加工时，磨粒对工件具磨加工时，磨粒对工件具磨加工时，磨粒对工件具有切削、挤压和抛光的作有切削、挤压和抛光的作有切削、挤压和抛光的作有切削、挤压和抛光的作用，珩磨轮与工件间的接用，珩磨轮与工件间的接用，珩磨轮与工件间的接用，珩磨轮与工件间的接触面积小，脱落的磨粒易触面积小，脱落的磨粒易触面积小，脱落的磨粒易触面积小，脱落的磨粒易被切削液也带走，故表面被切削液也带走，故表面被切削液也带走，故表面被切削液也带走，故表面粗糙度稳定，粗糙度稳定，粗糙度稳定，粗糙度稳定，一般可达一般可达一般可达一般可达Ra 0.025mRa 0.025m，尺寸精度，尺寸精度，尺寸精度，尺寸精度可达可达可达可达IT7IT6IT7IT6，同时还可修正工件外圆母同时还可修正工件外圆母同时还可修正工件外圆母同时还可修正工件外圆母线的直线度误差，但不能线的直线度误差，但不能线的直线度误差，但不能线的直线度误差，但不能修正工件的圆度和位置误修正工件的圆度和位置误修正工件的圆度和位置误修正工件的圆度和位置误差差差差滚压加工是用硬度比工件高的滚压工具滚压加工是用硬度比工件高的滚压工具(该轮或该轮或滚珠滚珠)，对半精加工后的零件表面在常温下加压，使受，对半精加工后的零件表面在常温下加压，使受压点产生弹性及塑性变形。将表面凸起部分压下去，压点产生弹性及塑性变形。将表面凸起部分压下去，凹下的部分向上挤。以修正零件表面的微观几何形状，凹下的部分向上挤。以修正零件表面的微观几何形状，减小表面粗糙度减小表面粗糙度(图图5-18)。滚压后的使零件的抗疲劳。滚压后的使零件的抗疲劳强度、耐磨和耐腐蚀性都有显著改善。强度、耐磨和耐腐蚀性都有显著改善。滚滚滚滚 压压压压 抛抛光光是是用用敷敷细细磨磨粉粉或或软软膏膏磨磨料料的的布布轮轮、布布盘盘或或皮皮轮轮、皮皮盘盘等等软软质质工工具具，靠靠机机械械滑滑擦擦和和化化学学作作用用来来减减小小加工表面的粗糙度。加工表面的粗糙度。抛光对尺寸误差和形状误差没有纠正能力。抛光对尺寸误差和形状误差没有纠正能力。抛光后工件表面粗糙度抛光后工件表面粗糙度R Ra a值可达值可达o o012m012m。抛抛光光可可提提高高零零件件的的疲疲劳劳强强度度、抗抗磨磨性性能能和和耐耐腐腐蚀蚀能能力，但不能提高零件的精度。力，但不能提高零件的精度。a.a.机械抛光机械抛光机械抛光机械抛光(布轮、布盘或皮轮、皮盘等软质工具布轮、布盘或皮轮、皮盘等软质工具)b.b.液体抛光液体抛光液体抛光液体抛光(抛光液高速喷射抛光液高速喷射)抛光抛光抛光抛光5.2 孔加工孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、磨、珩磨等。磨、珩磨等。磨、珩磨等。磨、珩磨等。孔加工比外圆表面加工要困难得多。孔加工比外圆表面加工要困难得多。孔加工比外圆表面加工要困难得多。孔加工比外圆表面加工要困难得多。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 钻孔钻孔钻孔钻孔钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。麻花钻麻花钻麻花钻麻花钻 麻花钻的结构：麻花钻的结构：主后刀面前刀面副切削刃横刃副后刀面主切削刃2Kr麻花钻的切削角度：顶角顶角顶角顶角2 2 2 2：两主刀刃之间的夹角。加工不同的材料，：两主刀刃之间的夹角。加工不同的材料，：两主刀刃之间的夹角。加工不同的材料，：两主刀刃之间的夹角。加工不同的材料，其顶角应取不同的数值。常用的加工一般钢和铸铁的其顶角应取不同的数值。常用的加工一般钢和铸铁的其顶角应取不同的数值。常用的加工一般钢和铸铁的其顶角应取不同的数值。常用的加工一般钢和铸铁的钻头，通常取钻头，通常取钻头，通常取钻头，通常取2 2 2 2 =118=118=118=118。前角前角前角前角r r r r0 0 0 0：在垂直于主刀刃的平面内测量，是前面的切在垂直于主刀刃的平面内测量，是前面的切在垂直于主刀刃的平面内测量，是前面的切在垂直于主刀刃的平面内测量，是前面的切线与垂直切削平面的垂线所夹的角度。主刀刃上各点线与垂直切削平面的垂线所夹的角度。主刀刃上各点线与垂直切削平面的垂线所夹的角度。主刀刃上各点线与垂直切削平面的垂线所夹的角度。主刀刃上各点前角不一样。前角不一样。前角不一样。前角不一样。30-3030-3030-3030-30。主后刀面前刀面副切削刃横刃副后刀面主切削刃2Kr后角a0：在平行于钻头轴线的平面内测量，是后面切线与切削平面所夹的角度。横刃斜角：是横刃和主刀刃在垂直于钻头轴线的平面内所夹的角度。=5055。螺旋角w：是刃带的切线与钻头中心线的夹角。钻削的工艺特点钻削的工艺特点钻头工作部分被已加工表面包围钻头工作部分被已加工表面包围.刚度刚度,强度强度,容容屑屑,排屑排屑,导向导向,冷却等冷却等.“引偏引偏”-钻头弯曲而引起的孔径扩大钻头弯曲而引起的孔径扩大,不圆不圆,轴轴线歪斜等线歪斜等.麻花麻花钻钻-呈细长状呈细长状.刚性较差刚性较差.刃刃,容屑容屑两条较两条较深的螺旋槽深的螺旋槽.使钻心变细使钻心变细,刚性刚性.减小摩擦减小摩擦,钻头仅钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触有两条很窄的棱边与孔壁接触,接触刚度和作用差接触刚度和作用差.前前角角 0 0负值大负值大.切削条件差切削条件差,-,-挤刮金属挤刮金属.横刃受横刃受力大力大.稍有偏斜将产生较大的附加力矩稍有偏斜将产生较大的附加力矩,使钻头弯曲使钻头弯曲.两个主切削刃也难磨得对称两个主切削刃也难磨得对称,径向力不能为径向力不能为零零.预钻锥形定心坑预钻锥形定心坑 用钻套为钻头导向用钻套为钻头导向 刃磨时刃磨时,两刃对称两刃对称.,.,径向力为零径向力为零.排排屑难屑难:切屑宽切屑宽,容屑槽尺寸受限容屑槽尺寸受限.孔壁与屑摩孔壁与屑摩擦擦,挤压挤压,和刮伤已加工表面和刮伤已加工表面.Ra.Ra.卡死钻卡死钻头头(扭断扭断).).反复多次退出反复多次退出,修磨分屑槽修磨分屑槽.切削热不易传散切削热不易传散:半封闭式半封闭式,工件吸热工件吸热52.5%.52.5%.钻头钻头14.5%.14.5%.屑屑29%.29%.介质介质5%.5%.钻削用量和生产率低钻削用量和生产率低.减少减少引偏引偏:钻削的应用钻削的应用IT10IT10IT10IT10以上以上以上以上,Ra12.5,Ra12.5,Ra12.5,Ra12.5 m m m m以上以上以上以上,生产率低生产率低生产率低生产率低.粗加工粗加工粗加工粗加工.螺钉孔螺钉孔螺钉孔螺钉孔,油孔等油孔等油孔等油孔等.内螺纹内螺纹内螺纹内螺纹,预加工孔等预加工孔等预加工孔等预加工孔等.单单单单件件件件,小批量生产中小型工件上的孔小批量生产中小型工件上的孔小批量生产中小型工件上的孔小批量生产中小型工件上的孔(D13mm)D13mm)D13mm)D13mm)台式台式台式台式.中小型工件上直径大的孔中小型工件上直径大的孔中小型工件上直径大的孔中小型工件上直径大的孔(D50mm).D50mm).D50mm).D50mm).立式立式立式立式.大中型工件上的孔大中型工件上的孔大中型工件上的孔大中型工件上的孔.-.-.-.-摇臂摇臂摇臂摇臂.回转回转回转回转体上的孔体上的孔体上的孔体上的孔-车床上车床上车床上车床上.成批成批成批成批和大量生产中和大量生产中和大量生产中和大量生产中.钻模钻模钻模钻模,多轴钻或组合机床进行孔多轴钻或组合机床进行孔多轴钻或组合机床进行孔多轴钻或组合机床进行孔的加工的加工的加工的加工.精度精度精度精度 生产率生产率生产率生产率 成本成本成本成本.精度精度精度精度高高高高,Ra,Ra,Ra,Ra小的中心孔小的中心孔小的中心孔小的中心孔(D50mm),(D50mm),(D50mm),(D50mm),钻孔钻孔钻孔钻孔,扩孔和铰孔扩孔和铰孔扩孔和铰孔扩孔和铰孔.1.1.扩孔扩孔 扩孔是利用扩孔钻对已有的孔进行加工以扩大孔径，扩孔是利用扩孔钻对已有的孔进行加工以扩大孔径，扩孔是利用扩孔钻对已有的孔进行加工以扩大孔径，扩孔是利用扩孔钻对已有的孔进行加工以扩大孔径，并提高孔的精度和降低表面粗糙度。并提高孔的精度和降低表面粗糙度。并提高孔的精度和降低表面粗糙度。并提高孔的精度和降低表面粗糙度。图图图图5-24 5-24 5-24 5-24 扩孔钻扩孔钻扩孔钻扩孔钻 图图图图5-25 5-25 5-25 5-25 扩孔扩孔扩孔扩孔5.2.2 5.2.2 扩孔扩孔和铰孔和铰孔(1)(1)切切切切削削削削刃刃刃刃不不不不必必必必自自自自外外外外圆圆圆圆延延延延续续续续到到到到中中中中心心心心，这这这这样样样样就就就就避避避避免免免免了了了了横横横横刃刃刃刃和和和和由横刃所引起的一些不良影响。由横刃所引起的一些不良影响。由横刃所引起的一些不良影响。由横刃所引起的一些不良影响。(2)(2)由由由由于于于于小小小小，切切切切屑屑屑屑窄窄窄窄，易易易易排排排排出出出出，不不不不易易易易擦擦擦擦伤伤伤伤已已已已加加加加工工工工表表表表面面面面。扩扩扩扩孔钻的刚度较高，有利于加大切削用量和改善加工质量。孔钻的刚度较高，有利于加大切削用量和改善加工质量。孔钻的刚度较高，有利于加大切削用量和改善加工质量。孔钻的刚度较高，有利于加大切削用量和改善加工质量。(3)(3)由由由由于于于于容容容容屑屑屑屑糟糟糟糟较较较较窄窄窄窄，可可可可在在在在刀刀刀刀体体体体上上上上作作作作出出出出较较较较多多多多的的的的刀刀刀刀齿齿齿齿，可可可可提提提提高高高高生生生生产产产产率率率率。同同同同时时时时也也也也加加加加多多多多了了了了刀刀刀刀具具具具的的的的棱棱棱棱带带带带,增增增增加加加加了了了了扩扩扩扩孔孔孔孔时时时时的的的的导向作用，切削比较平稳。导向作用，切削比较平稳。导向作用，切削比较平稳。导向作用，切削比较平稳。(4)(4)(4)(4)扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达IT9IT9IT9IT9IT10 IT10 IT10 IT10，表面粗糙度为，表面粗糙度为，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra3.2Ra3.2Ra3.2Ra3.26.36.36.36.3；扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度和表面粗糙度要扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度和表面粗糙度要扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度和表面粗糙度要扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度和表面粗糙度要求再高时，则要采用铰孔。求再高时，则要采用铰孔。求再高时，则要采用铰孔。求再高时，则要采用铰孔。与钻削相比，扩孔主要有以下特点：与钻削相比，扩孔主要有以下特点：1)1)铰铰刀刀的的修修光光部部分分具具有有校校准准孔孔径径、修修光光孔孔壁壁作作用用，可可进进一一步提高了孔的加工质量步提高了孔的加工质量；2 2铰孔铰孔 用铰刀对孔进行精加工的方法用铰刀对孔进行精加工的方法3)3)加工精度达加工精度达IT7IT7IT9,IT9,表面粗糙度为表面粗糙度为 Ra0.4Ra0.40.60.6 。图图5-26 5-26 铰刀的结构铰刀的结构 2)2)铰铰孔孔的的余余量量小小,切切削削力力较较小小；切切削削速速度度较较低低,切切削削热热较较少少 工工件件受受力力变变形形和和受受热热变变形形较较小小,积积屑屑瘤瘤的的不不利利避避免免影影响响较小较小,铰孔质量比较高；铰孔质量比较高；。麻麻花花钻钻、扩扩孔孔钻钻和和铰铰刀刀都都是是标标准准刀刀具具,易易于于购购买买。对对于于中中等等尺尺寸寸以以下下较较精精密密的的孔孔,在在单单件件小小批批乃乃至至大大批批大量生产中大量生产中,钻钻-扩扩-铰都是常用的典型工艺。铰都是常用的典型工艺。钻、扩、铰只能保证孔本身的精度钻、扩、铰只能保证孔本身的精度,而不易保证而不易保证孔与孔之间的尺寸精度及位置精度。为解决此问题孔与孔之间的尺寸精度及位置精度。为解决此问题,可利用夹具可利用夹具(如钻模如钻模)进行加工进行加工,或采用镗孔。或采用镗孔。用用用用镗镗镗镗刀刀刀刀对对对对已已已已有有有有的的的的孔孔孔孔进进进进行行行行再再再再加加加加工工工工称称称称镗镗镗镗孔孔孔孔。对对对对于于于于直直直直径径径径较较较较大大大大的的的的孔孔孔孔(一一一一般般般般D D D D80mm80mm8