第五章-典型表面加工分析PPT参考课件.ppt

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1、金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering 不论零件多么复杂，其表面都可以由一些不论零件多么复杂，其表面都可以由一些典型的表面构成，因此，零件的

2、加工过程就是典型的表面构成，因此，零件的加工过程就是表面的形成过程。欲获得符合要求的表面，应表面的形成过程。欲获得符合要求的表面，应包括形状、尺寸及达到一定的技术要求。同一包括形状、尺寸及达到一定的技术要求。同一零件的不同加工方法获得的精度不同，同一精零件的不同加工方法获得的精度不同，同一精度的加工方式也多种多样。度的加工方式也多种多样。为了选取合理的加工方法，应该遵循下列为了选取合理的加工方法，应该遵循下列原则：原则：金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Mat

3、erial Science&Engineering所选加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加所选加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的要求相适应；工表面的要求相适应；所选加工方法要与零件材料的切削加工性及所选加工方法要与零件材料的切削加工性及产品的生产类型相适应；产品的生产类型相适应；几种加工方法配合使用；几种加工方法配合使用；表面加工要表面加工要分阶段分阶段进行：进行：为了保证零件的加工质量，提高生产效率为了保证零件的加工质量，提高生产效率和经济效益，整个加工过程应分阶段进行，即和经济效益，整个加工过程应分阶段进行，即分为分为粗加工粗加工、半精加工半精加工及及精加工精加工三阶段。三阶段。

4、金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering粗粗加加工工：切切除除各各加加工工表表面面上上的的大大部部分分加加工工余余量，并完成精基准的加工。量，并完成精基准的加工。先先进进行行粗粗加加工工，可可以以及及时时发发现现毛毛坯坯的的缺缺陷陷，如如砂砂眼眼 、裂裂纹纹、局局部部余余量量不不足足等等，避避免免对对不不合格毛坯继续加工而造成浪费。合格毛坯继续加工而造成浪费。半半精精加加工工：为为各各主主要要表表面面的的精精加

5、加工工作作准准备备（达达到到一一定定的的精精度度要要求求并并留留有有精精加加工工余余量量），并并完完成成一一些些次次要要表表面面的的加加工。工。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering精加工精加工：获得符合精度和表面粗糙度要求的表：获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。面。粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力大，产生的切削热多。由于工件受力变形、受大，产生的切削热多。由于工件受

6、力变形、受热变形以及内应力重新分布等，将破坏已加工热变形以及内应力重新分布等，将破坏已加工表面的精度，因此，只有在粗加工之后再进行表面的精度，因此，只有在粗加工之后再进行精加工，才能保证质量要求。精加工，才能保证质量要求。另另外外，分分阶阶段段加加工工，有有利利于于合合理理利利用用机机床，保持精密机床的精度，延长机床寿命。床，保持精密机床的精度，延长机床寿命。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering第一节第一节

7、 外圆、孔和平面的加工外圆、孔和平面的加工一、各种表面的加工要求一、各种表面的加工要求尺寸尺寸精度、精度、形状形状精度、精度、位置位置精度、精度、表面质量表面质量二、外圆加工二、外圆加工 主要以主要以车削车削和和磨削磨削为主为主金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程

8、学院School of Material Science&Engineering三、孔的加工三、孔的加工 常用的孔：常用的孔：紧固孔和其它非配合的孔；紧固孔和其它非配合的孔；回转体零件上的孔；回转体零件上的孔；箱体类零件上的孔；箱体类零件上的孔；深孔，即深孔，即L/D510L/D510的孔；的孔；圆锥孔。圆锥孔。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表

9、面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering四、平面的加工四、平面的加工1.根据所起的作用，一般分为：根据所起的作用，一般分为：非结合面非结合面 有外观或防腐需要时才加工；有外观或防腐需要时才加工；结合面和重要结合面结合面和重要结合面 零件的固定连接平

10、面；零件的固定连接平面；导向平面导向平面 机床导轨面；机床导轨面；精密测量工具的工作面精密测量工具的工作面 金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering第二节第二节 螺纹加工螺纹加工 常用螺纹

11、：常用螺纹：紧固螺纹紧固螺纹 ：用于零件的固定连接，如普通螺纹、：用于零件的固定连接，如普通螺纹、管螺纹。螺纹牙型多为三角形。管螺纹。螺纹牙型多为三角形。普通螺纹：要求旋入性及连接可靠性普通螺纹：要求旋入性及连接可靠性管螺纹：要求密封性及连接可靠性管螺纹：要求密封性及连接可靠性传动螺纹传动螺纹：传递运动、动力或位移。牙型多为梯：传递运动、动力或位移。牙型多为梯形或锯齿形。形或锯齿形。要求传动准确、可靠、接触良好、耐磨。要求传动准确、可靠、接触良好、耐磨。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与

12、工程学院School of Material Science&Engineering 加工方法：加工方法：切削、滚压切削、滚压一、攻螺纹和套螺纹一、攻螺纹和套螺纹加工直径较小的三角螺纹，精度低。加工直径较小的三角螺纹，精度低。二、车螺纹二、车螺纹 成形车刀成形车刀 螺纹梳刀螺纹梳刀金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering三、铣螺纹三、铣螺纹1、盘形铣刀铣削螺纹、盘形铣刀铣削螺纹金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷

13、加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering2、梳形铣刀铣螺纹、梳形铣刀铣螺纹3、旋风铣螺纹、旋风铣螺纹金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering四、磨螺纹四、磨螺纹金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材

14、料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering五、滚压螺纹五、滚压螺纹 两种两种：搓螺纹、滚螺纹搓螺纹、滚螺纹金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering 比较比较：搓螺纹生产率高于滚螺纹；搓螺纹生产率高于滚螺纹；滚螺纹质量高于搓螺纹；滚螺纹质量高于搓螺纹；搓螺纹加工范围小于滚螺纹。搓螺纹加工范围小于滚螺纹。工艺特点工艺特点：螺纹质量高、

15、性能好；螺纹质量高、性能好；材料利用率高；材料利用率高；生产率高；生产率高；对毛坯精度、材料塑性、硬度要求对毛坯精度、材料塑性、硬度要求高，不适合薄壁件。高，不适合薄壁件。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering1、技术要求、技术要求 传递运动的准确性；传递运动的准确性；传动的平稳性；传动的平稳性；载荷分布的均匀性；载荷分布的均匀性；传动侧隙。传动侧隙。2、精度、精度 齿轮及齿轮副共有齿轮及齿轮副共有12级精度

16、，由高级精度，由高到低为到低为112级，级，7级为常用级。级为常用级。第三节第三节 齿轮加工齿轮加工金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering 成形法成形法 特特点点：成成形形刀刀具具与与被

17、被切切齿齿轮轮齿齿槽槽同同形形。齿齿形形精精度低，只能用于低速的度低，只能用于低速的齿轮传动。齿轮传动。3、加工方法、加工方法齿轮加工的关键是齿轮加工的关键是齿形齿形加工，按照成形加工，按照成形原理分为两类：原理分为两类：展成法展成法特点：刀具与齿轮发生啮合运动。齿形精度高，特点：刀具与齿轮发生啮合运动。齿形精度高，需专用设备。需专用设备。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering二、铣齿铣齿属于属于成形法成形法

18、加工。加工。铣削时，铣刀做铣削时，铣刀做旋转主运动，工件随旋转主运动，工件随工作台作纵向进给运工作台作纵向进给运动。每铣完一个齿后，动。每铣完一个齿后，工件纵向退回原处，工件纵向退回原处，进行分度后，再铣下进行分度后，再铣下一个齿槽，直至全部一个齿槽，直至全部齿槽铣完为止。齿槽铣完为止。加工原理加工原理：金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering特点特点：设备为普通铣床，刀具成本低；设备为普通铣床，刀具成本低；生

19、产率低；生产率低；加工齿轮精度低。加工齿轮精度低。三、插齿插齿插齿机 1、加工原理、加工原理相相当当于于一一对对圆圆柱柱齿齿轮轮啮啮合合运运动动。插插齿齿刀刀就就是是一一个个具具有切削刃的齿轮。有切削刃的齿轮。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering插齿刀插齿刀金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院S

20、chool of Material Science&Engineering 主运动主运动：插齿刀的直线往复运动；：插齿刀的直线往复运动；分齿运动分齿运动：插齿刀与工件各绕自身轴线旋转：插齿刀与工件各绕自身轴线旋转的啮合运动；的啮合运动；运动关系为：运动关系为：径向进给运动径向进给运动：插齿刀的向工件的径向进给：插齿刀的向工件的径向进给运动，以切出工件的轮齿的运动，以切出工件的轮齿的齿长。齿长。让刀运动让刀运动：在插齿刀返回时，工件相对于插：在插齿刀返回时，工件相对于插齿刀的径向退让运动。以避免刀齿刀的径向退让运动。以避免刀面与已加面与已加工表面发生摩擦。工表面发生摩擦。2、主要运动、主要运动金

21、属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering3、特点、特点 插齿所形成的齿形包铬线的切线数量比滚齿插齿所形成的齿形包铬线的切线数量比滚齿多，齿面粗糙度小；多，齿面粗糙度小；插齿的齿形精度高于滚齿；插齿的齿形精度高于滚齿；生产率低；生产率低；同一模数的插齿刀可以加工模数相同的各种同一模数的插齿刀可以加工模数相同的各种不同齿数的圆柱齿轮；不同齿数的圆柱齿轮；能加工用滚刀难以加工的内齿轮、多联齿轮、能加工用滚刀难以加工的内

22、齿轮、多联齿轮、扇形齿轮和齿条。扇形齿轮和齿条。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering四、滚齿四、滚齿滚齿机滚齿机 1、加工原理、加工原理相相当当于于交交错错轴轴斜斜齿齿轮轮啮合。刀具呈蜗杆状。啮合。刀具呈蜗杆状。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Scien

23、ce&Engineering利勃海尔滚齿机利勃海尔滚齿机 金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering2、三种运动、三种运动：主运动主运动：即滚刀的旋转运动；：即滚刀的旋转运动；分齿运动分齿运动：保证滚刀转速和被切齿轮转速之间：保证滚刀转速和被切齿轮转速之间 啮合关系的运动；啮合关系的运动；垂直进给运动垂直进给运动：滚刀沿被切齿轮的轴线方向：滚刀沿被切齿轮的轴线方向作垂直进给运动。作垂直进给运动。注注：滚滚齿齿时时

24、，必必须须将将滚滚刀刀搬搬动动一一个个角角度度，使使刀刀齿齿运运动动方方向向与与被被切切齿齿轮的轮齿方向一致。轮的轮齿方向一致。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering五、滚齿与插齿的比较五、滚齿与插齿的比较相同点相同点：属于展成法加工；属于展成法加工；生产率均高于铣齿；生产率均高于铣齿；加工精度相当且比铣齿高；加工精度相当且比铣齿高；都可以用同一把刀具加工出同一模数各种都可以用同一把刀具加工出同一模数各种不同

25、齿数的齿轮；不同齿数的齿轮；都适于大批大量生产。都适于大批大量生产。加工质量：插齿的齿面粗糙度小于滚齿和铣齿。加工质量：插齿的齿面粗糙度小于滚齿和铣齿。生产率：插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。生产率：插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。不同点不同点：金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering第四节第四节 齿轮精加工齿轮精加工常用：常用：剃齿、珩齿、剃齿、珩齿、磨齿磨齿一、剃齿一、剃齿剃剃齿齿是是用用剃剃齿齿刀刀对对齿

26、齿轮轮的的齿齿面面进进行行精精加工的方法。加工的方法。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering剃剃齿齿时时刀刀具具与与工工件件作作一一种种自自由由啮啮合合的的展展成成运运动动。安安装装时时，剃剃齿齿刀刀与与工工件件轴轴线线倾倾斜斜一一个个剃剃齿齿刀刀螺螺旋旋角角。剃剃齿齿刀刀的的圆圆周周速速度度分分解解为为沿沿工工件件齿齿向向的的切切向向速速度度和和沿沿工工件件齿齿面面的的法法向向速速度度，从从而而带带动动工工

27、件件旋旋转转和和轴轴向向运运动动，使使刀刀具具在在工工件件表表面面上上剃剃下下一一层层极极薄薄的的切切屑屑。同同时时，工工作作台台带带动动工工件件作作往往复复运运动动，以以剃剃削削轮轮齿的全长。齿的全长。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering 剃齿精度可达剃齿精度可达76级，表面粗糙度级，表面粗糙度Ra0.80.4m；主要用于提高齿形精度和降低表面粗糙度；主要用于提高齿形精度和降低表面粗糙度；生产率高，适应于

28、大批量的齿轮精加工。生产率高，适应于大批量的齿轮精加工。2、特点、特点二、珩齿二、珩齿 加加工工原原理理与与剃剃齿齿相相同同。主主要要作作用用是是降降低低齿齿面面粗粗糙糙度度。生生产产率率高高，一一般般用用于于大大批批量量加加工工86级精度的淬火齿轮。级精度的淬火齿轮。金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering三、磨齿三、磨齿是一种最重要的齿形精加工方法，既可是一种最重要的齿形精加工方法，既可磨削不淬火的齿轮，又

29、可磨削淬火的齿轮。磨削不淬火的齿轮，又可磨削淬火的齿轮。加工精度可达加工精度可达64级级,Ra0.40.2m。锥形砂轮磨齿；锥形砂轮磨齿；双碟形砂轮磨齿。双碟形砂轮磨齿。有两种磨齿形式有两种磨齿形式：金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering本章结束本章结束金属工艺学（冷加工）金属工艺学（冷加工）第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析哈工大（威海）材料科学与工程学院哈工大（威海）材料科学与工程学院School of Material Science&Engineering习题习题1、为什么标准件厂生产外螺纹一般都用滚压方、为什么标准件厂生产外螺纹一般都用滚压方法？法？2、滚齿和插齿的加工质量有何区别？、滚齿和插齿的加工质量有何区别？3、成批生产铣床工作台台面、成批生产铣床工作台台面(铸铁铸铁LB=1250mm300mm，Ra1.6m)的加工方案的加工方案如何？如何？4、分别说明插齿与滚齿有哪些对应的运动。、分别说明插齿与滚齿有哪些对应的运动。