材料性能及其加工第18章各种表面的加工.ppt

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1、第十八章 各种表面的加工,本章知识点先导案例第一节 外圆表面加工第二节 内圆表面加工第三节 平面加工第四节螺纹加工第五节齿轮的齿形加工,下一页,第十八章 各种表面的加工,知识拓展先导案例解决本章小结思考题,上一页,本章知识点,1.掌握内外圆表面的加工方法。2.掌握平面和螺纹的加工。3.了解军齿轮的齿形加工。,返回,先导案例,为什么孔加工比轴加工生产率低、成本高(假设工件尺寸、加工精度和表面粗糙度相同)?机械零件虽然多种多样，但不管其结构如何复杂，不外乎是由外圆、内孔、平面以及各种成形面所组成的。各种机械零件形状、尺寸和表面不同，则加工设备和加工方法也各不相同，下面简要介绍几种表面的加工设备和加

2、工方法及特点。,返回,第一节外圆表面加工,在各种机械中，具有外圆表面的零件占有很大比重，例如轴类、套筒类、圆盘类等零件。外圆表面的技术要求包括:本身精度(直径与长度的尺寸精度，圆度、圆柱度等形状精度);位置精度(与其他外圆面或孔的同轴度、与端面的垂直度等);表面质量(粗糙度、表面硬度、残余应力等)。外圆表面的加工方法主要有车削加工和磨削加工。一、车削加工车床主要用于外圆表面加工，生产上常用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自动车床等，其中卧式车床应用最广。图18-1为外圆表面在车床上的车削及所用刀具。,下一页,返回,第一节外圆表面加工,1.车外圆分为粗车、半精车和精车 粗车是以切除大部

3、分加工余量为主要日的的加工，对精度及表面粗糙度无太高要求。公差等级为IT 13-IT 11，表面粗糙度Ra值为50-12.5 半精车是在粗车基础上，进一步提高精度和减小粗糙度值。可作为中等精度表面的终加工，也可作为精车或磨削前的预加工。其公差等级为IT 10-IT9，表面粗糙度Ra值为6.3-3.2 精车是使工件达到预定的精度和表面质量的加工。精车的公差等级为IT8-IT6，表面粗糙度Ra值为1.6一0.8,上一页,下一页,返回,第一节外圆表面加工,2.磨削加工 用砂轮或涂覆磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法成为磨削加工，它大多在磨床上进行。磨削加工是一种精密的切削加工方法，能获得高精

4、度和低粗糙度的表面。能够加工硬度高的材料及某些难加工的材料，有时也可用于粗加工。磨外圆在普通外圆磨床和万能外圆磨床上进行。磨外圆有纵磨法和横磨法两种，如图18-2所示。这两种方法相比，纵磨法加工精度较高，表面粗糙度值较小，但生产率较低;横磨法生产率较高，但加工精度较低，表面粗糙度值较大。因此，纵磨法广泛用于各种类型的生产中，而横磨法只适用于大批量生产中磨削刚度较好、精度较低、长度较短的轴类零件上的外圆表面和成形面。,上一页,下一页,返回,第一节外圆表面加工,磨削的公差等级为IT7-IT5，表面粗糙度Ra值为m 二、外圆表面加工方案的分析 对于一般的钢铁零件，外圆表面加工的主要方法是车削和磨削。

5、要求精度高、粗糙度小时，往往还要进行研磨、超级光磨等光整加工。对于某些精度要求不高，仅要求光亮的表面，可以通过抛光来获得，但在抛光前要达到较小的粗糙度。对于塑性较大的有色金属(如铜、铝合金等)零件，由于其精加工不宜用磨削，则常采用精细车削。表18-1给出了外圆表面的加工方案，可作为拟订加工方案的依据和参考。,上一页,返回,第二节内圆表面加工,一、内孔加工的特点 内圆表面(即内孔)也是组成零件的基本表面之一，与外圆相比，孔的加工条件较差，如所用的刀具尺寸(直径、长度)受到被加工孔本身尺寸的限制，孔内排屑、散热、冷却、润滑等条件都较差，故在一般情况下，加工孔比加工同样尺寸、精度的外圆面较为困难。零

6、件上常见的孔有以下几种。（1）紧固孔如螺钉、螺栓孔等。（2)回转体零件上的孔如套简、法兰盘及齿轮上的孔等。（3)箱体零件上的孔如床头箱体上主轴及传动轴的轴承孔等。,下一页,返回,第二节内圆表面加工,（4)深孔一般L/D10的孔，如炮简、空心轴孔等。（5)圆锥孔此类孔常用来保证零件间配合的准确性，如机床的锥孔等。孔加工可以在车床、钻床、幢床、拉床、磨床上进行。选择加工方法时，应考虑孔径大小、深度、精度、工件形状、尺寸、质量、材料、生产批量及设备等具体条件。常见的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、幢孔、拉孔和磨孔等。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,二、钻削 钻孔通常是在实体材料上加工孔的方法

7、，主要在钻床上进行，如图18-3（a)所示。钻床还用于扩孔、铰孔等。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。1.钻孔单件生产时，先在工件上划线，打洋冲眼确定孔的中心位置，然后将工件装夹在虎钳上或直接装夹在工作台上。大批生产时，通常采用钻床夹具，即钻模装夹工件，利用夹具上的导向套引导钻头在正确位置上钻孔，以提高效率，如图18-4所示。钻孔用的刀具是钻头，麻花钻是应用最广的钻头，钻削时，加工过程是半封闭的，切削量大，孔径小，冷却条件差，切削温度高，从而限制了切削速度，影响生产率的提高。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,钻削时，钻孔切屑较宽，而容屑槽尺寸受限，故排屑困难，常出现切屑与孔

8、壁的挤压摩擦，孔的表面常被划伤，使工件表面粗糙度值增高。图18-4利用钻模钻孔钻孔属粗加工，精度只能达到IT13-IT11，表面粗糙度值Ra为12.5-32.5。对要求精度高、粗糙度值小的孔，还要在钻孔后进行扩孔、铰孔或幢孔。2.扩孔 扩孔是用扩孔钻对工件上己有的孔进行扩大加工，可以校正，孔的轴线偏差，使其获得较正确的几何形状与较小的表面粗糙度值。扩孔是铰孔前的预加工，也可以是钻孔加工的最后工序。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,扩孔(图18-3（b)用的刀具是扩孔钻与麻花钻相似，通常有3个一4个切削刃，没有横刃，钻芯大，刚度好。3.铰孔 铰孔(图18-3（C）是应用较普遍的孔的精加

9、工方法之一，常用作孔的加工最后工序。手用铰刀切削部分较长，导向作用较好，乎铰孔径一般为 1 50 机铰刀多为锥柄，装在钻床或车床上进行铰孔。机铰刀直径范围为 10-50 mm 铰孔应注意的事项如下。（1)用铰刀加工出孔的直径不等于铰刀的实际尺寸，一般情况下，用高速钢铰刀时，铰出的工件孔径比铰刀实际直径稍大。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,（2）铰削的功能是提高孔的尺寸精度和表面质量，而不能提高孔的位置精度。（3）为提高铰孔质量，需施加润滑效果好的切削液，不宜于切。铰钢件时加浓度较高的乳化液为好;铰铸铁件时，则以煤油为好。（4）铰孔广泛用于直径不很大的未淬火工件上孔的精加工。（5）铰

10、削时，铰刀不可倒转，以免崩刃。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,三、膛削 锁孔是锁刀在己加工孔的工件上使孔径扩大并达到精度、表面粗糙度要求的加工方法。锁孔可以在多种机床上进行，回转体零件上的孔，多用车床加工。而箱体零件上的孔或孔系(即要求相匀_平行或垂直的若干孔)，则常在锁床上加工。1.单刃镬刀镬孔 如图18-5（a)所示，单刃幢刀是将与车刀相似的小刀(刀头)装夹于刀杆中，根据孔径大小，用螺钊一固定其位置组成的幢杆幢刀。小刀齿的横截面有圆形和方形两种。可用它进行粗加工，也可用来半精加工或精加工。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,幢孔时，可以校正预加工孔轴线歪斜或小的位置偏差

11、但由于单刃幢刀刚性较低，只能用较小的切削用量，生产率较扩孔或铰孔低。用单刃幢刀幢孔时应注意如下几点。（1)刀头在幢杆上的悬仲量不宜过大，以免刚度不足。（2)应注意要有足够的容屑空间。（3)刀头在幢杆上的安装位置有两种:一种是刀头垂直于幢杆安装，只能用于加工通另一种是刀头倾斜安装，可用来加工不通孔。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,2.多刃镗刀镗孔 如图18-5（b)所示，多刃幢刀为一种可调浮动幢刀片。由于幢刀片在加工过程中的浮动，可抵偿刀具安装或幢杆偏摆误差，能提高加工精度，公差等级为IT7-IT6，表面粗糙度Ra值为m，而目其生产率较单刃幢刀要高，但结构较复杂，刃磨要求高，不能加工

12、孔径20mm以下的孔。应该注意的是，浮动幢刀加工时，与铰孔一样，不能纠正，孔的直线度误差和位置偏差，所以要求的加工孔的直线度误差要小。多刃幢刀幢孔主要用于批量生产、精加工箱体零件上直径较大的孔。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,四、拉削 在拉床上用拉刀可以加工各种型孔，如图18-6所示。当然，拉削还可以加工平面、半圆弧面和其他组合表面。拉孔时，工件一般不需夹紧，只以工件的端面支承。因此，孔的轴线与端面之间应有一定的垂直度要求，如果垂直度误差太大，则需将工件的端面贴紧在一个球面垫圈上，如图18-7所示。拉削加工的孔径通常为10-100mm，孔的深度与直径之比不应超过3-5。被拉削的圆孔

13、一般不需精确的预加工，在钻削或粗幢后就可以进行拉削加工。由此可知，拉削加工生产率高，拉刀在一次行程中就能切除加工表面的全部余量，,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,并能完成校准和修光加工表面的工作但拉刀结构复杂，制造成本高，主要用于大批及大量生产中。对于薄壁孔，因为拉削力大，易变形，一般不用拉削加工。五、磨削内圆目前，广泛应用的内圆磨床是卡盘式的，如图18-8所示。内圆磨削与外圆磨削相比，加工比较困难。这是基丁以下原因。（1)砂轮直径受工件孔的限制，一般较小。磨头的转速不能太高。（2)砂轮轴的直径小、悬身长、刚性差，易产生弯曲变形，因而内圆磨削的精度低于外圆磨削，一般为IT8-IT6（

14、3)砂轮直径小、磨损快、易堵塞、需经常修整和更换，增加了辅助时间，降低了生产率。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表面加工,内圆磨削内圆磨削主要用于淬硬工件孔的精加工，磨孔的适应性较好，使用同一砂轮，可加工一定范围内不同孔径的工件，在单件、小批量生产中应用较多。六、内圆表面加工方案分析孔加工与外圆加工相比，虽然在切削机理上有许多共同点，但是，在具体的加工条件上，却有很大差异。孔加工刀具的尺寸，受到加工孔的限制，一般呈细长状，刚性差。加工孔时，散热条件差，切屑不易排除，切削液难以进入切削区。因此，加工同样精度和表面粗糙度的孔，要比加工外圆面困难得多，成本也高。,上一页,下一页,返回,第二节内圆表

15、面加工,表18-2给出了内圆面的加工方案，可作为拟定加工方案的依据和参考。,上一页,返回,第三节平面加工,平面是盘形、板形和箱体类零件的主要表面之一。根据平面所起的作用不同，可分为非结合面、结合面、导向平面、测量工具的工作面等。平面加工的技术要求主要包括:形状精度，如平面度和直线度等;位置精度，如平面之间的尺寸精度及平行度、垂直度等;表面质量，如粗糙度、表层硬度、残余应力等。平面的加工方法主要有刨削、铣削、磨削等。,下一页,返回,第三节平面加工,1.刨削加工 在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的过程称为刨削加工。刨平面时，用台虎钳或螺栓将工件固定在刨床的工作台上，刨刀则安装在刀架上。牛头刨床刨削

16、加工时，刨刀作水平的往复直线运动，工件作间歇直线进给运动。龙门刨床刨削加工时，工件作水平的往复直线运动，刀具作间歇直线进给运动，如图18-9所示。常用刨床有牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床是应用较广的一种刨床，适于刨削长度不超过1OOOmm的中、小型工件。龙门刨床用来加工大型工件，或同时加工数个中、小型工件。,上一页,下一页,返回,第三节平面加工,刨削加工的特点是:刨床及刨刀的结构简单、成本低、调整及操作简便;在精度刚度好的龙门刨床上精刨时可获得较高的精度和较小的表面粗糙度;刨削加工是单程的切削加工，反程时不切削，故生产率较低，适于单件、小批生产。一般精刨精度可达IT9-IT7，表面粗糙度Ra值达

17、m。在龙门刨床上用宽刃刨刀精刨精度可达IT6，表面粗糙度Ra值达0.8-0.2 m。2.磨削加工 磨平面在平面磨床上进行，平面磨削方法有周磨法和端磨法两种，见图18-10所示。周磨法加工精度高，表面粗糙度小，但生产率较低，多用于单件、小批生产。端磨法生产率较高，但加工质量略差于周磨法，多用于大批量生产中磨削精度要求不高的平面。平面精磨后精度可达IT6-IT5，表面粗糙度Ra值可达0.4-0.1 m,上一页,返回,第四节螺纹加工,各种机械零件中，螺纹的应用很广泛。根据用途不同，螺纹分为两大类。一类是连接螺纹，用于零件间的固定连接，常用的有普通螺纹和竹螺纹等，螺纹牙形一般为三角形，例如各种螺栓和螺

18、钊一的螺纹等;另一类是传动螺纹，用于传递动力、运动或位移，螺纹牙形一般为梯形或锯齿形，例如丝杠和测微螺杆的螺纹等。螺纹的加工方法很多，生产中应根据工件结构形状、螺纹牙形、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以及生产类型等因素来选择加工方案。常见螺纹的加工方法见表18-3所列。,下一页,返回,第四节螺纹加工,一、车削螺纹 车螺纹是螺纹加工的基本方法，它可以使用通用设备，刀具简单，不同种类的螺纹，车削方法略有不同，故适应性广。在车床上车螺纹应保证:工件每转1转，刀具应准确而均匀地进给一个导程。螺纹车削是成形面车削的一种，刀具形状应和螺纹牙型槽相同，车刀刀尖必须与工件中心等高，车刀刀尖角的等分线必须垂

19、直于工件回转中心线。车螺纹的生产率较低，加工质量取决于工人的技术水平以及机床、刀具本身的精度，所以，主要用于单件、小批量生产。当生产批量较大时，为了提高生产率，常用螺纹梳刀进行车削。螺纹梳刀实质上是一种多齿形的螺纹车刀，只要走,上一页,下一页,返回,第四节螺纹加工,刀一次就能切出螺纹，所以生产率高。但是，一般螺纹梳刀加工精度不高，不能加工精密螺纹，此外，螺纹附近有轴肩的工件，也不能用螺纹梳刀加工。图18-11所示为几种常见的螺纹梳刀。二、铣螺纹 在铣床上铣削螺纹与车螺纹原理基本相同。铣螺纹可以用单排螺纹铣刀或多排螺纹铣刀(又称梳形螺纹铣刀)。单排螺纹铣刀如图18-12（a)所示，铣刀上有一排环

20、形刀齿，铣刀倾斜安装，倾斜角大小等于螺旋角。开始，在工件不动的情况下，铣刀向工件作径向进给至螺纹全深，然后，工件慢速回转，铣刀作纵向运动，直至切完螺纹长度。可以一次铣至螺纹深度，也可以分粗铣和精铣。此法多用于大导程或多头螺纹加工。,上一页,下一页,返回,第四节螺纹加工,梳形螺纹铣刀有几排环形刀齿，是在专用的螺纹铣床上进行的，如图18-12（b)所示，刀齿垂直于轴线，梳刀宽度稍大于螺纹长度，并与工件轴线平行。在工件不转动时，铣刀向工件进给到螺纹全深，然后工件缓慢转动1.25圈，同时，回转的梳刀也纵向移动1.25个导程，即可加工完毕。梳刀主要适用于大直径、小螺距的短螺纹加工。三、磨螺纹 高精度的螺

21、纹及淬硬螺纹通常用磨削加工。一般采用的磨削的方法有以下几种。（1）用成形砂轮轴向进给磨削。此法相当于车螺纹，只是用成形砂轮代替了螺纹车刀，如图18-13所示。,上一页,下一页,返回,第四节螺纹加工,（2）用梳刀形砂轮径向进给磨削。此法与梳状螺纹铣刀铣螺纹相似。（3）无心磨削。主要用于加工无头螺纹。因为无头螺纹没有中心孔定位，也没有地方用卡盘装卡，所以，用无心磨削法加工最为合适。四、攻丝与套丝 攻丝与套丝是应用较广泛的螺纹加工方法，如图18-14所示。用兹锥在工件内孔表面上加工出内螺纹的工序称为攻兹，对于小尺寸的内螺纹，攻兹几乎是唯一有效的加工方法。单件小批量生产中，可以用乎用兹锥乎工攻螺纹;当

22、批量较大时，则应在车床、钻床或攻兹机上使用机兹锥加工。用板牙在圆,上一页,下一页,返回,第四节螺纹加工,杆上切出外螺纹的工序称为套丝,套丝的螺纹直径不超过16mm，也可在机床上进行，在攻丝和套丝时，每转过1转一1.5转后，均应适当反转倒退，以免切屑挤塞，造成工件螺纹的破坏。由于攻兹和套兹的加工精度较低，主要用于加工精度要求不高的普通螺纹。,上一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,齿轮是用来传递运动和动力的重要零件，日前大多数机械都应用它。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮等，以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿形的加工，按加工原理不同分为成形法和范成法。一、成形法(仿形法)加工齿轮 成形法是用与被切齿轮齿

23、间形状相符的成形铣刀切出齿轮齿形的方法，这种方法制造出来的齿轮精度较低，只能用于低速的齿轮传动。在万能铣床上铣制圆柱齿轮如图18-15所示，这种铣齿方法属于成形法。铣制时，工件安装在铣床的分度头上，用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮齿间进行铣削。当加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,这种加工方法的特点是:设备简单(用普通的铣床即可)，刀具成本低。生产率低，是因为铣刀每切一齿都要重复消耗一段切入、切出、退刀和分度等辅助时间。加工齿轮的精度低，首先是因为铣制同一模数不同齿数的齿轮所用的铣刀，一般只有8个刀号，每号铣刀有它规定的铣齿范围，见表18-4所

24、列。铣刀的刀齿轮廓只与该号范围内最小齿数齿轮齿间的理论轮廓一致，对其他齿数的齿轮，只能获得近似齿形。其次是因为分度头的分度误差，引起分齿不均。所以，这种方法一般用于修配或简单地制造一些低速低精度的齿轮。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,二、范成法(展成法)加工齿轮 范成法是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿形的方法，利用这种方法制造出来的齿轮精度高，但击要专用机床，常见的有滚齿机、插齿机、刨齿机和磨齿机等。1.在滚齿机上加工圆柱齿轮 1)滚齿原理与滚刀 滚齿加工是根据展成法原理类似于蜗杆与蜗轮的啮合(见图18-16)来加工齿轮的。所用的刀具称为滚刀，滚刀的轮廓形状与蜗杆相

25、似，它是围绕刀具圆柱面上形成的螺旋槽及垂直于螺旋槽方向切出的沟槽相交而形)戊切削刃的，该切削刃近似于齿条的齿形。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,街条与同模数的任何齿数的齿轮都能正确啮合，因此用滚刀滚切同一模数任何齿数的齿轮时，都能获得要求的齿形。如果将齿条制造出切削刃来，有如刨刀一样作上下往复切削运动，当齿条移动一个齿距时，齿坯的分度圆也相应转过一个周节的弧长，就能切出i1:确的齿形来。但把齿条当做刀具来切齿轮时，有着被切齿轮齿数较多和齿条长度有限的矛盾。将齿条刀的刀齿有规律地分布在圆柱体的螺旋面上，如图18-17所示，就得到滚刀的外形。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加

26、工,2)滚齿的特点（1)与铣齿相比，不但齿形精度高，而目分度的精度也高。（2)滚齿可用同一模数的滚刀加工相同模数不同齿数的圆柱齿轮。（3)连续切削，生产率高。(4)应用范围广泛，不但能滚直齿圆柱齿轮，还可以滚斜齿圆柱齿轮、蜗轮等。(5)一般不能加工内齿轮和齿圈相距太近的多联齿轮。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,2.在插齿机上加工圆柱齿轮 1)插齿原理与插齿刀 利用一对齿轮啮合的原理，实现插齿加工，如图18-18(a)所示。插齿刀就是一个在轮街上磨出前角和后角而具有切削刃的齿轮。齿形的包络过程如图18-18(b)所示。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,2)插齿的特点（1

27、)插齿时，插齿刀沿轮齿全长连续地切下切屑，所以齿面粗糙度低。（2)插齿的精度高于滚齿。（3)插齿的生产率低于滚齿。（4)插齿和滚齿一样，同一模数的插齿刀可加工模数相同齿数不同的圆柱齿轮。（5)插齿能加工用滚刀难于加工的内齿轮和多联齿轮，但加工斜齿轮不如滚齿方便。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,三、齿轮精加工简介 铣齿、滚齿和插齿均属齿形的成形加工，通常只能获得一般精度等级的齿轮。对于精度超过IT7级或齿面需要淬火处理的齿轮，在铣齿、滚齿和插齿后，尚需进行精加工。齿轮的精加工方法主要有剃齿、布齿和磨齿。1.剃齿 剃齿是用剃齿刀在专用剃齿机上对齿轮齿形进行精加工的一种方法，专门用来加

28、工未经淬火(35HRC以下)的圆柱齿轮，如图18-19（a)所示。剃齿加工精度口J一达IT7-IT6,齿面的表面粗糙度 Ra值可达0.8-0.4 剃齿加工时工件与刀具的运动形式如图18-19（b)所示。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,剃齿在原理上属范成法加工。剃齿刀的形状类似螺旋齿轮，齿形做得非常准确，在齿面上制作出许多小沟槽，以形成切削刃。当剃齿刀与被加工齿轮啮合运转时，剃齿刀齿面上的众多切削刃将从工件齿面上剃下细ALL状的切屑，使齿形精度和齿面粗糙度得以提高。剃齿加工时，工件安装在心轴上，由剃齿刀带动旋转。由于剃齿刀刀齿是倾斜的(螺旋角为)，为使它能与工件正确啮合，必须使其轴

29、线相对于工件轴线倾斜一个角。此时，剃齿刀在A点的圆周速度vA可分解为沿工件切向的速 度vAB，vAB使工件旋转，vAt为齿面相对滑动速度，即剃削速度。为了剃削工件的整个齿宽，工件应由工作台带动作往复运动，并目在工作台每次往复行程的终了时，工件相对于,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,剔齿刀作垂直进给运动，使工件齿面每次被剃去一层的金属。在剃削过程中，剃齿刀时而正转，剃削轮齿的一个侧面;时而反转，剃削轮齿的另一个侧面。剃齿加工主要用于提高齿形精度和齿向精度，降低齿面的表面粗糙度。剃齿加工多用于成批、大量生产。2.晰齿当工件硬度超过35HRC时，使用布齿代替剃齿。布齿与剃齿的原理完全相同

30、，是用布磨轮在布齿机上对齿轮进行精加工的一种方法。布磨轮是用金刚砂及环氧树脂等浇注或热压而成，它的硬度极高，能除去剃齿刀刮不动的淬火齿面氧化皮。布磨过程具有磨、剃、抛光等几种精加工的综合作用。晰齿对齿形精度改善不大，主要用于改善热处理后的轮齿表面粗糙度。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,3.磨齿 磨齿是用砂轮在专用磨齿机上进行，专门用来精加工己淬火齿轮。按加工原理可分为成形法和范成法两种。（1）少戊形法磨齿。砂轮截面形状修整成与被磨齿轮齿间一致，磨齿时与盘状铣刀铣齿相似，如图18-20所示。磨齿时的分齿运动是不连续的，在磨完一个齿后必须分度，再磨下一个齿，轮齿是逐个加工出来的，但砂

31、轮一次就能磨削出整个渐开线齿面，因此，生产率较高。,上一页,下一页,返回,第五节齿轮的齿形加工,（2)范成法磨齿。是将砂轮的磨削部分修整成锥面，以构成假想齿条的齿面。工作时，砂轮作高速旋转运动(主运动)，同时沿工件轴向作往复运动。砂轮与工件除具有切削运动外，并保持一对齿轮的啮合运动副关系，按范成法原理，完成对工件一个轮齿两侧面的加工。磨好一个齿，必须在分度后，才能磨下一个齿，如此自动进行下去，直至全部齿间磨削完毕。假想齿条可以由两个碟形砂轮构成，如图18-21（a）所示，也可由一个砂轮的两侧构成，即锥形砂轮，如图18-21（b)所示。为切制出全齿深，砂轮与工件之间应有沿工件齿间方向的往复直线运

32、动。随着技术的发展，齿形加工也出现了一些新工艺，例如精冲或电解加工微型齿轮、热车中型圆柱齿轮、精锻圆锥齿轮、粉末冶金法制造齿轮、电解磨削精度较高的齿轮等。,上一页,返回,知识扩展,零件结构的切削加工工艺性。设计零件结构时，为获得良好的切削加工结构工艺性，技术人员必须熟悉常用加工方法的工艺特点、典型表面的加工方案，以及工艺过程的基本知识等。在满足零件使用要求条件下，还应考虑以下一些原则。合理确定加工面的精度和粗糙度;保证定位准确、夹紧可靠、安装方便;有相匀_位置精度要求的各个表面，最好在一次安装中加工;便于加工，易于测量，加工面形状力求简单，并尽可能在同一轴线上;应便于使用标准刀具和通用量具，尽

33、量减少使用专用刀具、量具的数量;应具有足够的刚性，能承受切削力和夹紧力，以利于提高切削用量和生产率;应与采用高效率机床和先进的工艺方法相适应。,下一页,返回,知识扩展,图18-22是不合理零件结构的示例。图18-22(a)图中的零件钻孔时需从斜边切入，容易使钻头变形折断，应将孔的端面设计成与孔的轴线垂直;图18-22(b)图中的零件深孔钻削困难，应尽量缩短孔深或将孔的中间部位切成槽以便从两头浅孔加工即可;图18-22(c)中零件的不通孔若改成通孔，孔加工可以在一次装夹中完成;图18-22（d)中台阶轴的两个键槽如位于同一侧，便可在一次装夹中铣削出;图18-22（a)中的零件没设计螺纹退刀槽;图

34、18-22（f)中的零件没设计表面过渡部分的砂轮越程槽。,上一页,返回,先导案例解决,孔的加工条件较差，如所用的刀具尺寸(直径、长度)受到被加工孔本身尺寸的限制，孔内排屑、散热、冷却、润滑等条件都较差，故在同等条件下，孔加工比轴加工生产。,返回,本章小结,掌握内外圆表面的加工方法以及平面和螺纹的加工方法及特点。本章重点是介绍孔和轴的表面加工，这也是本章的难点，这部分知识是机械加工的重要基础知识。,返回,思考题,（1)在车床上可以进行哪些加工?（2)与车削外圆相比，磨削加工有何特点?（3)试述平面加工的方法有在哪些?（4)试分析比较铣削和刨削加工的工艺特点和应用。（5)螺纹加工的主要方法有哪些?

35、（6)按加工原理不同，齿轮齿形加工可以分为哪两大类?各有何优缺点?（7)齿轮的精加工的方法有哪些?各用于于什么场合?,返回,图18-1 外圆表面在车床上的车削所用工具,返回,图18-2 零件外圆的磨削方法,返回,表18-1 外圆表面的外工方案,返回,图18-3 空加工工序,返回,图18-4 利用钻模钻孔,返回,图18-5 镗刀结构,返回,图18-6 适用拉削的各种孔型,返回,图18-7 拉圆孔的方法,返回,图18-8 内圆磨削,返回,表18-2 内圆面加工方案,返回,图18-9 刨削加工示意图,返回,图18-10 磨平面的方法,返回,表18-3 常见螺纹的加工方法,返回,图18-11 螺纹梳刀,返回,图18-12 螺纹铣刀,返回,图18-13 螺纹磨削,返回,图18-14 攻丝与套丝,返回,图18-15 成形法加工齿轮示意图,返回,表18-4 齿轮铣刀分号,返回,图18-16 范成法加工齿轮示意图,返回,图18-17 滚刀,返回,图18-18 插齿加工,返回,图18-19 剃齿刀和剃齿加工,返回,图18-20 成形法磨齿,返回,图18-21 范成法磨齿,返回,图18-22 不方便进刀和退刀的结构,返回,下一页,图18-22 不方便进刀和退刀的结构,下一页,返回,上一页,图18-22 不方便进刀和退刀的结构,上一页,返回,