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机械工程实训教程
1.11.2 9.2 机械零件表面加工方法的选择

9.2 机械零件表面加工方法的选择

机械零件的表面形状不外乎由平面、圆柱面、圆锥面以及各种成形面组成。当零件精度和表面质量要求较高时,需要在机床上使用切削刀具或磨具进行加工,以获取几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件,由于各种机械零件形状、尺寸和表面质量的不同,其切削加工方法和切削加工设备也就各不相同。因此,应按照经济精度、材料的切削性、产量、各种方法组合、企业实际、循序渐进分段加工的原则选择合理表面的加工方法,以满足机械零件的质量要求,提高生产效率和降低成本。

9.2.1 表面加工方法的选择

1.外圆表面的加工方法

轴类、套类和盘类零件是具有外圆表面的典型零件。外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方法。车削加工就其经济精度来说,一般适于作为外圆表面粗加工和半进精加工;磨削加工是外圆表面的主要精加工方法,特别适用于各种高硬度和淬火后零件的精加工;光整加工是精加工之后进行的超精密加工方法(如滚压、抛光、研磨等),适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。

表9-1为外圆表面各种加工方案和经济加工精度。

表9-1      外圆表面加工方案

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9.2.2 孔加工方法的选择

内圆表面(即内孔)是组成零件的基本表面之一。如螺钉、螺栓的紧固孔;套筒、法兰盘及齿轮等回转体零件上的孔;箱体类零件上的主轴及传动轴的轴承孔;炮筒、空心轴内的深孔(一般 l/d≥10);以及常用于保证零件间配合准确性的圆锥孔等。

与外圆表面的加工相比,内圆表面的加工条件差,因为孔加工刀具或磨具的尺寸(直径、长度)受被加工孔本身尺寸的限制,刀具的刚性差,容易产生弯曲变形及振动;切削过程中,孔内排屑、散热、冷却、润滑条件差。因此,孔的加工精度和表面粗糙度都不容易控制。此外,大部分孔加工刀具为定尺寸刀具,刀具直径的制造误差和磨损,将直接影响孔的加工精度。故在一般情况下,加工孔比加工同样尺寸、精度的外圆表面要困难些。当一个零件要求内圆表面与外圆表面必须保持某种确定关系时,一般总是先加工内圆表面,然后再以内圆表面定位加工外圆表面。

内圆表面的可以在车、钻、镗、拉、磨床上进行。常用的加工方法有:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔和磨孔等。选择达加工法时,应考方虑孔径大小、深度、精度、工件形状、尺寸、重量、材料、生产批量及设备等具体条件。对于精度要求较高的孔,最后还须经珩磨或研磨及滚压等精密加工。

内圆表面的各种加工方案及其所能到的经济加工精度和表面粗糙度值,详见表9-2。

表9-2      孔加工方案

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9.2.3 平面加工

平面是基础类零件(如箱体、工作台、床身及支架等)的主要表面,也是回旋体零件的重要表面之一(如端面、台肩面等)。根据平面所起的作用不同,可以将其分为非结合面、结合面、导向面、测量工具的工作平面等。平面的加工方法有车削、铣削、刨削、磨削、拉削、研磨、刮研等。其中,刨削、铣削、磨削是平面的主要加工方法。

由于平面作用不同,其技术要求不同,因此采用不同的加工方案时,应根据工件的技术要求、毛坯种类、原材料状况及生产规模等因素进行合理选用,以保证平面加工质量。常用的平面加工方案见表9-3。

表9-3      平面加工方案

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