外园表面加工及设备培训教案(共80页).ppt

第三章,外园外表加工及设备,3.1外圆外表的加工方法,外圆外表是构成机器零件的根本外表，如轴类、套类和盘类零件是具有外圆外表的典型零件 根据外圆外表的尺寸、材料及加工要求不同，可选择不同的加工方法，常见的外圆外表的加工方法及特点如下：,1外圆外表的车削加工,粗车：尺寸精度可达IT12IT11，外表粗糙度Ra为5012.5m 精车：尺寸精度可达IT8IT7，外表粗糙度Ra为1.60.8m高速细精车：尺寸精度可达IT6IT5级，外表粗糙度Ra为1.00.1m，甚至可达镜面效果2外圆外表的磨削加工,外圆外表的磨削加工是主要精加工方法，加工精度通常可达IT7IT5，外表粗糙度Ra值可达0.80.2m采用高精度的磨削方法，外表粗糙度Ra值可达0.10.006m 磨削加工不但可精加工，而且可进行粗磨、荒磨、重负荷磨削特别适合于各种高硬度和淬火后的零件的精加工3. 外圆外表的精整、光整加工,外圆外表的精整、光整加工是精加工以后进行的超精密加工方法 研磨:研磨精度可达0.025m 、圆柱度可达0.1m，外表粗糙度可达Ra 0.01m 研磨主要用于精密的零件，如量规、精密配合件、光学零件等 抛光:抛光能降低外表粗糙度，但不能提高工件的尺寸精度和形状精度。

普通抛光工件外表粗糙度可Ra0.4m 表31为外圆外表各种加工方案和经济加工精度,3.2 外圆外表车削加工,3.2.1 车床1.车床主要类型、及工艺范围 车床主要是用于进行车削加工通常由工件旋转完成主运动，而由刀具沿平行或垂直于工件旋转轴线移动完成进给运动与工件旋转轴线平行的进给运动称为纵向进给运动；垂直的称为横向进给运动如表32所列为车床的主要类型、工作方法和应用范围表32 车床的主要类型、工作方法和应用范围,卧式车床的工艺范围很广，如以下图所示如果再利用一些特殊附件，那么卧式车床的工艺范围还能进一步扩大2.CA6140卧式车床简介,图3-2 CA6140卧式车床的外形1主轴箱；2刀架；3尾座；4床身；5、9床腿；6光杠；7丝杠；8溜板箱；10进给箱；11挂轮变速机构,3CA6140卧式车床主要机构的调整, 主轴箱内主要机构的调整主轴轴承隙的调整,前轴承7间隙调整方法,松螺母8和螺母4上锁紧螺钉5,拧紧螺母4使轴承内圈向右移动,间隙调整好后，紧螺母8和螺母4上锁紧螺钉5,一般情况下，只调整前轴承即可，如果还达不到旋转精度时，才调整后轴承,后轴承3间隙调整方法,松螺母1上锁紧螺钉2,紧螺母1，使轴承3的内圈相对主轴锥颈向右移动，,间隙调整好后，紧锁紧螺钉2,图3-7 前轴承间隙调整,图3-8 后轴承间隙调整,图3-9 主轴轴承间隙检查,片式摩擦离合器间隙的调整,离合器摩擦片之间间隙不适宜，都会影响车床的正常使用。

间隙过大：产生闷车间隙过小：摩擦片易烧坏间隙调整方法：用一字旋具压下弹簧销，拨动带缺口的螺母即可,制动器松紧的调整,制动带的松紧程度应适当制动带拉太松：制动时主轴不能迅速停止；制动带拉得过紧：会使摩擦外表烧坏，制动带扭曲变形 制动器制动带松紧的调整 ，只需将操作手柄扳至中间位置，适当调整螺母3即可图3-12 钢带式制动器 1制动盘；2制动带；3螺母, 溜板箱内主要机构的调整,平安离合器的调整,图3-14 平安离合器,现象：加工时，机动进给，刀架不动原因可能是平安离合器弹簧松了，只要调整螺母1、2即可如并没过载，进给运动也不能传给刀架，请分析原因调整后如遇过载，进给运动不能迅速停止，应立即检查原因调整弹簧弹力至松紧程度适当，必要时调换弹簧图3-15 平安离合器的调整,开合螺母和燕尾导轨间间隙的调整,图3-16 开合螺母 1、2半螺母；3圆柱销4槽盘；5镶条；6手柄；7轴,图3-17 开合螺母的调整 1螺母；2调节螺钉,开合螺母与燕尾导轨间的间隙不能大于0.03mm，否那么轴向窜动过大当开合螺母与丝杠啮合时，其手柄位置要适当现象：车螺纹时出现螺距不等或乱扣、开合螺母轴向窜动量大 解决方法是调整螺母1、及调节螺钉2,床鞍与导轨间间隙的调整,现象：车轴类零件，圆柱度 精度差。

床鞍与导轨间间隙的调整只需拧动床鞍内侧和外侧螺钉，用塞尺检查床鞍与导轨间间隙，应小于0.04mm图3-18 床鞍与导轨间间隙的调整1外侧螺钉；2、4压板；3内侧螺钉,中滑板与床鞍导轨、丝杠与螺母间隙的调整,现象：车外圆时如发现刻度不准、中滑板径向窜动、外圆上出现混乱波纹,图3-19 中滑板丝杠与螺母间的间隙调整1、6螺母；2、4、5螺钉；3镶条；7中滑板丝杠,图3-21 中滑板刻度圈调整,原因：中滑板丝杠与螺母间隙太大中滑板与床鞍顶面燕尾导轨间的间隙太大刻度圈太松，随中滑板手柄转动4CA6140卧式车床的传动,图3-23 CA6140卧式车床传动系统图, 主运动传动链,主运动传动链的传动路线表达式如下：, 车削螺纹传动链,CA6140卧式车床能够车削米制、英制、模数制和径节制4种标准螺纹，还能够车削大导程、非标准和较精密的螺纹，这些螺纹可以是左旋的也可以是右旋的各种标准螺纹的螺距参数及其与螺距、导程的换算关系,表3-3,各种螺纹时传动路线表达式如下：,大导程螺纹的加工,传动路线调整：可将轴的滑移齿轮Z58向右移动，使之与轴上的齿轮Z26啮合，车削螺纹传动链其他局部不变导程扩大倍数：主轴转速是1032r/min时，导程可扩大16倍；主轴转速是40125r/min时，导程可扩大4倍；,车削非标准螺纹和精密螺纹,传动路线调整：需将进给箱中的齿式离合器M3、M4和M5全部结合上，此时，轴、 和丝杠 联成一体，运动由挂轮直接传给丝杠。

挂轮换置公式 ： 挂 = =, 纵向和横向机动进给传动链,传动路线表达式 ：, ,M6M7, ,纵向机动进给量有64级：0.081.22mm/r的32级正常进给量；0.861.59mm/r的8级较大进给量；0.0280.054mm/r的8级用于高速精车的细进给量；1.716.33mm/r的16级供强力切削或宽刃精车之用的加大进给量,5车床附件, 三爪自定心卡盘 四爪单动卡盘,图3-24 三爪自定心卡盘 图3-25 四爪单动卡盘 1方孔；2小圆锥齿轮；3大圆锥齿轮；4卡爪 1、2、3、4卡爪；5丝杠, 顶尖及鸡心夹头,图3-26 用两顶尖及鸡心夹头安装工件1顶尖；2拨盘；3鸡心夹头；4尾顶尖；5尾座套筒；6尾座,图3-27 死顶尖,图3-28 活顶尖, 中心架与跟刀架,当车削特别长的轴类工件L/D10时，要使用辅助支承中心架或跟刀架，以防止工件的弯曲变形图3-29 中心架 图3-30 跟刀架 1固定螺母；2调节螺钉； 1刀具对工件的作用力；2硬质合金支承块3支承爪；4支承辊 3床鞍,使用这2种附件时，在工件的支承部件都必须预先车出光滑的定位用圆柱面 花盘,花盘主要用于单件、小批生产中形状比较特殊的零件安装。

假设工件质量不均衡，必须在花盘上加装平衡铁予以平衡图3-31 用花盘装夹工件1、7工件；2、6平衡块；3螺栓；4压板；5花盘；8弯板,1.车刀的种类 按结构分：有整体式车刀、焊接式车刀、机夹重磨式车刀和可转位式车刀等，如图332所示3.2.2车刀,图3-32 车刀的种类,按用途分： 有外圆车刀、镗孔车刀、端面车刀、螺纹车刀、切断刀和成形车刀等，如图333所示图333 常用车刀种类,2.车刀的刃磨 车刀的刃磨有机械刃磨和手工刃磨两种 常用的磨刀砂轮氧化铝砂轮(呈白色)：刃磨高速钢刀具 碳化硅砂轮(呈绿色)：刃磨硬质合金刀具 人造金刚石砂轮：刃磨硬质合金刀具 、磨削玻璃、陶 瓷等高硬度材料,3.车刀的安装 在安装车刀时，一定要注意以下几点：车刀悬伸局部要尽量缩短一般悬伸长度约为车刀厚度的11.5倍车刀一定要夹紧车刀刀尖一般应与工件旋转轴线等高，否那么，将使车刀工作时的前角和后角发生改变(图337)车刀刀杆中心线应与进给运动方向垂直(图338b)，否那么将使车刀工作时的主偏角和副偏角发生改变图337 装刀上下对前、后角的影响,图338 车刀刀杆装偏对主、副偏角的影响,工件旋转作主运动，车刀作纵向进给运动，就能车出外圆柱外表。

车外圆可用图339 所示的几种车刀图339 车外圆用的车刀 (a)45o弯头车刀 (b)60o70o外圆车刀 (c)90o偏刀,3.2.3车外圆,外圆车削时，最常见的工件装夹方式见表34,中心钻类型, 不带护锥中心钻A型 带护锥中心钻B型, 弧形中心钻R型,带螺纹中心孔C型加工,3.3外圆外表的磨削加工及设备,3.3.1磨床1.磨床的主要类型及应用范围应用范围: 磨床可以加工各种外表但凡车床、钻床、镗床、铣床、齿轮和螺纹加工机床等加工的零件外表，都能够在相应的磨床上进行磨削精加工此外，还可以刃磨刀具和进行切断等，,磨床的主要类型:通用磨床有：普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、普通内圆磨床、行星内圆磨床、以及各种平面磨床、齿轮磨床和螺纹磨床等高效磨床有：高速磨床、高速深切快进给磨床、低速深切缓进给磨床、宽砂轮磨床、多砂轮磨床以及各种砂带磨床专门化磨床有：曲轴磨床、凸轮轴磨床、轧辊磨床、花键磨床、导轨磨床以及各种轴承滚道磨床等此外，还有各种超精加工磨床和工具磨床等2M1432A型万能外圆磨床,它主要用于磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，及磨削阶梯轴的轴肩、端面、圆角加工精度为IT7IT6级，外表粗糙度Ra值在1.250.05m。

主参数为最大磨削外圆直径为320mm图3-44 M1432A型万能外圆磨床,3磨床的运动与传动,万能外圆磨床上采用的几种典型磨削加工方法,图3-47 M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图,1砂轮主轴的旋转运动,磨削外圆时，由电动机转速为1440r/min、功率为4kW经V形带动砂轮作旋转运动，转速为1670r/min 磨削内圆时，由另一台电动机转速为2840r/min、功率为1.1kW经平带带动内圆磨具作旋转运动，更换带轮，可使内圆磨具获得2种高速转速，分别为10000r/min和15000r/min2工件的圆周进给运动 由头架上的双速电动机转速为7001360r/min、功率为0.51.1kW驱动，经3阶塔轮及2级带轮传动，可使工件获得6种转速，实现工件圆周进给运动3工件的纵向进给运动,采用液压传动，以保证运动的平稳性，并便于实现无级调速和往复运动循环的自动化在调整机床时，还可由手轮A驱开工作台手轮A转1转，工作台纵向移动量为：,4砂轮架的横向进给运动 砂轮架的横向进给运动可手摇手轮B实现，或者由自动进给油缸的柱塞G驱动，实现砂轮架的横向进给手轮B转1转，粗进给时砂轮架的横向进给量为2mm。

手轮B的刻度盘为200格，每格的进给量为0.01mm细进给时每格进给量为0.0025mm4无心外圆磨床,图3-48 无心外圆磨床1床身；2砂轮修整器；3砂轮架；4导轮修整器；5转动体；6座架；7微量进给手柄；8回转底座；9滑板；10快速进给手柄；11支座,3.3.2砂轮,1.砂轮的特性 砂轮的特性由磨料、粒度、结合剂、硬度及组织等五个方面的因素决定1磨料 磨料是制造砂轮的主要原料，在磨削中担负主要的切削工作磨料必须具备高硬度、高耐热性、耐磨性和一定的韧性如表349所示图3-49 砂轮结构,表35 常用磨料的性能与用途,2粒度 表示磨料颗粒的大小砂轮的粒度对磨削加工生产率和工件外表质量影响较大粒度的选用如表36所示3结合剂 用于黏合磨粒制成各种不同形状和尺寸的砂轮结合剂的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性、耐热性和使用寿命结合剂的性能与用途如表374硬度 砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度砂轮的硬度与磨粒的硬度是两个不同的概念 一般来说，磨削较硬的材料，应选用较软的砂轮；磨削较软的材料，应选用较硬的砂轮磨削有色金属时，应选用较软砂轮，以免切屑堵塞砂轮；在精磨和成形磨削时，应选用较硬砂轮。

砂轮硬度代号见表38所示5组织 砂轮的总体积是由磨。