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1、第三节 平面加工一、平面的分类和技术要求工作表面 1.箱体类、机架类零件的连接表面平面度、位置精度(平行度、垂直度等)2.导向平面导向精度由导向平面之间的位置精度保证表面质量。3.回转类零件的端面 与回转轴线的垂直度(端面圆挑动)4.平板类零件的平面(平面度)非工作接触表面(外观等)二、平面加工方法及其特点1.刨削平面机床:牛头刨床、龙门刨床(机床的运动不同)刨削平面 刨床 录像1 2.刨削的特点:1)刀具简单,成本低。(单刃刀具)2)断续加工,由冲击,生产率低。(空行程)3)加工精度低 4)适应性好 3.其它各类车床 插床等 录像2 3.精刨的方法及使用范围精刨的方法及使用范围 宽刃精刨的技
2、术措施 刨刀特点:宽而平直刃口,低速,小切深。刨刀特点:宽而平直刃口,低速,小切深。可达:可达:Ra1.60.4m,不平度不平度0.02/1000。可代替刮研。可代替刮研。为了保证加工质量,需采取以下措施:为了保证加工质量,需采取以下措施:(1)刨床要具有足够的精度和刚度,并进刨床要具有足够的精度和刚度,并进行仔细的调整。行仔细的调整。(2)刀具要具有足够的的刚度刀具要具有足够的的刚度,刃磨条件刃磨条件如下如下:(a)Ra小于小于0.1微米微米 (b)刀刃钝圆半径刀刃钝圆半径rn小,大刃倾角。小,大刃倾角。(刃倾角的作用)(刃倾角的作用)(3)工件变形小。工件变形小。在精刨以前,工件需进行时效
3、处理,以在精刨以前,工件需进行时效处理,以消除内应力。消除内应力。(4)加工余量和切削用量要适当。加工余量和切削用量要适当。(5)刨削时应采用切削液,改善加工质量。刨削时应采用切削液,改善加工质量。二二、铣削平面、铣削平面 铣削是平面的主要加工方法之一。铣削可分为粗铣和精铣。精度可达IT9IT8,表面粗糙度Ra值可达6.31.6m。对有色金属还可采用高速铣削,以进一步提高加工质量。1.铣床、铣削运动及铣刀铣床、铣削运动及铣刀 1)端端铣铣刀刀端端面面齿齿(刃刃)进进行行铣铣削削,铣铣刀刀轴线与加工平面垂直。轴线与加工平面垂直。2)周周铣铣圆圆周周齿齿(刃刃)进进行行铣铣削削,铣铣刀刀轴线与加工
4、平面平行。轴线与加工平面平行。3)多面齿铣削)多面齿铣削立铣刀、三面刃铣刀等。立铣刀、三面刃铣刀等。铣 端铣和周铣比较,其特点如下:端铣和周铣比较,其特点如下:1)端铣的加工质量好(可高速切削)端铣的加工质量好(可高速切削)2)端铣的生产率高)端铣的生产率高 3)周铣的适应性好(加工形式多样,如小平面、)周铣的适应性好(加工形式多样,如小平面、沟槽平面等)沟槽平面等)由于端铣的加工质量和生产率比周铣高,因由于端铣的加工质量和生产率比周铣高,因此在大平面加工中逐渐代替周铣。此在大平面加工中逐渐代替周铣。铣削与刨削的比较铣削与刨削的比较1)适应性)适应性2)生产率)生产率3)加工质量)加工质量 相
5、近相近4)设备和刀具费用)设备和刀具费用3.3.磨削平面磨削平面 平面磨削一般是在铣,刨削后的精加工。平面磨削一般是在铣,刨削后的精加工。经磨削后平面的尺寸精度可达经磨削后平面的尺寸精度可达IT6IT6IT5IT5,表表面粗糙度面粗糙度RaRa值可达值可达0.80.80.20.2mm。此外,平面此外,平面磨削(高效磨削)也可作为粗加工替代铣削磨削(高效磨削)也可作为粗加工替代铣削或刨削。或刨削。录像磨平面 平面磨削的方法 平面磨削的方法有周磨和端磨两种。4.4.拉削平面拉削平面 平面拉削与内孔拉削的特点相似,如生产平面拉削与内孔拉削的特点相似,如生产率很高,加工质量较高,对前工序要求不高率很高
6、,加工质量较高,对前工序要求不高等等5.5.刮研平面刮研平面 刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一层金刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一层金属的光整加工方法。属的光整加工方法。刮研不需要复杂的设备和工具。刮研不需要复杂的设备和工具。三、平面的加工方案(表三、平面的加工方案(表33)1)按平面类型选择按平面类型选择回转体端面;导向平面、窄长平面;回转体端面;导向平面、窄长平面;板类零件平面、箱体类机架类零件平面;板类零件平面、箱体类机架类零件平面;沟槽类平面(外键槽)沟槽类平面(外键槽)其它平面(内键槽、方孔等)其它平面(内键槽、方孔等)2)按按加工精度加工精度和和粗糙度要求粗糙度要求 3)按按工工件
7、件材材料料和和热热处处理理要要求求、生生产产批批量量和和生生产产率率等。等。第四节第四节 精整和光整加工精整和光整加工精整加工特点:精整加工特点:1)精加工后进行精加工后进行 2)加工余量都很小。加工余量都很小。3)以提高精度为主,同时较好的表面粗糙度。)以提高精度为主,同时较好的表面粗糙度。光整加工特点:光整加工特点:1)精加工后进行精加工后进行 2)不切除或切除极少金属层。不切除或切除极少金属层。3)以好的表面粗糙度或强化表面为主。)以好的表面粗糙度或强化表面为主。一、一、研磨研磨 1.研磨研磨光整加工的方法之一光整加工的方法之一 1)采用很低的切削用量和单位切削压采用很低的切削用量和单位
8、切削压力,因此加工过程中的切削力和切削热很力,因此加工过程中的切削力和切削热很小,表面粗糙度好。小,表面粗糙度好。2)加工余量都很小,一般不超过)加工余量都很小,一般不超过0.02mm。3)上道工序应有较好的粗糙度。)上道工序应有较好的粗糙度。4)所用工具多采用浮动连接,加工中刀所用工具多采用浮动连接,加工中刀具以加工表面本身定位。具以加工表面本身定位。5)研磨一般不能纠正工件的形状误差和位置)研磨一般不能纠正工件的形状误差和位置误差误差。2.研磨工具和研磨剂研磨工具和研磨剂 1)研磨剂研磨剂由磨粒和磨液混合而成。由磨粒和磨液混合而成。2)研具研具由较软的和耐磨的材料作成由较软的和耐磨的材料作
9、成。3 研磨过程和机理研磨过程和机理 1)研具使研磨剂中磨粒在工件表面相对运研具使研磨剂中磨粒在工件表面相对运动,其切削和挤压作用。动,其切削和挤压作用。2)研磨剂中的表面活性剂,使技术产生极研磨剂中的表面活性剂,使技术产生极薄、较软的化学膜,加快研磨进程。薄、较软的化学膜,加快研磨进程。4 研磨运动和加工表面纹路研磨运动和加工表面纹路 5 研磨的特点研磨的特点 1)使用范围广:钢、有色金属、玻璃、陶使用范围广:钢、有色金属、玻璃、陶瓷等。瓷等。2)方法简单可靠,设备要求低。方法简单可靠,设备要求低。3)生产率低生产率低 图二、珩磨孔二、珩磨孔 珩磨是对精铰,精镗或精磨过的孔进行精整加工的珩磨
10、是对精铰,精镗或精磨过的孔进行精整加工的一种方法。珩磨精度可达一种方法。珩磨精度可达IT7IT6,表面粗糙度表面粗糙度Ra值值可达可达0.10.008m,孔的形状精度亦可相应提高。,孔的形状精度亦可相应提高。1.珩磨方法及珩磨头珩磨方法及珩磨头 珩磨要使用切削液,常用煤油。珩磨要使用切削液,常用煤油。珩磨余量通常为珩磨余量通常为0.030.04mm,最大不超过,最大不超过0.1mm。2.珩磨的特点珩磨的特点 1)珩磨的)珩磨的磨削力小磨削力小,磨削速度较低,磨粒在孔表面形,磨削速度较低,磨粒在孔表面形成交叉而又不重复的成交叉而又不重复的网纹轨迹网纹轨迹,因此可以达到较高的尺寸,因此可以达到较高
11、的尺寸精度,形状精度和表面质量,但精度,形状精度和表面质量,但不能纠正孔的位置误差不能纠正孔的位置误差。2)珩磨时虽然磨头转速度较低,但其轴向往复速度较)珩磨时虽然磨头转速度较低,但其轴向往复速度较高,高,生产率较研磨高生产率较研磨高。3)珩磨的适应范围很广。)珩磨的适应范围很广。4)珩磨可以加工)珩磨可以加工铸铁铸铁,淬火或不淬火的,淬火或不淬火的钢,钢,也可以加也可以加工工青铜青铜等,但等,但不宜加工不宜加工塑性大的有色金属塑性大的有色金属。三、三、超精加工超精加工1.超精加工的方法超精加工的方法 超精加工的工具是装有超精加工的工具是装有油石条油石条1(由氧化(由氧化铝或碳化硅微粉制成)的
12、铝或碳化硅微粉制成)的磨头磨头。磨头。磨头以很小以很小的压力的压力,和较,和较低的切削速度低的切削速度对工件对工件2表面进行表面进行光整加工。光整加工。2.超精加工的特点超精加工的特点 1)超精加工磨粒运动)超精加工磨粒运动轨迹复杂轨迹复杂,且能由切削,且能由切削过程自动过度到抛光过程,因而表面粗糙度过程自动过度到抛光过程,因而表面粗糙度Ra值可达值可达0.1-0.008 m。2)超精加工只能除去工件表面微观的凸峰,超精加工只能除去工件表面微观的凸峰,不能提高不能提高工件的工件的尺寸精度尺寸精度、形状精度形状精度和和位置位置精度精度,故对前工序的加工精度和表面粗糙要,故对前工序的加工精度和表面
13、粗糙要求较高,前工序一般求较高,前工序一般不留加工余量不留加工余量。3)由于切削速度低、油石压力小,所以)由于切削速度低、油石压力小,所以加工时发热小。工件表面变质层浅,加工时发热小。工件表面变质层浅,没有没有烧伤烧伤现象,现象,表面质量好表面质量好。4)设备简单设备简单,可在普通车床上进行加工。,可在普通车床上进行加工。5)生产效率较高生产效率较高。四、抛光四、抛光 抛光是用涂有抛光膏的高速旋转的软轮对工件抛光是用涂有抛光膏的高速旋转的软轮对工件表面进行光整加工的过程。表面进行光整加工的过程。抛光膏抛光膏用用油脂油脂和和磨料磨料混合调制而成。混合调制而成。软轮软轮是是用毛毡、橡胶、皮革或布等材料叠制而成。用毛毡、橡胶、皮革或布等材料叠制而成。抛光时,由于金属表层与油脂产生化学作抛光时,由于金属表层与油脂产生化学作用而形成软的用而形成软的氧化膜氧化膜 抛光后工件表面粗糙度抛光后工件表面粗糙度Ra值可值可0.012 m,呈光泽镜面。但呈光泽镜面。但不能提高加工精度不能提高加工精度。抛光抛光主要用于加工一些表面粗糙要求小的主要用于加工一些表面粗糙要求小的零件,以提高零件的零件,以提高零件的疲劳强度疲劳强度、抗磨性能抗磨性能和和耐蚀能力耐蚀能力。此外,抛光也用于。此外,抛光也用于表面装饰加工表面装饰加工。
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