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第二章 零件表面的常规加工方法 本章教学学时：8~10 本章以常见表面的加工为主线，介绍了各种传统切削加工方法的工艺特点、应用及零件加工的工艺规程制定。本章内容实践性、直观性很强，是学生在完成工程训练实践环节基础上的理论提升。本章内容是全书的重点，也是“教学基本要求”要求学生应掌握的基本内容。授课采用多媒体教学，学生学习要理论联系实际，多作练习，以取得良好的教学效果。 本章教学方式：课堂讲课与安排自学 主要内容： 第一节 回转面的加工. 一、外圆面的加工 外圆面的技术要求，大致有①尺寸精度：即外圆面直径和长度的尺寸精度；②形状和相互位置精度：前者有直线度、平面度、圆度、圆柱度等，后者如平行度、垂直度、同轴度、径向圆跳动等；③表面质量：主要是指表面粗糙度，也包括有些零件要求的表面层硬度、残余应力大小、方向和金相组织等。 外圆面的车削 车削是外圆面加工的主要工序。工件旋转为主运动，刀具直线移动为进给运动。 车外圆可在不同类型车床上进行。 各种车刀车削中小型零件外圆的方法如图2-1a至e所示，图2-1f）为立式车床车削重型零件外圆的方法。为了提高生产率及保证加工质量，外圆面的车削分为粗车、半精车、精车和精细车。 粗车 粗车的目的是从毛坯上切去大部分余量，为精车作准备。粗车的特点是采用较大的背吃 刀量ap、较大的进 图2-1 外圆面的车削方法 给量以及中等或较低的切削速度vc，以 a）尖刀车外圆 b）450弯头刀车外圆 c）右偏刀车外圆 达到高的生产率。粗车后的尺寸公差等 d）圆弧刀车外圆 e）左偏刀车外圆 f）立式车床上车大外圆 级一般为IT13～IT11，表面粗糙度Ra值为50～12.5μm。粗车也可作为低精度表面的最终工序。 半精车 半精车的目的是提高精度和减小表面粗糙度，可作为中等精度外圆的终加工，亦可作为精加工外圆的预加工。半精车的背吃刀量和进给量较粗车时小。半精车的尺寸公差等级可达IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm。 精车 精车的主要目的是保证工件所要求的精度和表面粗糙度，作为较高精度外圆面的终加工，也可作为光整加工的预加工。精车一般采用小的背吃刀量（ap﹤0.15mm）和进给量(f﹤0.1mm/r)，可以采用高的或低的切削速度，以避免积屑瘤的形成。精车刀的前后刀面及刀尖圆弧都应用油石研磨，以减小加工表面的粗糙度值。精车的尺寸公差等级一般为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm。 精细车 一般用于技术要求高的、韧性大的有色金属零件的加工。精细车所用机床应有很高的精度和刚度，多使用仔细刃磨过的金刚石刀具。车削时采用小的背吃刀量（ap≤0.03mm～0.05mm）、小的进给量（f = 0.02mm/r～0.2mm/r）和高的切削速度（vc2.6m/s）。精细车的尺寸公差等级可达IT6～IT5，表面粗糙度Ra值为0.4～0.1μm。 车削的工艺特点： （1）易于保证相互位置精度 对于轴、套筒、盘类等零件，各加工表面具有同一旋转轴线，可以在一次安装中加工出不同直径的外圆面、孔及端面，即可保证同轴度以及端面与轴线的垂直度。 （2）刀具简单 车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和安装均较方便，这就便于根据具体的加工要求，选用合理的车刀角度，有利于提高加工质量和生产率。 （3）应用范围广 车削除了经常用于车外圆、端面、孔、切槽和切断等加工外，还用来车螺纹、锥面和成形表面。加工的材料范围较广，可车削黑色金属、有色金属和某些非金属材料，特别是适合于有色金属零件的精加工。 （二）外圆面的磨削 1．外圆磨床上磨削 在外圆磨床上磨削时，轴类工件常用顶尖安装，其方法与车削基本相同，但磨床所用顶尖都不随工件一起转动；盘套类工件则用心轴和顶尖安装。磨削方法分为： （1）纵磨法（图2-2a） 砂轮高速旋转为主运动，工件旋转并和磨床工作台一起往复直线运动分别为圆周进给运动和纵向进给运动，工件每转一周的纵向进给量为砂轮宽度的三分之二，致使磨痕互相重叠。每当工件一次往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给（背吃刀量）。每次背吃刀量很小，磨削余量是在多次往复行程中切除的。 由于背吃刀量小，所以磨削力小，产生的磨削热少，散热条件较好；还可以利用最后几次无背吃刀量的光磨行程进行精磨，因此加工精度和表面质量较高。此外，纵磨法具有较大的适应性，可以用一个砂轮加工不同长度的工件。但是，其生产率较低，故广泛适用于单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。 （2）横磨法（图2-2b） 又称切入法，工件不作纵向移动，而由砂轮以慢速作连续的横向