不同的加工方法可能达到的尺寸精度及表面粗糙度

各种加工方法能达到的表面粗糙度

ID加工方法表面粗糙度Ra(μm)ID加工方法表面粗糙度Ra(μm) 1自动气割、带锯或圆盘锯割断50～12.526锪倒角（孔的） 3.2～1.6 2切断（车）50～12.527带导向的锪平面 6.3～3.2 3切断（铣）25～12.528镗孔（粗镗）12.5～6.3 4切断（砂轮） 3.2～1.629镗孔（半精镗金属） 6.3～3.2 5车削外圆（粗车）12.5～3.230镗孔（半精镗非金属） 6.3～1.6 6车削外圆（半精车金属） 6.3～3.231镗孔（精密镗或金刚石镗金属）0.8～0.2 7车削外圆（半精车非金属） 3.2～1.632镗孔（精密镗或金刚石镗非金属）0.4～0.2 8车削外圆（精车金属） 3.2～0.833高速镗0.8～0.2 9车削外圆（精车非金属） 1.6～0.434铰孔（半精铰一次铰）钢 6.3～3.2 10车削外圆（精密车或金刚石车金属）0.8～0.235铰孔（半精铰一次铰）黄铜 6.3～1.6 11车削外圆（精密车或金刚石车非金属）0.4～0.136铰孔（半精铰二次铰）铸铁 3.2～0.8 12车削端面（粗车）12.5～6.337铰孔（半精铰二次铰）钢、轻合金 1.6～0.8 13车削端面（半精车金属） 6.3～3.238铰孔（半精铰二次铰）黄铜、青铜0.8～0.4 14车削端面（半精车非金属） 6.3～1.639铰孔（精密铰）钢0.8～0.2 15车削端面（精车金属） 6.3～1.640铰孔（精密铰）轻合金0.8～0.4 16车削端面（精车非金属 6.3～1.641铰孔（精密铰）黄铜、青铜0.2～0.1 17车削端面（精密车金属）0.8～0.442圆柱铣刀铣削（粗）12.5～3.2 18车削端面（精密车非金属）0.8～0.243圆柱铣刀铣削（精） 3.2～0.8 19切槽（一次行程）12.544圆柱铣刀铣削（精密）0.8～0.4 20切槽（二次行程） 6.3～3.245端铣刀铣削（粗）12.5～3.2 21高速车削0.8～0.246端铣刀铣削（精） 3.2～0.4 22钻（≤φ15mm） 6.3～3.247端铣刀铣削（精密）0.8～0.2 23钻（＞φ15mm）25～6.348高速铣削（粗） 1.6～0.8 24扩孔、粗（有表皮）12.5～6.349高速铣削（精）0.4～0.2 25扩孔、精 6.3～1.650刨削（粗）12.5～6.3

高精度加工

第十二届车身研讨会论文 汽车覆盖件模具高精度加工 的数控编程技术 天津汽车模具有限公司 刘晓英赵文杰 2000年6月

汽车覆盖件模具高精度加工的数控编程技术 天津汽车模具有限公司刘晓英赵文杰 摘要：在模具型面的数控加工过程中，由于所产生的各项误差，影响了模具的质量和周期。本文 通过分析数控加工时所产生的误差，从数控加工工艺﹑数控编程刀具﹑优化走刀方向及设定加工 边界等方面探讨提高模具型面加工精度的方法。 引言: 随着我国汽车工业的迅速发展，汽车改型换代的周期日趋缩短，对汽车模具的制造精度和生产周期的要求越来越高。从某种意义上讲，汽车覆盖件模具的制造质量和周期，大大影响汽车改型换代的质量和周期，左右着汽车在市场上的竞争力。要想生产出高质量具有竞争力的汽车车身产品，必须首先制造出高质量的汽车模具，而高质量的汽车模具在很大程度上取决于模具的数控加工精度。因此如何应用CAM技术提高模具的加工精度受到模具同行们的广泛关注。 天津汽车模具有限公司于1987年开始应用CAM技术，先后完成了天津夏利轿车换型改造的行李箱内外板﹑前机盖内外板，天津华利汽车换型改造的前围板内外板，一汽捷达轿车翼子板，上海大众桑塔纳轿车，四川丰田旅行车，江西五十铃全顺汽车，北汽福田汽车等国内众多汽车厂家的各类大型模具的制造任务，不仅为企业创造了可观的经济效益，更主要的是我们在实现模具高精度加工的数控编程技术方面取得了许多宝贵的经验，为模具CAM技术的更好应用及更进一步的开发工作奠定了基础。本文将对汽车模具在数控加工时所产生的误差进行分析，并从数控加工工艺﹑数控编程刀具﹑优化走刀方向及设定加工边界等方面谈谈实现模具的高精度数控加工的一些方法，与大家交流探讨。 2．问题的提出 汽车覆盖件模具的设计制造周期主要取决模具的钳工研模及调整时间，发达国家如日本、美国及德国的模具加工中，数控加工及抛光所需的时间占整个模具研制时间的65%。在日本，模具的加工时间占30%，抛光时间占35%。美国和德国模具加工时间为50%，抛光时间为15%。从上述统计数字可以看出，模具的研制时间的缩短，制造质量的提高，主要取决于数控加工质量的提高和抛光时间的缩短。通常模具凸凹模加工完成后，其凸凹模型面的法向距离理论上应为汽车产品件的板料厚度，但是由于加工过程中产生的各种误差，通常达不到理论值，确切地说达到板料厚度的95%时既为合格。超过此范围的部分由钳工修配及抛光来去除。因此为缩短模具的钳工研制时间，降低制造成本，提高加工质量，必须提高模具的数控加工质量，进行高精度的数控加工。如何通过控制数控加工精度以缩短抛光时间，是各模具企业面临的实际问题。 3 数控加工所产生的误差分析 1 加工误差的定义

各种加工方法的加工精度

各种加工方法的加工精度 一：车削 车削中工件旋转，形成主切削运动。刀具沿平行旋转轴线运动时，就形成内、外园柱面。刀具沿与轴线相交的斜线运动，就形成锥面。仿形车床或数控车床上，可以控制刀具沿着一条曲线进给，则形成一特定的旋转曲面。采用成型车刀，横向进给时，也可加工出旋转曲面来。车削还可以加工螺纹面、端平面及偏心轴等。 车削加工精度一般为IT8—IT7，表面粗糙度为6.3—1.6μm。精车时，可达IT6—IT5，粗糙度可达0.4—0.1μm。车削的生产率较高，切削过程比较平稳，刀具较简单。 二：铣削 主切削运动是刀具的旋转。卧铣时，平面的形成是由铣刀的外园面上的刃形成的。立铣时，平面是由铣刀的端面刃形成的。提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度，因此生产率较高。但由于铣刀刀齿的切入、切出，形成冲击，切削过程容易产生振动，因而限制了表面质量的提高。这种冲击，也加剧了刀具的磨损和破损，往往导致硬质合金刀片的碎裂。在切离工件的一般时间内，可以得到一定冷却，因此散热条件较好。按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，又分为顺铣和逆铣。 顺铣 铣削力的水平分力与工件的进给方向相同，工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。逆铣 可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损。同时，逆铣时，铣削力将工件上抬，易引起振动，这是逆铣的不利之处。 铣削的加工精度一般可达IT8—IT7，表面粗糙度为6.3—1.6μm。 普通铣削一般只能加工平面，用成形铣刀也可以加工出固定的曲面。数控铣床可以用软件通过数控系统控制几个轴按一定关系联动，铣出复杂曲面来，这时一般采用球头铣刀。数控铣床对加工叶轮机械的叶片、模具的模芯和型腔等形状复杂的工件，具有特别重要的意义。

高精度深长孔加工方法

学院:机械工程学院专业班级: 学号: 姓名:

高精度深长孔的精密加工 一、历史背景 枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂，这并非历史的偶然。其主要历史背景是： 一次世界大战（1914?1918年）首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮（特别是枪械和小口径火炮的需求量极大）。而继 续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻，已经完全不能满足大量生产新式武器的要求，迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者 面前的一个首要问题，并且一直延续到了现今。 第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题 在现代机械加工中，也经常会遇到一些深孔的加工，例如长径比(L/D)≥10，精度 要求高，内孔粗糙度一般为Ra0.4～0.8的典型深孔零件，过去我们采用的传统工艺路线一般是：钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨 此工艺虽可达到精度要求，但也存在诸多缺点，特别是在最初工序采用加长麻花 钻钻孔时，切削刃越靠近中心，前脚就越大。若钻头刚性差，则震动更大，表面形状 误差难以控制，加工后孔的直线度误差，钻头易产生不均匀的磨损等现象，生产效率 和产品合格率低，而且研磨抛光时，工作环境比较脏，由于钻孔工序的缺点，而带来 的影响难以在后面的工序中克服，形状误差不能得以修正，因此加工质量差。

传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进 本着提高生产效率提高产品合格率的原则，结合深孔加工的一些特性，对加工工艺及刀具进行了改进，改进后的工艺路线是：钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨 1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进 单管内排屑深孔钻的由来 单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:枪钻的发明，使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决，但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷，而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑，则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体，使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。 20世纪内排屑深孔钻的发展，可概括出以下6项里程碑式的成果： ①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。 ②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条，使加工效率大幅度提髙。 ③由单出屑口单切削刃发展成双出屑口的错齿结构。 ④错齿焊接式结构进一步发展为硬质合金刀片机夹结构，最后发展为机夹可转位涂层刀片结构并实现了专业化制造。 ⑤双管喷吸钻和DF系统喷吸钻的问世。

加工经济精度的含义及外圆、孔、平面加工中各常用加工方法的加工经济粗糙度

加工经济精度的含义及外圆、孔、平面加工中各常用加工方法的加工 经济粗糙度 摘要：加工经济精度是机械加工中经常用的一个概念。一个零件从设计到加工都要注意其经济性，因为经济效益是工厂存在下去的依据。加工精度等级的高低是根据使用要求决定的，航空航天上的零件就要求有很高的精度，而拖拉机上的零件就可能要求比较低。外圆、孔、平面加工中，由于获得同一精度和粗糙度的加工方法往往有几种，所以我们在选择加工方法是要考虑生产率要求和经济效益，以此制定出合理的加工方法，确定加工工件精度和经济粗糙度，确定加工用的机床。 中心思想：加工经济精度的含义和外圆、孔、平面加工中的加工方法和加工工件的加工经济精度和表面粗糙度。 关键字：加工经济精度经济性加工精度等级生产率经济效率加工经济粗糙度 中图分类号：[T-9] 英译：The processing economical precision is a concept which in the machine-finishing uses frequently. Components must pay attention to its efficiency from the design to the processing, because the economic efficiency is the basis which the factory exists. The working accuracy rank's height is according to the operation requirements decision, in aerospace's components have the very high precision on the request, but on tractor's components request on the possibility to be quite low. Outer annulus, hole, in plane processing, because obtains the identical precision and roughness processing method often has several kinds, therefore we in the selective treatment method are must consider that the productivity request and the economic efficiency, formulate the reasonable processing method by this, determined that the processing work piece precision and the economical roughness, determined the processing uses machine tool. 正文： 一、加工经济精度的含义 加工经济精度:指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。经济精度就是在满足使用要求的条件下最低的精度，成本最低，从而达到追求利益最大化的目的。 加工精度与成本的关系:

机械加工方法与零件的粗糙度及精度等级之间的对应表

机械加工方法与零件的粗糙度及精度等级之间的对 应表 序号=1 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 ----------------------------------------------------------- 序号=2 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 ----------------------------------------------------------- 序号=3 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 ----------------------------------------------------------- 序号=4 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 ----------------------------------------------------------- 序号=5 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 ----------------------------------------------------------- 序号=6

表面粗糙度和光洁度对照表

光洁度和粗糙度都是一回事，只不过一个老标准，一个是新标准。 零件加工后的表面粗糙度。过去称为表面光洁度。 在原有的国家标准中，表面光洁度分为14级，其代号为1、2……14。后的数字越大，表面光洁度就越高，即表面粗糙度数值越小。 表面粗糙度基本概念 经过机械加工的零件表面，总会出现一些宏观和微观上几何形状误差，零件表面上的微观几何形状误差，是由零件表面上一系列微小间距的峰谷所形成的，这些微小峰谷高低起伏的程度就叫零件的表面粗糙度。 表面粗糙度是衡量零件表面加工精度的一项重要指标，零件表面粗糙度的高低将影响到两配合零件有接触表面的摩擦、运动面的磨损、贴合面的密封、配面的工作精度、旋转件的疲劳强度、零件的美观等等，甚至对零件表面的抗腐蚀性都有影响。 1级 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 2级 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 3级

Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 4级 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 5级 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 6级 Ra值不大于\μm=1.6 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿

表面粗糙度选择原则及其机加工方法

表面粗糙度选择很详细的 37．表面粗糙度如何选择？ 答：表面粗糙度的选择既要满足零件表面的使用功能要求，又要考虑加工的经济性。 38．用类比法确定表面粗糙度时，对高度参数一般按哪些原则选择？ 答：同一零件上，工作表面的表面粗糙度值应小于非工作表面。 摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦表面；滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的表面粗糙度值应小。 受循环载荷的表面及易引起应力集中的部位（如圆角、沟槽）表面粗糙度值应选得小些。 配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠，受重载的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度值。 配合性质相同，零件尺寸越小，其表面粗糙度值应越小。同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。 对于配合表面，其尺寸公差、形状公差、表面粗糙度应当协凋，一般情况下有一定的对应关系。 39．表面粗糙度Ra为50-100μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为明显可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。铸、锻、气割毛坯可达此要求。 40．表面粗糙度Ra为25μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。铸、锻、气割毛坯可达此要求。 41．表面粗糙度Ra为12.5μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为微见刀痕, 应用于粗加工表面比较精确的一级，应用范围较广，如轴端面、倒角、螺钉孔和铆钉孔的表面、垫圈的接触面等。 42．表面粗糙度Ra为6.3μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为可见加工痕迹，应用于半粗加工面，支架、箱体、离合器、皮带轮侧面、凸轮侧面等非接触的自由表面，与螺栓头和铆钉头相接触的表面，所有轴和孔的退刀槽，一般遮板的结合面等。 43．表面粗糙度Ra为3.2μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为微见加工痕迹，应用于半精加工面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件连接而没有配合要求的表面，需要发蓝的表面，需要滚花的预先加工面，主轴非接触的全部外表面等。是车削等基本切削加工方法较为经济地达到的表面粗糙度值。 44．表面粗糙度Ra为1.6μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为看不清加工痕迹，应用于表面质量要求较高的表面，中型机床工作台面（普通精度），组合机床主轴箱和盖面的结合面，中等尺寸平皮带轮和三角皮带轮的工作表面，衬套滑动轴承的压入孔，一般低速转动的轴颈。航空、航天产品的某些重要零件的非配合表面。 45．表面粗糙度Ra为0.8μm时，表面形状什么特征，如何应用？ 答：表面形状特征为可辨加工痕迹的方向，应用于中型机床（普通精度）滑动导轨面，导轨压板，圆柱销和圆锥销的表面，一般精度的刻度盘，需镀铬抛光的外表面，中速转动的轴颈，定位销压入孔等。是配合表面常用数值，中、重型设备的重要配合处，磨削加工经济。

各种加工方法对应表面粗糙度值.doc

用普通材料和一般生产过程所能得到的典型粗糙度数值 方法粗糙度数值 Ra(μm) 光洁 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025 度值 50 火焰切割 粗磨 锯 刨和插 钻削 化学铣电火花加工 铣削 拉削 铰孔镗、车削滚筒光整电解磨削滚压抛光 磨削 珩磨 抛光 研磨 超精加工砂型铸造 热滚轧 煅 永久模铸造熔模铸造 挤压 冷轧冷拔 压铸 2 ～ 3 2 ～ 4 2 ～ 5 2 ～7 4 ～ 6 4 ～ 6 5 ～ 6 4 ～7 5 ～7 5 ～7 4 ～8 7 ～9 7 ～9 8 ～9 6 ～10 7 ～10 8 ～10 8 ～11 9 ～11 2 ～ 3 2 ～ 3 3 ～ 5 5 ～ 6 5 ～ 6 5 ～7 5 ～7 注 :粗实线为平均适用 ,虚线为不常适用 . 6 ～7 机械加工表面的特征 粗糙度等级Ra 50(▽1) 25(▽2) 12.5(▽ 3) 6.3( ▽4) 3.2( ▽5) 1.6( ▽6) 0.8( ▽7) 0.4( ▽8) 0.2( ▽9) 0.1(▽ 10) 0.05(▽ 11) 0.025(▽12) 0.0125(▽13) 0.006(▽14) 表面状况 粗 明显可见的刀痕 可见的刀痕 面 微见的刀痕 可见加工痕迹 半 光 微见加工痕迹 面 看不见加工痕迹 光 可辩加工痕迹方向 微辩加工痕迹方向 面 不可辩加工痕迹方向 暗光泽面 最 亮光泽面 光镜状光泽面 面 雾状光泽面 镜面 加工方法举例应用举例 粗 锯断、粗车、粗铣、粗刨、钻不接触表面或不重要的接触 加 工孔及用粗锉刀、粗砂轮加工面。如螺栓孔、机座底面等 半精车、精铣、粗铰、粗拉、精 不产生相对运动的接触面或 相对运动速度不高的接触面。 精 刨、扩孔、粗镗、粗磨、精锉、 加 如键和键槽的工作面机盖与机 工粗刮。 体的结合面 精金刚石车刀的精车、精镗、精相对运动速度较高的接触面， 加磨、精刮、粗研、精铰、精拉削、要求很好密合的接触面。如齿 工 挤压、粗珩轮的工作面轴承的重要表面。 光 抛光、细磨、精研、精珩、超 极重要的摩擦表面。如发动机 加气缸内表面、精密量具的工作 精加工。 工 表面。

粗糙度与加工方法

粗糙度与加工方法 表面粗糙度选用与加工方法 表面粗糙度选用 序号=1 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 序号=2 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 序号=3 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 序号=4 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 序号=5 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 序号=6 Ra值不大于\μm=1.6 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿 应用举例=安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面

超精密加工的主要方法

研究生课程考核试卷 科目：先进制造技术教师：周忆 姓名：张林刚学号：20110713312 专业：机械设计及理论 上课时间：2011年12 月至2012 年 1 月 阅卷评语： 阅卷教师(签名)

超精密加工的主要方法 -机设一班张林刚20110713312 超精密加工技术是20世纪60年代发展和完善起来的，现已成为当代高技术产品的关键制造技术。近20年来，超精密加工不仅进入到国民经济的各个领域，而且正从单件小批生产方式走向规模生产，可以预见，随着新产品的不断涌现，超精密加工的应用范围将进一步扩大。而我国超精密加工技术起步较晚，技术水平与发达国家相比也有一定差距，因此，寻求超精密加工新的方法并探讨其影响因素就成为目前迫在眉睫的问题。 一、超精密加工技术简介 目前，超精密加工是指精度在0.1～0.01μm，表面粗糙度Ra 值在0.03～0.05μm 的加工技术，如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工和复合加工等。它适用于精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集成电路的制造。而且，超精密加工的精度正处在亚纳米级工艺，日趋向纳米级工艺发展。 二、超精密加工方法 根据加工方法的机理和特点，超精密加工方法可以分为去除加工、结合加工和变形加工三大类，如表1 所示。 下面对三类超精密加工方法分别加以分析。 （一）去除加工 去除加工又称为分离加工，是从工件上去除一部分材料，传统的机械加工方法，如车削、铣削、磨削、研磨和抛光，以及特种加工中的电火花加工、电解加工等，均属这种加工方法。 （二）结合加工 结合加工利用物化方法，将不同材料结合在一起。按结合的机理不同，它又分为附着、注入和连接加工三种。1.附着加工又称为沉积加工，是在工件表面上覆盖一层物质，是一种弱结合，其中典型的加工方法是镀；2.注入加工又称为渗入加工，是在工件表面上注入某些元素，使之与基体材料产生物理化学反应，是具有共价键、离子键、金属键的强结合，用以改变工件表层材料的力学机械性质，如渗碳、渗氮等；3.连接加工将两种相同或不同材料通过物化方法连接在一起。

高精度深长孔的精密加工方法

高精度深长孔的精密加工法 一、历史背景 枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂，这并非历史的偶然。其主要历史背景是： 一次世界大战（1914?1918年）首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮（特别是枪械和小口径火炮的需求量极大）。而继 续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻，已经完全不能满足大量生产新式武器的要求，迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者 面前的一个首要问题，并且一直延续到了现今。 第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题 在现代机械加工中，也经常会遇到一些深孔的加工，例如长径比(L/D)≥10，精度 要求高，内孔粗糙度一般为Ra0.4～0.8的典型深孔零件，过去我们采用的传统工艺路线一般是：钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨

此工艺虽可达到精度要求，但也存在诸多缺点，特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时，切削刃越靠近中心，前脚就越大。若钻头刚性差，则震动更大，表面形状误差难以控制，加工后孔的直线度误差，钻头易产生不均匀的磨损等现象，生产效率和产品合格率低，而且研磨抛光时，工作环境比较脏，由于钻孔工序的缺点，而带来的影响难以在后面的工序中克服，形状误差不能得以修正，因此加工质量差。 传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进 本着提高生产效率提高产品合格率的原则，结合深孔加工的一些特性，对加工工艺及刀具进行了改进，改进后的工艺路线是：钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨 1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进 单管内排屑深孔钻的由来 单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:枪钻的发明，使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决，但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷，而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑，则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体，使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。 20世纪内排屑深孔钻的发展，可概括出以下6项里程碑式的成果： ①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。 ②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条，使加工效率大幅度提髙。

机加工表面粗糙度

基本概念 4.1.1 表面粗糙度的定义 表面粗糙度（Surface roughness）是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性性它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。通常，波距小于1mm 的属于表面粗糙度，波距在1~10mm 的属于表面波度，波距大于10mm 的属于形状误差，如图4-1 所示。 4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响 表面粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。 1. 影响零件的耐磨性 表面越粗糙，摩擦系数就越大，相对运动的表面磨损得越快。然而，表面过于光滑，由于润滑油被挤出或分子间的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加速磨损。 2. 影响配合性质的稳定性 零件表面的粗糙度对各类配合均有较大的影响。对于间隙配合，两个表面粗糙的零件在相对运动时会迅速磨损，造成间隙增大，影响配合性质；对于过盈配合，在装配时表面上微观凸峰极易被挤平，产生塑性变形，使装配后的实际有效过盈减小，降低联接强度；对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。 ！ 3. 影响疲劳强度 承受交变载荷作用的零件的失效多数是由于表面产生疲劳裂纹造成的。疲劳裂纹主要是由于表面微观峰谷的波谷所造成的应力集中引起的。零件表面越粗糙，波谷越深，应力集中就越严重。因此，表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。 4. 影响抗腐蚀性 粗糙表面的微观凹谷处易存积腐蚀性物质，久而久之，这些腐蚀性物质就会渗入到金属内层，造成表面锈蚀。 此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观、表面光学性能、导电导热性能以及表面结合的胶合强度等都有很大影响。所以，在设计零件的几何参数精度时，必须对其提出合理的表面粗糙度要求，以保证机械零件的使用性能。 表面粗糙度的选用 4.3.1 评定参数的选用 、 1. 幅度参数的选用

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍 机械制造行业中，经常遇到圆环薄壁型金属零件，此类零件壁厚很薄（2～8mm）、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大（300～800mm）、结构复杂、刚性差，装夹起来非常不便，极易弄伤零件表面，因此，制造难度很大，一次制造合格率很低，即使采用先进的数控车床等设备，在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。为此，对国内外现有的加工方法进行举例分析，并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。 1 国内外现有的加工方法与不足 1.1 国内的加工方法与不足 如加工一种圆环薄壁型零件，其外圆公差0.06mm，同轴度要求0.1mm，零件最薄处壁厚仅2.25mm，外圆尺寸达500mm，外圆表面上还有多处斜槽，国内常见的加工方法是：数控车床三爪卡盘装夹并进行校正，然后分别精车外圆和内孔；但精车外圆和内孔时，工件因材料内应力变化而容易产生变形，产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差，却又无法返修，超差较多的只能直接报废。另外，加工外圆和内孔后，还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔，此时，产品外形已经精加工到位，外圆面不能过度受力，不能使用软爪校正，任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。因此，现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高，同时，加工成品率又较低，导致要么产品产量上不去，要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。 1.2 国外的加工方法与不足 国外目前的做法有的是通过提高原材料质量，包括锻造、热处理等性能参数，从而改善材料稳定性，降低加工变形性；或通过增加零件的加工工序，即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后，然后加工其他槽、孔等局部结构，最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量

论机械零件的加工精度与表面粗糙度

论机械零件的加工精度与表面粗糙度 摘要：机械产品的性能和使用寿命与组成产品的零件加工质量密切相关,零件的加工质量是保证产品质量基础,衡量零件加工质量的主要指标是加工精度和表面粗糙度。零件的表面质量是机械零件加工质量的重要内容之一,机械零件的表面质量对零件使用时的耐磨性、配合精度、疲劳强度、抗腐蚀性等有很大的影响,提高加工表面的质量,对保证零件的使用性能、提高零件及其机器的寿命具有重要的意义。本文对机械加工表面质量进行了分析,指出了影响机械加工表面质量的因素,并提出了提高机械加工表面质量的措施,对工程实践有一定的指导作用。 关键词：机械零件表面质量机械加工加工精度表面粗糙度 机械零件的加工质量,除加工精度外,表面质量也是极其重要的一个方面。任何机械加工方法所获得的已加工表面都不可能达到理想状态,总会存在一定程度的微观几何形状误差、划痕、裂纹、表面金相组织变化和表面残余应力等缺陷,这些缺陷会影响零件的使用性能、寿命、可靠性。因此,机械加工既要保证零件的尺寸、形状和位置精度,又要保证机械加工表面质量。机械加工表面质量,是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度,也叫粗糙度,产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。研究机械加工精度与表面粗糙度的关系,其目的就是为了掌握机械加工中各个工艺对加工表面质量影响的规律,以便利用这些规律来控制加工过程,最终达到改善产品质量、增强产品使用性能的目的。 1、影响机械零件质量的两个重要因素 机械零件的机加工质量包含尺寸精度和表面质量,机械零件的表面质量又包含加工表面的几何特点和表面层的物理化学性能两个方面的内容。 1.1 加工精度 加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表面的相互位置等参数的实际值与设计理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度就是加工误差,加工误差的大小即反映了加工精度的高低。加工精度是衡量零件加工质量的主要指标,在机械加工过程中,会有很多因素影响工件的加工质量,如何使工件的加工达到质量要求,以及如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的问题。为提高加工精度,要对影响机械加工精度的因素、产生加工误差的各项原始误差逐一进行分析,提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及刀具本身的精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、测量误差等。 1.2 表面粗糙度 表面粗糙度是零件经过机械加工后表面上具有的由较小波峰和峰谷所组成的微观几何形状特点,是由机械加工中切削刀具的运动轨迹形成的。零件表面几何特点主要指其表面粗糙度、表面波度、表面加工纹理和加工的伤痕。零件表面粗糙度值的大小,直接影响到两个相互配合表面的配合质量。两个零件的配合关系有间隙配合、过渡配合和过盈配合三种。如果两个零件是间隙配合,表面粗糙度值过大,零件的就容易磨损,磨损量加大后必定使两零件的配合间隙增大,显然降低了零件的配合精度;如果两个零件是过盈配合,表面粗糙度值过大,则装配时压入配合表面上的微小波峰被强行挤平,使两零件实际配合得到的过盈量减小,降低了过盈配合表面的结合强度,从而影响到零件联接的可靠性。零件的表面粗糙

表面粗糙度的符号和画法

.表面粗糙度代号 GB/T131-93规定,表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数组成,表面粗糙度符号的画法和意义如下表所示 表13-3 表面粗糙度的符号和画法 序号符号意义 1 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注。 2 表示表面是用去除材料的方法获得，如车、铣、钻、磨等。 3 表示表面是用不去除材料的方法获得，如铸、锻、冲压、冷轧等。 4 在上述三个符号的长边上可加一横线，用于标注有关参数或说明。 5 在上述三个符号的长边上可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求。 6 当参数值的数字或大写字母的高度为2.5mm时，粗糙度符号的高度取8mm，三角形高度取3.5mm，三角形是等边三角形。当参数值不是2.5时，粗糙度符号和三角形符号的高度也将发生变化。 4.常用表面粗糙度Ra的数值与加工方法 表面特征表面粗糙度(Ra)数值加工方法举例 明显可见刀痕粗车、粗刨、粗铣、钻孔 微见刀痕精车、精刨、精铣、粗铰、粗磨 看不见加工痕迹，微辩加 工方向 精车、精磨、精铰、研磨 暗光泽面研磨、珩磨、超精磨 5.表面粗糙度的选择 表面粗糙度的选择，既要考虑零件表面的功能要求，又要考虑经济性，还要考虑现有的加工设备。一般应遵从以下原则： (1) 同一零件上工作表面比非工作表面的参数值要小； (2) 摩擦表面要比非摩擦表面的参数小。有相对运动的工作表面，运动速度越高，其参数值越小；

(3) 配合精度越高，参数值越小。间隙配合比过盈配合的参数值小； (4) 配合性质相同时，零件尺寸越小，参数值越小； (5) 要求密封、耐腐蚀或具有装饰性的表面，参数值要小。

尺寸精度与表面粗糙度

3．5．1 影响尺寸精度的因素 塑料制品尺寸误差的产生是诸多因素综合影响的结果，在一般情况下，塑料制品要达到金属制品那样的精度是非常困难的。从模具设计和制造的角度看，影响塑料制品尺寸精度的N素丰要有以厂五个方面： (1)模具成型部件的制造误差久o (2)模县成型部件的表面磨损武。 (3)内塑料收缩率波动所引起的塑料制品的尺寸误差久。 (4)模具活动成型部件的配合间隙变化引起的误差承。 (5)模具成型部件的AVX钽电容安装误差乱。 模具原因使塑料制品产生的误差为以上误差值的总和，即 内于累积误差大，在选择塑料制品的精度等级时府十分慎重，以免给模具制造和工艺操 作带来不必要的困难，因为模具成型部件的制造精度总要高于制品的精度。制品规定的误差 值A，应大于或等于以亡各项因素带来的累积误差，即 一些资料指出，模具制造误差、出收缩率波动引起的误差以及由磨损等造成的误差各占 塑料制品尺寸误差的l／3。实际上对十小尺寸的制品，模具制造误差对制品尺寸的影响要大 些，而对于大尺寸的制品，收缩率被动引起的误差则是影响制品尺寸精度的主要阅素。日 前，我国一些上J‘的经验是，当制品的名义尺寸小十120mm时．模具成型部件的尺小公差 取制nDn尺寸公差的1／4—1／3；当制品的尺小芥120一500mm时，模具成型部件的尺寸公差 取制品J4寸公差的1／9—1／8。 30 5．2 尺寸精度和公差的确定 塑料制品的尺寸精度一般是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑超料的性能及成型 工艺的特点，过高的精度要求是不恰当的。我国十2008年8月颁布了叫T14486—2008 《翅料模塑件尺寸公差》。该标准将塑什J4寸公差分成7个精度等级，根据塑料收缩特性不 同、对每种塑料建议选取其中的＝个等级，即标注尺寸公差的高精度等级、一般精度等级和 术注公差尺寸的低精度等级，按表3—4选取。其巾高精度和一般精度只差一个精度等级， 而——般精度和低精度相差两个精度等级。表3—4中高桔度要求较高，一般不予选用。先按 常用材料模塑件公差等级选用表和塑件使用要求决定理件公差等级(见表3—i)。当公差等

表面粗糙度及表面粗糙度的标注方法

一.表面粗糙度的符号 注意：极限值表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值，高度参数常用Ra，在图中标注时常省略。无max min则表示是上极限或下极限，如果有则表示最大值和最小值，单位为微米 基本符号，表示可使用任何方法获得 基本符号加一短划，表示表面用去除材料的方法获得 表示用不去除材料方法获得（铸锻冲压等） 表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求 二.表面粗糙度的代号 1. d' =h/10；H=1.4h；h为字体高度 a1、a2--粗糙度高度参数的允许值(mm)； b加工方法、镀涂或其他表面处理； c取样长度(mm)； d加工纹理方向符号； e加工余量(mm)； f粗糙度间距参数值(mm)或轮廊支承长度率。 2.零件的加工表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得，用文字标注在符号上边的横线，加工方法也可在图样的技术要求中说明 3.加工纹理方向： = 纹理平行于标注符号的视图的投影面 ⊥纹理垂直于标注符号的视图的投影面 x 纹理呈两相交的方向 M 纹理呈多方向 c 纹理呈近似同心圆 R 纹理呈近似的放射状 p 纹理无方向或凸起的细粒状 4.加工余量：注在符号的左侧，标注时数值要加上括号，单位为毫米 5.参数S Sm Tp l的标注，应标注在符号长边的横线下面，并且必须在参数值前注写参数的符号 三。表面粗糙度符号、代号在图样上的标注 一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面，代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致

标准规定在同一图样上，每一表面一般只标注一次。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注序号标注规定及说明图例 １当零件的大部分表面具有相同的表由粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代（符）号可统一注在图样的右上角，并加注‘其余”两字，且应是图样上其它代（符）号高度的1.4倍 ２ 代号中数字注写方向应与尺寸数字方向一致；倾斜表面的代号及数字标控方向应符合图右规定 ３ 带有横线的表面粗糙度应按右图方式标注

各种加工方法能达到的表面粗糙度分析

各种加工方法能达到的表面粗糙度 ID 加工方法表面粗糙度Ra(μm) 1 自动气割、带锯或圆盘锯割断 50～12.5 2 切断（车） 50～12.5 3 切断（铣） 25～12.5 4 切断（砂轮） 3.2～1.6

5 车削外圆（粗车） 12.5～3.2 6 车削外圆（半精车金属） 6.3～3.2 7 车削外圆（半精车非金属） 3.2～1.6 8 车削外圆（精车金属） 3.2～0.8 9 车削外圆（精车非金属） 1.6～0.4 10 车削外圆（精密车或金刚石车金属）

0.8～0.2 11 车削外圆（精密车或金刚石车非金属）0.4～0.1 12 车削端面（粗车） 12.5～6.3 13 车削端面（半精车金属） 6.3～3.2 14 车削端面（半精车非金属） 6.3～1.6 15 车削端面（精车金属） 6.3～1.6

16 车削端面（精车非金属 6.3～1.6 17 车削端面（精密车金属）0.8～0.4 18 车削端面（精密车非金属）0.8～0.2 19 切槽（一次行程） 12.5 20 切槽（二次行程） 6.3～3.2 21 高速车削

0.8～0.2 22 钻（≤φ15mm）6.3～3.2 23 钻（＞φ15mm）25～6.3 24 扩孔、粗（有表皮）12.5～6.3 25 扩孔、精 6.3～1.6 26 锪倒角（孔的） 3.2～1.6

27 带导向的锪平面 6.3～3.2 28 镗孔（粗镗） 12.5～6.3 29 镗孔（半精镗金属） 6.3～3.2 30 镗孔（半精镗非金属） 6.3～1.6 31 镗孔（精密镗或金刚石镗金属）0.8～0.2 32 镗孔（精密镗或金刚石镗非金属）