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精密軸外圓表面的加工方法及加工精度
發(fā)布日期：1/10/2019
1、外圓表面的加工方法及加工精度
軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經濟有效的加工方法，但就其經濟精度來說，一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用于各種高硬度和淬火后的 零件精加工；光整加工是精加工后進行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用于某些精度和表面質量要求很高的零件。
由于各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同，因此必須根據具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。
序號 加工方法 經濟精度 （公差等級） 經濟粗糙度 Ra值/ μ m 適用范圍
1 粗車 IT13-IT11 50-12.5 適用于淬火鋼以外的各種金屬
2 粗車 -半精車 IT10-IT8 6.3-3.2
3 粗車 -半精車-精車 IT8-IT7 1.6-0.8
4 粗車 -半精車-精車-滾壓 IT8-IT7 0.2-0.025
5 粗車 -半精車-磨削 IT8-IT7 0.8-0.4 主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不適用于有色金屬
6 粗車 -半精車-粗磨-精磨 IT7-IT6 0.4-0.1
7 粗車 -半精車-粗磨-精磨-超精加工（或輪式超精磨） IT5 0.1-0.012
（或 Rz 0.1）
8 粗車 -半精車-精車-精細車（金剛車） IT7-IT6 0.4-0.025 主要用于要求較高的有色金屬
9 粗車 -半精車-粗磨-精磨-超精磨（或鏡面磨） IT5以上 0.025-0.006
（或 Rz 0.1） 極高精度的外圓加工
10 粗車 -半精車-粗磨-精磨-研磨 IT5以上 · 012 （或 Rz 0.1）
2、外圓表面的車削加工
(1)外圓車削的形式
軸類零件外圓表面的主要加工方法是車削加工。主要的加工形式有：
荒車 自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工余量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使后續(xù)工序加工余量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，一般切除余量為單面1-3mm。
粗車 中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分余量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統(tǒng)剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產效率。
半精車 一般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對于精度較高的毛坯，可不經粗車，直接半精車。
精車 外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。
精細車 高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用于有色金屬零件的外圓表面加工，但由于有色金屬不宜磨削，所以可采用精細車代替磨削加工。
但是，精細車要求機床精度高，剛性好，傳動平穩(wěn)，能微量進給，無爬行現(xiàn)象。車削中采用金剛石或硬質合金刀具，刀具主偏角選大些（ 45 o -90 o ）,刀具的刀尖圓弧半徑小于0.1-1.0mm， 以減少工藝系統(tǒng)中彈性變形及振動。
(2)車削方法的應用
1）普通車削 適用于各種批量的軸類零件外圓加工，應用十分廣泛。單件小批量常采用臥室車床完成車削加工；中批、大批生產則采用自動、半自動車床和專用車床完成車削加工。
2)數控車削 適用于單件小批和中批生產。應用愈來愈普遍，其主要優(yōu)點為柔性好，更換加工零件時設備調整和準備時間短；加工時輔助時間少，可通過優(yōu)化切削參數和適應控制等提高效率；加工質量好，專用工夾具少，相應生產準備成本低；機床操作技術要求低，不受操作工人的技能、視覺、精神、體力等因素的影響。對于軸類零件，具有以下特征適宜選用數控車削。
結構或形狀復雜，普通加工操作難度大，工時長，加工效率低的零件。
加工精度一致性要求較高的零件。
切削條件多變的零件，如零件由于形狀特點需要切槽，車孔，車螺紋等，加工中要多次改變切削用量。
批量不大，但每批品種多變并有一定復雜程度的零件。
對帶有鍵槽，徑向孔（含螺釘孔）、端面有分布的孔（含螺釘孔）系的軸類零件，如帶法蘭的軸，帶鍵槽或方頭的軸，還可以在車削加工中心上加工，除了能進行普通數控車削外，零件上的各種槽、孔（含螺釘孔）、面等加工表面也可一并能加工完畢。工序高度集中，其加工效率較普通數控車削更高，加工精度也更為穩(wěn)定可靠。
（3）外圓表面的磨削加工
用磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法稱為磨削。磨削加工是一種多刀多刃的高速切削方法，它使用于零件精加工和硬表面的加工。
磨削的工藝范圍很廣，可以劃分為粗磨、精磨、細磨及鏡面磨。
磨削加工采用的磨具（或磨料）具有顆粒小，硬度高，耐熱性好等特點，因此可以加工較硬的金屬材料和非金屬材料，如淬硬鋼、硬質合金刀具、陶瓷等；加工過程中同時參與切削運動的顆粒多，能切除極薄極細的切屑，因而加工精度高，表面粗糙度值小。磨削加工作為一種精加工方法，在生產中得到廣泛的應用。由于強力磨削的發(fā)展，也可直接將毛坯磨削到所需要的尺寸和精度，從而獲得了較高的生產率。
