外圆表面的加工方法

常见表面加工方案（一）外圆表面加工方案参考讲义机械零件种类繁多，但均由一些最基本的几何表面组成，包括外圆表面、内圆表面、锥面、平面和成形面等。

零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法和方案也不相同。

每一种表面的加工方法，一般不是唯一的，常有多种。

表面的技术要求越高，加工过程越长，采用的加工方法就越多。

加工方案的概念将多种加工方法按一定的顺序组合起来，依次对表面进行由粗到精的加工，以逐步达到所规定的技术要求，我们将这种组合称为加工方案。

合理选择这些常见表面的加工方案，是保证零件表面加工要求的最基本的条件，同时也是正确制定零件加工工艺的基础。

零件表面的加工阶段对于那些加工质量要求较高或比较复杂的零件，为了保证零件表面的加工质量，表面上的加工余量往往不是一次切除掉的，而是逐步减少切削深度分阶段切除的。

通常将零件表面的加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精整和光整加工阶段等。

粗加工阶段：目的是尽快从毛坯上切除多余材料使其接近零件的形状和尺寸。

半精加工阶段：目的是进一步提高精度和降低表面粗糙度Ra值，并留下合适的余量，为主要表面的精加工做准备。

精加工阶段：目的是使零件的主要表面达到规定的加工精度和表面粗糙度要求，或为要求更高的主要表面的精整和光整加工做准备。

精整和光整加工阶段：目的是在精加工基础上进一步提高精度和减小表面粗糙度R a值，相应的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、抛光等。

划分加工阶段的主要原因是：（1）合理使用设备和技术工人。

划分加工阶段后，根据粗、精加工阶段可合理地安排精度和功率不同的机床以及不同技术等级的工人来进行。

（2）保证加工质量。

粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力大，产生的切削热多。

由于工件受力、受热变形以及内应力重新分布等，将破坏已加工表面的加工精度和表面质量，因此，只有在粗加工之后再进行半精加工和精加工逐步提高，才能保证质量要求。

（3）及时发现毛坯的缺陷。

粗加工时可去除零件表面的大部分余量，当发现零件内部有缺陷时，可以及时将其报费或修补，避免继续加工而造成损失。

轴类零件外圆表面的主要加工方法轴类零件在机械里可太常见啦，就像人体的骨头一样重要呢。

那它外圆表面的加工方法有不少哦。

车削是一种很常用的方法。

就像是用一把超级锋利的刀在轴上削啊削。

车床上的刀具可听话啦，按照设定好的轨迹，把轴的外圆表面一层一层地削掉多余的部分，让外圆变得光滑又精准。

这就好比是给轴做一个精细的瘦身运动，把那些不整齐的部分都去掉，让它拥有完美的曲线。

磨削也是个厉害的家伙。

如果说车削是初步塑造，那磨削就是精细打磨啦。

磨削的工具就像一个超级细心的美容师，把车削后可能还存在的小瑕疵都磨掉。

它能让外圆表面变得像镜子一样光亮，摸起来滑溜溜的。

这就像是给轴穿上了一件超级光滑的外衣，不仅好看，而且在和其他零件配合的时候也会更加顺畅呢。

还有一种是滚压加工。

这个加工方法就有点像给轴做按摩啦。

通过滚压工具在轴的外圆表面滚来滚去，让表面的金属发生塑性变形。

这样做可神奇了，不仅能提高外圆表面的硬度，还能让它的粗糙度变得更小。

就好像是把轴的外圆表面变得更加紧实有力量，就像给它做了一个强身健体的训练呢。

在实际的加工过程中呀，选择哪种方法或者哪几种方法组合，那可得好好考虑呢。

要根据轴的材料、精度要求、生产批量这些因素来决定。

如果是精度要求不是特别高的小批量生产，车削可能就够用啦。

但要是高精度、大批量生产的轴，那磨削可能就必不可少了。

滚压加工呢，在一些对表面硬度和耐磨性有要求的轴类零件加工中就会大显身手。

总之呢，这些加工方法就像不同的魔法，让轴类零件的外圆表面变得符合各种需求，在机械的世界里发挥它们的重要作用哦。

外圆表面加工方法在各种机械中，具有外圆表面的零件占有很大比重，例如轴类、套筒类、圆盘类等零件。

外圆表面的技术要求包括：本身精度（直径与长度的尺寸精度，圆度、圆柱度等形状精度）；位置精度（与其他外圆面或孔的同轴度、与端面的垂直度等）；表面质量（粗糙度、表面硬度、残余应力等）。

外圆表面的加工方法主要有车削加工和磨削加工。

1、车削加工车床主要用于外圆表面加工，生产上常用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自动车床等，其中卧式车床应用最广。

右图为CA6140车床，下图15.3为外圆表面在车床上的车削及所用刀具。

车外圆分为粗车、半精车和精车。

粗车是以切除大部分加工余量为主要目的加工，对精度及表面粗糙度无太高要求。

公差等级为IT13～IT11,表面粗糙度Ra值为50～12.5μm。

半精车是在粗车基础上，进一步提高精度和减小粗糙度值。

可作为中等精度表面的终加工，也可作为精车或磨削前的预加工。

其公差等级为IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm。

精车是使工件达到预定的精度和表面质量的加工。

精车的公差等级为IT8～IT6，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm2、磨削加工用砂轮或涂覆磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法成为磨削加工，它大多在磨床上进行。

磨削加工是一种精密的切削加工方法，能获得高精度和低粗糙度的表面。

能够加工硬度高的材料及某些难加工的材料，有时也可用于粗加工。

磨外圆在普通外圆磨床和万能外圆磨床上进行。

万能外圆磨床见右图。

磨外圆有纵磨法和横磨法两种，如下图所示。

这两种方法相比，纵磨法加工精度较高，表面粗糙度值较小，但生产率较低；横磨法生产率较高，但加工精度较低，表面粗糙度值较大。

因此，纵磨法广泛用于各种类型的生产中，而横磨法只适用于大批量生产中磨削刚度较好、精度较低、长度较短的轴类零件上的外圆表面和成形面。

磨削的公差等级为IT7～IT5，表面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。

本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。

一、外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求，外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。

粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。

加工后工件尺寸精度IT11~IT13 ，表面粗糙度Ra50~12.5 μ m 。

半精车的尺寸精度可达 IT8~IT10 ，表面粗糙度Ra6.3~3.2 μ m 。

半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。

精车后的尺寸精度可达 IT7~IT8 ，表面粗糙度Ra1.6~0.8 μ m 。

精细车后的尺寸精度可达 IT6~IT7 ，表面粗糙度Ra0.4~0.025 μ m 。

精细车尤其适合于有色金属加工，有色金属一般不宜采用磨削，所以常用精细车代替磨削。

二、外圆表面的磨削加工磨削是外圆表面精加工的主要方法之一。

它既可加工淬硬后的表面，又可加工未经淬火的表面。

根据磨削时工件定位方式的不同，外圆磨削可分为：中心磨削和无心磨削两大类。

（一）中心磨削中心磨削即普通的外圆磨削，被磨削的工件由中心孔定位，在外圆磨床或万能外圆磨床上加工。

磨削后工件尺寸精度可达 IT6~IT8 ，表面粗糙度Ra0.8~0.1 μ m 。

按进给方式不同分为纵向进给磨削法和横向进给磨削法。

1 ．纵向进给磨削法（纵向磨法）如图 6-2 所示，砂轮高速旋转，工件装在前后顶尖上，工件旋转并和工作台一起纵向往复运动。

2 ．横向进给磨削法（切入磨法）如图 6-3 所示，此种磨削法没有纵向进给运动。

当工件旋转时，砂轮以慢速作连续的横向进给运动。

其生产率高，适用于大批量生产，也能进行成形磨削。

但横向磨削力较大，磨削温度高，要求机床、工件有足够的刚度，故适合磨削短而粗，刚性好的工件；加工精度低于纵向磨法。

（二）无心磨削无心磨削是一种高生产率的精加工方法，以被磨削的外圆本身作为定位基准。

目前无心磨削的方式主要有：贯穿法和切入法。

如图 6-4 所示为外圆贯穿磨法的原理。