外圆表面的加工

4.1　外圆表面的加工

机器中常有轴类、套筒类、圆盘类零件，这些零件都有外圆柱表面，简称外圆表面。各种不同零件上的外圆表面或同一零件上不同部位的外圆表面，由于所起作用不同，技术要求也不一样，加工时，需要拟定合理的加工方案。

4.1.1　外圆表面的技术要求

外圆表面的技术要求，一般分为四个方面：

1.尺寸精度

指外圆表面直径和长度的尺寸精度。

2.形状精度

指外圆柱表面的圆度、圆柱度、素线直线度和轴线直线度。

3.位置精度

指外圆表面与其他表面（外圆表面或内孔表面）间的同轴度、对称度、位置度、径向圆跳动；与规定平面（端平面）间的垂直度、倾斜度等。

4.表面质量

指表面粗糙度，对某些重要零件的表面，还要求表层硬度、残余应力、显微组织等。

4.1.2　外圆面加工方案的分析

对于一般钢铁零件，外圆面加工的主要方法是车削和磨削。要求精度高、粗糙度小时，往往还要进行研磨、超级光磨等光整加工。对于某些精度要求不高，仅要求光亮的表面，可以通过抛光来获得，但在抛光前要达到较小的粗糙度。对于塑性较大的有色金属（如铜、铝合金等）零件，由于其精加工不宜用磨削，故常采用精细车削。

根据各种零件外圆表面的精度和表面粗糙度要求，其加工方案大致可分如下几类：

1.低精度外圆表面的加工

对于加工精度要求低、表面粗糙度值较大的各种零件的外圆表面（淬火钢件除外）。经粗车即可达到要求。尺寸精度达IT10～IT9，表面粗糙度R_a值不大于50～12.5μm。

2.中等精度外圆表面的加工

对于非淬火钢件、铸铁件及有色金属件外圆表面，粗车后再经一次半精车即可达到要求。尺寸精度达IT10～IT9，表面粗糙度R_a值不大于6.3～3.2μm。

3.较高精度外圆表面的加工

视工件材料和技术要求不同可有两个加工方案：

（1）粗车—半精车—粗磨 此方案适用于加工精度较高的淬火钢件、非淬火钢件和铸铁件外圆表面。尺寸精度达IT8～IT7，表面粗糙度R_a值不大于1.6～0.8μm。

（2）粗车—半精车—精车 此方案适用于铜、铝等有色金属件外圆表面的加工。由于有色金属塑性较大，其切屑易堵塞砂轮表面，影响加工质量，故以精车代替磨削。其加工精度与（1）同。

4.高精度外圆表面的加工

与上述“3”类似，视工件材料有两个方案：

（1）粗车—半精车—粗磨—精磨 此方案适用于加工各种淬火、非淬火钢件和铸铁件。尺寸精度达IT6～IT5，表面粗糙度R_a值不大于0.4～0.2μm。

（2）粗车—半精车—精车—精细车 此方案适用于加工有色金属工件，其尺寸精度达IT6～IT5，表面粗糙度R_a值不大于0.4～0.2μm。

5.精密外圆表面的加工

对于更高精度的钢件和铸铁件，除车削、磨削外，还需增加研磨或超级光磨等光整加工工序，使尺寸精度达IT5～IT3，表面粗糙度R_a值不大于0.1～0.006μm。

此外，还需根据零件的结构、尺寸和技术要求的不同特点，选用相适应的加工方案。例如，对于坯料质量较高的精铸件、精锻件，可免去粗车工序；对于不便磨削的大直径外圆表面，需采用精车达到高精度要求；对于尺寸精度要求不高而要求光洁的表面，可采用抛光加工。图4－1给出了外圆面加工方案的框图，可作为拟定加工方案的依据和参考。

图4－1　圆面加工方案框图（R_a的单位为μm）