典型零件加工工藝過(guò)程特制教育

1、1行業(yè)學(xué)習(xí)第一節(jié) 典型表面加工2行業(yè)學(xué)習(xí)一、軸類零件加工1軸類零件的作用、特點(diǎn)及分類軸類零件的作用l支撐傳動(dòng)零件；l承受載荷；l傳遞扭矩。第二節(jié) 典型零件加工工藝過(guò)程3行業(yè)學(xué)習(xí)軸類零件的特點(diǎn)l長(zhǎng)度大于直徑；l加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；l有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件的分類l光滑軸；l階梯軸；l空心軸；l異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。4行業(yè)學(xué)習(xí)5行業(yè)學(xué)習(xí)2車(chē)床主軸的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求車(chē)床主軸的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求6行業(yè)學(xué)習(xí)車(chē)床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸l不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的

2、基礎(chǔ)l主要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等l機(jī)械加工工藝主要是車(chē)削、磨削，其次是銑削和鉆削7行業(yè)學(xué)習(xí) 特別值得注意的工藝問(wèn)題有： 1) 定位基準(zhǔn)的選擇； 2) 加工順序的安排； 3) 深孔加工； 4) 熱處理變形。車(chē)床主軸的功用l承受扭轉(zhuǎn)力矩；l承受彎曲力矩；l保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。8行業(yè)學(xué)習(xí)車(chē)床主軸的設(shè)計(jì)要求l扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高；l回轉(zhuǎn)精度高（徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定）；l制造精度高： 1) 結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特性要好； 2) 主軸本身及其軸承精度高； 3) 軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑； 4) 齒輪的布置； 5) 固定件的平衡等。9行業(yè)學(xué)習(xí)主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：l

3、1) 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；l2) 足夠的剛度；l3) 有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量；l4) 足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性l5) 足夠的抗疲勞強(qiáng)度10行業(yè)學(xué)習(xí) 3車(chē)床主軸技術(shù)條件的分析主軸支承軸頸的技術(shù)要求l支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的位置要求；l支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu)，并且跨度大；11行業(yè)學(xué)習(xí)l支承軸頸采用錐面 (1：12) 結(jié)構(gòu)，接觸率70%，可用來(lái)調(diào)整軸承間隙；l中間支承為it5it6，粗糙度為：l支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳動(dòng)為0.005mm；l其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺寸公差，

4、高精度者為510%；l軸頸與有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小。mra63. 012行業(yè)學(xué)習(xí)主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求l用來(lái)安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面；l對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；l軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；l錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率70%，粗糙度 ，硬度為hrc4850。mra63. 013行業(yè)學(xué)習(xí)主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求l用來(lái)安裝卡盤(pán)或花盤(pán)的；也是定心表面；l對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；l軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；l對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端面圓跳動(dòng)為0.008；l粗

5、糙度 ，硬度為hrc4550。mra25. 114行業(yè)學(xué)習(xí)空套齒輪軸頸的技術(shù)要求l影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性；可能導(dǎo)致噪聲；l有同軸度要求，對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.010.015；l尺寸精度要求為it5it6；15行業(yè)學(xué)習(xí)螺紋的技術(shù)要求l用來(lái)固定零件或調(diào)整軸承間隙；l螺母的端面圓跳動(dòng)（應(yīng)0.05）會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜；l螺母與軸頸的同軸度誤差0.025；l螺紋精度為6h。16行業(yè)學(xué)習(xí)主軸各表面的表面層要求l要有較高的耐磨性；l要有適當(dāng)?shù)挠捕龋╤rc45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度；l表面粗糙度 。mra2 . 08 . 017行業(yè)學(xué)習(xí)18行業(yè)學(xué)習(xí)4. 主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)

6、程制訂的依據(jù)l主軸的結(jié)構(gòu)；技術(shù)要求；生產(chǎn)批量；設(shè)備條件。主軸加工工藝過(guò)程l批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件19行業(yè)學(xué)習(xí)工藝過(guò)程： 分為三個(gè)階段： l粗加工：工序16l半精加工：工序713（7為預(yù)備）l精加工：工序1426（14為預(yù)備）20行業(yè)學(xué)習(xí)21行業(yè)學(xué)習(xí)22行業(yè)學(xué)習(xí)23行業(yè)學(xué)習(xí)24行業(yè)學(xué)習(xí)25行業(yè)學(xué)習(xí)26行業(yè)學(xué)習(xí)27行業(yè)學(xué)習(xí)28行業(yè)學(xué)習(xí)29行業(yè)學(xué)習(xí) 5. 主軸加工工藝過(guò)程分析主軸毛坯的制造方法l自由鍛件：小批量或單件生產(chǎn)；l模鍛件：大批量生產(chǎn)。30行業(yè)學(xué)習(xí)主軸的材料和熱處理 熱處理工序的安排l毛坯熱處理：去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒；l切削前正火（預(yù)備熱處理）：改善切削加工性能和機(jī)械-物理性

7、能；去鍛造應(yīng)力；l半精加工前調(diào)質(zhì)：去應(yīng)力，改善切削加工性能，提高綜合機(jī)械性能；l精加工前局部高頻淬火：提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性；l精加工后的定性處理：低溫時(shí)效和冰冷處理。31行業(yè)學(xué)習(xí)加工階段的劃分 如前所述，分為三個(gè)階段。l鑒于主軸的技術(shù)要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應(yīng)分階段加工；l分粗、精加工階段有利于去應(yīng)力并可加入熱處理；l多次切削有利于消除復(fù)映誤差；l粗、精加工二階段應(yīng)間隔一定時(shí)間；l粗、精加工二階段應(yīng)分粗、精加工機(jī)床進(jìn)行，合理利用設(shè)備，保護(hù)機(jī)床。32行業(yè)學(xué)習(xí)定位基準(zhǔn)的選擇l應(yīng)使定位基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)重合；l一次安裝應(yīng)多加工幾個(gè)面；l注意零件的主要精度指標(biāo)：同軸度、圓度、徑向跳動(dòng)；l

8、主軸的定位過(guò)程較復(fù)雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準(zhǔn)。33行業(yè)學(xué)習(xí)加工順序的安排和工序的確定 三種方案l1) 粗加工外圓鉆深孔精加工外圓粗加工錐孔精加工錐孔l2) 粗加工外圓鉆深孔粗加工錐孔精加工錐孔精加工外圓l3) 粗加工外圓鉆深孔精加工外圓精加工外圓精加工錐孔34行業(yè)學(xué)習(xí)l工序確定的兩個(gè)原則 1) 工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工； 2) 各表面要粗、精基準(zhǔn)分開(kāi)，先粗后精， 多次加工，逐步提高精度。l淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在淬火前加工；l非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在精車(chē)后、精磨前加工；l檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在適當(dāng)工序之后，必要還應(yīng)探傷。35行業(yè)學(xué)習(xí)6. 主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題錐堵和錐堵

9、心軸的使用l錐堵和錐堵心軸的功用： 空心軸加工通孔后，定位基準(zhǔn)頂尖孔被破壞。通孔直徑小時(shí)，可直接在孔口倒出一60錐面代替中心孔；當(dāng)通孔直徑較大時(shí)，要采用錐堵或錐堵心軸。l設(shè)計(jì)錐堵和錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 1) 不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差 2) 錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸36行業(yè)學(xué)習(xí)37行業(yè)學(xué)習(xí)頂尖孔的研磨 研磨的必要性l1) 頂尖孔是定位基準(zhǔn)，對(duì)精度和質(zhì)量有直接影響l2) 頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布 (批量生產(chǎn)時(shí))l3) 兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度38行業(yè)學(xué)習(xí)l4) 頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上l5) 熱處理、切削力、重力等的影響

10、，會(huì)損壞頂尖孔的精度l6) 熱處理后和磨削加工前需要消除誤差 研磨方法l1) 用鑄鐵頂尖研磨；l2) 用油石或橡膠砂輪夾在車(chē)床的卡盤(pán)上，用金剛鉆研磨；l3) 用硬質(zhì)合金頂尖刮研。39行業(yè)學(xué)習(xí)40行業(yè)學(xué)習(xí)外圓表面的車(chē)削加工 車(chē)削加工的工藝作用l1) 粗加工：切除大部分余量；l2) 半精加工：修整預(yù)備熱處理后的變形；l3) 精加工：使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等。41行業(yè)學(xué)習(xí)車(chē)削加工值得考慮的問(wèn)題l1) 生產(chǎn)效率；l2) 工序精度（復(fù)映誤差）；l3) 勞動(dòng)強(qiáng)度。 車(chē)削加工的設(shè)備l1) 單件、小批：普通車(chē)床l2) 成批生產(chǎn)：液壓仿形車(chē)床l3) 大批量生產(chǎn)：液壓仿

11、形、多刀半自動(dòng)車(chē)床42行業(yè)學(xué)習(xí)主軸深孔的加工 深孔加工的難點(diǎn)l刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，易振動(dòng)，易引偏；l排屑困難；l鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去切削能力。43行業(yè)學(xué)習(xí) 采取措施l采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給的加工方法，使鉆頭自定中心；l采用特殊結(jié)構(gòu)的深孔鉆；l預(yù)先加工一導(dǎo)向孔，防止引偏；l采用壓力輸送切削潤(rùn)滑液，既使冷卻充分，又使切屑排出。44行業(yè)學(xué)習(xí)主軸錐孔的加工 主軸錐孔的作用及要求l主軸錐孔是安裝頂尖的定位面；l主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高。45行業(yè)學(xué)習(xí) 磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準(zhǔn)，有三種安裝方式：l前支承裝于中心架，后支承用卡盤(pán)裝夾l前、后支承裝于兩個(gè)中心架，用萬(wàn)向節(jié)

12、與主軸相聯(lián)；l采用專用夾具。46行業(yè)學(xué)習(xí)47行業(yè)學(xué)習(xí) 剖分軸承、v型夾具、浮動(dòng)卡頭等，使磨頭誤差及機(jī)床振動(dòng)不影響工件。l由底座、支承架及浮動(dòng)卡頭三部分組成；前、后兩支架與底座連成一體l作為工件定位的v形架鑲有硬質(zhì)合金，以提高耐磨性l工件的中心高應(yīng)與磨頭砂輪軸中心等高l后端的浮動(dòng)卡頭裝在磨床主軸的錐孔內(nèi)48行業(yè)學(xué)習(xí)l工件尾部插入彈性套內(nèi)l通過(guò)彈簧將彈性套（浮動(dòng)卡頭外殼）連同工件向后拉l鋼球1壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄3端面，依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動(dòng)l該聯(lián)接方式只傳遞扭矩，排除磨頭和機(jī)床誤差對(duì)加工精度的干擾49行業(yè)學(xué)習(xí)主軸各外圓表面的精加工和光整加工 主軸的精加工l主要采用磨削加工；l應(yīng)在熱

13、處理之后進(jìn)行，糾正熱處理后的變形；l磨削加工能達(dá)到的精度為it6，表面粗糙度為 。mra2 . 08 . 050行業(yè)學(xué)習(xí) 光整加工的作用及特點(diǎn)l用于精密主軸上尺寸公差等級(jí)為it5以上或表面粗糙度的加工表面；l采用很小的切削用量和單位切削力，變形??；l對(duì)上道工序要求高，一般要求，表面無(wú)較深的加工痕跡；l采用浮動(dòng)的加工方法（自定心）；l加工余量很小，一般不超過(guò)0.02mm。51行業(yè)學(xué)習(xí)軸類零件的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)項(xiàng)目l表面粗糙度；l表面硬度；l尺寸精度；l相互位置精度；l表面幾何形狀精度。 檢驗(yàn)順序l幾何精度尺寸精度位置精度52行業(yè)學(xué)習(xí) 檢驗(yàn)方法l硬度：硬度計(jì)l表面粗糙度：觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較

14、法l錐孔：著色法l尺寸精度：常規(guī)檢驗(yàn)儀器（萬(wàn)能量具）l位置精度：專用檢驗(yàn)裝置。53行業(yè)學(xué)習(xí)54行業(yè)學(xué)習(xí)二、箱體加工 1概述箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功用 將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻；l加工部位多，加工難度大。55行業(yè)學(xué)習(xí)56行業(yè)學(xué)習(xí)箱體零件的主要技術(shù)要求 孔徑精度 影響回轉(zhuǎn)精度，引起噪聲、振動(dòng)、徑向跳動(dòng)，影響壽命。l孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良 (松、緊、不圓)；l主軸孔尺寸精度為it6級(jí)，其余孔為it6it7級(jí)57行業(yè)學(xué)習(xí) 箱孔與孔的位置精度 引起軸安

15、裝歪斜，致使主軸徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，加劇軸承磨損。l同一軸線上各孔的同軸度誤差；l孔端面對(duì)軸線垂直度誤差。58行業(yè)學(xué)習(xí) 孔和平面的位置精度 主要是規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度。 主要平面的精度 影響主軸箱與床身的連接剛度。l規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直；l平面度、垂直度公差等級(jí)為5級(jí)。59行業(yè)學(xué)習(xí) 表面粗糙度 影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度l主軸孔為 ，其它各縱向孔為 ，孔的端面為 ；l裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為 ，其它平面則為 。mra4 . 0mra6 . 1mra2 . 3mra.105 . 2mra5 . 263. 060行業(yè)學(xué)習(xí) 箱體的材料及毛坯l材料一般選ht200400

16、；因?yàn)榛诣T鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性好；l毛坯為鑄件；毛坯余量視生產(chǎn)批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應(yīng)退火。61行業(yè)學(xué)習(xí) 2箱體結(jié)構(gòu)的工藝性基本孔l可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等l通孔工藝性最好；深孔、階梯孔、相貫通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應(yīng)盡量避免同軸孔l同一軸線方向孔徑向一個(gè)方向遞減l鏜孔時(shí)鏜桿可從一端伸入，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同一軸線上的幾個(gè)孔l應(yīng)避免中間隔壁上孔徑大于外壁上孔徑62行業(yè)學(xué)習(xí)裝配基面l為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，尺寸應(yīng)盡可能大，形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。凸臺(tái)l應(yīng)盡可能在同一平面上。緊固孔和螺孔l尺寸和規(guī)格應(yīng)盡可能一致。肋板、肋條、圓角等l保證箱體的動(dòng)剛度和

17、抗振性。63行業(yè)學(xué)習(xí)3箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝分析及工藝分析箱體零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程 教材中的舉例，請(qǐng)參照p.256表5-664行業(yè)學(xué)習(xí)箱體零件機(jī)械加工工藝過(guò)程分析 不同批量箱體生產(chǎn)的共性 加工順序?yàn)橄让婧罂譴提供基準(zhǔn)的需要；l切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工；l使孔加工余量均勻；l保護(hù)刀具，有利于對(duì)刀、調(diào)整。65行業(yè)學(xué)習(xí) 加工階段粗、精分開(kāi)l精加工夾緊力可小一點(diǎn)，粗加工后將工件松開(kāi)點(diǎn)，可使彈性變形得到恢復(fù)。 工序間安排時(shí)效l消除內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證精度穩(wěn)定；l鑄造后安排人工時(shí)效l精度高的箱體有時(shí)粗加工之后還需要人工時(shí)效 一般都用箱體上的重要孔作粗基準(zhǔn)66行業(yè)學(xué)習(xí) 不

18、同批量箱體生產(chǎn)的特殊性 粗基準(zhǔn)的選擇l中小批量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾；l大批大量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝； 精基準(zhǔn)的選擇l單件小批量用裝配基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)； l大批大量生產(chǎn)則采用一面雙孔作定位基準(zhǔn)。67行業(yè)學(xué)習(xí) 所用設(shè)備依批量不同而異l單件小批量生產(chǎn)用通用設(shè)備；l大批量生產(chǎn)廣泛使用組合加工機(jī)床如：多軸龍門(mén)銑床、組合磨床、多工位組合機(jī)床、專用鏜床等。68行業(yè)學(xué)習(xí) 4箱體平面的加工方法常用方法有刨、銑、磨三種；l刨削加工的特點(diǎn)：刀具簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、通用性好；l銑削加工的特點(diǎn)：多刀同時(shí)加工，可保證平面間的相互位置精度，生產(chǎn)效率高，適用于中批量以上的生產(chǎn)；l平面磨削的特點(diǎn)：比刨削、銑削的質(zhì)量都高，適用于大批量生產(chǎn)；為提高效率和相互位置精度，常用組合磨削。69行業(yè)學(xué)習(xí) 5箱體孔系加工方法l孔系箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合。l孔系分類：平行孔系、同軸孔系、交叉孔系平行孔系的加工 平行孔系軸線互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔。70行業(yè)學(xué)習(xí) 找正法 工人在通用機(jī)床上利用輔助工具來(lái)找正要加工孔的正確位置的加工方法。l劃線找正法加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線進(jìn)行加工。l心軸和塊規(guī)找正法將心軸插入有關(guān)軸孔內(nèi) (或直接利用鏜床主軸)，然后根據(jù)孔和定位基準(zhǔn)的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來(lái)校正各軸位置。71行業(yè)學(xué)習(xí)l樣板找正法利用精度很