典型零件的加工

1、1.1 軸類零件加工的工藝分析 (1)軸類零件加工的工藝路線 1)基本加工路線 外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 粗車半精車精車 對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 粗車半精車粗磨精磨 對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因?yàn)橛猩饘僖话惚容^軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 粗車半精粗磨精磨光整加工 對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線。

2、2)典型加工工藝路線 軸類零件的主要加工表面是外圓表面，也還有常見的特特形表面，因此針對各種精度等級和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。 對普通精度的軸類零件加工，其典型的工藝路線如下： 毛坯及其熱處理預(yù)加工車削外圓銑鍵槽（花鍵槽、溝槽）熱處理磨削終檢。 (1)軸類零件的預(yù)加工 軸類零件的預(yù)加工是指加工的準(zhǔn)備工序，即車削外圓之前的工藝。 校直 毛坯在制造、運(yùn)輸和保管過程中，常會發(fā)生彎曲變形，為保證加工余量的均勻及裝夾可靠，一般冷態(tài)下在各種壓力機(jī)或校值機(jī)上進(jìn)行校值， (2) 軸類零件加工的定位基準(zhǔn)和裝夾 1） 以工件的中心孔定位 在軸的加工中，零件各外圓表面，錐孔、螺紋表面的同軸度，端面對

3、旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，這些表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，若 用兩中心孔定位，符合基準(zhǔn)重合的原則。中心孔不僅是車削時的定為基準(zhǔn)，也是其它加工工序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。當(dāng)采用兩中心孔定位 時，還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個外圓和端面。 2） 以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)（一夾一頂） 用兩中心孔定位雖然定心精度高，但剛性差，尤其是加工較重的工件時不夠穩(wěn)固，切削用量也不能太大。粗加工時，為了提高零件的剛度，可采用軸的外圓表面和一 中心孔作為定位基準(zhǔn)來加工。這種定位方法能承受較大的切削力矩，是軸類零件最常見的一種定位方法。 3） 以兩外圓表面作為定位基

4、準(zhǔn) 在加工空心軸的內(nèi)孔時，（例如：機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工），不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)。當(dāng)工件是機(jī)床主軸時，常以兩 支撐軸頸（裝配基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，可保證錐孔相對支撐軸頸的同軸度要求，消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。 4）以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的外圓表面時，往往還采用代中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn)，見圖6.9所示。錐 堵或錐套心軸應(yīng)具有較高的精度，錐堵和錐套心軸上的中心孔即是其本身制造的定位基準(zhǔn)，又是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn)。因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中 心孔有較高的同軸度。在裝夾中應(yīng)盡量減少錐堵的安裝此書，減少重復(fù)安裝誤差。實(shí)際

5、生產(chǎn)中，錐堵安裝后，中途加工一般不得拆下和更換，直至加工完畢。121 軸類零件加工1211 概述 1軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn):軸類零件是機(jī)械零件中的關(guān)鍵零件之一，在機(jī)器中，它的主要功用是支承傳動零件、傳遞扭矩、承受載荷，以及保證裝在軸上的零件等有一定的回轉(zhuǎn)精度。2軸類零件的技術(shù)要求:尺寸精度,幾何形狀精度,相互位置精度,表面粗糙度. 3.軸類零件的材料與熱處理:4.軸類零件的毛坯:軸類零件的毛坯常采用棒料、鍛件和鑄件等毛坯形式。一般光軸或外圓直徑相差不大的階梯軸采用棒料，對外圓直徑相差較大或較重要的軸常采用鍛件；對某些大型的或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸）可采用鑄件。 1.定位基準(zhǔn)的選擇:(1)用兩中

6、心孔定位。軸類零件最常用兩中心孔為定位基準(zhǔn)。不僅符合基準(zhǔn)重合的原則，并能夠在一次裝夾中加工出全部外圓及有關(guān)端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。粗加工時為了提高零件的剛度，一般用外圓表面或外圓表面與中心孔共同作為定位基準(zhǔn)。內(nèi)孔加工時，也以外圓作為定位基準(zhǔn)。(2)空心軸定位基準(zhǔn)的選擇。對于空心的軸類零件，在加工出內(nèi)孔后，為了使以后各工序有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，可采用帶中心孔的錐堵或錐堵心軸，如圖12-2所示。(3)中心孔的修整。中心孔在使用過程中會因磨損和熱處理變形而影響軸類零件的加工精度。1）用硬質(zhì)合金頂尖修研, 2）用油石、橡膠砂輪或鑄鐵頂尖修研, 3）用中心孔磨床磨削。2.外圓表面加工:(1)外圓表面的

7、車削加工。軸類零件外圓表面的車削加工可劃分為荒車、粗車、半精車、精車和細(xì)車等各加工階段。使用液壓仿形刀架可實(shí)現(xiàn)車削加工的半自動化，更換靠模、調(diào)整刀具都比較簡單，可減輕勞動強(qiáng)度，提高加工效率。(2)外圓表面的磨削加工。磨削是外圓表面精加工的主要方法，既能加工淬火件，也能加工未淬火件。磨削可劃分為預(yù)（粗）磨、精磨、細(xì)磨和鏡面磨削。提高磨削效率的途徑有兩條：其一是縮短輔助時間，如自動裝卸工件、自動測量及數(shù)字顯示、砂輪的自動修整與補(bǔ)償、開發(fā)新磨料和提高砂輪耐用度等；其二是縮短機(jī)動時間，如高速磨削、強(qiáng)力磨削、寬砂輪磨削和多片砂輪磨削等3.其它表面的加工方法:(1)花鍵的加工,花鍵按截面形狀不同可分為矩形

8、、漸開線形、梯形和三角形四種，其中矩形花鍵盤應(yīng)用最廣。 定心方式常見的是以小徑定心和大徑定心 ，軸類零件的花鍵加工常用銑削、滾削和磨削三種方法。(2)螺紋的加工。螺紋是軸類零件的常見加工表面，其加工方法很多，這里僅介紹車削、銑削、滾壓和磨削螺紋的特點(diǎn)。 軸類零件的檢驗(yàn)1.硬度:硬度在熱處理后用硬度計全檢或抽檢。 2.表面粗糙度:通常使用標(biāo)準(zhǔn)樣板用外觀比較法憑目測比較，對于表面粗糙度值較小的零件，可用干涉顯微鏡進(jìn)行測量。 3.形狀精度:(1)圓度誤差。當(dāng)圓柱面的誤差為橢圓形時，可用千分尺測出同一截面的最大與最小直徑，其差的半值為該截面的圓度誤差。當(dāng)圓柱面的誤差為奇數(shù)棱形狀時，將被測表面放在V型架

9、上用千分表測量，測出零件旋轉(zhuǎn)一周表的最大與最小值，其差的半值為圓度誤差。精度高的軸用圓度儀測量。 (2)圓柱度誤差。將零件放在V型塊或直角座上用千分表測量，精度高的軸用三坐標(biāo)測量機(jī)測量。 4.尺寸精度:在單件小批量生產(chǎn)中，一般用千分尺檢驗(yàn)軸的直徑；在大批大量生產(chǎn)中，常用極限卡規(guī)檢驗(yàn)軸的直徑。尺寸精度高時，可用杠桿千分尺或以塊規(guī)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較測量。長度尺寸可用游標(biāo)卡尺，深度游標(biāo)卡尺和深度千分尺等檢驗(yàn)。 5.相互位置精度:(1)兩支承軸頸對公共基準(zhǔn)同軸度。兩支承軸頸對公共基準(zhǔn)同軸度的檢驗(yàn)如圖12-17所示; (2)各表面對兩支承軸頸的位置精度。各表面對兩支承軸頸的位置精度檢驗(yàn)如圖12-18所示.1

10、短套筒類零件加工工藝分析:（2）聯(lián)接套加工工藝分析,聯(lián)接套加工工藝過程見表12-2 .加工方法選擇; 2）保證套筒零件表面位置精度的方法:為保證各表面間的位置精度通常應(yīng)注意以下幾個問題:套筒零件的粗精車內(nèi)外圓一般在臥式車床或立式車床上進(jìn)行，精加工也可以在磨床上進(jìn)行。 以內(nèi)孔與外圓互為基準(zhǔn)，以達(dá)到反復(fù)提高同軸度的目的:A.以精加工好的內(nèi)孔作為定位基面，用心軸裝夾工件并用頂尖支承心軸。由于 夾具（心軸）結(jié)構(gòu)簡單，而且制造安裝誤差比較小，因此可保證比較高的同軸度要求，是套筒加工中常見的裝夾方法。 B.以外圓作精基準(zhǔn)最終加工內(nèi)孔。 采用這種方法工件裝夾迅速可靠，但因卡盤定心精度不高，易使套筒產(chǎn)生夾緊變

11、形，故加工后工件的形位精度較低。若欲獲得較高的同軸度，則必須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤、液性塑料夾具，經(jīng)過修磨的三爪卡盤和“軟爪”等。3）防止套筒變形的工藝措施。套筒零件由于壁薄，加工中常因夾緊力、切削力、內(nèi)應(yīng)力和切削熱的作用而產(chǎn)生變形。故在加工時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行。使粗加工產(chǎn)生的熱變形在精加工中可以得到糾正。并應(yīng)嚴(yán)格控制精加工的切削用量，以減少零件加工時的變形。 減少夾緊力的影響，工藝上可以采取以下措施：改變夾緊力的方向，即變徑向夾緊為軸向夾緊，使夾緊力作用在工件剛性較好的部位；當(dāng)需要徑向夾緊時，為減少夾緊變形和使變形均勻，應(yīng)盡可能使

12、徑向夾緊力沿圓周均勻分布，加工中可用過渡套或彈性套及扇形夾爪來滿足要求；或者制造工藝凸邊或工藝螺紋，以減少夾緊變形。 為減少熱處理變形的影響，熱處理工序應(yīng)置于粗加工之后、精加工之前，以便使熱處理引起的變形在精加工中得以糾正。2長套筒類零件加工工藝分析 :液壓系統(tǒng)中的液壓油缸本體（圖12-22）是比較典型的長套筒零件，結(jié)構(gòu)簡單，壁薄容易變形，加工面比較少，加工方法變化不多，其加工工藝過程見表12-3?，F(xiàn)對長套筒零件加工的共性問題進(jìn)行分析。（1）液壓油缸本體的技術(shù)要求。 （2）工藝過程分析。為保證內(nèi)外圓的同軸度，長套筒零件的加工中也應(yīng)采取互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。1223 深孔加工 孔的長度與直徑

13、之比L/D>5時，一般稱為深孔。深孔按長徑比又可分為以下三類:L/D=520屬一般深孔; L/D=2030屬中等深孔; L/D=30100屬特殊深孔。 （1）深孔加工的特點(diǎn)。深孔加工中必須首先解決排屑、導(dǎo)向和冷卻等幾個主要問題，以保證鉆孔精度。保持刀具正常工作，提高刀具壽命和生產(chǎn)率。 （2）深孔加工時的排屑方式:外排屑（內(nèi)冷外排屑）; 2）內(nèi)排屑（圖9-23b）。（3）深孔加工方式。深孔加工時，由于工件較長，工件安裝常采用“一夾一托”的方式，工件與刀具的運(yùn)動形式有以下三種。1）工件旋轉(zhuǎn)、刀具不轉(zhuǎn)只作進(jìn)給; 2）工件旋轉(zhuǎn)、刀具旋轉(zhuǎn)并作進(jìn)給; 3）工件不轉(zhuǎn)刀具旋轉(zhuǎn)并作進(jìn)給。 1231概述1箱

14、體類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :箱體是機(jī)器中箱體部件的基礎(chǔ)零件，由它將有關(guān)軸、套和齒輪等零件組裝在一起，使其保持正確的相互位置關(guān)系，彼此按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)動。結(jié)構(gòu)上有共同的特點(diǎn)：構(gòu)造比較復(fù)雜，箱壁較薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，在箱壁上既有許多精度較高的軸承支承孔和平面，也有許多精度較低的緊固孔。箱體類零件需要加工的部位較多，加工的難度也較大。 2箱體類零件的材料及毛坯材料一般采用灰鑄鐵，常用的牌號為HT200HT400。一般采用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量大。大批大量生產(chǎn)時，通常采用金屬模機(jī)器造型，3箱體類零件的主要技術(shù)要求 支承孔的精度和表面粗糙度,支承孔之間的孔距尺寸精度及相互位置精

15、度,主要平面精度和表面粗糙度,支承孔與主要平面的尺寸精度和相互位置精度.1箱體類零件平面的加工 :箱體類零件平面的加工常采用刨削、銑削和磨削。2.箱體類零件的孔系加工 : (1)平行孔系的加工 -找正法（可分為劃線找正法，心軸塊規(guī)找正法和樣板找正法，適用于單件小批量生產(chǎn)）、鏜模法 及坐標(biāo)法 。(2)同軸孔系的加工。同軸孔系的主要技術(shù)要求是孔的同軸度。保證孔的同軸度有如下方法。 1）鏜模法 2）利用已加工過的孔作支承導(dǎo)向。 3）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿。 4）采用調(diào)頭鏜法。(3)交叉孔系的加工。交叉孔系的主要技術(shù)要求是各孔的垂直度，在普通鏜床上主要靠機(jī)床工作臺上的回轉(zhuǎn)精度。 箱體類零件的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有：各加工表面的粗糙度