機(jī)械加工 典型零件加工

第四章典型零件加工知識(shí)點(diǎn)軸類(lèi)零件加工概述，軸類(lèi)零件的外圓表面加工，軸類(lèi)零件加工工藝分析；套筒類(lèi)零件加工概述，套筒類(lèi)零件的內(nèi)孔表面加工，套筒類(lèi)零件加工工藝分析；箱體類(lèi)零件加工概述，箱體零件的平面加工方法，箱體類(lèi)零件加工工藝分析；圓柱齒輪加工概述，齒輪零件的齒形加工，圓柱齒輪加工工藝分析。軸類(lèi)零件加工工藝分析，套筒類(lèi)零件加工工藝分析，箱體類(lèi)零件加工工藝分析，圓柱齒輪加工工藝分析。重點(diǎn)：第四章典型零件加工4.1軸類(lèi)零件的加工4.2套筒類(lèi)零件的加工4.3箱體類(lèi)零件加工4.4圓柱齒輪加工4.1

軸類(lèi)零件加工一.概述1.軸類(lèi)零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

功用——支承傳動(dòng)件、傳遞扭矩或運(yùn)動(dòng)、承受載荷，具有一定的回轉(zhuǎn)精度結(jié)構(gòu)——回轉(zhuǎn)體零件，長(zhǎng)度大于直徑類(lèi)型——光軸、階梯軸、空心軸、異形軸（曲軸、凸輪軸、偏心軸和花鍵軸等）剛性軸（L/d≤12）撓性軸（L/d＞12）——圓柱面、圓錐面、端面、溝槽、圓弧、螺紋、鍵槽、花鍵、其他表面組成見(jiàn)圖4.12.軸類(lèi)零件的技術(shù)要求按功用和工作條件制定的直徑精度——IT6～9級(jí)，可達(dá)IT5級(jí)。幾何形狀精度（圓度、圓柱度等）——允差的1/2，1/4相互位置精度（同軸度）——0.01～0.03mm，0.001～0.005mm表面粗糙度——Ra0.2～0.8μm，Ra0.8～3.2μm熱處理（表面淬火、滲碳淬火等），動(dòng)平衡，探傷，過(guò)渡圓角軸頸——軸類(lèi)零件的主要表面，影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài)。3、主軸零件的材料、毛坯及熱處理常用材料：軸類(lèi)零件選材時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足其力學(xué)性能（包括材料強(qiáng)度、韌性和耐磨性等），同時(shí)，選擇合理的熱處理方法，使其達(dá)到良好的強(qiáng)度、剛度和表面硬度。中等精度和轉(zhuǎn)速較高的軸——可選用40Cr——調(diào)質(zhì)、表面淬火一般軸類(lèi)零件——常用45鋼——正火、調(diào)質(zhì)、淬火等高精度軸——軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn——調(diào)質(zhì)和表面淬火

高轉(zhuǎn)速和重載荷——20CrMnTi、20Cr，38CrMoAl，滲碳淬火或氮化結(jié)構(gòu)復(fù)雜（曲軸）——HT400、QT600、QT450、QT400毛坯大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸——鑄件。常用圓棒料和鍛件一般軸——棒料重要軸——鍛件——可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度單件小批生產(chǎn)——自由鍛；成批大量生產(chǎn)——模鍛二.軸類(lèi)零件的外圓表面加工1.外圓表面的車(chē)削加工（1）車(chē)削外圓各個(gè)加工階段——粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、精細(xì)車(chē)見(jiàn)表3.5——經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度值粗車(chē)——粗加工——盡快獲得接近最后的工件形狀和尺寸的操作半精車(chē)——提高零件的加工精度和改善表面質(zhì)量精車(chē)——可作為較高精度外圓表面的終加工，又可作為光整加工表面的預(yù)加工。精細(xì)車(chē)——高精度外圓表面的最終加工工序，適用于有色金屬零件的加工。（2）細(xì)長(zhǎng)軸外圓表面的車(chē)削1）細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削特點(diǎn)細(xì)長(zhǎng)軸——長(zhǎng)度與直徑之比大于20（L/D大于20）的軸。（3）加工中連續(xù)切削的時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損大，影響加工精度和表面質(zhì)量。車(chē)削特點(diǎn)：（1）細(xì)長(zhǎng)軸剛性差，受切削力作用極易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)。（2）在切削熱作用下，產(chǎn)生線(xiàn)膨脹，若兩端頂尖固定支承，則會(huì)彎曲變形。2）細(xì)長(zhǎng)軸的先進(jìn)車(chē)削方法（5）采用反向進(jìn)給切削，改變工件受力方向，可減少工件的彎曲變形。（1）改進(jìn)工件的裝夾方式，采用一夾一頂?shù)姆椒ǎ唬?）尾座頂尖改為彈性頂尖，避免工件受熱變形；（3）采用跟刀架，以提高工件剛度；（4）為減少背向力，盡量采用大主偏角車(chē)刀，一般取κr=

750—9302、外圓表面的磨削加工磨削加工是軸類(lèi)零件外圓精加工的主要方法，既能加工淬火零件，也可加工非淬火零件。細(xì)磨（精密磨削）——IT5～6級(jí)，Ra0.1～0.2μm鏡面磨——Ra0.01μm粗磨——IT8～9級(jí)，Ra0.8～1.6μm精磨——IT6～7級(jí)，Ra0.2～0.8μm根據(jù)不同的精度和表面質(zhì)量的要求，磨削可分為：（1）中心磨削外圓磨床——兩頂尖定位（2）無(wú)心磨削

無(wú)心磨床——自定位精度IT6～7級(jí)，Ra0.2～0.8μm，位置精度不高，不能加工圓周不連續(xù)工件生產(chǎn)率高，配置適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)上料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磨削，適合于大批量生產(chǎn)。圖4.3見(jiàn)圖4.3導(dǎo)輪用橡膠結(jié)合劑將磨粒沾結(jié)而成，導(dǎo)輪的安裝傾斜一角度α，導(dǎo)輪速度V導(dǎo)分解為水平和垂直的兩個(gè)分量，一個(gè)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，一個(gè)帶動(dòng)工件作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。砂輪高速旋轉(zhuǎn)以磨削工件。（3）砂帶磨削

用粘滿(mǎn)砂粒的砂布作為磨削工具的一種加工方法。圖4.41——工件2——砂帶3——張緊輪4——接觸輪

靜電植砂制作的砂帶，砂粒尖端向上均勻排列。砂帶與工件柔性接觸，磨粒載荷小且均勻，同時(shí)具有磨削和拋光雙重作用，表面粗糙度值可達(dá)Ra0.2～0.8μm，最高Ra0.02μm，表面不燒傷。彈性磨削，切削力小，適宜加工細(xì)長(zhǎng)軸等零件。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，安全，生產(chǎn)率高3.外圓表面的精密加工（1）高精度磨削——小于Ra0.1μm精密磨削——Ra0.1～0.05μm超精密磨削——Ra0.05～0.025μm鏡面磨削——Ra0.01μm實(shí)質(zhì)——磨粒微刃——等高性——參加磨削的磨粒多，微細(xì)切屑半鈍化磨?！Σ翏伖忖g化期——擠壓拋光圖4.5磨粒的微刃及其變化（2）超精加工

油石—加壓力—振動(dòng)—縱向進(jìn)給，工件低速回轉(zhuǎn)——不重復(fù)軌跡①?gòu)?qiáng)烈切削階段——壓強(qiáng)大，油膜被破壞，切削作用強(qiáng)烈②正常切削階段——壓強(qiáng)降低,切削作用減弱③微弱切削階段——壓強(qiáng)更低，摩擦拋光作用④自動(dòng)停止切削階段——壓強(qiáng)很小,形成油膜，切削作用停止圖4.6超精加工原理有磨粒摩擦拋光作用，交叉網(wǎng)紋——Ra0.01～0.1μm，速度低,壓力小,發(fā)熱少,表面不燒傷，不能糾正形狀和位置誤差。超精加工過(guò)程可分為四個(gè)階段：（3）研磨

機(jī)械切削作用——磨粒—受壓—刮擦和擠壓—切除微細(xì)材料物理作用——磨粒局部壓力大—高溫、擠壓作用化學(xué)作用——研磨劑—表面氧化變軟，加速研磨研磨：研具—與加工面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨粒、研磨劑—研去材料運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜—軌跡不重復(fù)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.01～0.2μm提高尺寸形狀精度，不提高位置精度，設(shè)備、方法簡(jiǎn)便可靠，生產(chǎn)率低，手研勞動(dòng)強(qiáng)度大圖4.7外圓手工研磨工具（4）滾壓

滾壓：滾輪或滾珠——加壓—彈性和塑性變形圖4.8滾壓加工示意圖特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，工藝范圍廣。適用于塑性材料，材料組織均勻。作用：降低表面粗糙度值（Ra0.05～0.4μm），金屬晶粒變細(xì)，纖維狀—?dú)堄鄩簯?yīng)力—抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性高，不提高形狀和位置精度。三．軸類(lèi)零件加工工藝分析

1.車(chē)床主軸的加工工藝1）主軸的支承軸頸是裝配基準(zhǔn)，其制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度，故對(duì)支承軸頸提出較高的要求。支承軸頸A、B：圓度、圓跳動(dòng)0.005，接觸率≥70%，IT5級(jí)，Ra0.42）主軸前端莫氏6號(hào)錐孔用來(lái)安裝頂尖或工具錐柄，其錐孔軸線(xiàn)必須與支承軸頸軸線(xiàn)同軸，否則會(huì)引起被加工的工件出現(xiàn)相對(duì)位置誤差。莫氏錐孔：圓跳動(dòng)，近0.005，遠(yuǎn)0.01，接觸率≥70%，Ra0.4，淬硬3）主軸前端圓錐面和端面是安裝卡盤(pán)或車(chē)床夾具的定位表面。短錐C和端面D：圓跳動(dòng)0.008，Ra0.8，淬硬4）配合軸頸用于安裝傳動(dòng)齒輪等。配合軸頸：尺寸IT5～6級(jí)，圓跳動(dòng)0.0155）其他表面如軸向定位軸肩與中心線(xiàn)的垂直度，螺紋中心與中心線(xiàn)的同軸度等要求。車(chē)床主軸零件的主要技術(shù)要求：如圖4.9CA6140車(chē)床主軸的零件簡(jiǎn)圖——多階梯結(jié)構(gòu)空心軸主軸加工工藝過(guò)程

材料45鋼，毛坯為模鍛件，大批量生產(chǎn)

表4.1CA6140車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程2.車(chē)床主軸的加工工藝分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)統(tǒng)一——采用兩中心孔為定位基準(zhǔn)；互為基準(zhǔn)：以支承軸頸定位，車(chē)錐孔；以錐堵中心孔定位，精車(chē)外圓；以外圓定位，粗磨錐孔；以錐堵中心孔定位，粗精磨外圓；最后以支承軸頸定位，精磨錐孔。使錐孔的各項(xiàng)精度達(dá)到要求。中心孔和支承軸頸——互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則工藝過(guò)程實(shí)質(zhì)——定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備和轉(zhuǎn)換的過(guò)程圖4.10錐堵與錐堵心軸(2)加工階段的劃分適當(dāng)穿插其它表面的加工工序而組成的工藝路線(xiàn)。以主要表面（特別是支承軸頸）的加工為主，分：粗加工階段——調(diào)質(zhì)前的工序半精加工階段——調(diào)質(zhì)后到表面淬火間的工序精加工階段——表面淬火后的工序，其它次要表面適當(dāng)穿插其中粗精分開(kāi)，先粗后精。以重要表面（特別是支承軸頸）的粗加工、半精加工和精加工為主線(xiàn)，表4.1主軸加工的工藝過(guò)程（3）合理安排熱處理工序

鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車(chē)之后、半精車(chē)之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。毛坯鍛造——正火——消除應(yīng)力，改善切削性能粗加工——調(diào)質(zhì)—提高力學(xué)性能，為表面淬火準(zhǔn)備半精加工——表面淬火——提高耐磨性表4.1主軸加工的工藝過(guò)程（4）加工順序的安排先基準(zhǔn)后其它、先粗后精、先主后次、穿插進(jìn)行的原則：

鍛造→正火→車(chē)端面鉆中心孔→粗車(chē)→調(diào)質(zhì)→半精車(chē)→精車(chē)→表面淬火→粗、精磨外圓表面→磨錐孔（5）次要表面的加工安排深孔加工工序的安排——深孔加工安排在外圓半精車(chē)之后，以便有一個(gè)較為精確的軸頸作為定位基準(zhǔn)，這樣加工出的孔容易保證主軸壁厚均勻。次要表面加工工序安排——主軸上的花鍵、鍵槽等次要表面加工，通常安排在外圓精車(chē)或粗磨之后、精磨外圓之前進(jìn)行。如果精車(chē)前已銑出鍵槽，精車(chē)時(shí)因斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動(dòng)，既影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難控制鍵槽的深度。螺紋——局部淬火后——淬火變形會(huì)影響螺紋和支承軸頸的同軸度（6）主軸錐孔的磨削

專(zhuān)用夾具——保證加工精度圖4.11磨主軸錐孔專(zhuān)用夾具1—撥盤(pán)2—錐柄3—撥銷(xiāo)4—鋼球5—彈性套6—支架7—工件8—彈簧主軸檢驗(yàn)加工中檢驗(yàn)自動(dòng)測(cè)量裝置，作為輔助裝置安裝在機(jī)床上。這種檢驗(yàn)方式能在不影響加工的情況下，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，主動(dòng)地控制機(jī)床的工作過(guò)程，如改變進(jìn)給量，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒吣p，自動(dòng)退刀、停車(chē)等，使之適應(yīng)加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱(chēng)為主動(dòng)檢驗(yàn)。主動(dòng)檢驗(yàn)屬在線(xiàn)檢測(cè)，即在設(shè)備運(yùn)行，生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號(hào)處理的基本原理，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及必要調(diào)整。在線(xiàn)檢測(cè)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣。加工后檢驗(yàn)單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗(yàn)；大批大量生產(chǎn)時(shí)，常采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)，長(zhǎng)度大而精度高的工件可用比較儀檢驗(yàn)。表面粗糙度可用粗糙度樣板進(jìn)行檢驗(yàn)；要求較高時(shí)則用光學(xué)顯微鏡或輪廓儀檢驗(yàn)。圓度誤差可用千分尺測(cè)出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大差值之半來(lái)確定，也可用千分表借助V形鐵來(lái)測(cè)量，若條件許可，可用圓度儀檢驗(yàn)。圓柱度誤差通常用千分尺測(cè)出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來(lái)確定。主軸相互位置精度檢驗(yàn)一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準(zhǔn)，在兩支承軸頸上方分別用千分表測(cè)量?！?-2套筒類(lèi)零件加工一.概述1.套筒類(lèi)零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用——支承旋轉(zhuǎn)軸，引導(dǎo)刀具等見(jiàn)圖4.12中的鉆套和鏜套，液壓油缸，內(nèi)燃機(jī)汽缸套等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——同軸度較高的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面；壁薄易變形；長(zhǎng)度大于直徑2.套筒類(lèi)零件的技術(shù)要求內(nèi)孔——尺寸IT6～7級(jí)，IT9級(jí)；形狀精度在公差內(nèi)，為1/2～1/3，圓柱度公差表面粗糙度Ra1.6～0.2，0.04外圓——尺寸IT6～7級(jí)，形狀精度在公差內(nèi)，Ra3.2～0.8內(nèi)孔外圓同軸度——0.01～0.05。端面與軸線(xiàn)垂直度3.套筒類(lèi)零件的材料及毛坯

材料——取決于工作條件一般采用——鋼、鑄鐵、粉末冶金、銅及其合金、尼龍和工程塑料等滑動(dòng)軸承——雙金屬結(jié)構(gòu)——在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆鑄巴氏合金等軸承合金材料，既可節(jié)約貴重金屬，又能提高軸承壽命。毛坯——材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)批量等因素有關(guān)：孔徑小——熱軋或冷拉棒料，也用實(shí)心鑄件孔徑大——無(wú)縫鋼管或帶孔的空心鑄件和鍛件大量生產(chǎn)——冷擠壓和粉末冶金二.套筒類(lèi)零件的內(nèi)孔表面加工

1.套筒類(lèi)零件內(nèi)孔的一般加工方法——見(jiàn)表3.6（1）鉆孔——常用麻花鉆特點(diǎn)：鉆頭易偏斜；鉆孔排屑困難，切削熱不易散發(fā)；鉆孔軸向力大；精度低，表面粗糙度值大。工藝——鉆孔前先加工端面，采用工件回轉(zhuǎn)等措施防止和減少鉆頭的偏斜。（2）擴(kuò)孔——擴(kuò)大已有的孔徑進(jìn)行半精加工特點(diǎn)：剛性好，刀齒多，切削深度小，易排屑，切削平穩(wěn)，導(dǎo)向性好，可矯正鉆孔軸線(xiàn)的偏斜。常作為鉸孔等精加工前的準(zhǔn)備工序，也可作為要求不高的孔的最終工序。（3）鉸孔

——未淬硬的中小尺寸孔的精加工特點(diǎn)：余量小，切削速度較低，鉸刀齒數(shù)多，剛性好且制造準(zhǔn)確，排屑潤(rùn)滑條件好——尺寸形狀精度高。鉸孔精度主要取決于鉸刀精度，自定位，浮動(dòng)聯(lián)接‘不能修正孔的位置誤差鉸孔不宜用于臺(tái)階孔、盲孔、短孔和具有斷續(xù)表面的孔一次安裝下連續(xù)鉆、擴(kuò)、鉸加工——避免安裝誤差，快速換刀，生產(chǎn)率高。圖4.13快換夾頭1—柄部2—套筒3—外套4—鋼球5—彈簧圈（4）鏜孔——對(duì)未淬硬孔加工，特點(diǎn)：適用性強(qiáng)，鏜刀簡(jiǎn)單，成本低，經(jīng)濟(jì)性好。單刃刀具——糾正原有孔的位置偏差能力強(qiáng)，位置精度高。刀桿剛性差，易振動(dòng)，鏜孔質(zhì)量不易控制，生產(chǎn)率低。用于單件小批生產(chǎn)。特點(diǎn)：加工平穩(wěn)，尺寸精度高，表面粗糙度值小。拉刀在工件孔內(nèi)自定位，位置精度不高。多刃刀具，同時(shí)粗精加工，生產(chǎn)率高。刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，適應(yīng)性差。用于成批大量生產(chǎn)，不拉階梯孔、盲孔和大孔。（5）拉孔——高效的精加工方法（6）磨孔——對(duì)淬硬或未淬硬孔精加工特點(diǎn)：砂輪受工件孔的限制，直徑小，磨削速度低；砂輪軸直徑較小，剛性差，容易變形；砂輪與工件接觸面積大，排屑和散熱困難，冷卻不便，工件易燒傷；砂輪磨損快，需經(jīng)常修整更換。應(yīng)用：位置精度高，應(yīng)用廣（淬硬孔、盲孔、大直徑孔、短精密孔、斷續(xù)孔）不適用于磨削有色金屬增加內(nèi)圓磨頭的轉(zhuǎn)速是提高孔生產(chǎn)率的主要途徑。（7）深孔加工

（L/D＞5）

難點(diǎn)：

刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，加工中容易使孔的軸線(xiàn)歪斜；冷卻散熱條件差；排屑困難，嚴(yán)重時(shí)引起刀具崩刀或折斷。措施：工件旋轉(zhuǎn)，改進(jìn)刀具導(dǎo)向，減少刀具引偏；壓力輸送切削液，冷卻刀具和排屑；改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制斷屑。單件小批生產(chǎn)——臥式車(chē)床成批生產(chǎn)——深孔加工專(zhuān)用機(jī)床圖4.14深孔加工示意圖

2.套筒類(lèi)零件內(nèi)孔的精密加工

（1）珩磨——光整加工，低速大面積接觸的磨削加工砂條（珩磨頭）—旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加壓力—軌跡為交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋

圖4.15珩磨運(yùn)動(dòng)及其切削軌跡圖4.16利用螺紋調(diào)壓的珩磨頭1—本體2—調(diào)整錐3—砂條座4—頂塊5—砂條6—彈簧箍7—彈簧8—螺母特點(diǎn)：磨粒多，磨削力小，速度低，發(fā)熱少，不燒傷，變形層薄，孔表面質(zhì)量好。尺寸、形狀精度高。浮動(dòng)聯(lián)結(jié)，自定位，不糾正孔的相互位置精度往復(fù)速度高，磨粒多，生產(chǎn)率高。應(yīng)用廣，加工鑄鐵件、淬火、不淬火鋼件、青銅件等，不宜加工韌性金屬。加工孔徑?5～500mm，深徑比達(dá)10以上用于大批量生產(chǎn)，單件小批生產(chǎn)——改裝機(jī)床上用珩磨頭進(jìn)行（2）研磨

——與研磨外圓同

可提高尺寸形狀精度，不提高相互位置精度，生產(chǎn)率低.（3）滾壓——原理及特點(diǎn)與滾壓外圓相同圖4.17研磨棒三.套筒類(lèi)零件加工工藝分析

1.套筒類(lèi)零件的加工工藝（1）短套筒類(lèi)零件的加工工藝圖4.19鉆床主軸套筒零件簡(jiǎn)圖技術(shù)要求：內(nèi)孔B、C——尺寸J7，圓柱度0.01，同軸度φ0.012，跳動(dòng)0.01外圓——尺寸j7，圓柱度0.003，表面粗糙度Ra0.63材料45鋼，毛坯為棒料，成批生產(chǎn)。

工藝特點(diǎn)：

表4.2某鉆床主軸套筒的加工工藝過(guò)程1）定位基準(zhǔn)：

外圓或孔口倒角—中心線(xiàn)——基準(zhǔn)重合大多數(shù)工序中用——基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證內(nèi)外圓的相互位置精度互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工，相互位置精度逐漸提高2）分階段：

粗加工階段——調(diào)質(zhì)前半精加工階段——調(diào)質(zhì)到時(shí)效間精加工階段——時(shí)效后3）彎曲變形：調(diào)質(zhì)——穩(wěn)定組織銑齒后低溫時(shí)效處理——消除內(nèi)應(yīng)力精磨外圓——保證加工精度4）軸承孔：

結(jié)構(gòu)限制——不宜用磨削精磨后外圓定位，高精度液塑定心夾具——精車(chē)內(nèi)孔（2）長(zhǎng)套筒類(lèi)零件的加工工藝

特點(diǎn)：

壁薄，圖4.20液壓缸簡(jiǎn)圖加工要求高：尺寸精度φ70H6，圓柱度0.04，孔的直線(xiàn)度φ0.15，同軸度φ0.04，垂直度0.03，Ra0.32。外圓尺寸h6工藝特點(diǎn)：

表4.3為液壓缸的加工工藝路線(xiàn)，毛坯為無(wú)縫鋼管，成批生產(chǎn)。工藝特點(diǎn)：1）保證位置精度：定位基準(zhǔn)——外圓裝配面A、B——基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一避免薄壁變形——工藝螺紋——改變受力方向另一端定位面——增加厚度——中心架軟爪夾一端——避免夾緊變形，另一端——頂尖——精車(chē)外圓外圓——中心架——找正內(nèi)孔——鏜內(nèi)錐面。2）內(nèi)孔加工：半精鏜—精鏜—浮動(dòng)鏜—滾壓滾壓——表面質(zhì)量高，耐磨性好2.套筒類(lèi)零件的加工工藝分析

夾具復(fù)雜，高精度的定心夾具定心夾具——液性塑料定心夾具、彈性薄膜卡盤(pán)、修整的三爪自定心卡盤(pán)和軟爪等（1）保證套筒表面相互位置精度的方法內(nèi)外圓的同軸度及端面對(duì)孔的垂直度：1）一次裝夾完成：無(wú)裝夾誤差，位置精度高。工序集中。小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的套類(lèi)零件的加工。2）多次裝夾先終加工孔，后終加工外圓。夾具簡(jiǎn)單，定心精度高，位置精度高，應(yīng)用廣3）多次裝夾先終加工外圓，后終加工孔（2）防止套筒薄壁變形的工藝措施

——夾緊力、切削力、殘余應(yīng)力和切削熱的影響1）切削力和切削熱——粗精分開(kāi)——變形可在精加工糾正2）夾緊力：①改變夾緊力方向—徑向改軸向——工藝螺紋②夾緊力均布—過(guò)渡套、液性塑料定心夾具、彈性薄膜卡盤(pán)、修整過(guò)的三爪自定心卡盤(pán)、軟爪③輔助工藝凸邊—提高剛度，減少夾緊變形3）熱處理：粗精之間進(jìn)行，變形在精加工中修正。§4-3箱體類(lèi)零件加工

一.概述

1.箱體類(lèi)零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用：箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(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)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖4.22復(fù)雜，壁薄、厚不均勻，內(nèi)部腔形；有許多精度要求高的軸承支承孔和平面，加工面多，加工難度大。2.箱體類(lèi)零件的主要技術(shù)要求

支承孔：尺寸IT6?7，形狀精度為孔尺寸公差的一半，Ra1.6?0.4；

同軸度φ0.01?0.03，平行度0.03?0.06，中心距±0.02?0.08裝配、定位基面：平面度0.02?0.1，Ra3.2?0.8平行度、垂直度300：（0.02?0.1）孔與面：平行度0.03?0.13.箱體類(lèi)零件的材料毛坯材料

鑄鐵——易成形，切削性能好，價(jià)格低，吸振性和耐磨性好。焊接——單件小批生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期鑄鋼件——大負(fù)荷的箱體鋁鎂合金或其它鋁合金材料——特定條件摩托車(chē)的曲軸箱選用鋁合金作為曲軸箱的主體材料。毛坯：

單件小批——木模手工造型——精度低，余量大大批量——金屬模機(jī)器造型——精度高，余量小鋁合金箱體——壓鑄——精度很高，余量很小一般采用鑄件。因曲軸箱是大批大量生產(chǎn)，且毛坯的形狀復(fù)雜，故采用壓鑄毛坯，鑲套與箱體在壓鑄時(shí)鑄成一體。壓鑄的毛坯精度高，加工余量小，有利于機(jī)械加工。為減少毛坯鑄造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，箱體鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效二.箱體零件的平面加工方法

寬刃精刨代刮：速度低，余量小，發(fā)熱變形小，Ra1.6～0.8，精度高，生產(chǎn)率高。特點(diǎn)：IT6～10，Ra12.5～1.6。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，通用性好。龍門(mén)刨床：切削速度低，有空行程，單刃加工，生產(chǎn)率低——單件小批生產(chǎn)1.刨削圖4.24寬刃精刨刀2.銑削特點(diǎn)：IT6～10，Ra12.5～0.8，生產(chǎn)率較高方法：端銑——刀齒數(shù)多，精度高，粗糙度值小；剛性好，生產(chǎn)率高，應(yīng)用多周銑——通用性好，適用廣—單件小批應(yīng)用多圖4.25平面銑削方法3.磨削

特點(diǎn)：速度高、進(jìn)給量小、IT5～9，Ra1.6～0.2——半精加工和精加工

方法：周磨——發(fā)熱小，排屑與冷卻好，精度高，間斷進(jìn)給，生產(chǎn)率低端磨——磨頭剛性好，彎曲變形小，磨粒多，生產(chǎn)率高冷卻條件差，磨削精度較低—大批生產(chǎn)中精度不高零件加工圖4.26平面磨削方法1—砂輪2—工件4.刮研

精度5級(jí)以上，表面粗糙度Ra0.1～1.6，可存潤(rùn)滑油勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低；力小，變形小，精度表面質(zhì)量高特點(diǎn)：用于未淬火的工件，可使兩個(gè)平面之間達(dá)到很好的接觸及緊密吻合表面質(zhì)量的評(píng)定：粗刮為1～2點(diǎn)/cm2，半精刮為2～3點(diǎn)/cm2，精刮可達(dá)3～4點(diǎn)/cm2應(yīng)用——單件小批生產(chǎn)及維修工作。三.箱體類(lèi)零件加工工藝分析

1.車(chē)床主軸箱的加工工藝材料——HT200，中批生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖4.23復(fù)雜，箱壁薄，加工表面多（平面和孔系）技術(shù)要求：支承孔、裝配基面的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度孔系之間、孔系與裝配基面之間的相互位置精度表4.4主軸箱的加工工藝過(guò)程結(jié)構(gòu)工藝性好：鑄造——便于型芯的安放加工——便于裝調(diào)刀具、更換導(dǎo)套、測(cè)量孔徑、觀(guān)察加工和加切削液夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，工件裝卸方便，加工精度提高，生產(chǎn)率高新工藝：底面開(kāi)窗口——支架伸入箱體；裝配時(shí)加密封墊片和蓋板，用螺釘緊固2.主軸箱的加工工藝分析（1）精基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)統(tǒng)一優(yōu)先——保證互位置精度，減少夾具設(shè)計(jì)制造量，降低成本基準(zhǔn)重合——避免基準(zhǔn)不重合誤差，提高相互位置精度定位方案：

1）三面定位——基準(zhǔn)統(tǒng)一，基準(zhǔn)重合，保證位置精度定位準(zhǔn)確可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝卸方便—單件和中小批生產(chǎn)中應(yīng)用廣影響定位面上的加工。2）一面兩孔定位——面基準(zhǔn)重合—保證位置精度基準(zhǔn)統(tǒng)一——五個(gè)面上孔或平面定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊成批以上生產(chǎn)，用組合機(jī)床與自動(dòng)線(xiàn)加工——應(yīng)用多兩孔定位誤差——影響位置精度兩方案各有優(yōu)缺點(diǎn)——應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件合理確定（2）粗基準(zhǔn)的選擇

考慮：①重要孔余量均勻②旋轉(zhuǎn)零件與箱內(nèi)壁間隙足夠③保持必要外形尺寸④定位夾緊可靠。重要孔的毛坯——粗基準(zhǔn)——保證主軸孔、支承孔余量均勻保證各孔軸心線(xiàn)與箱體內(nèi)壁相互位置單件、中小批——?jiǎng)澗€(xiàn)找正法安裝工件大批量——專(zhuān)用夾具定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高（3）主要表面加工方法的選擇平面——銑、刨，也可車(chē)。

批量大——組合銑床對(duì)箱體各平面進(jìn)行多刀、多刃同時(shí)銑削；尺寸較大時(shí)，可在多軸龍門(mén)銑床上進(jìn)行組合銑削，生產(chǎn)率高。平面精加工