金工實(shí)習(xí)典型零件加工工藝過程

1、 軸類軸類 箱體類箱體類 齒輪類齒輪類一、軸（桿）類零件的加工一、軸（桿）類零件的加工1軸類零件的分類、技術(shù)要求軸類零件的作用l支撐傳動(dòng)零件；支撐傳動(dòng)零件；l承受載荷；承受載荷；l傳遞扭矩。傳遞扭矩。一、軸（桿）類零件的加工一、軸（桿）類零件的加工軸類零件的特點(diǎn)l長(zhǎng)度大于直徑；長(zhǎng)度大于直徑；l加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；螺紋、花鍵、溝槽等；l有一定的回轉(zhuǎn)精度。有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件的分類l光滑軸光滑軸l階梯軸階梯軸l空心軸空心軸l異形軸異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）十字軸、凸輪軸、花鍵軸）常

2、見軸類的類型常見軸類的類型軸類零件的技術(shù)要求l尺寸精度：尺寸精度：支承軸頸為支承軸頸為it5it7，配合軸配合軸頸為頸為it6it9l幾何形狀精度：幾何形狀精度：軸頸表面、外圓錐面、軸頸表面、外圓錐面、錐孔等的圓度、圓柱度錐孔等的圓度、圓柱度l相互位置精度：相互位置精度：同軸度、徑向跳動(dòng)、重同軸度、徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線垂直度、端面間平行度要端面對(duì)軸心線垂直度、端面間平行度l表面粗糙度：表面粗糙度：支承軸頸為支承軸頸為ra0.21.6m，配合軸頸為配合軸頸為ra0.43.2ml其他：其他：熱處理、倒角、倒棱、外觀修飾熱處理、倒角、倒棱、外觀修飾2軸類零件的材料、毛坯及熱處理軸類零件材料l4

3、5鋼、鋼、40cr、gcr15、65mn、球墨鑄球墨鑄鐵、鐵、20crmnti、20mn2b、20cr軸類毛坯l圓棒料、鍛件、鑄件圓棒料、鍛件、鑄件軸類零件的熱處理l正火或退火處理l鍛造毛坯加工前鍛造毛坯加工前細(xì)化晶粒，消除鍛細(xì)化晶粒，消除鍛造應(yīng)力，降低硬度，改善切削性能造應(yīng)力，降低硬度，改善切削性能l調(diào)質(zhì)l粗車后半精車前粗車后半精車前改善物理力學(xué)性能改善物理力學(xué)性能l表面淬火l精加工前精加工前提高硬度提高硬度l低溫時(shí)效l局部淬火或粗磨后局部淬火或粗磨后穩(wěn)定性能穩(wěn)定性能3軸類零件的安裝方式采用兩中心孔定位裝夾l以重要外圓表面為粗基準(zhǔn)定位加工出中心以重要外圓表面為粗基準(zhǔn)定位加工出中心孔，再以軸兩

4、端的中心孔為定位精基準(zhǔn)孔，再以軸兩端的中心孔為定位精基準(zhǔn)l盡可能基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、互為基準(zhǔn)盡可能基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、互為基準(zhǔn)采用外圓表面定位裝夾l采用三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤采用三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤采用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾l加工空心軸用帶中心孔的加工空心軸用帶中心孔的堵頭或拉桿心軸堵頭或拉桿心軸堵頭堵頭拉桿心軸拉桿心軸4軸類零件工藝過程示例ca6140車床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于于12的剛性軸的剛性軸l不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)l主

5、要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，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)次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等合孔等l機(jī)械加工工藝主要是車削、磨削，其次機(jī)械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削是銑削和鉆削 特別值得注意的工藝問題有： 1) 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 2) 加工順序的安排加工順序的安排 3) 深孔加工深孔加工 4) 熱處理變形熱處理變形ca6140車床主軸的功用l承受扭轉(zhuǎn)力矩承受扭轉(zhuǎn)力矩l承受彎曲力矩承受彎曲力矩l保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度ca6140車床主軸的設(shè)計(jì)要求l扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高l回轉(zhuǎn)精度高（徑向圓跳動(dòng)、端面圓

6、跳回轉(zhuǎn)精度高（徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定）動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定）l制造精度高制造精度高 1) 結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特性要好結(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主軸本身及其軸承精度高 3) 軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑 4) 齒輪的布置齒輪的布置 5) 固定件的平衡等固定件的平衡等ca6140主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：l合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l足夠的剛度足夠的剛度l有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量表面質(zhì)量l足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性l足夠的抗疲勞強(qiáng)度足夠的抗疲勞強(qiáng)度 ca6140車床主軸技術(shù)條件

7、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)格的位置要求的位置要求l支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu)，并且跨度大支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu)，并且跨度大l支承軸頸采用錐面支承軸頸采用錐面 (1：12) 結(jié)構(gòu)，接觸結(jié)構(gòu)，接觸率率70%，可用來調(diào)整軸承間隙，可用來調(diào)整軸承間隙l中間支承為中間支承為it5it6，粗糙度為：，粗糙度為： ra0.63 ml支承軸頸圓度誤差為支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳徑向跳動(dòng)為動(dòng)為0.005

8、mml其他外圓的圓度要求，誤差小于其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺尺寸公差，高精度者為寸公差，高精度者為510%l軸頸與有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小軸頸與有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求l用來安裝頂尖或刀具錐柄：定心表面用來安裝頂尖或刀具錐柄：定心表面l對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高度、接觸精度都要求高l軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸l錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005，離軸端，離軸端300處為處為0.01，錐面接，錐面接觸率觸率70%，粗糙度，粗糙度ra0.63

9、m，硬，硬度為度為hrc4850。主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求l用來安裝卡盤或花盤的；也是定心表面用來安裝卡盤或花盤的；也是定心表面l對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高接觸精度都要求高l軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸l對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端；端面圓跳動(dòng)為面圓跳動(dòng)為0.008l粗糙度粗糙度 ra1.25 m ，硬度為，硬度為hrc4550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)支承軸頸的徑向圓有同軸度要求，對(duì)支承軸頸的徑向圓跳

10、動(dòng)為跳動(dòng)為0.010.015l尺寸精度要求為尺寸精度要求為it5it6螺紋的技術(shù)要求l用來固定零件或調(diào)整軸承間隙用來固定零件或調(diào)整軸承間隙l螺母的端面圓跳動(dòng)螺母的端面圓跳動(dòng)（應(yīng)（應(yīng)0.05）會(huì)影會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜l螺母與軸頸的同軸度誤差螺母與軸頸的同軸度誤差0.025l螺紋精度為螺紋精度為6h主軸各表面的表面層要求l要有較高的耐磨性要有較高的耐磨性l要有適當(dāng)?shù)挠捕龋ㄒ羞m當(dāng)?shù)挠捕龋╤rc45以上），以改以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度善其裝配工藝性和裝配精度l表面粗糙度表面粗糙度ra=0.80.2 m ca6140車床主軸圖車床主軸圖主軸的機(jī)械加工工藝過程主軸加工

11、工藝過程制訂的依據(jù)l主軸的結(jié)構(gòu)；技術(shù)要求；生產(chǎn)批量；主軸的結(jié)構(gòu)；技術(shù)要求；生產(chǎn)批量；設(shè)備條件設(shè)備條件主軸加工工藝過程l批量：大批；材料：批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鋼；毛坯：模鍛件鍛件工藝過程： 分為三個(gè)階段（參見表參見表5-5）： l粗加工：工序工序 16l半精加工：工序 713（7為預(yù)備）l精加工：工序工序 1426（14為預(yù)備） 主軸加工工藝過程分析主軸毛坯的制造方法l自由鍛件：自由鍛件：小批量或單件生產(chǎn)小批量或單件生產(chǎn)l模鍛件：模鍛件：大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)主軸的材料和熱處理 熱處理工序的安排l毛坯熱處理：毛坯熱處理：去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒l切削前正火（預(yù)備熱處理

12、）：切削前正火（預(yù)備熱處理）：改善切削加改善切削加工性能和機(jī)械工性能和機(jī)械- -物理性能；去鍛造應(yīng)力物理性能；去鍛造應(yīng)力l半精加工前調(diào)質(zhì)：半精加工前調(diào)質(zhì)：去應(yīng)力，改善切削加工性去應(yīng)力，改善切削加工性能，提高綜合機(jī)械性能能，提高綜合機(jī)械性能l精加工前局部高頻淬火：精加工前局部高頻淬火：提高運(yùn)動(dòng)表面耐提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性磨性l精加工后定性處理：精加工后定性處理：低溫時(shí)效和冰冷處理低溫時(shí)效和冰冷處理加工階段的劃分 如前所述，分為三個(gè)階段。l主軸的技術(shù)要求高，毛坯為模鍛件，加主軸的技術(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

13、可加分粗、精加工階段有利于去應(yīng)力并可加入熱處理入熱處理l多次切削有利于消除復(fù)映誤差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)床進(jìn)行，合理利用設(shè)備，保護(hù)機(jī)床定位基準(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、圓注意零件的主要精度指標(biāo)：同軸度、圓度、徑向跳動(dòng)度、徑向跳動(dòng)l主軸的定位過程較復(fù)雜：有頂尖、錐堵、主軸的定位過程較復(fù)雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準(zhǔn)

14、支承表面等作為定位基準(zhǔn)加工順序的安排和工序的確定 三種方案l粗加工外圓粗加工外圓鉆深孔鉆深孔精加工外圓精加工外圓粗加工錐孔粗加工錐孔精加工錐孔精加工錐孔l粗加工外圓粗加工外圓鉆深孔鉆深孔粗加工錐孔粗加工錐孔精加工錐孔精加工錐孔精加工外圓精加工外圓l粗加工外圓粗加工外圓鉆深孔鉆深孔粗加工錐孔粗加工錐孔精加工外圓精加工外圓精加工錐孔精加工錐孔l工序確定的兩個(gè)原則工序確定的兩個(gè)原則工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工各表面要粗、精基準(zhǔn)分開，先粗后精，各表面要粗、精基準(zhǔn)分開，先粗后精， 多次加工，逐步提高精度多次加工，逐步提高精度l淬硬表面的鍵槽、螺紋應(yīng)在淬火前加工淬硬表面

15、的鍵槽、螺紋應(yīng)在淬火前加工l非淬硬表面的鍵槽、螺紋應(yīng)在精車后、非淬硬表面的鍵槽、螺紋應(yīng)在精車后、精磨前加工精磨前加工l檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在適當(dāng)工序之后，必要檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在適當(dāng)工序之后，必要還應(yīng)探傷還應(yīng)探傷主軸加工中的幾個(gè)工藝問題錐堵和錐堵心軸的使用l錐堵和錐堵心軸的功用：錐堵和錐堵心軸的功用：空心軸加工通孔后，定位基準(zhǔn)空心軸加工通孔后，定位基準(zhǔn)頂尖頂尖孔被破壞。通孔直徑小時(shí)，可直接在孔孔被破壞。通孔直徑小時(shí)，可直接在孔口倒出一口倒出一60錐面代替中心孔；當(dāng)通孔錐面代替中心孔；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)注意的問題設(shè)計(jì)錐堵和錐堵心軸

16、時(shí)應(yīng)注意的問題不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸堵頭堵頭拉桿心軸拉桿心軸頂尖孔的研磨 研磨的必要性l頂尖孔是定位基準(zhǔn)，對(duì)精度和質(zhì)量有頂尖孔是定位基準(zhǔn)，對(duì)精度和質(zhì)量有直接影響直接影響l頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布因而影響余量分布 ( (批量生產(chǎn)時(shí)批量生產(chǎn)時(shí)) )l兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度位置精度l頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上工件的圓度上l熱處理、切削力、重力

17、等的影響，會(huì)熱處理、切削力、重力等的影響，會(huì)損壞頂尖孔的精度損壞頂尖孔的精度l熱處理后和磨削加工前需要消除誤差熱處理后和磨削加工前需要消除誤差 研磨方法l用鑄鐵頂尖研磨用鑄鐵頂尖研磨l用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用金剛鉆研磨上，用金剛鉆研磨l用硬質(zhì)合金頂尖刮研用硬質(zhì)合金頂尖刮研鑄鐵頂尖研磨中心孔鑄鐵頂尖研磨中心孔研磨中心孔的硬質(zhì)合金頂尖研磨中心孔的硬質(zhì)合金頂尖外圓表面的車削加工 車削加工的工藝作用l粗加工：粗加工：切除大部分余量切除大部分余量l半精加工：半精加工：修整預(yù)備熱處理后的變形修整預(yù)備熱處理后的變形l精加工：精加工：使磨削前各表面具有一定的使磨削前各

18、表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等紋及各端面等 車削加工值得考慮的問題l生產(chǎn)效率；生產(chǎn)效率；l工序精度工序精度（復(fù)映誤差）（復(fù)映誤差）；l勞動(dòng)強(qiáng)度。勞動(dòng)強(qiáng)度。 車削加工的設(shè)備l單件、小批：普通車床單件、小批：普通車床l成批生產(chǎn)：液壓仿形車床成批生產(chǎn)：液壓仿形車床l批量生產(chǎn)：液壓仿形、多刀半自動(dòng)車床批量生產(chǎn)：液壓仿形、多刀半自動(dòng)車床主軸深孔的加工 深孔加工的難點(diǎn)l刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，易振動(dòng)，易引偏刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，易振動(dòng)，易引偏l排屑困難排屑困難l鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去切削能力切削能力 采取措施l采用

19、工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給的加工方法，采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給的加工方法，使鉆頭自定中心使鉆頭自定中心l采用特殊結(jié)構(gòu)的深孔鉆采用特殊結(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，既使冷卻采用壓力輸送切削潤(rùn)滑液，既使冷卻充分，又使切屑排出充分，又使切屑排出主軸錐孔的加工 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主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高度要求較高 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，后支承用卡盤裝夾前支承裝于中心架，后支承用卡盤裝夾l前、

20、后支承裝于兩個(gè)中心架，用萬向節(jié)前、后支承裝于兩個(gè)中心架，用萬向節(jié)與主軸相聯(lián)與主軸相聯(lián)l采用專用夾具采用專用夾具磨主軸錐孔夾具磨主軸錐孔夾具 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；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前、后兩支架與底座連成一體l作為工件定位的作為工件定位的v形架鑲有硬質(zhì)合金，形架鑲有硬質(zhì)合金，以提高耐磨性以提高耐磨性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)后端的浮動(dòng)卡頭裝在磨床主軸的錐孔內(nèi)l工件尾部插入彈性套內(nèi)工件尾部插入彈性

21、套內(nèi)l通過彈簧將彈性套（浮動(dòng)卡頭外殼）連通過彈簧將彈性套（浮動(dòng)卡頭外殼）連同工件向后拉同工件向后拉l鋼球鋼球1壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄3端面，端面，依靠彈簧依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動(dòng)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)該聯(lián)接方式只傳遞扭矩，排除磨頭和機(jī)床誤差對(duì)加工精度的干擾床誤差對(duì)加工精度的干擾主軸各外圓表面的精加工和光整加工 主軸的精加工l主要采用磨削加工主要采用磨削加工l應(yīng)在熱處理之后進(jìn)行，糾正熱處理后應(yīng)在熱處理之后進(jìn)行，糾正熱處理后的變形的變形l磨削加工能達(dá)到的精度為磨削加工能達(dá)到的精度為it6，表面，表面粗糙度為粗糙度為 ra=0.8

22、0.2 m 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)為用于精密主軸上尺寸公差等級(jí)為it5以以上或表面粗糙度的加工表面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，采用很小的切削用量和單位切削力，變形小變形小l對(duì)上道工序要求高，一般要求，表面對(duì)上道工序要求高，一般要求，表面無較深的加工痕跡無較深的加工痕跡l采用浮動(dòng)的加工方法采用浮動(dòng)的加工方法（自定心）（自定心）l加工余量很小，一般不超過加工余量很小，一般不超過0.02mm5軸類零件的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)項(xiàng)目l表面粗糙度表面粗糙度l表面硬度表面硬度l尺寸精度尺寸精度l相互位置精度相互位置精度l表面幾何形狀精度表面幾何形狀精度 檢驗(yàn)分類l

23、加工中的檢驗(yàn)加工中的檢驗(yàn)加工后的檢驗(yàn)加工后的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)順序l幾何精度幾何精度尺寸精度尺寸精度位置精度位置精度l檢驗(yàn)方法l硬度：硬度：硬度計(jì)硬度計(jì)l表面粗糙度：表面粗糙度：觸針式表面粗糙度輪廓儀觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較法或樣板比較法l錐孔：錐孔：著色法著色法l尺寸精度：尺寸精度：常規(guī)檢驗(yàn)儀器常規(guī)檢驗(yàn)儀器（萬能量具）（萬能量具）l位置精度：位置精度：專用檢驗(yàn)裝置專用檢驗(yàn)裝置軸類零件的檢驗(yàn)軸類零件的檢驗(yàn)二、箱體類零件的加工二、箱體類零件的加工1箱體類零件概述 箱體類零件的功用將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有將機(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，并使之保持關(guān)零件連接成一個(gè)整體，

24、并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)二、箱體類零件的加工二、箱體類零件的加工 箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻l加工部位多，加工難度大加工部位多，加工難度大減速箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖減速箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖箱體零件的主要技術(shù)要求 孔徑精度孔徑精度 影響回轉(zhuǎn)精度，引起噪聲、振動(dòng)、徑影響回轉(zhuǎn)精度，引起噪聲、振動(dòng)、徑向跳動(dòng)，影響壽命向跳動(dòng)，影響壽命l孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會(huì)使軸孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良承與孔配合不良 (松、緊、不圓松、緊、不圓)l主軸孔尺寸精度為主軸孔尺寸精度為it

25、6級(jí)，其余孔為級(jí)，其余孔為it6it7級(jí)級(jí) 箱孔與孔的位置精度 引起軸安裝歪斜，致使主軸徑向跳動(dòng)引起軸安裝歪斜，致使主軸徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，加劇軸承磨損和軸向竄動(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)軸線垂直度誤差孔端面對(duì)軸線垂直度誤差 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主要是規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度面的平行度 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規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直垂直l平面度、垂直度公差等級(jí)為平面度、垂直度公差等級(jí)為5級(jí)級(jí)l裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為

26、裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為ra=0.632.5 m ，其它平面則為，其它平面則為ra=2.510 m 表面粗糙度 影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度l主軸孔為主軸孔為ra=0.4 m ，其它各縱向孔為，其它各縱向孔為 ra=1.6 m ，孔的端面為，孔的端面為 ra=3.2 m 箱體的材料及毛坯l材料一般選材料一般選ht200400；因?yàn)榛诣T鐵；因?yàn)榛诣T鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性好和阻尼特性好l毛坯為鑄件；毛坯余量視生產(chǎn)批量和毛坯為鑄件；毛坯余量視生產(chǎn)批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應(yīng)退火鑄造方法等而定；澆鑄后應(yīng)退火 箱體結(jié)

27、構(gòu)的工藝性基本孔l可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等可分為通孔、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；盲孔工藝性最通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應(yīng)盡量避免差，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應(yīng)避免中間隔壁上孔徑大于外壁上孔徑孔徑裝配基面l為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，尺寸應(yīng)盡為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，尺寸應(yīng)盡可能大，形狀應(yīng)

28、盡可能簡(jiǎn)單可能大，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)剛度和抗振性保證箱體的動(dòng)剛度和抗振性 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)的需要提供基準(zhǔn)的需要l切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工l使孔加工余量均勻使孔加工余量均勻l保護(hù)刀具，有利于對(duì)刀、調(diào)整保護(hù)刀具，有利于對(duì)刀、調(diào)整2箱體類零件機(jī)械加工工藝過程及其特點(diǎn)分析 加工階段粗、精分開l精加工夾緊力可小一點(diǎn)，粗加工后將工精加工夾緊力可小一點(diǎn)，粗加工后將工件松開點(diǎn)，可使彈性變形得到恢復(fù)件松開

29、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精度高的箱體有時(shí)粗加工之后還需要人工時(shí)效工時(shí)效 一般都用箱體上的重要孔作粗基準(zhǔn) 不同批量箱體生產(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，一般采中小批量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾用劃線裝夾l大批大量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度高，可采用大批大量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝專用夾具安裝 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)單件小批量用裝配基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn) l大批量生產(chǎn)則采用一面雙孔作定位基準(zhǔn)

30、大批量生產(chǎn)則采用一面雙孔作定位基準(zhǔn) 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：大批量生產(chǎn)廣泛使用組合加工機(jī)床如：多軸龍門銑床、組合磨床、多工位組多軸龍門銑床、組合磨床、多工位組合機(jī)床、專用鏜床等合機(jī)床、專用鏜床等 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)：刨削加工的特點(diǎn)：刀具簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、刀具簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、通用性好通用性好l銑削加工的特點(diǎn)：銑削加工的特點(diǎn)：多刀同時(shí)加工，可保證多刀同時(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)用于中批量以上的生產(chǎn)

31、l平面磨削的特點(diǎn)：平面磨削的特點(diǎn)：比刨削、銑削的質(zhì)量都比刨削、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，常用組合磨削互位置精度，常用組合磨削 箱體孔系加工方法l孔系孔系箱體上一系列有相互位置精度箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合要求的孔的組合l孔系分類：孔系分類：平行孔系、同軸孔系、交叉平行孔系、同軸孔系、交叉孔系孔系平行孔系的加工 平行孔系平行孔系軸線互相平行且孔距也有軸線互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔精度要求的一系列孔 找正法 工人在通用機(jī)床上利用輔助工具來找工人在通用機(jī)床上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置的加工方法正要

32、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加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線按劃線進(jìn)行加工進(jìn)行加工l心軸和塊規(guī)找正法將心軸插入有將心軸插入有關(guān)軸孔內(nèi)關(guān)軸孔內(nèi) ( (或直接利用鏜床主軸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)來校正各軸位置定尺寸的塊規(guī)來校正各軸位置l樣板找正法利用精度很高的樣板利用精度很高的樣板確定孔的加工位置確定孔的加工位置l定心套找正法先劃線加工好螺釘先劃線加工好螺釘孔，然后裝上形狀精度高而且光潔的孔，然后裝上形狀精度高而且光潔的定心套定心套 鏜模

33、法l利用鏜模夾具加工孔系：利用鏜模夾具加工孔系：工件裝在鏜工件裝在鏜模上，鏜桿支承在鏜模的導(dǎo)套里模上，鏜桿支承在鏜模的導(dǎo)套里l孔距精度可達(dá)孔距精度可達(dá)0.05mml適用于中、大批量生產(chǎn)適用于中、大批量生產(chǎn) 坐標(biāo)法l適用于普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控適用于普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備鏜銑床等設(shè)備l孔距精度主要取決于坐標(biāo)測(cè)量裝置精度孔距精度主要取決于坐標(biāo)測(cè)量裝置精度l關(guān)鍵在于基準(zhǔn)孔和鏜孔順序的選擇關(guān)鍵在于基準(zhǔn)孔和鏜孔順序的選擇l適用于小批量生產(chǎn)適用于小批量生產(chǎn)同軸孔系的加工 成批生產(chǎn)采用鏜模加工成批生產(chǎn)采用鏜模加工 單件小批量依靠以下方法：?jiǎn)渭∨恳揽恳韵路椒ǎ簂利用已加工孔作支承導(dǎo)

34、向利用已加工孔作支承導(dǎo)向l利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿l采用調(diào)頭鏜采用調(diào)頭鏜交叉孔系的加工l關(guān)鍵在于控制孔的垂直度關(guān)鍵在于控制孔的垂直度l主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的90對(duì)準(zhǔn)裝置對(duì)準(zhǔn)裝置l常用設(shè)備為坐標(biāo)鏜床常用設(shè)備為坐標(biāo)鏜床l換位時(shí)接觸的松緊程度對(duì)位置精度都很換位時(shí)接觸的松緊程度對(duì)位置精度都很關(guān)鍵；有時(shí)需借助百分表找正關(guān)鍵；有時(shí)需借助百分表找正 箱體零件的高效自動(dòng)化加工l單件小批量生產(chǎn)箱體，通常用普通機(jī)單件小批量生產(chǎn)箱體，通常用普通機(jī)床；產(chǎn)品加工質(zhì)量主要取決于機(jī)床精床；產(chǎn)品加工質(zhì)量主要取決于機(jī)床精度和操作者的技術(shù)熟練程度；并且工度和操作者的技術(shù)熟

35、練程度；并且工序分散，占用設(shè)備多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，序分散，占用設(shè)備多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，成本高生產(chǎn)效率低，成本高l現(xiàn)代化技術(shù)采用功率大、功能多的加現(xiàn)代化技術(shù)采用功率大、功能多的加工中心；工中心；“加工中心加工中心”就是多工序自就是多工序自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床；不僅生產(chǎn)效率高、動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床；不僅生產(chǎn)效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設(shè)備加工精度高，而且適用范圍廣，設(shè)備利用率高利用率高l箱體大量生產(chǎn)中，還廣泛采用由組合箱體大量生產(chǎn)中，還廣泛采用由組合機(jī)床與輸送裝置組成的自動(dòng)線進(jìn)行加機(jī)床與輸送裝置組成的自動(dòng)線進(jìn)行加工；提高生產(chǎn)效率，降低成本，減輕工；提高生產(chǎn)效率，降低成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品

36、質(zhì)量，降低對(duì)工勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求人技術(shù)水平的要求3分離式減速箱體加工的工藝過程分離式減速箱體加工的工藝過程 教材中的舉例，請(qǐng)參照表5-64箱體零件的檢驗(yàn)箱體零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法箱體零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法l表面粗糙度：通常用目測(cè)法或樣板比通常用目測(cè)法或樣板比較法，較法，ra值很小也用粗糙度儀值很小也用粗糙度儀l孔的尺寸精度：通常用極限塞規(guī)，單通常用極限塞規(guī)，單件小批量可用內(nèi)徑千分尺件小批量可用內(nèi)徑千分尺l平面直線度：通常用平尺、厚薄規(guī)、通常用平尺、厚薄規(guī)、橋尺橋尺l平面的平面度：通常用自準(zhǔn)直儀或水通常用自準(zhǔn)直儀或水平儀、橋板，也可涂色檢驗(yàn)平儀、橋板，也可涂色檢

37、驗(yàn)l同軸度：通常用檢驗(yàn)棒通常用檢驗(yàn)棒l孔間距今孔軸線平行度：通常用游標(biāo)通常用游標(biāo)卡尺或千分尺，也可用塊規(guī)測(cè)量卡尺或千分尺，也可用塊規(guī)測(cè)量l三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可同時(shí)對(duì)零件的尺寸、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可同時(shí)對(duì)零件的尺寸、形狀和位置等進(jìn)行高精度的測(cè)量形狀和位置等進(jìn)行高精度的測(cè)量三、圓柱齒輪三、圓柱齒輪加工加工三、圓柱齒輪三、圓柱齒輪加工加工1齒輪概述直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類 l齒輪的結(jié)構(gòu)形狀按使用場(chǎng)合和要求不齒輪的結(jié)構(gòu)形狀按使用場(chǎng)合和要求不同而不同，分為：同而不同，分為：盤形齒輪、內(nèi)齒輪、盤形齒輪、內(nèi)齒輪、聯(lián)軸齒輪、套筒齒輪、扇形齒輪、齒聯(lián)軸齒輪、套筒齒輪、扇形齒輪、齒條、裝配齒輪條、

38、裝配齒輪 直齒圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式直齒圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式直齒圓柱齒輪的精度要求直齒圓柱齒輪的精度要求 l運(yùn)動(dòng)精度：運(yùn)動(dòng)精度：確保齒輪準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)和確保齒輪準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)和恒定的傳動(dòng)比恒定的傳動(dòng)比 l工作平穩(wěn)性：工作平穩(wěn)性：要求傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖要求傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊、噪聲小擊、噪聲小 l齒面接觸精度：齒面接觸精度：保證傳動(dòng)中載荷分布均保證傳動(dòng)中載荷分布均勻，齒面接觸要求均勻勻，齒面接觸要求均勻 l齒側(cè)間隙：齒側(cè)間隙：要求傳動(dòng)中的非工作面留有要求傳動(dòng)中的非工作面留有間隙間隙齒輪材料、毛坯和熱處理齒輪材料、毛坯和熱處理 l材料選擇：材料選擇：普通齒輪選用中碳鋼和中普通齒輪選用中碳鋼和中碳合金鋼，

39、如碳合金鋼，如40、45、50、40mnb、40cr、45cr、42simn、35simn2mov等；要求高的齒輪可選取等；要求高的齒輪可選取20mn2b、18crmnti、30crmnti、20cr等低碳等低碳合金鋼；對(duì)于低速輕載的開式傳動(dòng)可合金鋼；對(duì)于低速輕載的開式傳動(dòng)可選取選取zg40、zg45等鑄鋼材料或灰口等鑄鋼材料或灰口鑄鐵；非傳力齒輪可選取尼龍、夾布鑄鐵；非傳力齒輪可選取尼龍、夾布膠木或塑料膠木或塑料 l齒輪毛坯：齒輪毛坯：鑄鐵件：鑄鐵件：用于受力小、無沖擊、低用于受力小、無沖擊、低速的齒輪速的齒輪棒料：棒料：用于尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受用于尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力不大的齒輪力不大的齒

40、輪 鍛坯：鍛坯：用于高速重載齒輪用于高速重載齒輪鑄鋼坯：鑄鋼坯：用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大不宜鍛造的齒輪不宜鍛造的齒輪 l齒輪熱處理齒輪熱處理毛坯的熱處理：毛坯的熱處理：消除鍛造和粗加工造成消除鍛造和粗加工造成的殘余應(yīng)力、改善齒輪材料內(nèi)部的金相的殘余應(yīng)力、改善齒輪材料內(nèi)部的金相組織和切削加工性能，在齒輪毛坯加工組織和切削加工性能，在齒輪毛坯加工前后通常安排正火或調(diào)質(zhì)等預(yù)熱處理前后通常安排正火或調(diào)質(zhì)等預(yù)熱處理 齒面的熱處理：齒面的熱處理：提高齒面硬度、增加齒提高齒面硬度、增加齒輪的承載能力和耐磨性而進(jìn)行的齒面高輪的承載能力和耐磨性而進(jìn)行的齒面高頻淬火、滲碳淬火、氮碳共滲和滲氮等頻淬火、滲碳淬火、氮碳共滲和滲氮等熱處理工序熱處理工序2直齒直齒圓柱齒輪齒面（形）的加工方法齒輪齒面加工方法的