第六章第三節(jié)加工工藝PPt

1、第三節(jié)第三節(jié) 典型零件加工工藝過(guò)程典型零件加工工藝過(guò)程分析分析軸類零件的加工軸類零件的加工一、軸類零件工藝分析一、軸類零件工藝分析 1.1.軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 軸類零件是機(jī)器中常見的典型零件之一，軸類零件是機(jī)器中常見的典型零件之一，主要用來(lái)支主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件（如齒輪、皮帶輪、離合器等）、傳遞扭矩承傳動(dòng)零部件（如齒輪、皮帶輪、離合器等）、傳遞扭矩以及承受載荷。以及承受載荷。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，軸類零件可分為根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（曲軸、凸輪軸）空心軸和異形軸（曲軸、凸輪軸），如圖，如圖6-186-18所示。所

2、示。 鍵槽鍵槽越程槽越程槽軸肩軸肩銷孔銷孔倒角倒角常見階梯軸結(jié)構(gòu)配合軸頸配合軸頸支承軸頸支承軸頸配合軸頸配合軸頸2.2.軸類零件的主要技術(shù)要求軸類零件的主要技術(shù)要求 軸類零件與軸承孔配合的兩段軸頸是軸類零件的重軸類零件與軸承孔配合的兩段軸頸是軸類零件的重要表面，一般也是確定各項(xiàng)技術(shù)要求的基準(zhǔn)。要表面，一般也是確定各項(xiàng)技術(shù)要求的基準(zhǔn)。 （1 1）尺寸精度）尺寸精度 軸類零件的尺寸精度主要是指直徑和長(zhǎng)度精度。直軸類零件的尺寸精度主要是指直徑和長(zhǎng)度精度。直徑精度由使用要求和配合性質(zhì)確定。對(duì)于主要支承軸頸徑精度由使用要求和配合性質(zhì)確定。對(duì)于主要支承軸頸，通常尺寸精度為，通常尺寸精度為IT8IT8IT6

3、IT6級(jí)；特別重要的軸頸，尺寸級(jí)；特別重要的軸頸，尺寸精度可達(dá)精度可達(dá)IT5IT5級(jí)。長(zhǎng)度精度通常按未注公差尺寸加工。級(jí)。長(zhǎng)度精度通常按未注公差尺寸加工。 （2 2）形狀精度）形狀精度 軸類零件的形狀精度主要是指軸頸的圓度、圓柱軸類零件的形狀精度主要是指軸頸的圓度、圓柱度要求。一般限制在直徑公差范圍內(nèi)；要求較高時(shí)可度要求。一般限制在直徑公差范圍內(nèi)；要求較高時(shí)可去直徑公差的去直徑公差的1/21/21/41/4，或另外在圖紙上標(biāo)注出。，或另外在圖紙上標(biāo)注出。 （3 3）位置精度）位置精度 軸類零件的配合軸頸相對(duì)支承軸頸位置精度要求軸類零件的配合軸頸相對(duì)支承軸頸位置精度要求：一般精度的軸，徑向圓跳動(dòng)

4、為：一般精度的軸，徑向圓跳動(dòng)為10-3010-30m m；高精度的；高精度的軸，徑向圓跳動(dòng)為軸，徑向圓跳動(dòng)為1-51-5m m，端面圓跳動(dòng)為，端面圓跳動(dòng)為5-105-10m m。 （4 4）表面粗糙度）表面粗糙度 軸類零件的主要表面粗糙度根據(jù)其運(yùn)動(dòng)速度和尺軸類零件的主要表面粗糙度根據(jù)其運(yùn)動(dòng)速度和尺寸精度等級(jí)確定。表面粗糙度一般為寸精度等級(jí)確定。表面粗糙度一般為Ra0.8Ra0.80.20.2m m。 3.3.軸類零件的材料、毛坯及熱處理軸類零件的材料、毛坯及熱處理 （1 1）軸類零件的材料）軸類零件的材料 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同工作條件和使用要求選用不軸類零件應(yīng)根據(jù)不同工作條件和使用要求選用不同的

5、材料和熱處理方法，以獲得必要的強(qiáng)度、硬度、同的材料和熱處理方法，以獲得必要的強(qiáng)度、硬度、韌性以及耐磨性，從而滿足使用要求。韌性以及耐磨性，從而滿足使用要求。 一般軸類零件常用一般軸類零件常用4545鋼鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）能，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，重要表面經(jīng)獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，重要表面經(jīng)過(guò)局部淬火后在回火，表面硬度可達(dá)過(guò)局部淬火后在回火，表面硬度可達(dá) 454552HRC52HRC。 中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件可選用中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件可選用40Cr40Cr合金合金結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火熱處理后，具有較，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面

6、淬火熱處理后，具有較高的綜合機(jī)械性能。高轉(zhuǎn)速、重載荷下的軸類零件，高的綜合機(jī)械性能。高轉(zhuǎn)速、重載荷下的軸類零件，可以選用可以選用20Cr20Cr和和20CrMnTi20CrMnTi低碳合金鋼或低碳合金鋼或38CrMoAlA38CrMoAlA中碳中碳合金滲氮鋼。低碳合金鋼經(jīng)正火和滲碳淬火處理后可合金滲氮鋼。低碳合金鋼經(jīng)正火和滲碳淬火處理后可獲得很高的表面硬度與獲得很高的表面硬度與 基本基本常識(shí)常識(shí)小 結(jié)較軟的芯部組織，耐沖擊韌性好，其主要缺點(diǎn)是熱處較軟的芯部組織，耐沖擊韌性好，其主要缺點(diǎn)是熱處理變形較大。而對(duì)于滲氮鋼，由于滲氮溫度比一般淬理變形較大。而對(duì)于滲氮鋼，由于滲氮溫度比一般淬火溫度要低，

7、經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮后，變形小而硬度卻火溫度要低，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮后，變形小而硬度卻很高，具有良好的耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度。很高，具有良好的耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度。 （2 2）軸類零件的毛坯）軸類零件的毛坯 軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件，某些大型軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件，某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的的軸類零件（如曲軸、凸輪軸），也選或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的的軸類零件（如曲軸、凸輪軸），也選用鑄件毛坯。用鑄件毛坯。毛坯經(jīng)過(guò)鍛造后可獲得較高的抗拉、抗毛坯經(jīng)過(guò)鍛造后可獲得較高的抗拉、抗彎以及抗扭強(qiáng)彎以及抗扭強(qiáng)度。所以，度。所以，除了光軸和直徑相差不大的階梯軸選用熱軋棒料或除了光軸和直徑相差不大的階梯軸選用熱軋棒料或冷拉

8、棒料外，比較重要的軸類零件都采用鍛件毛坯。冷拉棒料外，比較重要的軸類零件都采用鍛件毛坯。 根據(jù)生產(chǎn)類型和使用要求的不同，鍛造毛坯分自由鍛和模根據(jù)生產(chǎn)類型和使用要求的不同，鍛造毛坯分自由鍛和模鍛兩種制造方法。自由鍛設(shè)備簡(jiǎn)單、易投產(chǎn)，但毛坯精度較低鍛兩種制造方法。自由鍛設(shè)備簡(jiǎn)單、易投產(chǎn)，但毛坯精度較低、加工余量較大且不易鍛造形狀復(fù)雜的毛坯，多用于單件小批、加工余量較大且不易鍛造形狀復(fù)雜的毛坯，多用于單件小批生產(chǎn)。模鍛的毛坯精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率也高，而且生產(chǎn)。模鍛的毛坯精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率也高，而且可以鍛造形狀復(fù)雜的毛坯，但生產(chǎn)成本較高，通常適用于大批可以鍛造形狀復(fù)雜的毛坯，但生產(chǎn)成

9、本較高，通常適用于大批量生產(chǎn)。量生產(chǎn)。 （3 3）軸類零件的熱處理）軸類零件的熱處理 軸類零件鍛造毛坯在機(jī)械加工之前，均需安排正軸類零件鍛造毛坯在機(jī)械加工之前，均需安排正火或退火處理（含碳量火或退火處理（含碳量0.7%0.7%的碳鋼與合金鋼），使的碳鋼與合金鋼），使其內(nèi)部晶粒細(xì)化（或球化），以消除鍛造后的殘余應(yīng)其內(nèi)部晶粒細(xì)化（或球化），以消除鍛造后的殘余應(yīng)力，降低毛坯硬度，改善切削加工性能。力，降低毛坯硬度，改善切削加工性能。 為了獲得良好的綜合切削性能，軸類零件在淬火為了獲得良好的綜合切削性能，軸類零件在淬火之前常要求進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（也有采用正火）。當(dāng)毛坯之前常要求進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（也有采用正火）

10、。當(dāng)毛坯加工余量較大時(shí)，調(diào)質(zhì)可安排在粗車之后、半精車之加工余量較大時(shí)，調(diào)質(zhì)可安排在粗車之后、半精車之前，以便消除前，以便消除粗加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；當(dāng)毛坯加工余量較小時(shí)，粗加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；當(dāng)毛坯加工余量較小時(shí)，調(diào)質(zhì)安排在粗車之前進(jìn)行。表面淬火一般安排在精加調(diào)質(zhì)安排在粗車之前進(jìn)行。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。工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 對(duì)于精度要求較高的軸類零件，在局部淬火或粗對(duì)于精度要求較高的軸類零件，在局部淬火或粗磨之后，還需安排低溫時(shí)效處理，從而保證尺寸的穩(wěn)磨之后，還需安排低溫時(shí)效處理，從而保證尺寸的穩(wěn)定；對(duì)于整體淬火的精密軸類零件

11、，在淬火粗磨后，定；對(duì)于整體淬火的精密軸類零件，在淬火粗磨后，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效處理；對(duì)于精度要求更高要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效處理；對(duì)于精度要求更高的軸類零件，淬火后，還應(yīng)安排定性處理。的軸類零件，淬火后，還應(yīng)安排定性處理。 基本基本常識(shí)常識(shí)軸類零件毛坯棒料 鍛件 鑄件軸類零件熱處理正火 退火 調(diào)質(zhì)表面淬火 局部淬火小 結(jié)二、軸類零件的裝夾二、軸類零件的裝夾 1.1.用外圓表面裝夾用外圓表面裝夾 當(dāng)軸的長(zhǎng)徑比（當(dāng)軸的長(zhǎng)徑比（L/dL/d）不大時(shí)，可用其外圓表面裝夾，）不大時(shí)，可用其外圓表面裝夾，通常使用的夾具為三爪自定心卡盤及四爪卡盤。通常使用的夾具為三爪自定心卡盤及四爪卡盤。 2.2.

12、用兩端中心孔裝夾用兩端中心孔裝夾 當(dāng)軸類零件長(zhǎng)徑比較大時(shí)，常用其兩端中心孔裝夾。當(dāng)軸類零件長(zhǎng)徑比較大時(shí)，常用其兩端中心孔裝夾。對(duì)于較大型長(zhǎng)軸零件的粗加工，常采用一夾一頂?shù)难b夾方對(duì)于較大型長(zhǎng)軸零件的粗加工，常采用一夾一頂?shù)难b夾方法。法。 3.3.用內(nèi)孔表面裝夾用內(nèi)孔表面裝夾 對(duì)于空心的軸類零件，在加工出內(nèi)孔后，做為定對(duì)于空心的軸類零件，在加工出內(nèi)孔后，做為定位基準(zhǔn)的中心孔已不存在。為了保證后續(xù)各道工序能位基準(zhǔn)的中心孔已不存在。為了保證后續(xù)各道工序能有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，常采用帶有中心孔的各種堵頭和有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，常采用帶有中心孔的各種堵頭和拉桿心軸裝夾工件。拉桿心軸裝夾工件。 當(dāng)空心軸孔端有小錐度

13、孔時(shí)，常用錐堵定位；當(dāng)當(dāng)空心軸孔端有小錐度孔時(shí)，常用錐堵定位；當(dāng)錐孔的錐度較大時(shí)或圓柱孔的情況下，可用帶錐堵的錐孔的錐度較大時(shí)或圓柱孔的情況下，可用帶錐堵的拉桿心軸裝夾工件，如圖拉桿心軸裝夾工件，如圖6-196-19、圖、圖6-206-20所示。所示。三、軸類零件的加工工藝過(guò)程及特點(diǎn)三、軸類零件的加工工藝過(guò)程及特點(diǎn) 1. 1.軸類零件的基本加工工藝過(guò)程軸類零件的基本加工工藝過(guò)程 軸類零件單件小批生產(chǎn)工藝過(guò)程采用工序集中原則。軸類零件單件小批生產(chǎn)工藝過(guò)程采用工序集中原則。 下料車端面鉆中心孔粗車各外圓表面熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）修研中心孔半精車和精車各外圓表面銑鍵槽修研中心孔修研中心孔粗精磨外圓表面

14、熱處理（淬火）檢驗(yàn)2.2.軸類零件加工工藝過(guò)程的特點(diǎn)軸類零件加工工藝過(guò)程的特點(diǎn)（1）（2）（3）（4）以車削和磨以車削和磨削為主要加削為主要加工方法工方法須合理安排須合理安排必要的熱處必要的熱處理工序理工序普遍采用以普遍采用以中心孔為定中心孔為定位基準(zhǔn)位基準(zhǔn)廣泛采用通廣泛采用通用設(shè)備和夾用設(shè)備和夾具及刀具具及刀具套筒類零件的加工套筒類零件的加工一、套筒類零件工藝分析一、套筒類零件工藝分析 1.1.套筒類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套筒類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 套筒類零件在機(jī)器中應(yīng)用十分廣泛，如支承旋轉(zhuǎn)軸套筒類零件在機(jī)器中應(yīng)用十分廣泛，如支承旋轉(zhuǎn)軸的各種滑動(dòng)軸承、內(nèi)燃機(jī)的氣缸套、液壓系統(tǒng)中液壓缸的各種滑動(dòng)

15、軸承、內(nèi)燃機(jī)的氣缸套、液壓系統(tǒng)中液壓缸等，如圖等，如圖6-326-32所示。套筒類零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要工作表所示。套筒類零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要工作表面為同軸度要求較高的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面；孔壁較薄，加工中面為同軸度要求較高的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面；孔壁較薄，加工中極易變形，端面和軸線要垂直，長(zhǎng)度一般大于直徑。極易變形，端面和軸線要垂直，長(zhǎng)度一般大于直徑。 2.2.套筒類零件的材料與毛坯套筒類零件的材料與毛坯 套筒類零件常用材料為鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等套筒類零件常用材料為鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等。為節(jié)省貴重材料，對(duì)于滑動(dòng)軸承可采用雙層金屬結(jié)。為節(jié)省貴重材料，對(duì)于滑動(dòng)軸承可采用雙層金屬結(jié)構(gòu)，即利用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套筒的內(nèi)

16、壁上澆注構(gòu)，即利用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套筒的內(nèi)壁上澆注一層巴氏合金等材料，用來(lái)提高軸承壽命。一層巴氏合金等材料，用來(lái)提高軸承壽命。 套筒類零件毛坯的選擇與材料、結(jié)構(gòu)尺寸、批量套筒類零件毛坯的選擇與材料、結(jié)構(gòu)尺寸、批量等因素有關(guān)。直徑較小的套筒一般選用熱軋或冷拉棒等因素有關(guān)。直徑較小的套筒一般選用熱軋或冷拉棒料；直徑較大的套筒，常選用無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄、料；直徑較大的套筒，常選用無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄、鍛件。鍛件。 3.3.套筒類零件的主要技術(shù)要求套筒類零件的主要技術(shù)要求 （1 1）內(nèi)孔的技術(shù)要求）內(nèi)孔的技術(shù)要求 內(nèi)孔是套筒類零件起支承或?qū)蜃饔玫闹饕砻鎯?nèi)孔是套筒類零件起支承或?qū)蜃饔玫闹饕砻妫?/p>

17、其直徑尺寸精度一般為，其直徑尺寸精度一般為IT7IT7級(jí)，精密軸承套為級(jí)，精密軸承套為IT6IT6級(jí)級(jí)；形狀公差一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，較精密的套；形狀公差一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，較精密的套筒應(yīng)控制在孔徑公差的筒應(yīng)控制在孔徑公差的1/21/21/31/3甚至更小。對(duì)于長(zhǎng)套甚至更小。對(duì)于長(zhǎng)套筒零件除了圓度要求外，還有圓柱度有要求。套筒零筒零件除了圓度要求外，還有圓柱度有要求。套筒零件內(nèi)孔表面粗糙度一般為件內(nèi)孔表面粗糙度一般為Ra2.5-0.6Ra2.5-0.6m m，某些精密套，某些精密套筒筒RaRa值可達(dá)值可達(dá)0.040.04m m。 （2 2）外圓的技術(shù)要求）外圓的技術(shù)要求 套筒類零件的

18、外圓表面與箱體或機(jī)架上的孔通常套筒類零件的外圓表面與箱體或機(jī)架上的孔通常按過(guò)盈或過(guò)渡配合。其直徑尺寸精度一般為按過(guò)盈或過(guò)渡配合。其直徑尺寸精度一般為IT7IT7IT6IT6級(jí)；形狀公差應(yīng)控制在外徑公差以內(nèi)；表面粗糙度級(jí)；形狀公差應(yīng)控制在外徑公差以內(nèi)；表面粗糙度Ra5-0.63Ra5-0.63m m。 （3 3）各主要表面之間的位置精度）各主要表面之間的位置精度 1 1）內(nèi)外圓之間的同軸度）內(nèi)外圓之間的同軸度 套筒與機(jī)座裝配前進(jìn)套筒與機(jī)座裝配前進(jìn)行最終加工，其內(nèi)外圓之間的同軸度要求要比套筒在行最終加工，其內(nèi)外圓之間的同軸度要求要比套筒在裝配之后進(jìn)行最終加工高，一般為裝配之后進(jìn)行最終加工高，一般為

19、0.010.010.05mm0.05mm。 2 2）孔軸線與端面之間的垂直度）孔軸線與端面之間的垂直度 套筒端面如果在工作套筒端面如果在工作中承受軸向載荷，或是做為定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)，這時(shí)端面中承受軸向載荷，或是做為定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)，這時(shí)端面與孔軸線有較高的垂直度或端面圓跳動(dòng)要求，一般為與孔軸線有較高的垂直度或端面圓跳動(dòng)要求，一般為0.020.020.05mm0.05mm。通過(guò)以上分析可知，由于零件的功用和結(jié)構(gòu)的不同，其對(duì)通過(guò)以上分析可知，由于零件的功用和結(jié)構(gòu)的不同，其對(duì)材料、毛坯、技術(shù)要求都會(huì)有較大差異，這正是我們研究材料、毛坯、技術(shù)要求都會(huì)有較大差異，這正是我們研究典型零件加工方法的基本

20、前提，請(qǐng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)并掌握它們各典型零件加工方法的基本前提，請(qǐng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)并掌握它們各自的特點(diǎn)和加工要求，進(jìn)而熟練制訂出機(jī)械加工工藝路線自的特點(diǎn)和加工要求，進(jìn)而熟練制訂出機(jī)械加工工藝路線二、套筒類零件的裝夾二、套筒類零件的裝夾 由于套筒類零件的主要技術(shù)要求是內(nèi)外圓的同軸度，由于套筒類零件的主要技術(shù)要求是內(nèi)外圓的同軸度，因此選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方法時(shí)，應(yīng)著重考慮因此選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方法時(shí)，應(yīng)著重考慮在一次裝在一次裝夾中盡可能完成各主要表面的加工，或者以內(nèi)孔和外圓夾中盡可能完成各主要表面的加工，或者以內(nèi)孔和外圓互為基準(zhǔn)反復(fù)加工逐步提高其精度互為基準(zhǔn)反復(fù)加工逐步提高其精度。同時(shí)，由于套筒類。同時(shí)，由于套筒類

21、零件壁薄、剛性差，選擇裝夾方法、定位元件和夾緊機(jī)零件壁薄、剛性差，選擇裝夾方法、定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要特別注意防止工件變形。構(gòu)時(shí)，要特別注意防止工件變形。 1.1.以外圓或內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)一次裝夾以外圓或內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)一次裝夾 該方法可在一次裝夾中完成工件主要表面加工，能該方法可在一次裝夾中完成工件主要表面加工，能避免因反復(fù)裝夾對(duì)加工精度的影響，并保證一次裝夾加避免因反復(fù)裝夾對(duì)加工精度的影響，并保證一次裝夾加工出的各表面之間有很高的相互位置精度。但這種裝夾工出的各表面之間有很高的相互位置精度。但這種裝夾方法要求毛坯留有夾持部位，待各表面加工好后再切掉方法要求毛坯留有夾持部位，待各表面加工好后再切掉

22、。 2.2.以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)用心軸裝夾以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)用心軸裝夾 以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)定位加工套筒類零件的外圓，在生以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)定位加工套筒類零件的外圓，在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。這是因?yàn)榧庸?nèi)孔的切削條件和刀產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。這是因?yàn)榧庸?nèi)孔的切削條件和刀具剛具剛性都較差，若以外圓做為精基準(zhǔn)來(lái)定位加工內(nèi)孔，要保證內(nèi)性都較差，若以外圓做為精基準(zhǔn)來(lái)定位加工內(nèi)孔，要保證內(nèi)外圓的同軸度要求就顯得比較困難；而以孔為定位基準(zhǔn)的心外圓的同軸度要求就顯得比較困難；而以孔為定位基準(zhǔn)的心軸類夾具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、易于制造，在機(jī)床上裝夾的軸類夾具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、易于制造，在機(jī)床上裝夾的誤差也很小。所以，當(dāng)不能在一次裝夾

23、中加工出套筒內(nèi)外圓誤差也很小。所以，當(dāng)不能在一次裝夾中加工出套筒內(nèi)外圓表面時(shí)，往往改由內(nèi)孔定位加工外圓，這一方案特別適合加表面時(shí)，往往改由內(nèi)孔定位加工外圓，這一方案特別適合加工小直徑深孔套筒零件。工小直徑深孔套筒零件。 3.3.以外圓為精基準(zhǔn)使用專用夾具裝夾以外圓為精基準(zhǔn)使用專用夾具裝夾 當(dāng)套筒零件內(nèi)孔直徑太小不適合做定位基準(zhǔn)時(shí)，可先當(dāng)套筒零件內(nèi)孔直徑太小不適合做定位基準(zhǔn)時(shí)，可先加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)定位，用卡盤夾緊來(lái)最加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)定位，用卡盤夾緊來(lái)最終加工內(nèi)孔。采用這種裝夾方法，迅速可靠，能傳遞終加工內(nèi)孔。采用這種裝夾方法，迅速可靠，能傳遞較大的扭矩。但是，一般卡盤的定位誤

24、差較大，加工較大的扭矩。但是，一般卡盤的定位誤差較大，加工后內(nèi)外圓的同軸度較低。目前，采用彈性膜片卡盤或后內(nèi)外圓的同軸度較低。目前，采用彈性膜片卡盤或經(jīng)修磨的高精度三爪自定心卡盤等定心精度高的專用經(jīng)修磨的高精度三爪自定心卡盤等定心精度高的專用夾具，可以滿足較高的同軸度要求。夾具，可以滿足較高的同軸度要求。輪盤類零件的加工輪盤類零件的加工一、輪盤類零件工藝分析一、輪盤類零件工藝分析 1.1.輪盤類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)輪盤類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 常見常見輪盤類零件如圖輪盤類零件如圖6-366-36所示。輪盤類零件通常為所示。輪盤類零件通常為回轉(zhuǎn)體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是徑向尺寸較大、軸向尺寸較?。换剞D(zhuǎn)體，其

25、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是徑向尺寸較大、軸向尺寸較?。恢饕獛缀螛?gòu)成有孔、外圓、端面和溝槽等；其中孔和一主要幾何構(gòu)成有孔、外圓、端面和溝槽等；其中孔和一個(gè)端面往往是加工、檢驗(yàn)和裝配的基準(zhǔn)。輪盤類零件一個(gè)端面往往是加工、檢驗(yàn)和裝配的基準(zhǔn)。輪盤類零件一般都承受較大的扭矩和徑向載荷，而且在交變載荷作用般都承受較大的扭矩和徑向載荷，而且在交變載荷作用下工作。下工作。 2. 2.輪盤類零件的材料及毛坯輪盤類零件的材料及毛坯 傳遞動(dòng)力的輪盤類零件，工作面承受交變載荷作傳遞動(dòng)力的輪盤類零件，工作面承受交變載荷作用并存在較大的滑動(dòng)摩擦，要求具有一定的接觸疲勞用并存在較大的滑動(dòng)摩擦，要求具有一定的接觸疲勞強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度以及足

26、夠的硬度和耐磨性；需要強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度以及足夠的硬度和耐磨性；需要反向旋轉(zhuǎn)的輪盤類零件，還要求具有較高的沖擊韌性反向旋轉(zhuǎn)的輪盤類零件，還要求具有較高的沖擊韌性；需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)或淬火等熱處理的輪盤類零件，還應(yīng)；需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)或淬火等熱處理的輪盤類零件，還應(yīng)具有熱處理變形小等性能。因此，像齒輪、凸輪等輪具有熱處理變形小等性能。因此，像齒輪、凸輪等輪盤類零件常用盤類零件常用4545鋼或鋼或40Cr40Cr合金鋼等材料制造；對(duì)于重合金鋼等材料制造；對(duì)于重載、高速或精度要求高的輪盤類載、高速或精度要求高的輪盤類零件，常用零件，常用20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi等低碳合金鋼制造并經(jīng)表面等

27、低碳合金鋼制造并經(jīng)表面化學(xué)處理。帶輪、軸承蓋等輪盤類零件多用化學(xué)處理。帶輪、軸承蓋等輪盤類零件多用HT150HT150、HT200HT200、HT250HT250、HT300HT300等鑄鐵或等鑄鐵或Q235Q235等普通碳素鋼制造等普通碳素鋼制造。有些受力不大、尺寸較小的輪盤類零件，可用尼龍、。有些受力不大、尺寸較小的輪盤類零件，可用尼龍、塑料或膠木等非金屬材料制造。輪盤類零件的毛坯常用塑料或膠木等非金屬材料制造。輪盤類零件的毛坯常用鍛件或鑄件。鍛件或鑄件。 3.3.輪盤類零件的主要技術(shù)要求輪盤類零件的主要技術(shù)要求 輪盤類零件的內(nèi)孔和其中一個(gè)端面是該零件的裝配輪盤類零件的內(nèi)孔和其中一個(gè)端面是

28、該零件的裝配基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)大多以內(nèi)孔和端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來(lái)標(biāo)注尺寸基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)大多以內(nèi)孔和端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來(lái)標(biāo)注尺寸和各和各項(xiàng)技術(shù)要求。所以，輪盤類零件內(nèi)孔的精度要求較高項(xiàng)技術(shù)要求。所以，輪盤類零件內(nèi)孔的精度要求較高，通常為，通常為IT7IT7級(jí)；孔與基準(zhǔn)面的垂直度一般為級(jí)；孔與基準(zhǔn)面的垂直度一般為0.02-0.02-0.05mm0.05mm；表面粗糙度；表面粗糙度Ra1.6-0.8Ra1.6-0.8m m或更小。一般輪盤或更小。一般輪盤類零件的外圓精度要求較低。根據(jù)工作特點(diǎn)和使用條類零件的外圓精度要求較低。根據(jù)工作特點(diǎn)和使用條件，對(duì)用于傳動(dòng)的輪盤類零件還有一些專項(xiàng)要求。例件，對(duì)用于傳動(dòng)的輪盤類零件還

29、有一些專項(xiàng)要求。例如，齒輪需要足夠的傳動(dòng)精度；帶輪則要求各梯形槽如，齒輪需要足夠的傳動(dòng)精度；帶輪則要求各梯形槽寬度一致，與孔同軸，夾角平分線垂直于軸線等。此寬度一致，與孔同軸，夾角平分線垂直于軸線等。此外，大多數(shù)輪盤類零件都有熱處理的要求。外，大多數(shù)輪盤類零件都有熱處理的要求。二、輪盤類零件的裝夾二、輪盤類零件的裝夾 因?yàn)槎鄶?shù)中小型輪盤類零件毛坯事先未鍛出或鑄出因?yàn)槎鄶?shù)中小型輪盤類零件毛坯事先未鍛出或鑄出中央孔，或雖有毛坯孔但孔徑太小、精度低，故中央孔，或雖有毛坯孔但孔徑太小、精度低，故輪盤類輪盤類零件一般都用外圓做為粗基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾零件一般都用外圓做為粗基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾。輪盤類零件的。輪盤類零件的

30、精基準(zhǔn)的選擇主要考慮如何保證內(nèi)外圓的同軸度和端面精基準(zhǔn)的選擇主要考慮如何保證內(nèi)外圓的同軸度和端面與孔的垂直度，所以通常選用以下三種裝夾方式：與孔的垂直度，所以通常選用以下三種裝夾方式： （1 1）以外圓或端面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾）以外圓或端面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾 若輪盤類零件兩端面對(duì)孔軸線有較高的垂直度要求，若輪盤類零件兩端面對(duì)孔軸線有較高的垂直度要求，或或要求兩端面有較高的平行度而又不能在一次裝夾中加要求兩端面有較高的平行度而又不能在一次裝夾中加工出孔和兩端面，則可在第一次裝夾中車削好一個(gè)端工出孔和兩端面，則可在第一次裝夾中車削好一個(gè)端面、內(nèi)孔及外圓，然后調(diào)頭，用以加工好的外圓做基面、內(nèi)孔及外圓

31、，然后調(diào)頭，用以加工好的外圓做基準(zhǔn)找正加工另一個(gè)端面。因找正費(fèi)時(shí)、效率低，一般準(zhǔn)找正加工另一個(gè)端面。因找正費(fèi)時(shí)、效率低，一般只用于單件小批量生產(chǎn)。若生產(chǎn)批量較大，可在三爪只用于單件小批量生產(chǎn)。若生產(chǎn)批量較大，可在三爪自定心卡盤上采用軟卡爪裝夾。裝夾前先將卡爪定位自定心卡盤上采用軟卡爪裝夾。裝夾前先將卡爪定位支承面精車一刀，使工件已加工好的端面緊靠在定位支承面精車一刀，使工件已加工好的端面緊靠在定位支承面上，再夾緊已加工好的外圓。這樣加工出來(lái)的支承面上，再夾緊已加工好的外圓。這樣加工出來(lái)的端面與軸線的垂直度及平行度都高。端面與軸線的垂直度及平行度都高。 （2 2）以內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾）

32、以內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾 選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)孔和端面做為定位基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又能孔和端面做為定位基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又能使后續(xù)各道工序基準(zhǔn)統(tǒng)一，能嚴(yán)格控制內(nèi)孔的尺寸精使后續(xù)各道工序基準(zhǔn)統(tǒng)一，能嚴(yán)格控制內(nèi)孔的尺寸精度以及與基準(zhǔn)端面之間的垂直度，同時(shí)其他表面也均度以及與基準(zhǔn)端面之間的垂直度，同時(shí)其他表面也均可獲得較高的加工精度。輪盤類零件以內(nèi)孔為定位基可獲得較高的加工精度。輪盤類零件以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)在專用心軸上進(jìn)行裝夾時(shí)，無(wú)需找正，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，準(zhǔn)在專用心軸上進(jìn)行裝夾時(shí)，無(wú)需找正，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于大

33、批量生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)。 （3 3）一次裝夾完成主要表面加工）一次裝夾完成主要表面加工 如圖如圖6 63737所示，法蘭盤凸緣所示，法蘭盤凸緣A A與與內(nèi)孔的同軸度以及兩端面與孔的垂直內(nèi)孔的同軸度以及兩端面與孔的垂直度要求都很高。為此，設(shè)計(jì)一把專用度要求都很高。為此，設(shè)計(jì)一把專用端面車刀，使工件在一次裝夾中車削端面車刀，使工件在一次裝夾中車削出所有主要表面。這種方法可消除定出所有主要表面。這種方法可消除定位誤差對(duì)加工表面位置精度的影響。位誤差對(duì)加工表面位置精度的影響。 盤狀齒輪的加工盤狀齒輪的加工 1.1.齒輪的基本要求齒輪的基本要求 （1 1）齒輪常用材料及熱處理）齒輪常

34、用材料及熱處理 齒輪常用材料為齒輪常用材料為4545鋼；高速、重載或高精度齒輪，鋼；高速、重載或高精度齒輪，可選用可選用20Cr20Cr、40Cr40Cr或或20CrMnTi20CrMnTi等合金鋼；有些輕載齒輪，等合金鋼；有些輕載齒輪，可選用夾布膠木、尼龍等非金屬材料。鋼制齒輪多采用可選用夾布膠木、尼龍等非金屬材料。鋼制齒輪多采用鍛造毛坯。直徑很大或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的齒輪，也可選用鑄鍛造毛坯。直徑很大或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的齒輪，也可選用鑄鋼做為毛坯。鋼做為毛坯。 齒輪材料及熱處理對(duì)齒輪的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能影響齒輪材料及熱處理對(duì)齒輪的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能影響很大，選擇時(shí)應(yīng)主要考慮齒輪的工作條件和失效形式。當(dāng)很

35、大，選擇時(shí)應(yīng)主要考慮齒輪的工作條件和失效形式。當(dāng)前生產(chǎn)中常用的齒輪材料及熱處理方法大致有：前生產(chǎn)中常用的齒輪材料及熱處理方法大致有： 1 1）中碳結(jié)構(gòu)鋼（如）中碳結(jié)構(gòu)鋼（如4545鋼）正火、調(diào)質(zhì)或表面淬火鋼）正火、調(diào)質(zhì)或表面淬火 這種鋼進(jìn)行熱處理后具有良好的綜合機(jī)械性能。齒形這種鋼進(jìn)行熱處理后具有良好的綜合機(jī)械性能。齒形經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的切削加工性能，降經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的切削加工性能，降低加工后的表面粗糙度值，并可減小淬火變形。中碳結(jié)構(gòu)低加工后的表面粗糙度值，并可減小淬火變形。中碳結(jié)構(gòu)鋼適用于制造低速輕載和不太重要的齒輪。鋼適用于制造低速輕載和不太重要的齒輪。

36、2 2）中碳合金結(jié)構(gòu)鋼（如）中碳合金結(jié)構(gòu)鋼（如45Cr45Cr）正火、調(diào)質(zhì)或表面淬）正火、調(diào)質(zhì)或表面淬火火 這種鋼與這種鋼與4545鋼相比，加入少量鉻合金后可以使金屬晶鋼相比，加入少量鉻合金后可以使金屬晶粒細(xì)化，提高強(qiáng)度，改善淬透性并減小淬火時(shí)的變形。中粒細(xì)化，提高強(qiáng)度，改善淬透性并減小淬火時(shí)的變形。中碳合金結(jié)構(gòu)鋼適用于制造速度較高、載荷較大、精度要求碳合金結(jié)構(gòu)鋼適用于制造速度較高、載荷較大、精度要求較高的齒輪。較高的齒輪。 3 3）滲碳鋼（）滲碳鋼（ 20Cr20Cr或或20CrMnTi20CrMnTi ）滲碳淬火）滲碳淬火 這種鋼經(jīng)過(guò)滲碳淬火處理后，使齒輪齒面的硬度可達(dá)這種鋼經(jīng)過(guò)滲碳淬火處

37、理后，使齒輪齒面的硬度可達(dá)到到58-63HRC58-63HRC，而芯部又有較高的韌性、既耐磨又能承受沖，而芯部又有較高的韌性、既耐磨又能承受沖擊載荷，多用于制造高速、大載荷或受沖擊載荷作用擊載荷，多用于制造高速、大載荷或受沖擊載荷作用的齒輪。由于淬火變形的影響，對(duì)于高精度齒輪的齒的齒輪。由于淬火變形的影響，對(duì)于高精度齒輪的齒面需要進(jìn)行磨齒，故費(fèi)用較高。因此，有些齒輪可以面需要進(jìn)行磨齒，故費(fèi)用較高。因此，有些齒輪可以采用碳氮共滲以減小熱處理變形。采用碳氮共滲以減小熱處理變形。 4 4）滲氮鋼（）滲氮鋼（38CrMoAlA38CrMoAlA）滲氮處理）滲氮處理 這種鋼制造的齒輪要比滲碳鋼具有更高的

38、表面硬這種鋼制造的齒輪要比滲碳鋼具有更高的表面硬度、耐磨性與耐腐蝕性，而且熱處理變形很小，剃齒度、耐磨性與耐腐蝕性，而且熱處理變形很小，剃齒為齒面最終加工，可以不磨齒。用于制造高速輕載且為齒面最終加工，可以不磨齒。用于制造高速輕載且耐磨的齒輪。耐磨的齒輪。 5 5）其他材料）其他材料 在受力不大、無(wú)沖擊載荷作用的工作條件下，常在受力不大、無(wú)沖擊載荷作用的工作條件下，常用鑄鐵材料用鑄鐵材料HT200HT200、HT300HT300制造齒輪。制造齒輪。 在儀器儀表中的一些小模數(shù)齒輪，通常選擇有色在儀器儀表中的一些小模數(shù)齒輪，通常選擇有色金屬材料制造齒輪，如黃銅、青銅和鋁合金。金屬材料制造齒輪，如黃

39、銅、青銅和鋁合金。 在輕載、低噪聲、需減振、潤(rùn)滑條件差的場(chǎng)合下在輕載、低噪聲、需減振、潤(rùn)滑條件差的場(chǎng)合下所使用的齒輪，生產(chǎn)實(shí)際中多選用夾布膠木、尼龍、所使用的齒輪，生產(chǎn)實(shí)際中多選用夾布膠木、尼龍、塑料等非金屬材料來(lái)制造。塑料等非金屬材料來(lái)制造。 （2 2）齒輪毛坯）齒輪毛坯 齒輪毛坯的種類主要有棒料、鑄件和鍛件。齒輪毛坯的種類主要有棒料、鑄件和鍛件。 齒輪毛坯的選擇取決于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)、形狀齒輪毛坯的選擇取決于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、使用條件以及生產(chǎn)類型等多種因素。對(duì)于鋼、尺寸、使用條件以及生產(chǎn)類型等多種因素。對(duì)于鋼制齒輪大多采用鍛造毛坯。直徑大于制齒輪大多采用鍛造毛坯。直徑大于400

40、mm400mm的齒輪常采的齒輪常采用鑄造毛坯。為了減少加工量，對(duì)于大尺寸低精度的用鑄造毛坯。為了減少加工量，對(duì)于大尺寸低精度的齒輪可以直接鑄出輪齒，而對(duì)于小尺寸形狀又復(fù)雜的齒輪可以直接鑄出輪齒，而對(duì)于小尺寸形狀又復(fù)雜的齒輪可采用精鑄、精鍛等新工藝制造出具有輪齒的齒齒輪可采用精鑄、精鍛等新工藝制造出具有輪齒的齒坯。坯。 2.2.齒輪加工的工藝特點(diǎn)齒輪加工的工藝特點(diǎn) 齒輪加工通?？煞譃檩喤骷庸ず妄X面加工兩個(gè)不齒輪加工通常可分為輪坯加工和齒面加工兩個(gè)不同的階段，與一般輪盤類零件加工的最大不同點(diǎn)是齒同的階段，與一般輪盤類零件加工的最大不同點(diǎn)是齒形面的加工。加工齒形面的工藝要點(diǎn)如下：形面的加工。加工齒形

41、面的工藝要點(diǎn)如下： （1 1）加工齒形面時(shí)基準(zhǔn)的確定）加工齒形面時(shí)基準(zhǔn)的確定 1 1）以內(nèi)孔定心端面定位）以內(nèi)孔定心端面定位 圖圖6-396-39所示為這種裝夾方式下插齒和滾齒的情況所示為這種裝夾方式下插齒和滾齒的情況。該方式切齒前無(wú)需再找正輪坯，適用于大批量生產(chǎn)。該方式切齒前無(wú)需再找正輪坯，適用于大批量生產(chǎn)。 2 2）以外圓定心端面定位）以外圓定心端面定位 如圖如圖6-406-40所示，使用所示，使用千分表找正輪坯外圓確定千分表找正輪坯外圓確定軸線位置，以輪坯端面定軸線位置，以輪坯端面定位夾緊。該方式不需要專位夾緊。該方式不需要專用心軸，但找正比較費(fèi)時(shí)，用心軸，但找正比較費(fèi)時(shí)，適合于單件小批

42、量生產(chǎn)。適合于單件小批量生產(chǎn)。 （2 2）齒形加工工藝的確定）齒形加工工藝的確定 加工出符合要求的齒形，除了選擇正確的定位裝加工出符合要求的齒形，除了選擇正確的定位裝夾方式外，還需根據(jù)齒形精度要求，合理選擇齒形精夾方式外，還需根據(jù)齒形精度要求，合理選擇齒形精度方案。度方案。 由于滾齒（或插齒）后齒形能直接達(dá)到由于滾齒（或插齒）后齒形能直接達(dá)到IT8IT8IT7IT7級(jí)精度，所以對(duì)于級(jí)精度，所以對(duì)于IT7IT7級(jí)精度一下的齒輪，如果不要求級(jí)精度一下的齒輪，如果不要求淬火，則滾齒（或插齒）后便能達(dá)到精度要求；如果淬火，則滾齒（或插齒）后便能達(dá)到精度要求；如果要求淬火，則可按滾齒（或插齒）要求淬火，

43、則可按滾齒（或插齒）剃齒工藝，將精剃齒工藝，將精度提高一級(jí)，然后再進(jìn)行熱處理。度提高一級(jí)，然后再進(jìn)行熱處理。 對(duì)于對(duì)于IT7IT7級(jí)精度的齒輪，若不需要淬火，則可采用滾齒級(jí)精度的齒輪，若不需要淬火，則可采用滾齒剃齒剃齒冷擠壓工藝；若需要淬火，則可采用滾齒（或插齒）冷擠壓工藝；若需要淬火，則可采用滾齒（或插齒）熱處理熱處理磨齒工藝（批量較小時(shí)），或滾齒磨齒工藝（批量較小時(shí)），或滾齒剃齒剃齒（或（或冷擠壓）冷擠壓） 熱處理熱處理珩齒工藝（批量較大時(shí)）。珩齒工藝（批量較大時(shí)）。 對(duì)于對(duì)于IT6IT6IT7IT7級(jí)且要求淬火的齒輪，則可采用粗滾齒級(jí)且要求淬火的齒輪，則可采用粗滾齒精滾齒（或精插齒）精滾

44、齒（或精插齒） 熱處理熱處理磨齒工藝。磨齒工藝。 （3 3）修正精基準(zhǔn)修正精基準(zhǔn) 淬火后齒輪孔的形狀和尺寸都會(huì)有變化，而且齒輪的淬火后齒輪孔的形狀和尺寸都會(huì)有變化，而且齒輪的精度以及表面粗糙度也會(huì)受到影響。為此，需要對(duì)齒精度以及表面粗糙度也會(huì)受到影響。為此，需要對(duì)齒輪孔加以修正，以便后續(xù)齒面進(jìn)行光整加工。輪孔加以修正，以便后續(xù)齒面進(jìn)行光整加工。 對(duì)于高頻淬火后均勻收縮的孔，可以用精車或在對(duì)于高頻淬火后均勻收縮的孔，可以用精車或在壓力機(jī)上用齒升量很小的推刀來(lái)修正；整體淬火后變壓力機(jī)上用齒升量很小的推刀來(lái)修正；整體淬火后變形較大而表面硬度增高的孔，則可用磨孔來(lái)修正。形較大而表面硬度增高的孔，則可用

45、磨孔來(lái)修正。 （4 4）齒端的加工）齒端的加工 為了使有軸向移動(dòng)的齒輪容易進(jìn)入嚙合，這類齒為了使有軸向移動(dòng)的齒輪容易進(jìn)入嚙合，這類齒輪的齒端必須倒角，如圖輪的齒端必須倒角，如圖6-416-41所示。所示。 （5 5）齒輪熱處理工序的安排）齒輪熱處理工序的安排 齒輪常根據(jù)不同要求安排以下兩種熱處理工序齒輪常根據(jù)不同要求安排以下兩種熱處理工序: : 1) 1)齒坯熱處理齒坯熱處理 在齒坯粗加工前后安排預(yù)先熱處理在齒坯粗加工前后安排預(yù)先熱處理正火或調(diào)質(zhì)正火或調(diào)質(zhì)。正火安排在粗車前，用以消除毛坯制造內(nèi)應(yīng)力，改。正火安排在粗車前，用以消除毛坯制造內(nèi)應(yīng)力，改善齒輪的加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在齒坯粗加工后進(jìn)善

46、齒輪的加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在齒坯粗加工后進(jìn)行，用以獲得良好的綜合機(jī)械性能。但調(diào)質(zhì)后齒坯的行，用以獲得良好的綜合機(jī)械性能。但調(diào)質(zhì)后齒坯的硬度會(huì)提高，將導(dǎo)致切削加工時(shí)刀具磨損加快，生產(chǎn)硬度會(huì)提高，將導(dǎo)致切削加工時(shí)刀具磨損加快，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。中應(yīng)用較少。 2 2）齒面熱處理）齒面熱處理 為提高齒面的硬度和耐磨性，常在齒形面加工后為提高齒面的硬度和耐磨性，常在齒形面加工后安排表面熱處理工序。齒面熱處理的主要方法有高頻安排表面熱處理工序。齒面熱處理的主要方法有高頻感應(yīng)加熱淬火、滲碳淬火以及火焰淬火等幾種方法。感應(yīng)加熱淬火、滲碳淬火以及火焰淬火等幾種方法。 3.3.齒輪加工工藝過(guò)程齒輪加工工藝過(guò)程 如

47、圖如圖6-426-42所示為一高精度齒輪，材料為所示為一高精度齒輪，材料為40Cr40Cr，精，精度為度為6-5-56-5-5。該齒輪單件小批量生產(chǎn)時(shí)的機(jī)械加工工藝。該齒輪單件小批量生產(chǎn)時(shí)的機(jī)械加工工藝過(guò)程詳見表過(guò)程詳見表6-76-7。 表表67 67 齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程（單件小批生產(chǎn)）齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程（單件小批生產(chǎn)）工序工序名稱工序內(nèi)容主要設(shè)備1鍛造鍛造毛坯2熱處理正火3車削粗車外形，各部預(yù)留量2mm臥式車床4車削精車各部，內(nèi)孔至84.8H7，總長(zhǎng)預(yù)留加工余量0.2mm，其余至要求的尺寸臥式車床5滾齒滾齒，齒厚預(yù)留磨量0.250.35mm滾齒機(jī) 6鉗修齒部，倒角，去毛刺7熱處理齒面高頻

48、淬火（G52）8插削插鍵槽插床9磨削靠磨大端面A外圓磨床10磨削平面磨削大端面B，總長(zhǎng)至要求尺寸平面磨床11磨削磨內(nèi)孔85H6至要求尺寸內(nèi)圓磨床12磨削磨齒達(dá)要求磨齒機(jī)13檢驗(yàn)箱體類零件的加工箱體類零件的加工一、箱體類零件工藝分析一、箱體類零件工藝分析 1.1.箱體類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體箱體類零件是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，用于將箱體內(nèi)部的類零件是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，用于將箱體內(nèi)部的軸、套、齒輪等有關(guān)零件和機(jī)構(gòu)連接為一個(gè)有機(jī)的整體，軸、套、齒輪等有關(guān)零件和機(jī)構(gòu)連接為一個(gè)有機(jī)的整體，并使之保持正確的相對(duì)位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)并使之保持正確的相對(duì)位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)

49、完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。如圖完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。如圖6-436-43所示為常見的幾種典型箱體所示為常見的幾種典型箱體零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 2.2.箱體類零件的材料與毛坯箱體類零件的材料與毛坯 箱體類零件常用的材料為箱體類零件常用的材料為HT200HT200、HT250HT250、HT300HT300等等灰鑄鐵灰鑄鐵?；诣T鐵具有較好的耐磨性、減振性和良好的?；诣T鐵具有較好的耐磨性、減振性和良好的鑄造性及可加工性，而且價(jià)格低廉。對(duì)于承受重載和鑄造性及可加工性，而且價(jià)格低廉。對(duì)于承受重載和沖擊的工程機(jī)械、鍛壓機(jī)床的一些箱體，可采用鑄鋼沖擊的工程機(jī)械、鍛壓機(jī)床的一些箱體，可采用鑄鋼材料（如材料（如ZG20

50、0ZG200）或鋼板焊接而成。）或鋼板焊接而成。 箱體毛坯通常為鑄件，因?yàn)椴捎描T造方法容易得箱體毛坯通常為鑄件，因?yàn)椴捎描T造方法容易得到復(fù)雜的形狀、內(nèi)腔和必要的加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、凸邊等到復(fù)雜的形狀、內(nèi)腔和必要的加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、凸邊等。 3.3.箱體類零件的主要技術(shù)要求箱體類零件的主要技術(shù)要求 箱體類零件中以機(jī)床主軸箱加工精度要求為最高，現(xiàn)箱體類零件中以機(jī)床主軸箱加工精度要求為最高，現(xiàn)以圖以圖6-446-44所示所示CA6140CA6140型車床主軸箱簡(jiǎn)圖為例歸納如下：型車床主軸箱簡(jiǎn)圖為例歸納如下： （1 1）孔徑精度）孔徑精度 孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會(huì)

51、造成軸承與孔的配合不良?？讖竭^(guò)大，配合過(guò)松，將使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并良。孔徑過(guò)大，配合過(guò)松，將使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低其支承剛度，容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑太小，會(huì)使降低其支承剛度，容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑太小，會(huì)使配合偏緊，軸承將因內(nèi)外環(huán)變形而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短軸配合偏緊，軸承將因內(nèi)外環(huán)變形而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短軸 承壽命。軸承孔圓度誤差增大，也會(huì)使軸承外環(huán)變形承壽命。軸承孔圓度誤差增大，也會(huì)使軸承外環(huán)變形而引起主軸徑向圓跳動(dòng)。因此，主軸孔的尺寸公差等而引起主軸徑向圓跳動(dòng)。因此，主軸孔的尺寸公差等級(jí)要求較高，為級(jí)要求較高，為IT6IT6級(jí)，其余孔為級(jí)，其余孔為IT7-IT6IT7-IT6級(jí)

52、?？椎男渭?jí)?？椎男螤罹任醋鲆?guī)定，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)即可。狀精度未做規(guī)定，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)即可。 （2 2）孔與孔的位置精度）孔與孔的位置精度 同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，同時(shí)也加劇了從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，同時(shí)也加劇了軸承磨損。為軸承磨損。為 此，一般同軸上各孔的同軸度要求約為最小孔徑公差此，一般同軸上各孔的同軸度要求約為最小孔徑公差的一半。另外，孔系之間的平行度誤差會(huì)影響到齒輪的一半。另

53、外，孔系之間的平行度誤差會(huì)影響到齒輪的嚙合質(zhì)量，因此各支承孔軸心線平行度為的嚙合質(zhì)量，因此各支承孔軸心線平行度為100-100-125125m m，中心距允差為，中心距允差為50-7050-70m m。 （3 3）孔與平面的位置精度）孔與平面的位置精度 主軸孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，決定了主軸孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系，這項(xiàng)精度是在安裝主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系，這項(xiàng)精度是在安裝時(shí)通過(guò)刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般規(guī)時(shí)通過(guò)刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般規(guī)定在垂直和水定在垂直和水平方向上，只允許主軸前端向上和向前偏移。平方向上，只允

54、許主軸前端向上和向前偏移。 （4 4）主要平面的精度）主要平面的精度 裝配基準(zhǔn)的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接裝配基準(zhǔn)的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度，加工過(guò)程中做為定位基準(zhǔn)面則會(huì)影響主要孔觸剛度，加工過(guò)程中做為定位基準(zhǔn)面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直。頂面的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直。頂面的平面度要求是為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)的平面度要求是為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油泄漏。在大批量生產(chǎn)中，若以其頂面做為定位潤(rùn)滑油泄漏。在大批量生產(chǎn)中，若以其頂面做為定位基準(zhǔn)面來(lái)加工孔時(shí)，對(duì)它的平面度要求還要提高?；鶞?zhǔn)面來(lái)加工孔時(shí)，對(duì)它的平面度要求

55、還要提高。 （5 5）表面粗糙度）表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響到連接面重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響到連接面的配合性質(zhì)與接觸剛度。因此，一般要求主軸孔表面的配合性質(zhì)與接觸剛度。因此，一般要求主軸孔表面粗糙度值為粗糙度值為Ra0.4Ra0.4m m，其余各縱向孔表面粗糙度值為，其余各縱向孔表面粗糙度值為Ra1.6Ra1.6m m，孔的內(nèi)端面表面粗糙度值為，孔的內(nèi)端面表面粗糙度值為Ra3.2Ra3.2m m，裝，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度值為配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度值為Ra2.5Ra2.50.630.63m m，其他平面的表面粗糙度值為，其他平面的表面粗糙度值

56、為Ra10Ra102.52.5m m。二、箱體類零件的裝夾二、箱體類零件的裝夾 1.1.箱體類零件定位基準(zhǔn)的選擇箱體類零件定位基準(zhǔn)的選擇 （1 1）精基準(zhǔn)的選擇）精基準(zhǔn)的選擇 箱體類零件精基準(zhǔn)通常按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇，使箱體類零件精基準(zhǔn)通常按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇，使具有相互位置精度要求的大部分表面盡可能采用同一組具有相互位置精度要求的大部分表面盡可能采用同一組基準(zhǔn)來(lái)定位加工，從而避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)多而造成累積基準(zhǔn)來(lái)定位加工，從而避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)多而造成累積誤差，有利于保證各主要表面之間位置精度的要求。同誤差，有利于保證各主要表面之間位置精度的要求。同時(shí)，由于多道工序時(shí)，由于多道工序采用同一基準(zhǔn)，可

57、減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作量，并縮采用同一基準(zhǔn)，可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作量，并縮短生產(chǎn)周期，降低加工成本。短生產(chǎn)周期，降低加工成本。 在生產(chǎn)實(shí)際中，一般根據(jù)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件的在生產(chǎn)實(shí)際中，一般根據(jù)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件的不同來(lái)考慮精基準(zhǔn)的選擇。不同來(lái)考慮精基準(zhǔn)的選擇。 1 1）單件小批量生產(chǎn)采用裝配基準(zhǔn)做為精基準(zhǔn)單件小批量生產(chǎn)采用裝配基準(zhǔn)做為精基準(zhǔn) 如圖如圖6-446-44所示車床主軸箱簡(jiǎn)圖，加工時(shí)可選擇底所示車床主軸箱簡(jiǎn)圖，加工時(shí)可選擇底面導(dǎo)軌面導(dǎo)軌B B、C C面為精基準(zhǔn)。導(dǎo)軌面為精基準(zhǔn)。導(dǎo)軌B B、C C面既是主軸箱的裝面既是主軸箱的裝配基準(zhǔn)，也是主軸孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并與主軸箱兩端面配基準(zhǔn)，也是

58、主軸孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并與主軸箱兩端面、側(cè)面及各主、側(cè)面及各主要縱向軸承孔在位置上有直接聯(lián)系，故選擇導(dǎo)軌要縱向軸承孔在位置上有直接聯(lián)系，故選擇導(dǎo)軌B B、C C面面做為精基準(zhǔn)符合基準(zhǔn)重合原則，定位誤差小。另外，在做為精基準(zhǔn)符合基準(zhǔn)重合原則，定位誤差小。另外，在加工各孔時(shí)，由于箱體口朝上，故更換導(dǎo)向套、安裝和加工各孔時(shí)，由于箱體口朝上，故更換導(dǎo)向套、安裝和調(diào)整刀具、測(cè)量孔徑尺寸、觀察加工情況等都很方便。調(diào)整刀具、測(cè)量孔徑尺寸、觀察加工情況等都很方便。 但是這種定位方式也有不足之處。在加工箱體中間但是這種定位方式也有不足之處。在加工箱體中間壁上的孔時(shí)，為了提高刀具剛度，需在箱體內(nèi)部增加中壁上的孔時(shí)，為

59、了提高刀具剛度，需在箱體內(nèi)部增加中間導(dǎo)向支承。由于箱體底部是封閉的，中間導(dǎo)向支承只間導(dǎo)向支承。由于箱體底部是封閉的，中間導(dǎo)向支承只能采用圖能采用圖6-456-45所示的吊架式鏜模夾具，故只適用于中小所示的吊架式鏜模夾具，故只適用于中小批生產(chǎn)。批生產(chǎn)。 2 2）大批量生產(chǎn)時(shí)采用）大批量生產(chǎn)時(shí)采用“一面兩孔一面兩孔”做為精基準(zhǔn)做為精基準(zhǔn) “一面兩孔一面兩孔”定位即采用箱體頂定位即采用箱體頂面和兩個(gè)銷孔實(shí)現(xiàn)面和兩個(gè)銷孔實(shí)現(xiàn)定位，該方式適合定位，該方式適合于大批量生產(chǎn)，如于大批量生產(chǎn)，如圖圖6-466-46所示。所示。 通過(guò)以上定位方式的分析可知，主軸通過(guò)以上定位方式的分析可知，主軸箱零件精基準(zhǔn)的選擇

60、與生產(chǎn)類型有很大關(guān)箱零件精基準(zhǔn)的選擇與生產(chǎn)類型有很大關(guān)系。通常從基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則出發(fā)，最好能系。通常從基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則出發(fā)，最好能夠使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。但是在大夠使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。但是在大批量生產(chǎn)時(shí)，首先考慮的是如何穩(wěn)定加工批量生產(chǎn)時(shí)，首先考慮的是如何穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，而不是機(jī)械地強(qiáng)調(diào)質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，而不是機(jī)械地強(qiáng)調(diào)基準(zhǔn)重合?；鶞?zhǔn)重合。重要結(jié)論 （2 2）粗基準(zhǔn)的選擇）粗基準(zhǔn)的選擇 通常選擇箱體主軸孔做為粗基準(zhǔn)，這樣可以使主軸孔通常選擇箱體主軸孔做為粗基準(zhǔn)，這樣可以使主軸孔的余量比較均勻，加工質(zhì)量好。的余量比較均勻，加工質(zhì)量好。同時(shí)由于箱體零件采用鑄同時(shí)由于箱體零件采用