軸類零件加工課件

1、項(xiàng)目二 軸類零件加工【任務(wù)分解】 (1)認(rèn)知軸類零件；(2)軸類零件車削加工；(3)軸類零件磨削加工；(4)軸類零件鍵槽銑削加工。 任務(wù)一 認(rèn)知軸類零件 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(1)能看懂軸類零件零件圖；(2)能看懂軸類零件機(jī)械加工過(guò)程卡；(3)熟悉軸類零件加工工藝特點(diǎn)。 2.1.1識(shí)讀軸類零件零件圖 1.砂輪主軸使用性能與設(shè)計(jì)要求：砂輪主軸在選材、工藝安排、熱處理等方面具有自身的特點(diǎn)。2.砂輪主軸的結(jié)構(gòu)分析 ：(1)零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工表面大部分為回轉(zhuǎn)表面，非回轉(zhuǎn)表面為對(duì)稱表面，因此易于實(shí)現(xiàn)主軸的動(dòng)靜平衡，保證主軸的回轉(zhuǎn)精度和磨床的加工精度。(2)主軸通過(guò)兩段30h7外圓以軸承支承在箱體上，故30h7外

2、圓的尺寸精度直接影響主軸零件的旋轉(zhuǎn)精度。(3)主軸載荷與動(dòng)力均采用圓錐表面(兩端圓錐面)傳遞。圓錐面的徑向定位精度高、接觸均勻、連接可靠、傳遞轉(zhuǎn)矩大、加工工藝性好，但其軸向定位精度較低不影響其使用性能。(4)主軸緊固采用螺紋連接，易于實(shí)現(xiàn)與支承軸徑的同軸要求，避免連接的回轉(zhuǎn)不平衡，消除了偏心對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度的影響。(5)主軸軸向采用軸肩端面定位，易于實(shí)現(xiàn)與中心線垂直，以保證主軸軸向竄動(dòng)精度要求。(6)由于砂輪架裝配以及操作空間的要求，主軸的軸向尺寸較大，長(zhǎng)徑比L/D1520，屬于細(xì)長(zhǎng)軸結(jié)構(gòu)，因此加工工藝復(fù)雜，加工精度較難保證。 3.砂輪主軸的技術(shù)要求及分析1)加工精度（1）尺寸精度。 （2）形狀

3、精度（3）位置精度。 2)表面粗糙度 3)配合表面的接觸精度 4)主軸熱處理 5)主軸材料和毛坯 2.1.2 識(shí)讀軸類零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡1.砂輪主軸加工工藝過(guò)程 根據(jù)上述分析并考慮到主軸材料20Cr，鍛件毛坯，小批量的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定砂輪主軸的加工工藝路線為：備料鍛造正火打頂尖孔粗車精車滲碳淬火、低溫回火粗磨次要表面加工精磨 2.砂輪主軸加工工藝過(guò)程分析1)合理選擇定位基準(zhǔn) 2)安排合理的熱處理工序：（1）正火 （2）滲碳淬火（3）時(shí)效處理3)加工階段的劃分 ：由于砂輪主軸的加工精度高，加工過(guò)程中要切除大量的金屬，因此需將其加工過(guò)程按粗、精加工的原則劃分不同的加工階段。另外粗、精加工最好間隔

4、一段時(shí)間進(jìn)行或者安排熱處理工序，以減小粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力對(duì)精加工工序的影響。 4)加工順序安排 （1）先加工基準(zhǔn)面，后加工其他面。 （2）先粗后精，主要表面的精加工安排在后面進(jìn)行 （3）熱處理工序安排要適當(dāng) （4）淬硬表面上的孔、槽加工應(yīng)在淬火處理之前完成，淬火處理后安排修正工序 5)輔助工序安排 3.砂輪軸加工中的主要工藝問(wèn)題(1)頂尖孔的研磨。 (2)從砂輪主軸結(jié)構(gòu)分析中知，砂輪主軸屬于細(xì)長(zhǎng)軸。 2.1.3軸類零件加工工藝 1.軸類零件的材料 一般軸類零件常用材料為45鋼，并根據(jù)具體的工作條件采用正火、調(diào)質(zhì)、淬火等不同的熱處理，以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 2.軸類零件的毛坯 由于毛坯

5、經(jīng)過(guò)加熱鍛打后，能使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，從而可以得到較高的抗拉、抗彎及抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。故除了光軸、直徑相差不大的階梯軸可使用棒料外，一般較重要的軸大都采用鍛件作毛坯。 3.軸類零件的熱處理 (1)為改善金屬組織和加工性能而安排的熱處理，如退火處理、正火處理等，一般應(yīng)安排在機(jī)械加工之前。(2)為提高零件的力學(xué)性能和消除內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理，如調(diào)質(zhì)處理、時(shí)效處理等，一般應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前。(3)對(duì)于精度要求較高的軸類零件，在粗磨和精磨之間安排時(shí)效處理。(4)提高硬度的淬火處理安排在磨削加工之前。(5)滲碳或滲氮等表面熱處理安排在粗磨之后，精磨之前。 4.定位基準(zhǔn)的選擇 (1)采

6、用兩中心孔。 (2)采用外圓表面。 (3)采用內(nèi)孔表面。 5.中心孔的加工:一般以工件外圓作為粗基準(zhǔn)，在車床上用卡盤裝夾，先車端面，再鉆中心孔，較長(zhǎng)的工件可用中心架支承。大型工件無(wú)法在車床鉆中心孔時(shí)，可采用劃線法找出中心，然后在鉆床上加工。 2)精加工中心孔（1）用硬質(zhì)合金頂尖刮研中心孔。 （2）用油石研磨中心孔。 （3）用中心孔磨床修磨中心孔。 2.1.4任務(wù)拓展（1）根據(jù)表2.1砂輪主軸零件加工工藝過(guò)程卡，計(jì)算每一道工序的工序尺寸及偏差，并填寫某一工序的工序卡。（2）分析圖2.6活塞桿零件的技術(shù)要求，編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。 任務(wù)二 軸類零件車削加工 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 (1)能正確選用圓柱表面

7、車削加工方案；(2)了解車床類型，加工時(shí)能正確選用車床；(3)熟悉常用車刀的種類并能正確選用；(4)能正確選用車削加工時(shí)工件的裝夾方式。 2.2.1圓柱表面車削加工 不同精度的外圓柱面在車床上的加工方案見表2.2，不同精度孔在車床上的加工方案見表2.3。 2.2.2車床類型及選用1.臥式車床1)加工對(duì)象 工件的表面：內(nèi)外圓柱面、端（平）面、內(nèi)外臺(tái)階和溝槽、內(nèi)外錐面、內(nèi)外成形面和各種螺紋等工件種類：各種軸、傳動(dòng)輪（齒輪、蝸輪等）、圓盤、套筒、傳動(dòng)絲杠及各種殼體、支架及箱體等。 2)型號(hào)說(shuō)明 (1)按1994年頒布的金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法(GB/T153751994)編制的機(jī)床型號(hào)。(2)197

8、6年以前的機(jī)床型號(hào)。我國(guó)的機(jī)床型號(hào)編制方法，曾作過(guò)多次修訂和補(bǔ)充，對(duì)1976年以前已定型號(hào)目前仍在生產(chǎn)的機(jī)床，其型號(hào)可暫不更改。 3)常用臥式車床主要技術(shù)參數(shù)常用臥式車床主要技術(shù)參數(shù)見表2.62.立式車床：一些徑向尺寸大而軸向尺寸相對(duì)較小的大型零件，難于在臥式車床上裝夾、找正，通常用使用立式車床進(jìn)行加工。立式車床布局的主要特點(diǎn)是主軸垂直布置，安裝工件的圓形工作臺(tái)面水平布置。 3.轉(zhuǎn)塔車床：轉(zhuǎn)塔車床與臥式車床的主要區(qū)別是取消了尾座與絲杠，并在床身尾部裝有一能沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng)并可轉(zhuǎn)動(dòng)的多工位刀架。轉(zhuǎn)塔車床能完成臥式車床的各種工序，但由于沒(méi)有絲杠，所以只能用絲錐或板牙加工較短的內(nèi)外螺紋。 4.CA

9、6140型車床的傳動(dòng)系統(tǒng) 1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的兩端件是主電動(dòng)機(jī)與主軸。它的功能是把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給主軸，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求。其傳動(dòng)路線表達(dá)式為： 2)車螺紋傳動(dòng)鏈(1)車削米制螺紋。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了米制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程值，表2.7列出了CA6140型車床能車制的米制螺紋標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程值。 如圖2.8所示,車削米制螺紋的傳動(dòng)路線表達(dá)式為： (3)車削英制螺紋。英制螺紋以每英寸長(zhǎng)度上的螺紋牙數(shù)a來(lái)表示，a的單位為牙/in。由于CA6140車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英制螺紋應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值 式中，n為螺紋的線數(shù)。（4）車削徑節(jié)螺紋。徑節(jié)螺紋主要是英制蝸桿。

10、它是以徑節(jié)DP（牙/in）來(lái)表示的。徑節(jié)表示齒輪或蝸桿折算到1英寸分度圓直徑上的齒數(shù)，即徑節(jié)DP=z/D（z齒數(shù)，D分度圓直徑，英寸），所以徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程： (5)車削非標(biāo)準(zhǔn)及較精密螺紋。由于主軸至絲杠的傳動(dòng)路線大為縮短，從而減少了傳動(dòng)累積誤差，加工出具有較高精度的螺紋。運(yùn)動(dòng)平衡式為 3)機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈 CA6140型臥式車床作機(jī)動(dòng)進(jìn)給，主要是用來(lái)加工圓柱面和端面，為了減少螺紋傳動(dòng)鏈絲杠及開合螺母磨損，保證螺紋傳動(dòng)鏈的精度，機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈不用絲杠及開合螺母?jìng)鲃?dòng)。其傳動(dòng)路線表達(dá)式為： 4)刀架的手動(dòng)進(jìn)給及快速機(jī)動(dòng)進(jìn)給 (1)刀架的手動(dòng)進(jìn)給。CA6140型臥式車床可縱向、橫向手動(dòng)進(jìn)給，其手動(dòng)縱向進(jìn)

11、給的傳動(dòng)路線表達(dá)式為： (2)刀架的快速機(jī)動(dòng)進(jìn)給。刀架的縱、橫向快速移動(dòng)由裝在溜板箱右側(cè)的快速電動(dòng)機(jī)（0.25 kW，2 800 r/min）傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)由齒輪副13/29使軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后沿機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)路線，傳至縱向進(jìn)給齒輪齒條副或橫向進(jìn)給絲杠，獲得刀架在縱向或橫向的快速移動(dòng)。軸左端的超越離合器M6確保了快速移動(dòng)與工作進(jìn)給不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，而快速移動(dòng)的方向仍由溜板箱中雙向離合器M8和M9控制。2.2.3車刀種類及選用 1.常用車刀的種類根據(jù)零件加工表面形狀,車刀可分為外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、內(nèi)外切槽刀、內(nèi)外螺紋車刀，如圖2.11所示。從結(jié)構(gòu)上，車刀分為整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位

12、式車刀，如圖2.12所示。 (1)外圓車刀（90車刀，又稱偏刀），用于車削工件的外圓、臺(tái)階和外圓錐面。(2)75外圓車刀，多用于工件外圓的粗車。(3)端面車刀（45車刀，又稱彎頭車刀），用于車削工件的外圓、端面和倒角。(4)切槽(切斷)刀，用于在工件上切槽或切斷(5)螺紋車刀，用于車削螺紋。(6)圓弧車刀，用于車削工件的圓弧面或成形面(7)內(nèi)孔車刀，用于車削工件的內(nèi)孔和內(nèi)圓錐面。2.車刀材料的選擇 （1）高速鋼又叫鋒鋼或白鋼，是含鎢、鉬、鉻、釩等合金元素較多的工具鋼。高速鋼車刀的特點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、刃磨方便、刃口鋒利、韌性好耐沖擊。但耐熱性差(耐熱點(diǎn)一般在550600)，不宜高速切削。主要適合制造

13、小型車刀、螺紋刀和形狀復(fù)雜的成型刀具。（2）硬質(zhì)合金是由硬度和熔點(diǎn)很高的金屬碳化物（WC、TiC、TaC、NbC等）粉末，用Co、Mo、Ni等作黏結(jié)劑，經(jīng)高壓成形，在真空爐或氫氣還原爐中高溫?zé)Y(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金中高溫碳化物含量超過(guò)高速鋼，因此硬度很高（7580HRC），耐磨性好，耐熱性高達(dá)8001 000，切削速度比高速鋼高410倍，刀具壽命比高速鋼提高幾倍到幾十倍，能切削淬火鋼。但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性較差，承受沖擊和抗振能力較低。這一缺陷可通過(guò)刃磨合理的刀具幾何角度來(lái)彌補(bǔ)。 (1)YG類硬質(zhì)合金。適合于精加工 。 (2)YT類硬質(zhì)合金。適用于加工鋼或其他韌性較大的塑性材料。但由于

14、它較脆，不耐沖擊，因此不宜加工脆性材料。 (3)YA類硬質(zhì)合金。提高常溫、高溫硬度與強(qiáng)度、耐磨性、沖擊韌性和抗氧化能力。 (4)YW類硬質(zhì)合金。主要用于加工耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼以及可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵等難加工材料。3.車刀幾何角度的選擇 1)前角r0的選擇 （1）按刀具材料選擇。高速鋼的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性高于硬質(zhì)合金，因此高速鋼刀具可選擇較大的前角，硬質(zhì)合金刀具應(yīng)選擇較小的前角。 （2）按工件材料選擇。加工塑性金屬材料時(shí)，一般產(chǎn)生帶狀切屑，切削力集中在離刀尖較遠(yuǎn)的地方，為了減小切削變形，前角應(yīng)取較大值；加工脆性金屬材料時(shí)，產(chǎn)生崩碎切屑，切屑與前刀面接觸時(shí)間較短，切削力集中作用在切削刃

15、附近，產(chǎn)生沖擊易崩刃，所選前角應(yīng)比加工塑性材料時(shí)小一些，以提高切削刃強(qiáng)度和散熱能力；用硬質(zhì)合金刀具加工特硬材料（如淬硬鋼）和強(qiáng)度很高的材料（如高錳鋼）時(shí)，應(yīng)選擇負(fù)前角。 （3）按加工性質(zhì)選擇。 。粗加工，特別是斷續(xù)切削，承受沖擊載荷，或有硬皮的鑄鍛件粗車時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小前角；精加工時(shí)，為了提高工件表面質(zhì)量，應(yīng)選擇較大的前角；成形加工時(shí)，為了減小刃形誤差，應(yīng)選擇較小甚至0的前角。2)后角0的選擇（1）粗加工特別是在強(qiáng)力切削及承受沖擊載荷的場(chǎng)合下，為保證切削刃強(qiáng)度應(yīng)取較小后角；精加工時(shí)，為保證工件表面加工質(zhì)量，應(yīng)取較大后角 （2）工件材料硬度和強(qiáng)度較高時(shí)，取較小后角；工件材料塑性和彈性較大或易產(chǎn)生加

16、工硬化時(shí)，取較大后角。（3）當(dāng)?shù)毒卟捎秘?fù)前角時(shí)，相應(yīng)的后角應(yīng)取大些。（4）當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性差，容易出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角。 3)主偏角kr的選擇 粗加工和半精加工，硬質(zhì)合金車刀一般選用較大的主偏角。 強(qiáng)力切削、加工很硬的材料如冷硬鑄鐵和淬火鋼時(shí)，從提高刀具壽命考慮，宜取較小的主偏角4)副偏角kr 的選擇副偏角的合理數(shù)值首先應(yīng)滿足加工表面質(zhì)量要求，其次再考慮刀尖強(qiáng)度和散熱要求。5)刃傾角s的選擇 合理選用刃傾角可以有效控制切屑的排出方向。當(dāng)正刃傾角增大時(shí)，可增大實(shí)際工作前角，使切削力下降。當(dāng)負(fù)刃傾角的絕對(duì)值增大時(shí)，由于刀尖處于主切削刃的最低點(diǎn)，切削時(shí)離刀尖較遠(yuǎn)的切削刃先切入工件，而后逐漸切入，

17、這樣可使刀尖免受沖擊，有利于提高刀具壽命。 2.2.4車床夾具及選用 1.用三爪卡盤裝夾三爪卡盤是車床上應(yīng)用最廣的通用夾具，結(jié)構(gòu)如圖2.18所示。使用時(shí)將卡盤扳手方榫插入小圓錐齒輪2的方孔1中轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪2帶動(dòng)大圓錐齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓錐齒輪3背面的平面螺紋4與三個(gè)卡爪5背面的螺紋相嚙合。當(dāng)平面螺紋4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)三個(gè)卡爪做同步徑向移動(dòng)。2.用四爪卡盤裝夾四爪卡盤的四個(gè)卡爪是獨(dú)立移動(dòng)的，不能自動(dòng)定心，在安裝工件時(shí)須進(jìn)行找正，通過(guò)調(diào)整卡爪位置將工件加工部分的旋轉(zhuǎn)軸線找正到與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線重合才能車削。因此四爪卡盤常用于安裝截面為方形、長(zhǎng)方形、偏心、橢圓以及其他形狀不規(guī)則的零件。同時(shí)，四爪卡盤比三爪卡盤

18、的夾緊力大，所以也可用來(lái)裝夾較大的圓形工件。3.用頂尖裝夾 (1)中心孔。中心孔是軸類工件在頂尖上安裝的定位基面，有A型(不帶護(hù)錐)、B型(帶護(hù)錐)、C型(帶螺孔)和R型(弧形)四種 ，如圖2.21所示 .中心孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合見表2.9 (2)前頂尖。頂尖的作用是定中心、承受工件的重量和切削力。前頂尖隨同工件一起旋轉(zhuǎn)，與中心孔無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生摩擦。前頂尖的形式有兩種：一種是插入主軸錐孔內(nèi)的前頂尖，如圖2.22（a)所示，通常是車床配置的標(biāo)準(zhǔn)件；另一種是夾在卡爪上的前頂尖，見圖2.22（b)，是非標(biāo)準(zhǔn)件，由操作者自制。 (3)后頂尖。后頂尖分為死頂尖和活動(dòng)頂尖兩種，形狀如圖2.23所示

19、。切削時(shí)，死頂尖定心精度高、剛性好、不易產(chǎn)生振動(dòng)，但和工件中心孔之間由于滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生高溫，往往會(huì)將中心孔和頂尖燒壞或磨損。因此，采用死頂尖時(shí)，應(yīng)在軸端中心孔涂上黃油，以減小摩擦。目前死頂尖的頭部大都鑲有硬質(zhì)合金，在高速旋轉(zhuǎn)下能承受高溫和耐磨。 (4)雞心夾。僅有前后頂尖是不能帶動(dòng)工件的，必須通過(guò)裝在車床主軸上的撥盤和雞心夾才能帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。雞心夾的結(jié)構(gòu)常見的有兩種：直柄式和彎柄式，如圖2.24所示。 彎柄雞心夾的安裝有兩種：一是安裝在開有U形槽的撥盤上，由撥盤撥動(dòng)雞心夾帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)車削工件，如圖2.26(a)所示；二是不用撥盤，由三爪卡盤的卡爪直接撥動(dòng)雞心夾，如圖2.26(b)所示。 4.用

20、花盤裝夾 花盤安裝適于不能用卡盤裝夾的形狀不規(guī)則或大而薄的工件。當(dāng)零件的加工表面相對(duì)安裝平面有平行度要求或加工的孔和外圓的軸線相對(duì)于安裝平面有垂直度要求時(shí)，則可把工件用壓板、螺栓直接安裝在花盤上加工，如圖2.27所示。當(dāng)零件的加工表面相對(duì)安裝平面有垂直度要求或需加工的孔和外圓的軸線相對(duì)于安裝平面有平行度要求時(shí)，則用花盤、彎板（角鐵）安裝工件，如圖2.28所示。彎板要求有一定的剛度，用于貼靠花盤及安放工件的兩個(gè)平面有較高的垂直度要求。 5.用心軸裝夾 盤套類零件常以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)安裝在心軸上，再把心軸安裝在前、后頂尖之間來(lái)車削外圓和端面，以滿足外圓與內(nèi)孔的同軸度要求，或外圓內(nèi)孔與端面的垂直度要求

21、，如圖2.29所示。 (1)圓柱心軸。如圖2.29(a)所示。其夾緊力較大，可用于較大直徑盤類零件外圓的半精車和精車。圓柱心軸外圓與孔配合有一定間隙，對(duì)中性較錐度心軸差。使用圓柱心軸時(shí)，為保證內(nèi)外圓同軸，孔與心軸之間的配合間隙應(yīng)盡可能小。(2)錐度心軸。如圖2.29(b)所示，其錐度為12 00015 000。 6.中心架和跟刀架的應(yīng)用常用中心架或跟刀架作為輔助支承，以增加工件剛性，如圖2.30所示 (1)中心架。固定在床身導(dǎo)軌上使用，有三個(gè)獨(dú)立移動(dòng)的支承爪，并可用緊固螺釘予以固定。使用時(shí)，將工件安裝在前、后頂尖上，先在工件支承部位精車一段光滑表面，再將中心架固緊于導(dǎo)軌的適當(dāng)位置，最后調(diào)整三個(gè)

22、支承爪，使之與工件支承面接觸，并調(diào)整至松緊適宜。(2)跟刀架。對(duì)不適宜調(diào)頭車削的細(xì)長(zhǎng)軸，不能用中心架支承，而要用跟刀架支承進(jìn)行車削，以增加工件的剛性。跟刀架固定在大拖板上，隨刀架縱向運(yùn)動(dòng)，抵消徑向切削力，提高車削細(xì)長(zhǎng)軸的形狀精度和減小表面粗糙度。跟刀架一般有兩個(gè)支承爪，緊跟在車刀后面起輔助支承作用。2.2.5任務(wù)拓展(1)用CA6140型車床車削下列螺紋:米制螺紋，導(dǎo)程Ph1.5 mm;米制螺紋，螺距P9 mm，線數(shù)n=2;模數(shù)螺紋，m1.75 mm;英制螺紋，a4 牙/in;徑節(jié)螺紋，DP10牙/in，線數(shù)n=2。 試列出其傳動(dòng)路線表達(dá)式。 (2)CA6140型臥式車床進(jìn)給箱和溜板箱齒輪按圖

23、2.8所示位置嚙合時(shí)，試計(jì)算出縱向、橫向進(jìn)給量。 任務(wù)三 軸類零件磨削加工 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 (1)軸類零件磨削加工時(shí)能正確選用磨床(2)熟悉砂輪并能正確選用；(3)能正確進(jìn)行外圓表面和平面的磨削加工。 2.3.1磨床類型及選用 1.磨床的類型為適應(yīng)磨削各種表面的工件形狀和生產(chǎn)批量的要求，磨床的種類很多，主要有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床和專門用來(lái)磨削特定表面和工件的專門化磨床，見表2.10 2.M1432型萬(wàn)能外圓磨床：如圖2.31所示為萬(wàn)能外圓磨床外形，其主要由下列部件組成。 2.3.3 砂輪 1.磨料 ：分為天然和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)多，質(zhì)地不均。天然金剛石雖好，但價(jià)格昂貴，故

24、目前主要使用的是人造磨料。其性能和選用見表2.11 2.粒度：常用砂輪粒度號(hào)及其使用范圍見表2.12 砂輪粒度選擇的準(zhǔn)則如下。(1)精磨時(shí)，選用磨料粒度號(hào)較大（即顆粒較細(xì)）的砂輪，以減小已加工表面粗糙度。(2)粗磨時(shí)，選用磨料粒度號(hào)較?。搭w粒較粗）的砂輪，以提高磨削生產(chǎn)率。(3)砂輪速度較高或砂輪與工件接觸面積較大時(shí)，選用顆粒較粗的砂輪，以減少同時(shí)參加磨削的磨粒數(shù)，以免發(fā)熱過(guò)多而引起工件表面燒傷。(4)磨削軟而韌的金屬時(shí)，用顆粒較粗的砂輪，以免砂輪過(guò)早堵塞；磨削硬而脆的金屬時(shí)，選用顆粒較細(xì)的砂輪，以增加同時(shí)參加磨削的磨粒數(shù)，提高生產(chǎn)率。 3.結(jié)合劑：種類、代號(hào)、性能與使用范圍見表2.13 4

25、.硬度砂輪的硬度分級(jí)見表2.14，選擇見表2.15 5.組織：表示砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例。根據(jù)磨粒在砂輪中占有的體積百分?jǐn)?shù)（即磨粒率）砂輪可分為014共15個(gè)組織號(hào)，見表2.16 2.3.3外圓表面磨削加工 1.外圓磨削方式1)中心磨削法 （1）縱磨法。即縱向進(jìn)給磨削法。磨削時(shí)，砂輪高速旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工件旋轉(zhuǎn)并與工作臺(tái)一起作縱向往復(fù)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。每一次行程終了時(shí)，砂輪作周期性的橫向進(jìn)給，如圖2.32（a)所示 （2）橫磨法。即橫向進(jìn)給磨削法，又稱切入磨法。磨削時(shí)，工件只作與砂輪同向旋轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)，不作縱向進(jìn)給，砂輪高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，連續(xù)作橫向進(jìn)給，如圖2.32（b)所示（3）綜合磨削

26、法。即先用橫磨法分段粗磨被加工表面的全長(zhǎng)，每段都在直徑上留有精磨余量0.020.04 mm，最后用縱磨法進(jìn)行精磨。此法兼有橫磨法生產(chǎn)率高和縱磨法加工質(zhì)量好的特點(diǎn)，適用于成批生產(chǎn)中磨削剛度好的長(zhǎng)軸外圓表面 2)無(wú)心磨削法：在無(wú)心磨床上進(jìn)行，其加工原理是：工件由托板或?qū)л喼巍D2.33中1為磨削砂輪，以高速旋轉(zhuǎn)作切削主運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)輪3是用樹脂或橡膠為結(jié)合劑的砂輪，它與工件之間的摩擦因數(shù)較大。當(dāng)導(dǎo)輪以較低的速度帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件的線速度與導(dǎo)輪表面線速度相近。工件的中心一般應(yīng)高于砂輪與導(dǎo)輪的連心線，以免工件加工后出現(xiàn)棱圓形。2.工件的裝夾(1)用前后頂尖裝夾工件。前后頂尖裝夾為外圓磨削中最常用的裝夾方

27、法，其裝夾迅速方便，加工精度高，如圖2.34所示。為提高安裝精度和頂尖的耐磨性，磨削加工通常采用硬質(zhì)合金材料的死頂尖。 (2)用卡盤裝夾工件。磨削短工件的外圓時(shí)可用三爪或四爪卡盤裝夾工件，安裝方法與車床基本相同，對(duì)形狀不規(guī)則的工件還可采用花盤安裝。(3)利用心軸裝夾工件。心軸裝夾適用于磨削套類零件的外圓，常用心軸有：小錐度心軸，如圖2.35所示；臺(tái)肩心軸，如圖2.36所示；可脹心軸，如圖2.37所示。 3.砂輪的選擇：外圓磨削砂輪的選擇必須考慮工件的加工精度、磨削性能、磨削力、磨削熱等因素。一般選擇中等組織的平形砂輪，而砂輪尺寸則按機(jī)床規(guī)格選用。4.磨削運(yùn)動(dòng)和磨削用量(1)主運(yùn)動(dòng)。砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)

28、動(dòng)為磨削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)。磨削速度vs是指砂輪的圓周速度，按下式計(jì)算： 2.3.4平面磨削加工平面磨削主要在平面磨床上進(jìn)行，若零件較小或加工一些特殊平面時(shí)也可在工具磨床上進(jìn)行。平面磨削精度可達(dá)IT7IT5，表面粗糙度為Ra0.80.2 m。常用的平面磨削方式有4種，如圖2.38所示。平面磨削的特點(diǎn)見表2.18 1.磨平行面 1)工件安裝 ：平面零件磨削時(shí)最常用的安裝夾具是電磁吸盤。凡是由銅、鑄鐵等磁性材料制成的平行面零件，都可由電磁吸盤安裝，利用磁力吸牢工件。這種方法裝卸工件方便迅速，牢固可靠，能同時(shí)安裝許多工件。 2)砂輪選擇 ：平面磨削時(shí)一般根據(jù)工件的加工精度、磨削方式以及工件材料等因素來(lái)選擇砂

29、輪。因砂輪與工件的接觸面積比外圓磨削時(shí)大，所以砂輪的硬度應(yīng)比外圓磨削時(shí)選用的砂輪稍軟一些。周磨時(shí)一般采用平形砂輪、端磨時(shí)一般采用筒形砂輪或碗形砂輪 3)磨削用量的選擇 (1)砂輪的圓周速度：砂輪的圓周速度不宜過(guò)高或過(guò)低，過(guò)高會(huì)引起砂輪的碎裂，過(guò)低會(huì)影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，一般選擇范圍見表2.19 (2)工作臺(tái)進(jìn)給速度。當(dāng)工作臺(tái)為矩形時(shí)，縱向進(jìn)給速度選用112 m/min；當(dāng)工作臺(tái)為圓形時(shí)，其速度可選用730 m/min。(3)砂輪的垂直進(jìn)給量。磨削時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作臺(tái)進(jìn)給速度選擇砂輪的垂直進(jìn)給量。工作臺(tái)進(jìn)給速度大時(shí)，垂直進(jìn)給量應(yīng)小些，以免影響砂輪和機(jī)床的壽命及加工精度；工作臺(tái)進(jìn)給速度小時(shí)，垂直進(jìn)給量則可適當(dāng)增大。 2.磨垂直面(1)用精密平口鉗裝夾工件。這種方法適用于磨小型垂直面的非磁性材料工件。這種裝夾方法較簡(jiǎn)便，生產(chǎn)率高，且易保證工件垂直度要求，如圖2.39所示 (2)用精密角鐵裝夾工件。工件以精加工過(guò)的平面貼緊在角鐵的垂直面上，用壓板和螺釘夾緊，并用百分表校正后進(jìn)行磨削。這種裝夾雖麻煩但可以獲得較高的垂直精度，如圖2.40所示。 (3)用導(dǎo)磁角鐵裝夾工件。加工時(shí)將工件的側(cè)面吸貼在導(dǎo)磁