機(jī)械制造工藝5課件

1、項(xiàng)目五典型零件的加工任務(wù)一軸類(lèi)零件加工任務(wù)二套類(lèi)零件加工任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工任務(wù)四圓柱齒輪加工任務(wù)一軸類(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)軸類(lèi)零件是機(jī)器中的主要零件之一，其功用是支撐傳動(dòng)件和傳遞扭矩。軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是長(zhǎng)度大于直徑的回轉(zhuǎn)體。軸的加工表面主要為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等。圖5一1所示為幾種典型結(jié)構(gòu)形狀的軸。圖5-1(a)、圖5-1(b)、圖5-1(c)、圖5-1(d)、圖5-1(e)所示的結(jié)構(gòu)較為常見(jiàn)，圖5-1(f)、圖5-1(g)、圖5-1(h)、圖5-1(i)所示為比較復(fù)雜的軸。若按軸的長(zhǎng)度和直徑的比例來(lái)分，又可分為剛性軸( L/d12)和撓性軸(L/d12

2、)兩類(lèi)。下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工2.軸類(lèi)零件的技術(shù)要求以圖5-2所示的車(chē)床主軸為例，軸類(lèi)零件的主要表面是軸頸，與軸承配合的表面稱(chēng)為支撐軸頸，其精度要求最高;與傳動(dòng)件(如齒輪)配合的表面稱(chēng)為配合軸頸。除此之外，主軸前端的平面、短錐及內(nèi)錐孔，也是要求較高的表面。(1)尺寸精度車(chē)床主軸屬于精度要求較高的零件，其支撐軸頸的尺寸精度要求最高，通常為IT5T6，其余軸頸的尺寸精度一般為IT7IT9。(2)形狀精度支撐軸頸的形狀精度會(huì)直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，所以圓度要求較高，圓度公差為0.005 mm，其余軸頸的形狀精度低于支撐軸頸，如無(wú)特殊要求，一般應(yīng)控制在尺寸公差的二分之一以?xún)?nèi)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)

3、一軸類(lèi)零件加工3.軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理(1)軸類(lèi)零件的材料軸類(lèi)零件最常用的材料為45鋼，根據(jù)要求采用不同的熱處理(如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等)，以獲得需要的機(jī)械性能。45鋼的缺點(diǎn)是淬透性較差，淬火后易形成較大的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于中等精度且轉(zhuǎn)速較高的軸，可選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼。這類(lèi)鋼淬火時(shí)用油冷卻，這樣熱處理后的內(nèi)應(yīng)力小，并且有良好的韌性。精度較高的軸，可選用軸承鋼GGr15和彈簧鋼65 Mn等，這類(lèi)材料經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面處理后，具有較高的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，缺點(diǎn)是韌性較差。對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，選用20CrMnTi , 2OCr等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火，使表層具有很高的硬度和耐磨性，而

4、心部又有較高的強(qiáng)度和韌性，缺點(diǎn)是滲碳淬火的變形較大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工對(duì)于高精度、高轉(zhuǎn)速的主軸，需選用38 CrMoAIA專(zhuān)用滲氮鋼，調(diào)質(zhì)后再經(jīng)滲氮處理，因滲氮處理的溫度較低且不需要淬火。熱處理變形很小，心部的強(qiáng)度和表層的硬度、耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度都很好，加工后軸的精度穩(wěn)定性好。(2)軸類(lèi)零件的毛坯軸類(lèi)零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件。除強(qiáng)度要求較高或軸頸尺寸相差較大的軸用鍛件外，其余軸一般采用棒料。鍛件中，對(duì)于中、小批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的軸，采用自由鍛，大批量生產(chǎn)時(shí)，采用模鍛。(3)軸類(lèi)零件的熱處理軸類(lèi)零件的熱處理取決于軸的材料、毛坯形式、性能和精度要求等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸

5、類(lèi)零件加工鍛造毛坯在機(jī)械加工之前，均需進(jìn)行正火或退火(高碳鋼和高碳合金鋼)處理，以使鋼的晶粒細(xì)化(或球化)，消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力，降低毛坯的硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)是軸類(lèi)零件最常用的熱處理工藝，調(diào)質(zhì)既可獲得良好的綜合力學(xué)性能，又可作為后續(xù)表面熱處理的預(yù)備熱處理。調(diào)質(zhì)處理一般安排在粗加工后、半精加工之前，主要為消除粗加工所產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力。另外，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的工件硬度比較適合于半精加工。對(duì)于加工余量很小的軸，調(diào)質(zhì)也可安排在粗加工之前。局部淬火、表面淬火及滲碳淬火等熱處理一般安排在半精加工之后、精加工之前。對(duì)于精度較高的軸，在局部淬火或粗磨后，為了保持加工后尺寸的穩(wěn)定，需進(jìn)行低溫時(shí)效處理(在160油

6、中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效)，以消除磨削所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、淬火內(nèi)應(yīng)力和殘余奧氏體。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工通常，軸的精度越高，為保證其精度的穩(wěn)定性，其材料及熱處理要求也愈高，需要進(jìn)行的熱處理次數(shù)越多。二、主軸的加工工藝分析1.主軸的加工工藝過(guò)程圖5-2所示的車(chē)床主軸零件，該軸材料為45鋼，其結(jié)構(gòu)有臺(tái)階、螺紋、花鍵、圓錐等表面，而且是空心軸，精度要求比較高。其大批生產(chǎn)時(shí)的工藝過(guò)程如表5-1所示。 2.主軸加工的工藝特點(diǎn)(1)加工階段的劃分上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工因此，只要有可能，總是盡量采用中心孔作為定位基準(zhǔn)。但有時(shí)為了提高零件的裝夾剛度，也采用一夾一頂(一頭用卡盤(pán)夾緊，一頭使用頂

7、尖)定位。在車(chē)削錐孔時(shí)，用外圓定位是為了保證錐孔對(duì)支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)要求。磨削錐孔時(shí)，按基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選支撐軸頸定位，但由于支撐軸頸為圓錐面，為簡(jiǎn)化夾具的結(jié)構(gòu)，故選擇其相鄰的有較高精度的圓柱表面定位。由于空心軸在鉆出通孔后就失去了中心孔，為了能繼續(xù)用雙頂尖定位，一般都采用帶有中心孔的錐堵或錐套心軸。當(dāng)主軸孔的錐度較小時(shí)，可用錐堵(如圖5-3(a)所示);當(dāng)主軸孔的錐度較大或?yàn)閳A柱孔時(shí)，則用錐套心軸(如圖5-3(b)所示)。堵的中心孔既是錐堵本身制造的定位基準(zhǔn)，又作為主軸加工的精基準(zhǔn)，因此必須有較高的精度，其中心孔與圓錐面要有較高的同軸度要求。另外在使用過(guò)程中，應(yīng)盡量減少錐堵的裝拆次數(shù)，以減

8、少安裝誤差。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工(3)加工順序的安排在安排主軸的加工工序時(shí)，應(yīng)以支撐軸頸和內(nèi)錐孔的加工作為主線(xiàn)，其他表面的加工穿插進(jìn)行，按先粗后精的順序，逐步達(dá)到零件要求的精度。具體的工序安排還應(yīng)注意:“基準(zhǔn)先行”。前一工序應(yīng)為后工序準(zhǔn)備基準(zhǔn)。首道加工工序是加工中心孔，為粗車(chē)外圓準(zhǔn)備好基準(zhǔn)，后續(xù)的工序也應(yīng)如此，如表5-1中工序11鉆通孔，之后加工兩端錐孔并配錐堵，接著用錐堵中心孔定位鉆大端軸向孔;工序20磨削莫氏錐孔，將基準(zhǔn)精度提高后作為加工花鍵、螺紋和外圓各表面的精基準(zhǔn);精加工后的外圓表面又作為莫氏錐孔終磨的精基準(zhǔn)。由此可以看出，整個(gè)工藝過(guò)程是貫穿“基準(zhǔn)先行”原則的。上一頁(yè)下一

9、頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工次要表面的安排。主軸上的鍵槽、花鍵、螺紋、橫向孔等都屬于次要表面，它們一般都安排在外圓的精車(chē)或粗磨之后加工。因?yàn)槿绻诰?chē)前就銑出鍵槽和花鍵，精車(chē)外圓時(shí)因斷續(xù)切削而產(chǎn)生振動(dòng)，既影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具。另外，鍵槽的深度也難以控制。但是也不宜放在外圓表面精磨之后，避免破壞主要表面已獲得的精度。主軸上的螺紋是配上螺母后用來(lái)調(diào)整軸承間隙或?qū)S承預(yù)緊的，要求螺母的端面與主軸軸線(xiàn)垂直，否則會(huì)使軸承歪斜產(chǎn)生回轉(zhuǎn)誤差，另外會(huì)使主軸承受彎曲應(yīng)力。這類(lèi)螺紋的要求較高，若安排在淬火前加工，會(huì)因淬火而產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。因此，螺紋加工必須安排在局部淬火之后，且其定位基準(zhǔn)應(yīng)與精磨外圓的定位基

10、準(zhǔn)相同，以保證其與外圓的同軸度要求。對(duì)于高精度主軸上需要淬硬的螺紋，則必須在外圓精磨后直接用螺紋磨床磨出。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工(4)主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題主軸外圓的車(chē)削。軸類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是階梯多、槽多、精度要求較高，它的粗加工和半精加工都采用車(chē)削。在小批量生產(chǎn)時(shí)，多在臥式車(chē)床上加工，生產(chǎn)效率低。大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用多刀加工或液壓仿形加工。多刀加工如圖5-4所示，一般在半自動(dòng)車(chē)床上進(jìn)行。多刀復(fù)合加工走刀距離縮短、調(diào)整軸向尺寸輔助時(shí)間減少，可提高生產(chǎn)率。但調(diào)整刀具花費(fèi)時(shí)間較多，而且切削力大，要求機(jī)床的功率和剛度也大。圖5-5所示是液壓仿形車(chē)削的示意圖。床鞍縱向進(jìn)給，通過(guò)觸頭隨樣件

11、4的形狀移動(dòng)，由液壓隨動(dòng)閥5使油缸6驅(qū)動(dòng)中滑板1跟隨觸頭動(dòng)作，從而車(chē)出工件的外圓輪廓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工此時(shí)，切削各階梯無(wú)需調(diào)整，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定。由于液壓仿形系統(tǒng)具有通用性，加工對(duì)象變化時(shí)，更換樣件就可適應(yīng)加工，所以這種方法多用于中、小批量生產(chǎn)。目前生產(chǎn)中用數(shù)控車(chē)床加工多階梯軸，不僅切削過(guò)程可自動(dòng)進(jìn)行，加工精度也高于液壓仿形(一般為0.01 mm)，而且只要改變數(shù)控程序和刀具即可適應(yīng)加工對(duì)象的變化，所以對(duì)大、小批量的生產(chǎn)均適用。車(chē)削加工中心則更具有復(fù)合加工能力及自動(dòng)換刀裝置，可采用工序高度集中的方式加工。例如，車(chē)完各外圓后，就可換切槽刀加工溝槽，還可以更換銑刀銑鍵槽或平

12、面、鉆孔、攻螺紋等，除中心孔加工和磨削外，其余大部分表面都有可能在一次裝夾中完成，使零件的生產(chǎn)周期大為縮短。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工中心孔的作用與修研方法實(shí)踐證明，中心孔的質(zhì)量對(duì)軸類(lèi)零件外圓的加工有很大影響。作為定位基準(zhǔn)，除了中心孔的位置會(huì)影響定位精度外，中心孔本身的圓度誤差將直接反映到工件上去。圖5-6所示為磨削外圓時(shí)中心孔不圓對(duì)工件的影響。受磨削力的作用，工件始終被推向一側(cè)，砂輪與頂尖保持不變的距離為a,因此，工件外圓的形狀就取決于中心孔的形狀。為了提高外圓表面的加工質(zhì)量，修研中心孔是重要手段之一。軸的精度要求越高，需要修研中心孔的次數(shù)就越多。常用的中心孔修研方法如圖5-7所示。

13、圖5-7(a)是用鑄鐵、油石或橡膠砂輪做成頂尖狀作為研具，然后再用尾架頂尖將工作夾持在研具與頂尖之間，在中心孔里加入少許潤(rùn)滑油，在卡盤(pán)高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，手持工件緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工該方法修研中心孔的質(zhì)量好、效率高、應(yīng)用較多，缺點(diǎn)是研具要經(jīng)常修正。另一種方法是用硬質(zhì)合金制成錐面上帶槽和刃帶的頂尖(如圖5-7(b)所示)修研，通過(guò)刃帶對(duì)中心孔的切削和擠壓作用提高中心孔的精度。這種方法生產(chǎn)率高，但質(zhì)量稍差。主軸莫氏錐孔的磨削。主軸錐孔對(duì)主軸支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)公差，是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，因此，磨削是關(guān)鍵工序。磨削主軸錐孔的專(zhuān)用夾具如圖5-8所示。夾具由底座、支架及浮動(dòng)夾頭三部分

14、組成。支架6固定在底座上，工件軸頸放在支架內(nèi)的V形體上定位，其軸線(xiàn)必須與磨頭中心等高，否則磨出的錐孔會(huì)產(chǎn)生雙曲線(xiàn)誤差。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工研具材料應(yīng)比工件軟，常用鑄鐵、青銅等制成，其形狀與工件形狀相適應(yīng)。研磨外圓時(shí)，研具為彈性套。手工研磨時(shí)，將工件裝在車(chē)床卡盤(pán)或頂尖上，由主軸帶動(dòng)低速旋轉(zhuǎn)，手持研具做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。手工研磨簡(jiǎn)單、方便，但工作量大、生產(chǎn)率低，研磨質(zhì)量與工人技術(shù)水平有關(guān)，一般適用于單件、小批生產(chǎn)。機(jī)械研磨在研磨機(jī)上進(jìn)行，適于批量生產(chǎn)。研磨的尺寸一般可達(dá)到IT6IT4級(jí)形狀精度(圓度為0.0030.001mm，表面粗糙度為Ra0.10.08m。因研磨余量極小(一般為0.0

15、050.003 mm，又沒(méi)有強(qiáng)制的運(yùn)動(dòng)約束，故不能提高工件的位置精度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工(2)超精加工超精加工是用細(xì)粒度的油石，以較小的壓力(約1.5 MPa)作用在工件表面上，并做3種運(yùn)動(dòng)(如圖5-9所示):工件低速轉(zhuǎn)動(dòng)、裝在磨頭上的油石沿工件軸向進(jìn)給和高速往復(fù)振動(dòng)。因此，磨粒在工件表面留下近似正弦曲線(xiàn)的復(fù)雜軌跡。在加工的初期，由于工件表面粗糙，只有少數(shù)的凸峰與油石接觸，比壓大，切削作用強(qiáng)烈;隨著凸峰逐漸磨平，接觸面積增大，比壓降低，切削作用逐漸減弱，而摩擦拋光作用漸強(qiáng);到最后，工件與油石之間形成液體摩擦的油膜，切削作用停止，完全是拋光作用。超精加工可獲得表面粗糙度Ra值為0

16、.080.01m，其加工余量為0.0050.025 mm ,但是它只能磨平工件表面的凸峰，不能糾正形狀和位置誤差。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一軸類(lèi)零件加工超精密磨削采用人造金剛石、立方氮化硼等超硬磨料，用等高的微刃進(jìn)行超微量切削;鏡面磨削的特點(diǎn)是用半鈍化的微刃對(duì)工件表面進(jìn)行摩擦、擠壓和拋光作用形成鏡面，最后進(jìn)行反復(fù)多次的無(wú)火花清磨。上一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工一、概述1.套類(lèi)零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套類(lèi)零件在機(jī)械產(chǎn)品中的應(yīng)用很廣，其主要作用是支撐運(yùn)動(dòng)軸，如軸承、鉆套、鏜套、氣缸套、液壓缸等，其結(jié)構(gòu)如圖5-11所示。套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:長(zhǎng)度大于直徑;主要由同軸度要求較高的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)表面組成;零件壁的厚度較

17、薄、易變形等。2.套類(lèi)零件的技術(shù)要求(1)孔的要求孔是套類(lèi)零件起支撐和導(dǎo)向作用最主要的表面，通常與運(yùn)動(dòng)著的軸、刀具或活塞等相配合。下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工(3)位置精度要求孔的位置精度有孔與外圓的同軸度以及端面對(duì)孔、外圓的垂直度，一般為0.010.05mm?？椎奈恢镁仁翘最?lèi)零件加工時(shí)要重點(diǎn)考慮和保證的。3.套類(lèi)零件的材料與毛坯套類(lèi)零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等制成，有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬結(jié)構(gòu)，即以離心鑄造法在鋼或鑄鐵壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料，既保證基體有一定的強(qiáng)度，又使工作表面具有減摩性，并節(jié)省了貴重的有色金屬。套筒的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)批量有關(guān)。孔徑小的套筒，一般

18、選擇熱軋鋼或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件?？讖酱蟮奶淄?，常選擇無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件或鍛件。大批量生產(chǎn)時(shí)，采用冷擠壓和粉末冶金等工藝，可節(jié)約材料和提高生產(chǎn)率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工二、套類(lèi)零件加工工藝分析1.套類(lèi)零件加工工藝過(guò)程長(zhǎng)套筒和短套筒的裝夾及加工方法有很大差別，圖5-12所示為一個(gè)短襯套，材料為鑄造錫青銅，中批生產(chǎn)。圖5-13所示是一個(gè)液壓缸的簡(jiǎn)圖，材料為20鋼，屬于長(zhǎng)套筒零件。兩工件的加工工藝分別列于表5-2和表5-3。2.套類(lèi)零件加工的工藝特點(diǎn)(1)保證套類(lèi)零件內(nèi)外圓同軸度的方法“一刀下”，即在一次裝夾中完成內(nèi)、外圓柱面和端面的終加工。這時(shí)工件內(nèi)外圓的同軸度及端面與內(nèi)孔的垂

19、直度主要取決于機(jī)床的幾何精度，而機(jī)床的幾何精度較高，因此，工件的位置精度高。但“一刀下”的加工，一般只適合于小型套類(lèi)零件的車(chē)削加工。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工先外圓后內(nèi)孔，即先終加工外圓，然后以外圓為精基準(zhǔn)最后加工孔。采用這種方法保證位置精度的關(guān)鍵，是必須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤(pán)、液性塑料定心夾具及經(jīng)過(guò)就地修磨的三爪自定心卡盤(pán)或就地車(chē)削的軟爪等。先內(nèi)孔后外圓。先終加工內(nèi)孔，再以孔為精基準(zhǔn)終加工外圓。這種方法由于所用的夾具(心軸)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定心精度高而得到廣泛應(yīng)用。與短套筒不同，加工長(zhǎng)套筒外圓時(shí)，一般以?xún)啥隧敾蛞粖A一頂(一頭夾緊、一頭用尾架頂尖頂)定位，而加工內(nèi)孔時(shí)，采用一夾

20、一托(一頭夾緊、一頭用中心架托)。位置精度要求高時(shí)，要互為基準(zhǔn)反復(fù)多次加工，與空心主軸的工藝過(guò)程有類(lèi)似之處。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工減少熱處理變形的影響。一般將熱處理安排在粗、精加工之間，使熱處理變形在精加工中得到糾正。(3)套筒孔加工的幾種工藝方法深孔加工。一般將孔的長(zhǎng)度L與直徑D之比L/D 5的孔稱(chēng)為深孔。深孔加工時(shí)因刀具剛性差使孔的軸線(xiàn)易歪斜，并且因刀具的散熱差、排屑難，給加工帶來(lái)困難。為此，深孔加工一般采用工件旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)減輕軸線(xiàn)歪斜問(wèn)題，并采用強(qiáng)制冷卻和排屑。深孔鉆削:深孔鉆削是深孔加工的基本方法，單件小批生產(chǎn)時(shí)，常采用接長(zhǎng)的麻花鉆在臥式車(chē)床上進(jìn)行。為了排屑和冷卻刀具，鉆孔

21、每進(jìn)給一小段距離就要退出一次。鉆頭的頻繁進(jìn)退既會(huì)影響鉆孔效率，又會(huì)增加勞動(dòng)強(qiáng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工在成批生產(chǎn)中的深孔鉆削，常采用深孔鉆頭在深孔鉆床上進(jìn)行。深孔鏜削:經(jīng)過(guò)鉆削的深孔，當(dāng)需要進(jìn)一步提高精度和減小表面粗糙度值時(shí)，還可進(jìn)行深孔鏜削。深孔鏜仍在深孔鉆床上進(jìn)行。 孔的珩磨。珩磨屬于孔的光整加工方法之一，其工作原理如圖5-15所示。珩磨所用的磨具是由幾塊粒度細(xì)的磨料(油石)組成的珩磨頭。珩磨頭的油石有3種運(yùn)動(dòng)(如圖5-15(a)所示)，即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、加壓力的徑向運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是珩磨的主體運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)使油石的磨粒在孔表面上的切削軌跡成為交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋

22、(如圖5-15(b)所示)，珩磨過(guò)程中油石逐步徑向加壓，當(dāng)珩到要求的孔徑時(shí)，壓力為零，珩磨停止。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二套類(lèi)零件加工珩磨在精磨孔之后進(jìn)行，油石與孔壁接觸面積大，磨粒的切削負(fù)荷很小，切削速度又遠(yuǎn)比普通磨削低，所以發(fā)熱小，不易燒傷孔的表面，并能獲得很高的形狀精度。珩磨的公差尺寸精度可達(dá)IT6級(jí)，圓度和圓柱度可達(dá)0.0030.005 mm，表面粗糙度為Ra0.40.05m ,甚至可達(dá)Ra0.01m的鏡面，其交叉網(wǎng)紋表面有利于貯存潤(rùn)滑液，這尤其適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)孔?？椎臐L壓。在精鏜孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行滾壓加工，精度可控制在0.01 mm內(nèi)，表面粗糙度值Ra0.2m或更小，工件表面因加工硬

23、化而提高了耐磨性，生產(chǎn)效率高。上一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工一、概述1.箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)件，其功用是將軸、軸承、齒輪等傳動(dòng)件按一定的相互關(guān)系連接成一個(gè)整體，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能、精度和使用壽命。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，呈封閉或半封閉形，且壁薄、厚不均勻。箱體上面大都孔多，其尺寸、形狀和相互位置精度要求都比較高。2.箱體零件的主要技術(shù)要求(1)孔的精度支撐孔是箱體上的重要表面，為保證軸的回轉(zhuǎn)精度和支撐剛度，應(yīng)提高孔與軸承配合精度，其尺寸公差為IT6IT7，形狀誤差不應(yīng)超過(guò)孔徑尺寸公差的一半，嚴(yán)格的可另行規(guī)定。下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體

24、類(lèi)零件加工(2)孔與孔的位置精度同軸線(xiàn)上各孔不同軸或孔與端面不垂直，裝配后會(huì)使軸歪斜，造成軸回轉(zhuǎn)時(shí)的徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，加劇軸承的磨損。同軸線(xiàn)上支撐孔的同軸度一般為0.010.03mm。各平行孔之間軸線(xiàn)的不平行，則會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。支撐孔之間的平行度為0.030.06mm，中心距公差一般為士(0.020.08)mm 。 (3)孔和平面的位置精度各支撐孔與裝配基面間的距離尺寸及相互位置精度也是影響機(jī)器與設(shè)備的使用性能和工作精度的重要因素。一般支撐孔與裝配基面間的平行度為0.030.1 mm。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工(4)主要平面的精度箱體裝配基面、定位基面的平面度與表面粗糙度直

25、接影響箱體安裝時(shí)的位置精度及加工中的定位精度，影響機(jī)器的接觸精度和有關(guān)的使用性能。其平面度一般為0.020.1mm 。主要平面間的平行度、垂直度為300 : (0.020.1)mm 。(5)表面粗糙度重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響結(jié)合面的配合性質(zhì)或接觸剛度，一般要求主要軸孔的表面粗糙度為Ra0.80.4m，裝配基面或定位基面為Ra3.20.8m，其余各表面為Ra12.51.6m。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工3.箱體的材料及毛坯箱體的材料一般采用鑄鐵，或選用HT150350，常用HT200 ,因?yàn)橄潴w零件形狀比較復(fù)雜，而鑄鐵容易成型，且具有良好的切削性、吸振性和耐磨性。結(jié)構(gòu)小而負(fù)荷大

26、的箱體可采用鑄鋼件，其成本將比灰鑄鐵件高出許多。一般的箱體鑄件為消除內(nèi)應(yīng)力要進(jìn)行一次時(shí)效處理，重要鑄件要增加一次時(shí)效，以進(jìn)一步提高箱體加工精度的穩(wěn)定性。鑄鐵毛坯在單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般采用木模手工造型，毛坯精度較低，余量大;在大批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當(dāng)減小。單件小批生產(chǎn)孔徑大于50 mm、成批生產(chǎn)大于30 mm的孔，一般都鑄出底孔，以減少加工余量。鋁合金箱體常用壓鑄制造，毛坯精度很高、余量很小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工二、箱體加工的工藝過(guò)程箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形式多樣，其主要加工面為孔和平面。因此，應(yīng)主要圍繞這些加工面和具體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)制定工藝過(guò)程

27、。下面就車(chē)床主軸箱的加工過(guò)程分析其工藝特點(diǎn)。1.主軸箱的加工工藝過(guò)程圖5-16所示為某車(chē)床主軸箱簡(jiǎn)圖，材料為HT200，大批生產(chǎn)時(shí)的工藝過(guò)程見(jiàn)表5-4。 2.主軸箱加工的工藝特點(diǎn)(1)加工階段的劃分箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，并存有鑄造內(nèi)應(yīng)力。箱體零件不僅有較高的精度要求，還要求加工精度的穩(wěn)定性好。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工因此，擬訂箱體加工工藝時(shí)，要?jiǎng)澐旨庸るA段，以減少內(nèi)應(yīng)力和熱變形對(duì)加工精度的影響。劃分階段后還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，采取措施，以避免更大浪費(fèi)。在表5-4中，工序48為粗加工階段，通過(guò)時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力后，再進(jìn)行主要表面的半精加工和精加工，加工余量較小的次要表面安排在外

28、表面精加工之前進(jìn)行。箱體零件一般裝夾比較費(fèi)時(shí)，粗、精加工分開(kāi)后，必然要分幾次裝夾，這對(duì)于小批量生產(chǎn)或用加工中心機(jī)床的加工來(lái)說(shuō)顯得很不經(jīng)濟(jì)。這時(shí)，也可以把粗、精加工安排在一個(gè)工序內(nèi)，將粗、精加工工步分開(kāi)，同時(shí)采取相應(yīng)的工藝措施，如在粗加工后將工件松開(kāi)一點(diǎn)，然后再用較小的夾緊力夾緊工件，使工件因夾緊力而產(chǎn)生的彈性變形在精加工之前得以恢復(fù);減少切削用量、增加走刀次數(shù)、減少切削力和切削熱的影響等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工(2)加工順序?yàn)椤跋让婧罂住卑才畔潴w零件的加工順序時(shí)，要遵循“先面后孔”的原則，以較精確的平面定位來(lái)加工孔。其理由為:一是孔比平面難加工，先加工面就為加工孔提供了穩(wěn)定可靠的

29、基準(zhǔn)，還能使孔的加工余量均勻;二是加工平面時(shí)切除了孔端面上的不平和夾砂等缺陷，減少了刀具的引偏和崩刃。 (3)箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇箱體的加工工藝隨生產(chǎn)批量的不同有很大差異，定位基準(zhǔn)的選擇也不相同。粗基準(zhǔn)的選擇。當(dāng)批量較大時(shí)，應(yīng)先以箱體毛坯的主要支撐孔作為粗基準(zhǔn)，直接在夾具上定位。采用的夾具如圖5-17所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工工件先放在預(yù)定位支撐1, 4上，箱體側(cè)面緊靠側(cè)支撐7，操縱液壓手柄控制兩短軸6插入主軸孔兩端，兩短軸6上各有3個(gè)活動(dòng)短柱8，分別頂在主軸孔的毛面上，實(shí)現(xiàn)了主軸孔的預(yù)定位，同時(shí)工件被抬起，脫離了預(yù)定位支撐。為了限制工件繞兩短軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，需調(diào)節(jié)兩可調(diào)支撐

30、3(位于前部)，并用校正板校正軸孔的位置，將輔助支撐2(位于后部)調(diào)整到與箱體底面接觸，再將液壓控制的兩壓塊5伸入兩端孔內(nèi)壓緊工件，完成工件的裝夾。如果箱體零件是單件小批生產(chǎn)，由于毛坯的精度較低，不宜直接用夾具定位裝夾，而常采用劃線(xiàn)找正裝夾。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工精基準(zhǔn)的選擇。大批量生產(chǎn)時(shí)，在大多數(shù)工序中，以頂面及兩個(gè)工藝孔作為定位基準(zhǔn)，符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，這時(shí)箱體口朝下(如圖5-18所示)，其優(yōu)點(diǎn)是采用了統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，各工序夾具結(jié)構(gòu)類(lèi)似，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單;當(dāng)工件兩壁的孔跨距大，需要增加中間導(dǎo)向支撐時(shí)，支撐架可以很方便地固定在夾具體上。這種定位方式的缺點(diǎn)是基準(zhǔn)不重合，由于箱體頂

31、面不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，存在基準(zhǔn)不重合誤差，精度不易保證;另外，由于箱口朝下，加工時(shí)無(wú)法觀察加工情況和測(cè)量加工尺寸，也不便調(diào)整刀具。單件、小批生產(chǎn)時(shí)一般用裝配基準(zhǔn)即箱體底面作定位基準(zhǔn)，裝夾時(shí)箱口朝上，其優(yōu)點(diǎn)是基準(zhǔn)重合，定位精度高，裝夾可靠，加工過(guò)程中便于觀察、測(cè)量和調(diào)整。其缺點(diǎn)是當(dāng)需要增加中間導(dǎo)向支撐時(shí)，就帶來(lái)很大麻煩。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工由于箱底是封閉的，中間支撐只能用圖5-19所示的吊架從箱體頂面的開(kāi)口處伸入箱體內(nèi)。因每加工一個(gè)零件吊架需裝卸一次，所需輔助時(shí)間多，且吊架的剛性差，制造和安裝精度也不可能很高，影響了箱體的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。(4)箱體的孔系加工箱體上一系列有相互位置精度

32、要求的孔稱(chēng)為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫?、同軸孔系和交叉孔系。保證孔系的位置精度是箱體加工的關(guān)鍵。由于箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，孔系的加工方法大多采用鏜孔。對(duì)于平行孔系，主要保證各孔軸線(xiàn)的平行度和孔距精度。根據(jù)箱體的生產(chǎn)批量和精度要求的不同，有以下幾種加工方法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工a.找正法。這是靠工人在通用機(jī)床(鏜床、銑床)上利用輔助工具來(lái)找正要加工孔的正確位置的加工方法。加工前按照?qǐng)D紙要求在箱體毛坯上劃出各孔的加工位置線(xiàn)，然后按劃好的線(xiàn)調(diào)整加工。此法劃線(xiàn)和找正時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)率低，加工出來(lái)的孔距精度也一般在0.51 mm左右。若再結(jié)合試切法，經(jīng)過(guò)幾次測(cè)量、調(diào)整，可達(dá)到較高的孔距精度，但加工

33、時(shí)間較長(zhǎng)。用樣板或塊規(guī)找正有可能獲得較高的孔距精度，但對(duì)操作者的技術(shù)要求很高，所需的輔助時(shí)間也較多。找正法所需設(shè)備簡(jiǎn)單，適于單件、小批生產(chǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工b.鏜模法。鏜模法是用鏜床夾具來(lái)加工的方法。使用鏜模來(lái)加工孔系，孔的位置精度完全由鏜模決定，與機(jī)床的精度無(wú)關(guān)，加工時(shí)的剛性好，生產(chǎn)率高。在大批量生產(chǎn)時(shí)，還可在組合機(jī)床上進(jìn)行多軸、多刀以及多方向加工。用鏜模法加工的孔距精度在0.1 mm左右，加工質(zhì)量比較穩(wěn)定。因?yàn)殓M模成本高，故一般用于成批生產(chǎn)。c.坐標(biāo)法。在坐標(biāo)鏜床上加工孔系的方法。此法先將箱體加工孔的孔距尺寸換算成為兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)尺寸，然后按此坐標(biāo)尺寸精確地調(diào)整機(jī)床

34、主軸與工件的相對(duì)位置，加工出平行孔系。根據(jù)坐標(biāo)鏜床上坐標(biāo)讀數(shù)精度不同，坐標(biāo)法能達(dá)到的孔距精度在0.05005 mm，精度較高，但生產(chǎn)率低，適用于單件、小批生產(chǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工d.數(shù)控法。數(shù)控法的加工原理源于坐標(biāo)法。將加工要求編成指令程序，由數(shù)控系統(tǒng)按指令完成加工，精度和生產(chǎn)率大大提高，當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，只要改變程序，即可令機(jī)床按新的程序工作，適合各種生產(chǎn)類(lèi)型。數(shù)控法加工一般在數(shù)控銑鏜床或銑鏜加工中心上進(jìn)行，能保證孔距精度為士0.01 mm。對(duì)于同軸孔系，主要保證各同軸孔的同軸度成批生產(chǎn)時(shí)，同軸度幾乎都是由鏜模來(lái)保證，單件、小批生產(chǎn)時(shí)，其同軸度可用下面幾種方法保證。a.利用

35、已加工孔作支撐導(dǎo)向如圖5-20所示，當(dāng)箱體前壁上的孔加工好后，在孔內(nèi)裝一導(dǎo)向套，支撐和導(dǎo)引鏜桿加工后壁上的孔。此法適于加工箱壁較近的同軸孔。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)三箱體類(lèi)零件加工b.利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支撐導(dǎo)向鏜桿在主軸箱和后立柱之間兩端支撐，剛性提高，但鏜桿要長(zhǎng)，調(diào)整麻煩，只適用于大型箱體加工。c.采用調(diào)頭鏜。當(dāng)箱體壁相距較遠(yuǎn)時(shí)，可采用調(diào)頭鏜。工件在一次裝夾，鏜好一端后將工作臺(tái)回轉(zhuǎn)1800，調(diào)整工作臺(tái)位置，使已加工孔與鏜床主軸同軸然后再加工孔。對(duì)于交叉孔系，主要保證各孔軸線(xiàn)的交叉角度(多為900)。成批生產(chǎn)時(shí)，交叉角都是由鏜模來(lái)保證，單件、小批生產(chǎn)時(shí)，用鏜床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)角來(lái)保證。上一頁(yè)返

36、回任務(wù)四圓柱齒輪加工一、概述齒輪是變速機(jī)構(gòu)中最常用的零件之一，其功用是傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。1.圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪由齒圈和輪體兩部分組成，在齒圈上切出直齒、斜齒等齒形，而輪體的結(jié)構(gòu)可以是實(shí)心軸或帶孔的盤(pán)。由于齒輪輪體的結(jié)構(gòu)形狀直接影響齒輪的工藝性，所以，齒輪多以輪體的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分類(lèi)，如圖5-21所示。圖5-21中的扇形齒輪屬于齒圈不完整的齒輪，齒條是齒圈半徑無(wú)限大的齒輪。各種結(jié)構(gòu)形式的齒輪中，以盤(pán)類(lèi)齒輪的應(yīng)用最廣。一個(gè)圓柱齒輪可以有一個(gè)或多個(gè)齒圈。多齒圈的齒輪結(jié)構(gòu)有時(shí)會(huì)妨礙加工，這時(shí)可將齒輪做成幾個(gè)單齒圈齒輪的組合結(jié)構(gòu)。下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工2.圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T100

37、95-2001規(guī)定齒輪及齒輪副有12個(gè)精度等級(jí)，其中1, 2級(jí)為尚待開(kāi)發(fā)的超高精度等級(jí)，通常稱(chēng)3, 4級(jí)為超高精度，5, 6級(jí)為精密級(jí)，7, 8級(jí)為普通級(jí)，912級(jí)為低精度級(jí)。圓柱齒輪的傳動(dòng)精度包括以下4個(gè)方面:(1)運(yùn)動(dòng)精度所規(guī)定的是傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。要求齒輪能準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比恒定，即在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)角誤差不超過(guò)一定范圍。(2)工作平穩(wěn)性要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)和噪聲要小。這就要求限制齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，也就是要限制短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工(3)接觸精度為保證齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中齒面所受載荷分布的均勻性，要求齒輪工作時(shí)齒面接觸均勻，并且保證有一定

38、的接觸面積和符合要求的接觸位置，以免因載荷不均勻使接觸應(yīng)力過(guò)大，引起輪齒過(guò)早局部磨損或折斷。(4)齒側(cè)間隙在齒輪運(yùn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反一側(cè)的非工作齒面間應(yīng)留有一定間隙，以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑油，減少磨損，齒側(cè)間隙還可以補(bǔ)償齒輪的誤差和變形，以防止發(fā)生卡死或齒面燒灼現(xiàn)象。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工3.齒輪的材料、熱處理與毛坯(1)齒輪的材料與熱處理齒輪的材料應(yīng)根據(jù)其用途和工作條件來(lái)選擇。一般齒輪常選用45鋼或中、低碳合金鋼，如20Cr, 40Cr, 20CrMnTi等;低速重載的齒輪傳動(dòng)，齒易折斷又易磨損，應(yīng)選用綜合力學(xué)性能好、齒面硬度也高的材料，如18CrMnTi滲碳淬火;速度較高的傳動(dòng)齒輪，齒面易

39、產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕，所以齒面硬度要高，可用38 CrMoAI滲氮;非傳力齒輪可以用不淬火鋼、鑄鐵、夾布膠木或尼龍等材料。齒輪毛坯一般安排正火處理，中碳鋼可在齒坯粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理，齒形加工后根據(jù)需要安排齒面高頻感應(yīng)加熱淬火、滲碳淬火或滲氮處理。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工(2)齒輪的毛坯齒輪的毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求不高的齒輪。當(dāng)齒輪要求強(qiáng)度高、耐磨及耐沖擊時(shí)，多用鍛件。直徑大于400600 mm的齒輪，常用鑄造齒坯。為了減少機(jī)械加工量，對(duì)大尺寸、低精度的齒輪，可以直接鑄出輪齒;對(duì)于小尺寸、形狀復(fù)雜的齒輪，可采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造、粉末冶

40、金、熱軋和冷擠等新工藝制造出具有輪齒的齒坯。二、圓柱齒輪的加工工藝1.圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程齒輪加工的工藝路線(xiàn)應(yīng)根據(jù)齒輪材質(zhì)和熱處理要求、齒輪結(jié)構(gòu)及尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)批量和工廠(chǎng)的生產(chǎn)條件而定。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工一般可歸納成如下的工藝路線(xiàn)。毛坯制造齒坯熱處理齒坯加工檢驗(yàn)齒形加工齒端加工齒面熱處理精基準(zhǔn)修正齒形精加工一檢驗(yàn)。圖5-22所示為一雙聯(lián)齒輪，材料為40Cr，齒面高頻淬火，精度為5級(jí)，齒部熱處理;52HRC。其加工工藝過(guò)程如表5-5所示。2.圓柱齒輪加工的工藝特點(diǎn)(1)定位基準(zhǔn)選擇齒輪的內(nèi)孔是齒圈的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和齒輪的裝配基準(zhǔn)。應(yīng)盡量用內(nèi)孔作為齒輪加工的定位基準(zhǔn)。對(duì)于帶孔

41、齒輪，一般選擇內(nèi)孔和一個(gè)端面作為定位基準(zhǔn)，表5-5中從工序5開(kāi)始就一直以花鍵孔和一端面作定位基準(zhǔn)。對(duì)于小直徑軸齒輪，可采用兩端的中心孔作統(tǒng)一的定位基準(zhǔn);對(duì)于大直徑的軸齒輪，通常以支撐軸頸和一個(gè)較大的端面定位。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工定位基準(zhǔn)的精度對(duì)齒輪的加工精度，尤其對(duì)齒輪的齒圈徑向圓跳動(dòng)和齒向精度影響很大，而提高定位基準(zhǔn)的精度并不困難，因此，實(shí)踐中常壓縮標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的齒坯公差，來(lái)提高齒輪的加工精度。(2)齒坯加工齒輪的加工分兩部分，即齒坯加工和齒形加工。齒坯加工的內(nèi)容包括:齒坯的端面、孔(帶孔齒輪)、中心孔(軸齒輪)以及外圓加工。齒坯內(nèi)孔的加工主要采用以下3種方案:鉆-打-鉸。鉆-打-

42、拉-磨。鏜-拉-磨。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工齒坯外圓和端面主要采用車(chē)削加工。大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用高生產(chǎn)率的機(jī)床加工齒坯;單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般采用臥式車(chē)床加工齒坯。但必須注意內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面的精加工應(yīng)在一次安裝內(nèi)完成，并在基準(zhǔn)端面上作記號(hào)。(3)齒形加工齒形加工是整個(gè)齒輪加工的關(guān)鍵工序。齒形加工方案主要取決于齒輪精度、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)類(lèi)型、齒輪熱處理及工廠(chǎng)的現(xiàn)有生產(chǎn)條件。常用的齒形加工方案如下: 9級(jí)精度以下齒輪。單件、小批生產(chǎn)時(shí)可采用銑齒。8級(jí)精度以下的齒輪。調(diào)質(zhì)齒輪用滾齒或插齒加工。對(duì)于淬硬齒輪可采用滾齒或插齒-齒端加工-淬火-校正孔的加工方案。但在淬火前齒形加工的精度應(yīng)提高一級(jí)。上一頁(yè)下

43、一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工67級(jí)精度齒輪。對(duì)于淬硬齒輪可采用:滾(或插)齒-齒端加工-剃齒-表面淬火-校正-一珩齒。如齒面不需淬硬，則上述工藝路線(xiàn)到剃齒為止。這種方案生產(chǎn)率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低，適于成批或大量生產(chǎn)齒輪。5級(jí)精度以上齒輪。一般采用粗滾齒-精滾齒-齒端加工-淬火-校正基準(zhǔn)-粗磨齒-精磨齒。磨齒是目前齒形加工中精度最高、表面粗糙度值最小的一種加工方法。但一般的磨齒方法生產(chǎn)率低，成本高。(4)齒端加工齒端的加工方式有:倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺。經(jīng)齒端加工后的齒輪，在沿軸向移動(dòng)換擋時(shí)容易嚙合，特別是倒尖后的齒輪，可以在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中換擋變速(如用于汽車(chē)變速箱中的齒輪)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

44、任務(wù)四圓柱齒輪加工倒棱后齒端去掉了銳邊，可避免在熱處理時(shí)因應(yīng)力集中而產(chǎn)生微裂紋。齒端倒圓因其相對(duì)較方便而應(yīng)用最多。(5)精基準(zhǔn)的修整齒輪淬火后其內(nèi)孔常發(fā)生變形，內(nèi)徑可縮小0.010.05mm，為保證齒形精加工質(zhì)量需要對(duì)基準(zhǔn)孔進(jìn)行修整。修整的方案一般采取推孔或磨孔。三、圓柱齒輪齒形的加工方法1.成型法加工齒形用與齒輪齒槽形狀完成相符的成型刀具加工出齒形的方法稱(chēng)為成型加工法。常用的方法有銑齒和拉齒等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工銑刀每次進(jìn)給只能加工出齒輪的一個(gè)齒槽，然后按齒輪的齒數(shù)進(jìn)行分度，再加工下一個(gè)齒槽。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是所用刀具和機(jī)床的機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是:同一模數(shù)的齒輪只要齒數(shù)不同齒

45、形曲線(xiàn)就不同，若要加工出準(zhǔn)確的齒形，就要備有數(shù)量很多的成型刀具，這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。通常情況下，工具廠(chǎng)供應(yīng)的齒輪銑刀，每種模數(shù)只有8把或巧把刀具，每種刀具適用加工一定齒數(shù)范圍的一組齒輪。每把刀具的齒形曲線(xiàn)是按其加工范圍內(nèi)的最小齒數(shù)制造的，當(dāng)用于加工其他齒數(shù)的齒輪時(shí)，均存在不同程度的尺寸誤差。同時(shí)由于分度裝置的誤差，銑齒加工的精度等級(jí)只能達(dá)到910級(jí)，生產(chǎn)率不高，常用于單件、小批生產(chǎn)及修配業(yè)中。拉齒一般用于加工內(nèi)齒輪，其特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，但拉刀的成本很高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工2.展成法加工齒形展成法加工齒形是利用齒輪嚙合的原理，將刀具和工件模擬成一對(duì)齒輪副做嚙合運(yùn)動(dòng)(即展成運(yùn)動(dòng))，在運(yùn)

46、動(dòng)過(guò)程中把齒坯切成齒形的。常見(jiàn)的展成法加工有插齒、滾齒，剃齒、珩齒和磨齒等，其中插齒和滾齒是齒形的粗加工方法，后幾種都是齒形的精加工方法。(1)插齒插齒的加工原理。插齒的加工原理類(lèi)似于一對(duì)軸線(xiàn)平行的圓柱齒輪嚙合，其中一個(gè)是齒坯，另一個(gè)是在端面磨有前角，齒頂與齒側(cè)均磨有后角的齒輪，如圖5-23(a)所示。在加工過(guò)程中，刀具每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，僅切出齒槽很小的一部分，工件齒槽的齒形曲線(xiàn)是由插齒刀刃多次切削包絡(luò)線(xiàn)形成的，如圖5-23(b)所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工插齒的加工質(zhì)量。插齒的齒形精度高，這是因?yàn)椴妪X刀本身的齒形精度高，加之插齒時(shí)的圓周進(jìn)給量很小(可以任意調(diào)節(jié))，使形成的包絡(luò)線(xiàn)密度

47、高，因而插齒加工的齒形精度較高，同時(shí)這也使齒面的表面粗糙度值比較小。插齒的運(yùn)動(dòng)精度稍差，這是由于插齒刀的齒距累積誤差將直接傳遞給工件所致。另外，機(jī)床傳動(dòng)鏈的誤差(特別是分度蝸輪的誤差)也會(huì)直接造成工件的齒距誤差。插齒的齒向誤差取決于插齒機(jī)主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平行度，由于插齒刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻繁，主軸與套筒磨損大，易造成齒輪的齒向誤差。插齒加工的齒輪精度等級(jí)通常為79級(jí)，最高可達(dá)6級(jí)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)四圓柱齒輪加工插齒的生產(chǎn)率。在切削大模數(shù)齒輪時(shí)，插齒速度受插齒刀主軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性和機(jī)床剛性的限制，切削過(guò)程又有空行程的損失，故生產(chǎn)效率比滾齒低。但在加工小模數(shù)、多齒、寬度較小的齒輪時(shí)，插齒的生產(chǎn)率卻高于滾齒。插齒的應(yīng)用。插齒能加工外嚙合齒輪，對(duì)加工齒圈軸向距離很小的多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪、齒條、扇形齒輪等有優(yōu)勢(shì)，但不宜加工斜齒輪。(2)滾齒加工原理。利用一對(duì)圓柱螺旋齒輪的嚙合(如圖5-24所示)原理。滾刀相當(dāng)于一個(gè)齒數(shù)很少(單頭滾