第4章-典型零件加工課件

第4章典型零件加工與加工方法1ppt課件第4章典型零件加工與加工方法1ppt課件學習要求1.掌握軸類零件、箱體零件的加工工藝過程安排及各種加工方法的選擇；2.能合理進行一般軸類零件、箱體零件加工工序的安排；3.能合理選擇定位基準和工藝裝備。第4章學習要求2ppt課件學習要求第4章學習要求2ppt課軸類零件的加工3ppt課件軸類零件的加工3ppt課件一、軸類零件加工1．軸類零件的功用、特點及分類軸類零件的功用支撐傳動零件；承受載荷；傳遞扭矩。軸類零件的特點長度大于直徑；加工表面為內外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；有一定的回轉精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工4ppt課件一、軸類零件加工1．軸類零件的功用、特點及分類第4章第1節(jié)－軸類零件的分類光滑軸a；階梯軸d；空心軸b；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工5ppt課件軸類零件的分類第4章第1節(jié)－軸類零件的加工5ppt課件軸類零件的技術要求尺寸精度軸類零件的支承軸頸一般與軸承相互配合，是軸類零件的主要表面,它影響軸的旋轉精度與工作狀態(tài)。通常對其尺寸精度要求較高，為IT5-IT7；裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可低一些,為IT6—IT9。形狀精度軸類零件的形狀精度主要是指支承軸頸的圓度、圓柱度,一般應將其限制在尺寸公差范圍內,對精度要求高的軸,應在圖樣上標注其公差位置精度要求：保證配合軸頸(裝配傳動件的軸頸)相對支承軸頸(裝配軸承的軸頸)的同軸度或跳動量。作用：它會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度。普通精度軸的配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動,一般規(guī)定為0.01-0.03mm,高精度軸為0.001-0.005mm。表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸頸的表面粗糙度Ra值為2.5-0.63μm，與軸承相配合的支承軸頸的表面粗糙度Ra值為0.63-0.16μm。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工6ppt課件軸類零件的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工6ppt課軸類零件的材料、毛坯及熱處理軸類零件的材料軸類零件應根據不同工作條件和使用要求選用不同的材料和不同的熱處理,以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。常用45,較高40Cr,GCr15,65Mn

分析

45號是一般軸類零件常用的材料,經過調質可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強度和韌性等綜合力學性能重要表面經局部淬火后再回火,表面硬度可達45-52HRC。

40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸，這類鋼經調質和表面淬火處理后,具有較高的綜合力學性能。

軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn可制造較高精度的軸,這類鋼經調質和表面高頻感應加熱淬火后再回火,表面硬度可達50-58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和耐磨性。對高轉速、重載荷等條件下下工作的軸，要選用20CrMoTi、20Mn2B等低碳合金鋼或38CrMoAL中碳合金滲氮鋼，低碳合金經正火和滲碳淬火處理后可獲得很高的表面硬度、較軟的芯部,耐沖擊韌性好，缺點是熱處理變形較大;而對于滲氮鋼，由于滲氮溫度比淬火低,經調質和表面滲氮后,變形很小而硬度卻很高具有很好的耐磨性和耐疲勞強度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工7ppt課件軸類零件的材料、毛坯及熱處理第4章第1節(jié)－軸類零件的加工軸類零件的毛坯軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件，只有某些大型或結構復雜的軸（如曲軸），在質量允許時才采用鑄件。

分析：由于毛坯經過加熱鍛造后，能使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，可獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度，所以除光軸、直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷拉棒料外，一般比較重要的軸大都采用鍛件,這樣既可改變力性能,又能節(jié)約材料、減少機械加工量。根據生產規(guī)模的大小,毛坯的鍛造方式自由鍛和模鍛兩種。自由鍛設備簡單、容易投產,但所鍛毛坯精度較差、加工余量小、生產率高，可以鍛造形狀復雜的毛坯，但模鍛需昂貴的設備和專用鍛模，所以只適用于大批量生產。另外，對于一些大型軸類零件，如低速船用柴油機曲軸，還可采用組合毛坯，即將軸預先分成幾毛坯，經各自鍛造后再采用紅套等過盈連接方法拼成整體毛坯。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工8ppt課件軸類零件的毛坯第4章第1節(jié)－軸類零件的加工8ppt課件一、軸類零件加工軸類零件的熱處理常用熱處理：正火、退火(高碳鋼):粗加工前,細化晶粒,消除應力,降低硬度,改善加工

調質：粗加工前(余量小)后(余量大),綜合性能；

淬火：精加工前。

分析：軸質量除與所選鋼材種類有關外，還與熱處理有關。軸的鍛造毛坯在機械加工之前,均需進行正火或退火處理(碳的質量分數(shù)大于0.7﹪的碳鋼和合金鋼),使鋼材的晶粒細化(或球化),以消除鍛造后的殘余應力,降低毛坯硬度,改善切削加工性能。凡要求局部表面淬火發(fā)提高耐磨性的軸,須在淬火前安排調質處理(有的采用正火)。當毛坯加工余量較大時，調質放在粗車之后，半精車之前，使粗加工產生的殘余應力能在調質時消除；當毛坯余量較小時，調質可安排在粗車之前進行。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工9ppt課件一、軸類零件加工軸類零件的熱處理第4章第1節(jié)－軸類零件的加一、軸類零件加工

表面淬火一般放在精加工之前,可保證淬火引起的局部變形在精加工中得到糾正。

對于精度要求較高的軸，在局部淬火和粗磨之后，還需安排低溫時效處理，以消除淬火及磨削中產生的殘余應力和殘余奧氏體，控制尺寸穩(wěn)定；對于整體淬火的精密主軸,在淬火粗磨后,要經過較長時間的低溫時效處理；對于精度更高的主軸，在淬火之后,還要進行定性處理,定性處理一般采用冰冷處理方法，以進一步消除加工應力，保持主軸精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工10ppt課件一、軸類零件加工表面淬火一般放在精加工之前,可保證淬火引起定位基準的選擇

最常用兩中心孔：設計基準—基準重合一次安裝中能多加工—基準統(tǒng)一；（錐堵或錐堵心軸）：盡量減少更換次數(shù)；

支承軸頸定位：基準重合—磨錐孔—保證相互位置精度；中心孔和支承軸頸：互為基準、反復加工的原則；

工藝過程實質：定位基準的準備和轉換的過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工11ppt課件定位基準的選擇第4章第1節(jié)－軸類零件的加工11ppt課件2．軸類零件的加工工藝過程與工藝分析－主軸的加工分析車床主軸的結構特點既是階梯軸，又是空心軸；是長徑比小于12的剛性軸不但傳遞旋轉運動和扭矩，而且是工件或刀具回轉精度的基礎主要加工表面有內外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結合孔等機械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削特別值得注意的工藝問題有：定位基準的選擇；加工順序的安排；深孔加工；熱處理變形。車床主軸的功用承受扭轉力矩；承受彎曲力矩；保證回轉運動精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工12ppt課件2．軸類零件的加工工藝過程與工藝分析第4章第1節(jié)－軸類零件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工13ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工13ppt課件車床主軸的設計要求總體性要求扭轉和彎曲剛度高；回轉精度高（徑向圓跳動、端面圓跳動、回轉軸線穩(wěn)定）；制造精度高：結構尺寸及動態(tài)特性要好；主軸本身及其軸承精度高；軸承的結構和潤滑；齒輪的布置；固定件的平衡等。主軸結構的設計要求：合理的結構設計；足夠的剛度；有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質量；足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性足夠的抗疲勞強度第4章第1節(jié)－軸類零件的加工14ppt課件車床主軸的設計要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工14ppt課車床主軸技術條件的分析主軸支承軸頸的技術要求支承軸頸是主軸的裝配基準，其精度直接影響主軸的回轉精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設計基準，有嚴格的位置要求；支承軸頸為三支承結構，并且跨度大；支承軸頸采用錐面(1：12)結構,接觸率≥70%,可用來調整軸承間隙；中間支承為IT5-IT6，粗糙度Ra≤0.63μm；支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳動為0.005mm；其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺寸公差，高精度者為5-10%；軸頸與有關表面的同軸度誤差應很小。主軸工作表面（錐孔）的技術要求用來安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面；對錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應與支承軸頸同軸；錐孔對軸頸的徑向圓跳動近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率≥70%，粗糙度Ra≤0.63μm，硬度為HRC48~50。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工15ppt課件車床主軸技術條件的分析第4章第1節(jié)－軸類零件的加工15pp主軸軸端外錐（短錐）的技術要求用來安裝卡盤或花盤的；也是定心表面；對錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應與支承軸頸同軸；對支承軸頸的徑向圓跳動為0.008；端面圓跳動為0.008；粗糙度Ra≤1.25μm，硬度為HRC45-50?？仗X輪軸頸的技術要求影響傳動的平穩(wěn)性；可能導致噪聲；有同軸度要求，對支承軸頸的徑向圓跳動為0.01~0.015；尺寸精度要求為IT5-IT6；第4章第1節(jié)－軸類零件的加工16ppt課件主軸軸端外錐（短錐）的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工螺紋的技術要求用來固定零件或調整軸承間隙；螺母的端面圓跳動（應≤0.05）會影響軸承的內環(huán)軸線傾斜；螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025；螺紋精度為6h。主軸各表面的表面層要求要有較高的耐磨性；要有適當?shù)挠捕龋℉RC45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度；表面粗糙度Ra＝0.8－0.2μm第4章第1節(jié)－軸類零件的加工17ppt課件螺紋的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工17ppt課件主軸的機械加工工藝過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工18ppt課件主軸的機械加工工藝過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工18p第4章第1節(jié)－軸類零件的加工19ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工19ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工20ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工20ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工21ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工21ppt課件22ppt課件22ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工23ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工23ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工24ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工24ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工25ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工25ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工26ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工26ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工27ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工27ppt課件序號工序名稱工序簡圖加工設備1備料

2鍛造

立式精鍛機3熱處理正火

4鋸頭

5銑端面、鉆頂尖孔

專用機床6荒車車各外圓面臥工車床7熱處理調質220～240HBS

8車大端名部

臥式車床9仿形車小端名部

仿形車床10鉆深孔

深孔鉆床11車小端內錐孔

臥式車床12車大端錐面、車外短錐及端面

臥式車床13鉆大端端面各孔

Z55鉆床14熱處理

15精車各外圓并車槽

數(shù)控車床16粗磨外圓二段

外圓磨床17粗磨莫氏錐孔

內圓磨床18粗精銑花鍵

花鍵銑床19銑鍵槽

銑床X5220車大端內側面及三段螺紋

臥式車床21粗精磨各外圓及E、F兩端面

萬能外圓磨床22粗精磨圓錐面

專用組合磨床23精磨莫氏6號內錐孔

主軸錐孔磨床24檢驗

第4章第1節(jié)－軸類零件的加工28ppt課件序號工序名稱工序簡圖加工設備1備料2鍛主軸加工工藝過程制訂的依據

主軸的結構；技術要求；生產批量；設備條件。主軸加工工藝過程批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件工藝過程：分為三個階段：粗加工：工序1－6；半精加工：工序7－13(7為預備)

精加工：工序14-26(14為預備)。主軸加工階段的劃分大體如下：荒加工階段為準備毛坯；正火后，粗加工階段為車端面和鉆中心孔、粗車外圓；調質處理后，半精加工階段是半精車外圓、精磨支承軸頸、錐孔。各階段的劃分大致以熱處理為界。整個主軸加工的工藝過程，就是以主要表面（特別是支承軸頸）粗加工、半精加工和精加工為主線，穿插其他表面的加工工序而組成。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工29ppt課件主軸加工工藝過程制訂的依據第4章第1節(jié)－軸類零件的加工29主軸加工工藝過程分析主軸毛坯的制造方法自由鍛件：小批量或單件生產；模鍛件：大批量生產。主軸的材料和熱處理熱處理工序的安排毛坯熱處理（正火）：去鍛造應力，細化晶粒；切削前正火（預備熱處理）：改善切削加工性能和機械-物理性能；去鍛造應力；半精加工前調質：去應力,改善切削加工性能,提高綜合機械性能；精加工前局部高頻淬火：提高運動表面耐磨性；精加工后的定性處理：低溫時效和水冷處理。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工30ppt課件主軸加工工藝過程分析第4章第1節(jié)－軸類零件的加工30ppt加工階段的劃分分為三個階段。鑒于主軸的技術要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應分階段加工；分粗、精加工階段有利于去應力并可加入熱處理；多次切削有利于消除復映誤差；粗、精加工二階段應間隔一定時間；粗、精加工二階段應分粗、精加工機床進行，合理利用設備，保護機床。定位基準的選擇應使定位基準與裝配基準重合；一次安裝應多加工幾個面；注意零件的主要精度指標：同軸度、圓度、徑向跳動；主軸的定位過程較復雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工31ppt課件加工階段的劃分第4章第1節(jié)－軸類零件的加工31ppt課件加工順序的安排和工序的確定三種方案的分析粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→粗加工錐孔→精加工錐孔；粗加工外圓→鉆深孔→粗加工錐孔→精加工錐孔→精加工外圓；粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→精加工外圓→精加工錐孔。加工順序的安排先基準后其它、先粗后精、先主后次、穿插進行的原則。鍛造→正火→車端面鉆中心孔→粗車→調質→半精車→精車→表面淬火→粗、精磨外圓表面→磨錐孔工序確定的兩個原則工序中所用的基準應在該工序前加工；各表面要粗、精基準分開，先粗后精，多次加工，逐步提高精度。淬硬表面的鍵槽、螺紋等應在淬火前加工；非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應在精車后、精磨前加工；檢驗工序應安排在適當工序之后，必要還應探傷。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工32ppt課件加工順序的安排和工序的確定第4章第1節(jié)－軸類零件的加工32

外圓表面的加工順序應先加工大直徑外圓，然后加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。

深孔加工工序的安排該工序安排時應注意兩點：鉆孔安排在調質之后進行，因為調質處理變形較大，深孔會產生彎曲變形。若深孔先鉆、后進行調質處理，則孔的彎曲得不到糾正，這樣不僅影響使用時棒料通過主軸孔，而且還會帶來因主軸高速轉動不平衡而引起的振動。深孔應安排在外圓粗車或半精車之后，以便有一個較精確的軸頸作定位基準（搭中心架用），保證孔與外圓軸線的同軸度，使主軸壁厚均勻。如果僅從定位基準考慮，希望始終用中心孔定位，避免使用錐堵，而將深孔加工安排到最后工序，然而，由于深孔加工畢竟是粗加工、發(fā)熱量在，會破壞我圓加工表面的精度，故該方案不可取。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工33ppt課件外圓表面的加工順序第4章第1節(jié)－軸類零件的加工33ppt次要表面加工的安排次要表面加工主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋、橫向小孔次要表面的加工，通常均安排在外圓精車、粗磨之后或精磨外圓之前進行。這是因為如果在精車前就銑出鍵槽，精車時因斷續(xù)切削而產生振動，既影響加工質量，又容易損壞刀具；另一方面，也難以控制鍵槽的深度尺寸。但是這些加工也不宜放在主要表面精磨之后，以免破壞主要表面已獲得的精度。主軸上的螺紋有較高的要求，應注意安排在最終熱處理（局部淬火）之后，以克服淬火后產生的變形，而且車螺紋使用的定位基準與精磨外圓使用的基準應當相同，否則也達不到較高的同軸要求。

通孔：調質、半精車后—減少彎曲變形，定位準確，主軸壁厚均勻；

花鍵、鍵槽：精車或粗磨后—免斷續(xù)切削的振動，保護刀具；

螺紋：局部淬火后——淬火變形會影響螺紋和支承軸頸的同軸度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工34ppt課件次要表面加工的安排第4章第1節(jié)－軸類零件的加工34ppt主軸加工中的幾個工藝問題錐堵和錐堵心軸的使用錐堵和錐堵心軸的功用：空心軸加工通孔后，定位基準——頂尖孔被破壞。通孔直徑小時，可直接在孔口倒出一60°錐面，代替中心孔；當通孔直徑較大時，則要采用錐堵或錐堵心軸。設計錐堵和錐堵心軸時應注意的問題一般不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差錐堵和錐堵心軸要求兩個錐面同軸錐堵錐堵心軸的使用第4章第1節(jié)－軸類零件的加工35ppt課件主軸加工中的幾個工藝問題錐堵錐堵心軸的使用第4章第1節(jié)－軸類頂尖孔的研磨研磨的必要性頂尖孔是定位基準，對精度和質量有直接影響頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布(批量生產時)兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上熱處理、切削力、重力等的影響，會損壞頂尖孔的精度熱處理后和磨削加工前，需要消除誤差36ppt課件頂尖孔的研磨36ppt課件研磨方法用鑄鐵頂尖研磨；用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用金剛鉆研磨；用硬質合金頂尖刮研。下圖1為修磨頂尖，2為工件，3為后頂尖。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工37ppt課件研磨方法第4章第1節(jié)－軸類零件的加工37ppt課件3、軸類零件的加工外圓表面的車削加工車削加工的工藝作用粗加工：切除大部分余量；半精加工：修整預備熱處理后的變形；精加工：使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等。車削加工值得考慮的問題生產效率；工序精度（復映誤差）；勞動強度。車削加工的設備單件、小批：普通車床；成批生產：液壓仿形車床；大批量生產：液壓仿形、多刀半自動車床。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工38ppt課件3、軸類零件的加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工38ppt課第4章第1節(jié)－軸類零件的加工

車削特點剛性差，易彎曲變形和振動；熱膨脹，彎曲變形；刀具磨損大。先進車削方法

一夾一頂，用φ4鋼絲，避免彎曲力矩；彈性頂尖，避免受熱彎曲變形；跟刀架，提高剛度，仔細調整則；大主偏角車刀，Kr=75°～93°；反向進給切削，減少彎曲變形。39ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工車削特點39ppt課件主軸深孔的加工深孔加工的難點刀具細長，剛性差，易振動，易引偏；排屑困難；鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去切削能力。采取措施采用工件旋轉、刀具進給的加工方法，使鉆頭自定中心；采用特殊結構的深孔鉆；預先加工一導向孔，防止引偏；采用壓力輸送切削潤滑液，既使冷卻充分，又使切屑排出。BTA深孔鉆在普通車床上的加工示意圖1.排液箱2.鉆桿3.中心支承4.進液器5.進液口6.工件7.聯(lián)接板8.V形鐵9.大拖板

第4章第1節(jié)－軸類零件的加工40ppt課件主軸深孔的加工BTA深孔鉆在普通車第4章第1節(jié)－軸類零件的加主軸錐孔的加工主軸錐孔的作用及要求；主軸錐孔是安裝頂尖的定位面；主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高。磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準，有三種安裝方式：前支承裝于中心架，后支承用卡盤裝夾前、后支承裝于兩個中心架，用萬向節(jié)與主軸相聯(lián)；采用專用夾具。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工41ppt課件主軸錐孔的加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工41ppt課件該夾具由底座、支承架及浮動卡頭三部分組成；前、后兩支架與底座連成一體；作為工件定位的V形架鑲有硬質合金，以提高耐磨性；工件的中心高應與磨頭砂輪軸中心等高；后端的浮動卡頭裝在磨床主軸的錐孔內；工件尾部插入彈性套內；通過彈簧將彈性套（浮動卡頭外殼）連同工件向后拉；鋼球1壓向鑲有硬質合金的錐柄3端面，依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動；該聯(lián)接方式只傳遞扭矩，排除磨頭和機床誤差對加工精度的干擾。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工42ppt課件該夾具由底座、支承架及浮動卡頭三部分組成；第4章第1節(jié)－軸類主軸各外圓表面的精加工和光整加工主軸的精加工主要采用磨削加工；應在熱處理之后進行，糾正熱處理后的變形；磨削加工能達到的精度為IT6，表面粗糙度為Ra=0.8-0.2μm。光整加工的作用及特點用于精密主軸上尺寸公差等級為IT5以上或表面粗糙度的加工表面；采用很小的切削用量和單位切削力，變形??；對上道工序要求高，一般要求，表面無較深的加工痕跡；采用浮動的加工方法（自定心）；加工余量很小，一般不超過0.02mm。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工43ppt課件主軸各外圓表面的精加工和光整加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工磨削磨削精度高精度磨削：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實質磨粒微刃/等高性：參加磨削的磨粒多，微細切屑半鈍化磨粒：摩擦拋光鈍化期：擠壓拋光超精加工

油石—加壓力—振動—縱向進給，工件低速回轉——不重復軌跡強烈切削階段——壓強大，油膜被破壞，切削作用強烈；正常切削階段——壓強降低,切削作用減弱；微弱切削階段——壓強更低，摩擦拋光作用；自動停止切削階段——壓強很小,形成油膜，切削作用停止；磨粒摩擦拋光，交叉網紋——Ra0.01～0.1μm，特點：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第4章第1節(jié)－軸類零件的加工44ppt課件磨削第4章第1節(jié)－軸類零件的加工44ppt課件研磨

研具:與加工面相對運動，磨粒、研磨劑—研去材料機械切削作用：磨?！軌骸尾梁蛿D壓—切除微細材料物理作用：磨粒局部壓力大—高溫、擠壓作用化學作用：研磨劑—表面氧化變軟，加速研磨運動較復雜：軌跡不重復，Ra0.01～0.2μm

特點提高尺寸形狀精度，不提高位置精度設備簡便生產率低，手研勞動強度大。滾壓滾輪或滾珠——加壓—彈性和塑性變形特點降低表面粗糙度值（Ra0.05～0.4μm），不提高形狀和位置精度金屬晶粒變細，纖維狀—殘余壓應力—抗疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性高。設備簡單，生產率高，工藝范圍廣。適用于塑性材料第4章第1節(jié)－軸類零件的加工45ppt課件研磨第4章第1節(jié)－軸類零件的加工45ppt課件軸類零件的檢驗檢驗項目表面粗糙度；表面硬度；尺寸精度；相互位置精度；表面幾何形狀精度。檢驗順序幾何精度→尺寸精度→位置精度檢驗方法硬度：硬度計；表面粗糙度：觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較法；錐孔：著色法；尺寸精度：常規(guī)檢驗儀器（萬能量具）；位置精度：專用檢驗裝置。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工46ppt課件軸類零件的檢驗第4章第1節(jié)－軸類零件的加工46ppt課件箱體零件的加工47ppt課件箱體零件的加工47ppt課件二、箱體加工1．概述箱體零件的功用和結構特點功用將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來實現(xiàn)規(guī)定的運動。箱體的加工質量，直接影響機器的性能、精度和壽命。

結構特點復雜，壁薄、厚不均勻，內部腔形；有許多精度要求高的軸承支承孔和平面，加工面多，加工難度大第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工48ppt課件二、箱體加工1．概述第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工48pp第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工49ppt課件第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工49ppt課件箱體零件的主要技術要求孔徑精度影響回轉精度，引起噪聲、振動、徑向跳動，影響壽命?？椎某叽缇群蛶缀涡螤钫`差會使軸承與孔配合不良(松、緊、不圓)主軸孔尺寸精度為IT6級，其余孔為IT6~IT7級箱孔與孔的位置精度引起軸安裝歪斜，致使主軸徑向跳動和軸向竄動，加劇軸承磨損。同一軸線上各孔的同軸度誤差；孔端面對軸線垂直度誤差?？缀推矫娴奈恢镁戎饕且?guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度。主要平面的精度影響主軸箱與床身的連接剛度。規(guī)定底面和導向面必須平直和相互垂直；平面度、垂直度公差等級為5級。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工50ppt課件箱體零件的主要技術要求第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工50第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工

表面粗糙度影響連接面的配合性質或接觸剛度主軸孔為Ra=0.4μm，其它各縱向孔為Ra=1.6μm，孔的端面為Ra=3.2μm裝配基準面和定位基準面為Ra=0.63-2.5μm，其它平面則為Ra=2.5-10μm；

箱體的材料及毛坯材料一般選HT200-400；灰鑄鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性好；毛坯為鑄件；毛坯余量視生產批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應退火。51ppt課件第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工表面粗糙度51ppt課件箱體結構的工藝性基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等；通孔工藝性最好；深孔、階梯孔、相貫通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應盡量避免同軸孔同一軸線方向孔徑向一個方向遞減；鏜孔時鏜桿可從一端伸入，逐個加工或同時加工同一軸線上的幾個孔應避免中間隔壁上的孔徑大于外壁上的孔徑；裝配基面為便于加工、裝配和檢驗，尺寸應盡可能大，形狀應盡可能簡單。凸臺應盡可能在同一平面上。緊固孔和螺孔尺寸和規(guī)格應盡可能一致。肋板、肋條、圓角等保證箱體的動剛度和抗振性。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工52ppt課件箱體結構的工藝性第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工52ppt課3、箱體零件機械加工工藝過程分析不同批量箱體生產的共性加工順序為先面后孔提供基準的需要；切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工；使孔加工余量均勻；保護刀具，有利于對刀、調整。加工階段粗、精分開精加工夾緊力可小一點，粗加工后將工件松開點，可使彈性變形得到恢復。工序間安排時效消除內應力，減少變形，保證精度穩(wěn)定；鑄造后安排人工時效精度高的箱體有時粗加工之后還需要人工時效一般都用箱體上的重要孔作粗基準第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工53ppt課件3、箱體零件機械加工工藝過程分析第4章第2節(jié)－箱體類零件的加不同批量箱體生產的特殊性粗基準的選擇中小批量生產時，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾；大批大量生產時，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝；精基準的選擇單件小批量用裝配基準作定位基準；大批大量生產則采用一面雙孔作定位基準。所用設備依批量不同而異單件小批量生產用通用設備；大批量生產廣泛使用組合加工機床如：多軸龍門銑床、組合磨床、多工位組合機床、專用鏜床等。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工54ppt課件不同批量箱體生產的特殊性第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工544．箱體的加工方法箱體平面的加工方法常用方法有刨、銑、磨三種；刨削加工

特點：刀具簡單、調整方便、通用性好；

適用：窄長平面加工，如導軌面，減速箱分箱面。銑削加工

特點：多刀同時加工，可保證平面間的相互位置精度，生產效率高，適用于中批量以上的生產；

適用：長寬比較小平面的加工，如箱體端面等。平面磨削

特點：比刨削、銑削的質量都高，適用于大批量生產；為提高效率和相互位置精度，常用組合磨削。

適用：精度要求很高的場合。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工55ppt課件4．箱體的加工方法第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工55pp箱體孔系加工方法概念孔系：箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合?？紫捣诸悾浩叫锌紫?、同軸孔系、交叉孔系。平行孔系的加工平行孔系：軸線互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔。找正法工人在通用機床上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置方法。劃線找正法：加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線一一進行加工。心軸和塊規(guī)找正法：將心軸插入有關軸孔內(或直接利用鏜床主軸),然后根據孔和定位基準的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來校正各軸位置。樣板找正法:利用精度很高的樣板確定孔的加工位置。定心套找正法：劃線加工好螺釘孔，然后裝上形狀精度高而且光潔的定心套。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工56ppt課件箱體孔系加工方法第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工56ppt課鏜模法利用鏜模夾具加工孔系：工件裝在鏜模上，鏜桿支承在鏜模的導套里；孔距精度可達±0.05mm；適用于中、大批量生產。坐標法適用于普通臥式鏜床、坐標鏜床或數(shù)控鏜銑床等設備；孔距精度主要取決于坐標測量裝置精度；關鍵在于基準孔和鏜孔順序的選擇；適用于小批量生產第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工57ppt課件鏜模法第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工57ppt課件同軸孔系的加工

成批生產采用鏜模加工；

單件小批依靠以下方法：利用已加工孔作支承導向利用鏜床后立柱上的導向套支承鏜桿采用調頭鏜交叉孔系的加工關鍵在于控制孔的垂直度；主要靠機床工作臺上的90°對準裝置；常用設備為坐標鏜床；換位時接觸的松緊程度對位置精度都很關鍵；有時需借助百分表找正。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工58ppt課件同軸孔系的加工第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工58ppt課件5．箱體零件的高效自動化加工單件小批量生產箱體，通常用普通機床；產品加工質量主要取決于機床精度和操作者的技術熟練程度；并且工序分散，占用設備多，生產周期長，生產效率低，成本高?，F(xiàn)代化技術采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自動換刀數(shù)控鏜銑床；不僅生產效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設備利用率高。箱體大量生產中，還廣泛采用由組合機床與輸送裝置組成的自動線進行加工；提高生產效率，降低成本，減輕勞動強度，穩(wěn)定產品質量，降低對工人技術水平的要求。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工59ppt課件5．箱體零件的高效自動化加工第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工6．減速箱體的加工第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工60ppt課件6．減速箱體的加工第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工60pp冶金礦山建筑機械中應用最多的減速箱是平行軸孔圓柱齒輪臥式的，箱體是分離結構，毛坯一般用HT150或HT200灰口鑄鐵制作。主要的加工部位有：軸承支承孔，分箱面、端面和底面（裝配基面）等。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工61ppt課件冶金礦山建筑機械中應用最多的減速箱是平行軸孔圓柱齒輪臥式的，分離式箱體的主要技術要求分箱面對底座的平行度誤差不超過0.5mm/1000mm；分箱面的表面粗糙度值小于Ral.6μm，兩分箱面的接合間隙不超過0.03mm；軸承支承孔必須在分箱面上，誤差不超過±0.2mm；軸承支承孔的尺寸公差為H7，表面粗糙度值小于Ral.6μm，圓柱度誤差不超過孔徑公差之半，孔距精度誤差為±0.05~0.08mm。分離式箱體的工藝特點主要孔裝軸承支承孔Ф170，Ф130，Ф110；主要平面底座的底面和分箱面，箱蓋的分箱面和頂部方孔面，支承孔端面等；其他加工部分：連接孔、螺孔、銷釘孔、斜油標孔，以及個別孔的凸臺面；加工軸承支承孔通常在鏜床上鏜削；連接孔、螺孔、銷釘孔、斜油標孔在搖臂鉆床鉆削；主要平面通常在龍門刨床上刨削；軸承支承孔端面在鏜孔同一次安裝中加工出來。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工62ppt課件分離式箱體的主要技術要求第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工62分離式箱體的工藝－－箱蓋的工藝過程序號工序內容定位基準加工設備10毛坯鑄造20時效處理

30涂底漆、劃線（中心十字線、分箱面線、端面線、斜方孔平面線、搭子平面線）鉗工工作臺40粗精銑搭子平面、斜方孔平面分箱面龍門銑床50粗銑分箱面搭子平面、凸緣面龍門銑床60劃線（箱蓋上中心十字線、螺釘孔線、二銷釘孔加工線）分箱面鉗工工作臺70鉆頂面螺紋底孔、攻螺紋分箱面搖臂鉆床80精刨分箱面搭子平面、凸緣面龍門刨床90寬刃細刨分箱面搭子平面、凸緣面龍門刨床110檢驗第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工63ppt課件分離式箱體的工藝－－箱蓋的工藝過程序號工序內容定位基準加工設序號工序內容定位基準加工設備10毛坯鑄造20時效處理30涂底漆、劃線（底座中心十字線、分箱面線、端面線、底面線）鉗工工作臺40粗精刨底平面分箱面龍門刨床50粗刨分箱面底平面龍門刨床60劃線（箱體底座上中心十字線、油塞孔線、螺釘、銷釘孔加工線）分箱面鉗工工作臺70鉆底面螺紋孔、油塞孔、螺釘孔、銷釘孔分箱面搖臂鉆床80精刨分箱面底面龍門刨床90寬刃細刨分箱面底面龍門刨床100檢驗第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工底座的工藝過程64ppt課件序號工序內容定位基準加工設備10毛坯鑄造20時效處理30涂底箱體合裝后的工藝過程序號工序內容定位基準加工設備10鉗工：將蓋與底座對準合攏夾緊、配鉆、鉸二定位銷孔，打入錐銷，根據蓋配鉆底座,分箱面的連接孔,锪沉孔鉗工工作臺20拆開蓋與底座，修毛刺、重新裝配箱體，打人錐銷，擰緊螺栓。鉗工工作臺40粗精鏜軸承支承孔，并銑削支承孔端面底面及兩孔臥式鏜床50鉆支承孔端面上各螺孔，并攻絲底面及兩孔鏜床60拆開蓋與底座，70銑底座軸承支承孔內油槽、分箱面油槽底面龍門銑床60去毛刺、清洗、合箱、打標記鉗工工作臺70檢驗第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工65ppt課件箱體合裝后的工藝過程序號工序內容定位基準加工設備10鉗工：工藝分析由表可見，分離式箱體雖然遵循一般箱體的加工原則，但是由于結構上的可分離性，因而在工藝路線的擬訂和定位基準的選擇方面均有一些特點。加工路線分離式箱體工藝路線與整體式箱體工藝路線的主要區(qū)別在于：整個加工過程分為兩個大的階段。第一階段先對箱蓋和底座分別進行加工,主要完成對合面及其它平面,緊固孔和定位孔的加工，為箱體的合裝作準備；第二階段在合裝好的箱體上加工孔及其端面。在兩個階段之間安排鉗工工序，將箱蓋和底座合裝成箱體，并用兩銷定位，使其保持一定的位置關系，以保證軸承孔的加工精度和拆裝后的重復精度。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工66ppt課件工藝分析第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工66ppt課件定位基準粗基準的選擇分離式箱體最先加工的是箱蓋和箱座的對合面。分離式箱體一般不能以軸承孔的毛坯面作為粗基準，而是以凸緣不加工面為粗基準，即箱蓋以凸緣A面，底座以凸緣B面為粗基準。這樣可以保證對合面凸緣厚薄均勻，減少箱體合裝時對合面的變形。精基準的選擇分離式箱體的對合面與底面(裝配基面)有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應在對合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項要求，加工底座的對合面時，應以底面為精基準，使對合面加工時的定位基準與設計基準重合；箱體合裝后加工軸承孔時，仍以底面為主要定位基準，并與底面上的兩定位孔組成典型的“一面兩孔”定位方式。這樣，軸承孔的加工，其定位基準既符合“基準統(tǒng)一”原則，也符合“基準重合”原則，有利于保證軸承孔軸線與對合面的重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行度。第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工67ppt課件定位基準第4章第2節(jié)－箱體類零件的加工67ppt課件

本章結束68ppt課件本章結束68ppt課件此課件下載可自行編輯修改，此課件供參考！部分內容來源于網絡，如有侵權請與我聯(lián)系刪除！感謝你的觀看！此課件下載可自行編輯修改，此課件供參考！第4章典型零件加工與加工方法70ppt課件第4章典型零件加工與加工方法1ppt課件學習要求1.掌握軸類零件、箱體零件的加工工藝過程安排及各種加工方法的選擇；2.能合理進行一般軸類零件、箱體零件加工工序的安排；3.能合理選擇定位基準和工藝裝備。第4章學習要求71ppt課件學習要求第4章學習要求2ppt課軸類零件的加工72ppt課件軸類零件的加工3ppt課件一、軸類零件加工1．軸類零件的功用、特點及分類軸類零件的功用支撐傳動零件；承受載荷；傳遞扭矩。軸類零件的特點長度大于直徑；加工表面為內外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；有一定的回轉精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工73ppt課件一、軸類零件加工1．軸類零件的功用、特點及分類第4章第1節(jié)－軸類零件的分類光滑軸a；階梯軸d；空心軸b；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工74ppt課件軸類零件的分類第4章第1節(jié)－軸類零件的加工5ppt課件軸類零件的技術要求尺寸精度軸類零件的支承軸頸一般與軸承相互配合，是軸類零件的主要表面,它影響軸的旋轉精度與工作狀態(tài)。通常對其尺寸精度要求較高，為IT5-IT7；裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可低一些,為IT6—IT9。形狀精度軸類零件的形狀精度主要是指支承軸頸的圓度、圓柱度,一般應將其限制在尺寸公差范圍內,對精度要求高的軸,應在圖樣上標注其公差位置精度要求：保證配合軸頸(裝配傳動件的軸頸)相對支承軸頸(裝配軸承的軸頸)的同軸度或跳動量。作用：它會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度。普通精度軸的配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動,一般規(guī)定為0.01-0.03mm,高精度軸為0.001-0.005mm。表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸頸的表面粗糙度Ra值為2.5-0.63μm，與軸承相配合的支承軸頸的表面粗糙度Ra值為0.63-0.16μm。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工75ppt課件軸類零件的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工6ppt課軸類零件的材料、毛坯及熱處理軸類零件的材料軸類零件應根據不同工作條件和使用要求選用不同的材料和不同的熱處理,以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。常用45,較高40Cr,GCr15,65Mn

分析

45號是一般軸類零件常用的材料,經過調質可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強度和韌性等綜合力學性能重要表面經局部淬火后再回火,表面硬度可達45-52HRC。

40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸，這類鋼經調質和表面淬火處理后,具有較高的綜合力學性能。

軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn可制造較高精度的軸,這類鋼經調質和表面高頻感應加熱淬火后再回火,表面硬度可達50-58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和耐磨性。對高轉速、重載荷等條件下下工作的軸，要選用20CrMoTi、20Mn2B等低碳合金鋼或38CrMoAL中碳合金滲氮鋼，低碳合金經正火和滲碳淬火處理后可獲得很高的表面硬度、較軟的芯部,耐沖擊韌性好，缺點是熱處理變形較大;而對于滲氮鋼，由于滲氮溫度比淬火低,經調質和表面滲氮后,變形很小而硬度卻很高具有很好的耐磨性和耐疲勞強度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工76ppt課件軸類零件的材料、毛坯及熱處理第4章第1節(jié)－軸類零件的加工軸類零件的毛坯軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件，只有某些大型或結構復雜的軸（如曲軸），在質量允許時才采用鑄件。

分析：由于毛坯經過加熱鍛造后，能使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，可獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度，所以除光軸、直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷拉棒料外，一般比較重要的軸大都采用鍛件,這樣既可改變力性能,又能節(jié)約材料、減少機械加工量。根據生產規(guī)模的大小,毛坯的鍛造方式自由鍛和模鍛兩種。自由鍛設備簡單、容易投產,但所鍛毛坯精度較差、加工余量小、生產率高，可以鍛造形狀復雜的毛坯，但模鍛需昂貴的設備和專用鍛模，所以只適用于大批量生產。另外，對于一些大型軸類零件，如低速船用柴油機曲軸，還可采用組合毛坯，即將軸預先分成幾毛坯，經各自鍛造后再采用紅套等過盈連接方法拼成整體毛坯。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工77ppt課件軸類零件的毛坯第4章第1節(jié)－軸類零件的加工8ppt課件一、軸類零件加工軸類零件的熱處理常用熱處理：正火、退火(高碳鋼):粗加工前,細化晶粒,消除應力,降低硬度,改善加工

調質：粗加工前(余量小)后(余量大),綜合性能；

淬火：精加工前。

分析：軸質量除與所選鋼材種類有關外，還與熱處理有關。軸的鍛造毛坯在機械加工之前,均需進行正火或退火處理(碳的質量分數(shù)大于0.7﹪的碳鋼和合金鋼),使鋼材的晶粒細化(或球化),以消除鍛造后的殘余應力,降低毛坯硬度,改善切削加工性能。凡要求局部表面淬火發(fā)提高耐磨性的軸,須在淬火前安排調質處理(有的采用正火)。當毛坯加工余量較大時，調質放在粗車之后，半精車之前，使粗加工產生的殘余應力能在調質時消除；當毛坯余量較小時，調質可安排在粗車之前進行。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工78ppt課件一、軸類零件加工軸類零件的熱處理第4章第1節(jié)－軸類零件的加一、軸類零件加工

表面淬火一般放在精加工之前,可保證淬火引起的局部變形在精加工中得到糾正。

對于精度要求較高的軸，在局部淬火和粗磨之后，還需安排低溫時效處理，以消除淬火及磨削中產生的殘余應力和殘余奧氏體，控制尺寸穩(wěn)定；對于整體淬火的精密主軸,在淬火粗磨后,要經過較長時間的低溫時效處理；對于精度更高的主軸，在淬火之后,還要進行定性處理,定性處理一般采用冰冷處理方法，以進一步消除加工應力，保持主軸精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工79ppt課件一、軸類零件加工表面淬火一般放在精加工之前,可保證淬火引起定位基準的選擇

最常用兩中心孔：設計基準—基準重合一次安裝中能多加工—基準統(tǒng)一；（錐堵或錐堵心軸）：盡量減少更換次數(shù)；

支承軸頸定位：基準重合—磨錐孔—保證相互位置精度；中心孔和支承軸頸：互為基準、反復加工的原則；

工藝過程實質：定位基準的準備和轉換的過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工80ppt課件定位基準的選擇第4章第1節(jié)－軸類零件的加工11ppt課件2．軸類零件的加工工藝過程與工藝分析－主軸的加工分析車床主軸的結構特點既是階梯軸，又是空心軸；是長徑比小于12的剛性軸不但傳遞旋轉運動和扭矩，而且是工件或刀具回轉精度的基礎主要加工表面有內外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結合孔等機械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削特別值得注意的工藝問題有：定位基準的選擇；加工順序的安排；深孔加工；熱處理變形。車床主軸的功用承受扭轉力矩；承受彎曲力矩；保證回轉運動精度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工81ppt課件2．軸類零件的加工工藝過程與工藝分析第4章第1節(jié)－軸類零件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工82ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工13ppt課件車床主軸的設計要求總體性要求扭轉和彎曲剛度高；回轉精度高（徑向圓跳動、端面圓跳動、回轉軸線穩(wěn)定）；制造精度高：結構尺寸及動態(tài)特性要好；主軸本身及其軸承精度高；軸承的結構和潤滑；齒輪的布置；固定件的平衡等。主軸結構的設計要求：合理的結構設計；足夠的剛度；有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質量；足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性足夠的抗疲勞強度第4章第1節(jié)－軸類零件的加工83ppt課件車床主軸的設計要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工14ppt課車床主軸技術條件的分析主軸支承軸頸的技術要求支承軸頸是主軸的裝配基準，其精度直接影響主軸的回轉精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設計基準，有嚴格的位置要求；支承軸頸為三支承結構，并且跨度大；支承軸頸采用錐面(1：12)結構,接觸率≥70%,可用來調整軸承間隙；中間支承為IT5-IT6，粗糙度Ra≤0.63μm；支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳動為0.005mm；其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺寸公差，高精度者為5-10%；軸頸與有關表面的同軸度誤差應很小。主軸工作表面（錐孔）的技術要求用來安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面；對錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應與支承軸頸同軸；錐孔對軸頸的徑向圓跳動近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率≥70%，粗糙度Ra≤0.63μm，硬度為HRC48~50。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工84ppt課件車床主軸技術條件的分析第4章第1節(jié)－軸類零件的加工15pp主軸軸端外錐（短錐）的技術要求用來安裝卡盤或花盤的；也是定心表面；對錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應與支承軸頸同軸；對支承軸頸的徑向圓跳動為0.008；端面圓跳動為0.008；粗糙度Ra≤1.25μm，硬度為HRC45-50?？仗X輪軸頸的技術要求影響傳動的平穩(wěn)性；可能導致噪聲；有同軸度要求，對支承軸頸的徑向圓跳動為0.01~0.015；尺寸精度要求為IT5-IT6；第4章第1節(jié)－軸類零件的加工85ppt課件主軸軸端外錐（短錐）的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工螺紋的技術要求用來固定零件或調整軸承間隙；螺母的端面圓跳動（應≤0.05）會影響軸承的內環(huán)軸線傾斜；螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025；螺紋精度為6h。主軸各表面的表面層要求要有較高的耐磨性；要有適當?shù)挠捕龋℉RC45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度；表面粗糙度Ra＝0.8－0.2μm第4章第1節(jié)－軸類零件的加工86ppt課件螺紋的技術要求第4章第1節(jié)－軸類零件的加工17ppt課件主軸的機械加工工藝過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工87ppt課件主軸的機械加工工藝過程第4章第1節(jié)－軸類零件的加工18p第4章第1節(jié)－軸類零件的加工88ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工19ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工89ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工20ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工90ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工21ppt課件91ppt課件22ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工92ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工23ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工93ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工24ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工94ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工25ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工95ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工26ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工96ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工27ppt課件序號工序名稱工序簡圖加工設備1備料

2鍛造

立式精鍛機3熱處理正火

4鋸頭

5銑端面、鉆頂尖孔

專用機床6荒車車各外圓面臥工車床7熱處理調質220～240HBS

8車大端名部

臥式車床9仿形車小端名部

仿形車床10鉆深孔

深孔鉆床11車小端內錐孔

臥式車床12車大端錐面、車外短錐及端面

臥式車床13鉆大端端面各孔

Z55鉆床14熱處理

15精車各外圓并車槽

數(shù)控車床16粗磨外圓二段

外圓磨床17粗磨莫氏錐孔

內圓磨床18粗精銑花鍵

花鍵銑床19銑鍵槽

銑床X5220車大端內側面及三段螺紋

臥式車床21粗精磨各外圓及E、F兩端面

萬能外圓磨床22粗精磨圓錐面

專用組合磨床23精磨莫氏6號內錐孔

主軸錐孔磨床24檢驗

第4章第1節(jié)－軸類零件的加工97ppt課件序號工序名稱工序簡圖加工設備1備料2鍛主軸加工工藝過程制訂的依據

主軸的結構；技術要求；生產批量；設備條件。主軸加工工藝過程批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件工藝過程：分為三個階段：粗加工：工序1－6；半精加工：工序7－13(7為預備)

精加工：工序14-26(14為預備)。主軸加工階段的劃分大體如下：荒加工階段為準備毛坯；正火后，粗加工階段為車端面和鉆中心孔、粗車外圓；調質處理后，半精加工階段是半精車外圓、精磨支承軸頸、錐孔。各階段的劃分大致以熱處理為界。整個主軸加工的工藝過程，就是以主要表面（特別是支承軸頸）粗加工、半精加工和精加工為主線，穿插其他表面的加工工序而組成。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工98ppt課件主軸加工工藝過程制訂的依據第4章第1節(jié)－軸類零件的加工29主軸加工工藝過程分析主軸毛坯的制造方法自由鍛件：小批量或單件生產；模鍛件：大批量生產。主軸的材料和熱處理熱處理工序的安排毛坯熱處理（正火）：去鍛造應力，細化晶粒；切削前正火（預備熱處理）：改善切削加工性能和機械-物理性能；去鍛造應力；半精加工前調質：去應力,改善切削加工性能,提高綜合機械性能；精加工前局部高頻淬火：提高運動表面耐磨性；精加工后的定性處理：低溫時效和水冷處理。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工99ppt課件主軸加工工藝過程分析第4章第1節(jié)－軸類零件的加工30ppt加工階段的劃分分為三個階段。鑒于主軸的技術要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應分階段加工；分粗、精加工階段有利于去應力并可加入熱處理；多次切削有利于消除復映誤差；粗、精加工二階段應間隔一定時間；粗、精加工二階段應分粗、精加工機床進行，合理利用設備，保護機床。定位基準的選擇應使定位基準與裝配基準重合；一次安裝應多加工幾個面；注意零件的主要精度指標：同軸度、圓度、徑向跳動；主軸的定位過程較復雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工100ppt課件加工階段的劃分第4章第1節(jié)－軸類零件的加工31ppt課件加工順序的安排和工序的確定三種方案的分析粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→粗加工錐孔→精加工錐孔；粗加工外圓→鉆深孔→粗加工錐孔→精加工錐孔→精加工外圓；粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→精加工外圓→精加工錐孔。加工順序的安排先基準后其它、先粗后精、先主后次、穿插進行的原則。鍛造→正火→車端面鉆中心孔→粗車→調質→半精車→精車→表面淬火→粗、精磨外圓表面→磨錐孔工序確定的兩個原則工序中所用的基準應在該工序前加工；各表面要粗、精基準分開，先粗后精，多次加工，逐步提高精度。淬硬表面的鍵槽、螺紋等應在淬火前加工；非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應在精車后、精磨前加工；檢驗工序應安排在適當工序之后，必要還應探傷。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工101ppt課件加工順序的安排和工序的確定第4章第1節(jié)－軸類零件的加工32

外圓表面的加工順序應先加工大直徑外圓，然后加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。

深孔加工工序的安排該工序安排時應注意兩點：鉆孔安排在調質之后進行，因為調質處理變形較大，深孔會產生彎曲變形。若深孔先鉆、后進行調質處理，則孔的彎曲得不到糾正，這樣不僅影響使用時棒料通過主軸孔，而且還會帶來因主軸高速轉動不平衡而引起的振動。深孔應安排在外圓粗車或半精車之后，以便有一個較精確的軸頸作定位基準（搭中心架用），保證孔與外圓軸線的同軸度，使主軸壁厚均勻。如果僅從定位基準考慮，希望始終用中心孔定位，避免使用錐堵，而將深孔加工安排到最后工序，然而，由于深孔加工畢竟是粗加工、發(fā)熱量在，會破壞我圓加工表面的精度，故該方案不可取。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工102ppt課件外圓表面的加工順序第4章第1節(jié)－軸類零件的加工33ppt次要表面加工的安排次要表面加工主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋、橫向小孔次要表面的加工，通常均安排在外圓精車、粗磨之后或精磨外圓之前進行。這是因為如果在精車前就銑出鍵槽，精車時因斷續(xù)切削而產生振動，既影響加工質量，又容易損壞刀具；另一方面，也難以控制鍵槽的深度尺寸。但是這些加工也不宜放在主要表面精磨之后，以免破壞主要表面已獲得的精度。主軸上的螺紋有較高的要求，應注意安排在最終熱處理（局部淬火）之后，以克服淬火后產生的變形，而且車螺紋使用的定位基準與精磨外圓使用的基準應當相同，否則也達不到較高的同軸要求。

通孔：調質、半精車后—減少彎曲變形，定位準確，主軸壁厚均勻；

花鍵、鍵槽：精車或粗磨后—免斷續(xù)切削的振動，保護刀具；

螺紋：局部淬火后——淬火變形會影響螺紋和支承軸頸的同軸度。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工103ppt課件次要表面加工的安排第4章第1節(jié)－軸類零件的加工34ppt主軸加工中的幾個工藝問題錐堵和錐堵心軸的使用錐堵和錐堵心軸的功用：空心軸加工通孔后，定位基準——頂尖孔被破壞。通孔直徑小時，可直接在孔口倒出一60°錐面，代替中心孔；當通孔直徑較大時，則要采用錐堵或錐堵心軸。設計錐堵和錐堵心軸時應注意的問題一般不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差錐堵和錐堵心軸要求兩個錐面同軸錐堵錐堵心軸的使用第4章第1節(jié)－軸類零件的加工104ppt課件主軸加工中的幾個工藝問題錐堵錐堵心軸的使用第4章第1節(jié)－軸類頂尖孔的研磨研磨的必要性頂尖孔是定位基準，對精度和質量有直接影響頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布(批量生產時)兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上熱處理、切削力、重力等的影響，會損壞頂尖孔的精度熱處理后和磨削加工前，需要消除誤差105ppt課件頂尖孔的研磨36ppt課件研磨方法用鑄鐵頂尖研磨；用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用金剛鉆研磨；用硬質合金頂尖刮研。下圖1為修磨頂尖，2為工件，3為后頂尖。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工106ppt課件研磨方法第4章第1節(jié)－軸類零件的加工37ppt課件3、軸類零件的加工外圓表面的車削加工車削加工的工藝作用粗加工：切除大部分余量；半精加工：修整預備熱處理后的變形；精加工：使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等。車削加工值得考慮的問題生產效率；工序精度（復映誤差）；勞動強度。車削加工的設備單件、小批：普通車床；成批生產：液壓仿形車床；大批量生產：液壓仿形、多刀半自動車床。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工107ppt課件3、軸類零件的加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工38ppt課第4章第1節(jié)－軸類零件的加工

車削特點剛性差，易彎曲變形和振動；熱膨脹，彎曲變形；刀具磨損大。先進車削方法

一夾一頂，用φ4鋼絲，避免彎曲力矩；彈性頂尖，避免受熱彎曲變形；跟刀架，提高剛度，仔細調整則；大主偏角車刀，Kr=75°～93°；反向進給切削，減少彎曲變形。108ppt課件第4章第1節(jié)－軸類零件的加工車削特點39ppt課件主軸深孔的加工深孔加工的難點刀具細長，剛性差，易振動，易引偏；排屑困難；鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去切削能力。采取措施采用工件旋轉、刀具進給的加工方法，使鉆頭自定中心；采用特殊結構的深孔鉆；預先加工一導向孔，防止引偏；采用壓力輸送切削潤滑液，既使冷卻充分，又使切屑排出。BTA深孔鉆在普通車床上的加工示意圖1.排液箱2.鉆桿3.中心支承4.進液器5.進液口6.工件7.聯(lián)接板8.V形鐵9.大拖板

第4章第1節(jié)－軸類零件的加工109ppt課件主軸深孔的加工BTA深孔鉆在普通車第4章第1節(jié)－軸類零件的加主軸錐孔的加工主軸錐孔的作用及要求；主軸錐孔是安裝頂尖的定位面；主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高。磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準，有三種安裝方式：前支承裝于中心架，后支承用卡盤裝夾前、后支承裝于兩個中心架，用萬向節(jié)與主軸相聯(lián)；采用專用夾具。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工110ppt課件主軸錐孔的加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工41ppt課件該夾具由底座、支承架及浮動卡頭三部分組成；前、后兩支架與底座連成一體；作為工件定位的V形架鑲有硬質合金，以提高耐磨性；工件的中心高應與磨頭砂輪軸中心等高；后端的浮動卡頭裝在磨床主軸的錐孔內；工件尾部插入彈性套內；通過彈簧將彈性套（浮動卡頭外殼）連同工件向后拉；鋼球1壓向鑲有硬質合金的錐柄3端面，依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動；該聯(lián)接方式只傳遞扭矩，排除磨頭和機床誤差對加工精度的干擾。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工111ppt課件該夾具由底座、支承架及浮動卡頭三部分組成；第4章第1節(jié)－軸類主軸各外圓表面的精加工和光整加工主軸的精加工主要采用磨削加工；應在熱處理之后進行，糾正熱處理后的變形；磨削加工能達到的精度為IT6，表面粗糙度為Ra=0.8-0.2μm。光整加工的作用及特點用于精密主軸上尺寸公差等級為IT5以上或表面粗糙度的加工表面；采用很小的切削用量和單位切削力，變形??；對上道工序要求高，一般要求，表面無較深的加工痕跡；采用浮動的加工方法（自定心）；加工余量很小，一般不超過0.02mm。第4章第1節(jié)－軸類零件的加工112ppt課件主軸各外圓表面的精加工和光整加工第4章第1節(jié)－軸類零件的加工磨削磨削精度高精度磨削：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實質磨粒微刃/等高性：參加磨削的磨粒多，微細切屑半鈍化磨粒：摩擦拋光鈍化期：擠壓拋光超精加工

油石—加壓力—振動—縱向進給，工件低速回轉——不重復軌跡強烈切削階段——壓強大，油膜被破壞，切削作用強烈；正常切削階段——壓強降低,切削作用減弱；微弱切削階段——壓強更低，摩擦拋光作用；自動停止切削階段——壓強很小,形成油膜，切削作用停止；磨粒摩擦拋光，交叉網紋——Ra0.01～0.1μm，特點：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第4章第1節(jié)－軸類零件的加工113ppt課件磨削第4章第1節(jié)－軸類零件的加工44ppt課件研磨

研具:與加工面相對運動，磨粒、研磨劑—研去材料機械切削作用：磨?！軌骸尾梁蛿D壓—切除微細材料物理作用：磨粒局部壓力大—高溫、擠壓作用化學作用：研磨劑—表面氧化變軟，加速研磨運動較復雜：軌跡不重復，Ra0.01～0.2μm

特點提高尺寸形狀精度，不提高位置精度設備簡便生