典型零件加工工藝

1、箱體類零件加工工藝箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，軸、軸承、齒輪等有關(guān)零件按規(guī)定的技術(shù)要求 裝配到箱體上，連接成部件或機(jī)器，使其按規(guī)定的要求工作，因此箱體零件的加工質(zhì)量 不僅影響機(jī)器的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。下 面以圖1所示齒輪減速箱體零件的加工為例討論箱體類零件的工藝過程。圖1某車床主軸箱體簡圖箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求分析圖3所示零件為某車床主軸箱體類零件，屬于中批生產(chǎn)，零件的材料為HT20C鑄鐵。一般來說，箱體零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，內(nèi)部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。對箱體 類零件的技術(shù)要求分析，應(yīng)針對平面和孔的技術(shù)要求進(jìn)行分析。1. 平面的精度要求

2、 箱體零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般為平面，本箱體各孔系和平面的設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)為G面、H面和P面，其中G面和H面還是箱體的裝配基準(zhǔn)，因此它有較高的平面 度和較小表面粗糙度要求。2 孔系的技術(shù)要求箱體上有孔間距和同軸度要求的一系列孔，稱為孔系。為保證箱體孔與軸承外圈配合及軸的回轉(zhuǎn)精度，孔的尺寸精度為IT7，孔的幾何形狀誤差控制在尺寸公差范圍之內(nèi)。為保證齒輪嚙合精度，孔軸線間的尺寸精度、孔軸線間的平行度、同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線的垂直度誤差，均應(yīng)有較高的要求。3 孔與平面間的位置精度箱體上主要孔與箱體安裝基面之間應(yīng)規(guī)定平行度要求。本箱體零件主軸孔中心線對裝配基面（G H面）的平行度誤差為0.04m

3、m>4 表面粗糙度 重要孔和主要表面的粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度， 本箱體零件主要孔表面粗糙度為0.8 口 m裝配基面表面粗糙度為1.6 口 m箱體類零件的材料及毛坯箱體零件的材料常用鑄鐵，這是因?yàn)殍T鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低，且吸振 性和耐磨性較好。根據(jù)需要可選用HT150- 350,常用HT200b在單件小批量生產(chǎn)情況下， 為縮短生產(chǎn)周期，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。某些大負(fù)荷的箱體有時(shí)采用鑄鋼件。在特定條 件下，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金材料。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

4、量可適當(dāng)減小。單件 小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔，成批生產(chǎn)大于30mm的孔，一般都鑄出預(yù)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，一些表面不必經(jīng)切削加即 可使用。箱體類零件的加工工藝過程箱體零件的主要加工表面是孔系和裝配基準(zhǔn)面。如何保證這些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之間及孔與裝配基準(zhǔn)面之間的距離尺寸精度和相互位置精度，是箱體零 件加工的主要工藝問題。箱體零件的典型加工路線為：平面加工孔系加工次要面（緊固孔等）加工。圖1車床主軸箱體零件，其生產(chǎn)類型為中小批生產(chǎn)；材料為 HT200;毛坯為鑄件。該 箱體的加工工藝路線如表1。表1車床主軸箱體零件的加工工藝過程箱體類

5、零件的加工工藝過程分析一、主要表面的加工方法選擇箱體的主要加工表面有平面和軸承支承孔。箱體平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和銃削，也可采用車削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用各種組合銃床對箱體各平面進(jìn)行多刀、多面同時(shí)銃削；尺寸較大的箱體，也可在多軸龍門銃床上進(jìn)行組合銃削，可有效提高箱體平面加工的生產(chǎn)率。箱體平面的精加工，單件小批量生產(chǎn)時(shí)，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般多用精刨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工刮研；當(dāng)生產(chǎn)批量大而精度又較高時(shí)，多采用磨削。為提高生產(chǎn)效率和 平面間的位置精度，可采用專用磨床進(jìn)行組合磨削等。箱體上公差等級為IT 7級精度的軸承支承孔，一般需要經(jīng)過 34次加工?？刹捎脭U(kuò)一粗鉸一精鉸，

6、或采用粗鏜-半精鏜一精鏜的工藝方案進(jìn)行加工（若未鑄出預(yù)孔應(yīng)先鉆孔）。以上兩種工藝方案，表面粗糙度值可達(dá)Ra0. 81. 6 口 m鉸的方案用于加工直徑較小的孔，鏜的方案用于加工直徑較大的孔。當(dāng)孔的加工精度超過IT 6級，表面粗糙度值Ra小于0. 4 口m時(shí)，還應(yīng)增加一道精密加工工序，常用的方法有精細(xì)鏜、滾壓、 珩磨、浮動(dòng)鏜等。二、箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇1. 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇對零件主要有兩個(gè)方面影響，即影響零件上加工表面與不加工表面的位置和加工表面的余量分配。為了滿足上述要求，一般宜選箱體的重 要孔的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。 本箱體零件就是宜主軸孔川和距主軸孔較遠(yuǎn)的軸孔作為粗基 準(zhǔn)。本箱體不加工

7、面中，內(nèi)壁面與加工面（軸孔）間位置關(guān)系重要，因?yàn)橄潴w中的大齒 輪與不加工內(nèi)壁間隙很小，若是加工出的軸承孔與內(nèi)壁有較大的位置誤差，會(huì)使大齒輪與內(nèi)壁相碰。從這一點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)選擇內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，但是夾具的定位結(jié)構(gòu)不易實(shí)現(xiàn)以內(nèi)壁定位。由于鑄造時(shí)內(nèi)壁和軸孔是同一個(gè)型心澆鑄的，以軸孔為粗基準(zhǔn)可同時(shí)滿足上述 兩方的要求，因此實(shí)際生產(chǎn)中，一般以軸孔為粗基準(zhǔn)。2. 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)主要是應(yīng)能保證加工精度，所以一般優(yōu)先考慮基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)同一原則，本零件的各孔系和平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)為為G、H面和P蓋，因此可采用 G、H面和P三面作精基準(zhǔn)定位。三、箱體加工順序的安排箱體機(jī)械加工順序的安排一般應(yīng)遵循以下原

8、則：1 先面后孔的原則 箱體加工順序的一般規(guī)律是先加工平面，后加工孔。先加工平面，可以為孔加工提供可靠的定位基準(zhǔn)，再以平面為精基準(zhǔn)定位加工孔。 平面的面積大，以平面定位加工孔的夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，反之則夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位也不可靠。由于 箱體上的孔分布在平面上，先加工平面可以去除鑄件毛坯表面的凹凸不平、夾砂等缺陷，對孔加工有利，如可減小鉆頭的歪斜、防止刀具崩刃，同時(shí)對刀調(diào)整也方便。2 先主后次的原則 箱體上用于緊固的螺孔、小孔等可視為次要表面，因?yàn)檫@些次 要孔往往需要依據(jù)主要表面（軸孔）定位，所以這些螺孔的加工應(yīng)在軸孔加工后進(jìn)行。 對于次要孔與主要孔相交的孔系，必須先完成主要孔的精加工，再加工次

9、要孔，否則會(huì) 使主要孔的精加工產(chǎn)生斷續(xù)切削、振動(dòng)，影響主要孔的加工質(zhì)量。3. 孔系的數(shù)控加工由于箱體零件具有加工表面多，加工的孔系的精度高，加工量大的特點(diǎn)，生產(chǎn)中常 使用高效自動(dòng)化的加工方法。過去在大批、大量生產(chǎn)中，主要采用組合機(jī)床和加工自動(dòng) 線，現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)，如加工中心、柔性制造系統(tǒng)等已逐步應(yīng)用于各種不同的批量的 生產(chǎn)中。車床主軸箱體的孔系也可選擇在臥式加工中心上加工，加工中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)，使得一次裝夾可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、銃、攻螺紋等加工，減少了裝夾次數(shù)，實(shí)行 工序集中的原則，提高了生產(chǎn)率。齒輪知識(shí)介紹齒輪簡介齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件，它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣

10、泛?，F(xiàn)代齒輪技術(shù)已達(dá)到：齒輪模數(shù) 0.004100毫米；齒輪直徑由1毫米150米；傳 遞功率可達(dá)上十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達(dá)幾十萬轉(zhuǎn)/分；最高的圓周速度達(dá)300米/秒。齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。 公元前三百多年，古希臘哲學(xué)家亞里士多德在 機(jī)械問題 中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問題。中國古代發(fā)明的指南車中已應(yīng)用 了整套的輪系。不過，古代的齒輪是用木料制造或用金屬鑄成的，只能傳遞軸間的回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，不能保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，齒輪的承載能力也很小。19世紀(jì)出現(xiàn)的滾齒機(jī)和插齒機(jī)，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年，普福特為滾齒機(jī)裝上差動(dòng)裝置，能在滾齒機(jī)上加工出斜齒輪，從此滾齒機(jī)滾切齒輪得

11、到普及， 展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢， 漸開線齒輪成為應(yīng)用最廣的齒輪。齒輪種類齒輪應(yīng)用廣泛，種類很多。按齒廓曲線可分為漸開線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等。按外形可分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪等；按輪齒所在的表面可分為外齒輪和內(nèi)齒輪；按齒線形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等。按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。按齒面硬度可分為軟齒面和硬齒面兩種。齒輪圖示：齒輪材料制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強(qiáng)度比鍛鋼稍 低，常用于尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機(jī)械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動(dòng)中； 球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪；

12、塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配 對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。齒輪加工設(shè)備按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機(jī)床可分為兩大類:1. 圓柱齒輪加工機(jī)床（1）滾齒機(jī)，（2）插齒機(jī)，（3）車齒機(jī)等。2. 錐齒輪加工機(jī)床（1）加工直齒錐齒輪：刨齒機(jī)、銃齒機(jī)、拉齒機(jī)。（2）加工弧齒錐齒輪：銃齒機(jī)。（3）加工齒線形狀為延伸漸開線：錐齒輪銃齒機(jī)。（4）精加工齒輪齒面：珩齒機(jī)、剃齒機(jī)和磨齒機(jī)。 設(shè)備特點(diǎn)：（1）滾齒機(jī)滾齒：可以加工8模數(shù)以下的斜齒（2）銃床銃齒：可以加工直齒條（3）插床插齒：可以加工內(nèi)齒（4）冷打機(jī)打齒：可以無屑加工（5）刨齒機(jī)刨齒：可以加工16模數(shù)大齒輪（6）精密鑄齒：可以大批

13、量加工廉價(jià)小齒輪（7）磨齒機(jī)磨齒：可以加工精密母機(jī)上的齒輪（8）壓鑄機(jī)鑄齒：多數(shù)加工有色金屬齒輪（9）剃齒機(jī)：是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床典型齒輪加工工藝齒輪加工工藝路線序號工序名稱技術(shù)內(nèi)容1下料2毛坯制造鍛造：（1）自由鍛造：用于品種多，單件小批量生產(chǎn)（2）模 鍛：主要用于大批量生產(chǎn)；鑄造：用于鑄鐵齒輪毛壞生產(chǎn)3齒坯加工軸類齒坯加工：（1）銃兩端面（2）打兩中心孔（3）精車頸、 外圓、圓錐和端面（4）磨工藝軸頸和定位端面盤類齒輪加工：（1）車端面，鏜內(nèi)孔，粗精加工分兩道工完成（2）車端面，鏜內(nèi)孔，粗精加工在一次裝夾中完成（3）拉內(nèi)孔，車端面和外圓工藝4加工花鍵、 鍵槽、螺紋等根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模

14、，設(shè)備情況和精度要求，可以靈活米用多種組 合方案；根據(jù)不同精度要求選擇相應(yīng)的加工方法，如拉、插、* 麻莘車、磨等。5齒形粗加 工和半精 加工根據(jù)精度要求，從整體毛壞上切出齒槽，有時(shí)在槽側(cè)留出適 當(dāng)?shù)木庸び嗔俊A柱齒輪：成形銃削、滾齒、插齒等； 直齒圓錐齒輪：成形銃削、精鍛、粗拉齒、刨齒等 曲線齒錐齒輪：精鍛，專用粗切機(jī)銃齒等6齒形精加 工（熱處理 前）圓柱齒輪：滾、插、剃、擠直齒圓錐齒輪：刨齒、雙刀盤銃齒、圓拉法拉齒曲線齒錐齒輪：銑齒7齒端倒角去毛刺換檔齒輪：齒端按一定要求修整成一定形狀 一般齒輪：去掉齒兩邊銳邊、毛刺8齒輪幾何精度檢驗(yàn)不要求熱處理的齒輪，本工序?yàn)榻K檢，否則為中間檢驗(yàn)9熱處理

15、根據(jù)材料不同，要求不同而異，常用：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、咼頻淬火10安裝基準(zhǔn) 面的 精加工軸類齒輪：精磨各安裝軸頸和定位端面，修整中心孔盤類齒輪：精磨內(nèi)孔及定位端面本工序多用于分度圓或分度圓錐作定位基準(zhǔn)11齒形加工（熱處理后）根據(jù)齒輪的精度要求、生產(chǎn)批量和尺寸形狀選擇加工方法磨齒：用于精度要求較高的圓柱、圓錐齒輪，生產(chǎn)效率低 王行 齒：用于降低表面粗糙度，降低噪聲，生產(chǎn)效率很高， 主要用于大批量生產(chǎn)研齒：用于曲線齒錐齒輪，可降低表面粗糙度，降低噪聲及 改善接觸區(qū)12強(qiáng)力噴丸提高齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度13磷化處理為減小齒面間的摩擦，齒面最好進(jìn)行磷化處理 作用：降低摩擦系數(shù)；在咼載荷下防止擦面

16、膠合14清理齒面去除齒面的毛刺、污物15成品齒輪 的配對檢 驗(yàn)或最終 檢驗(yàn)圓柱齒輪：按圖紙要求檢驗(yàn)其幾何精度、接觸區(qū)、噪聲 圓錐齒輪：在滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)上配對，檢驗(yàn)接觸區(qū)位置、大小和 形狀，并檢驗(yàn)噪聲，按配對齒輪打上標(biāo)記，以便成對裝配使用16防銹和包裝入庫齒輪加工工藝分析（圓柱齒輪為例）圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工 藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級、生產(chǎn)批量和生產(chǎn) 環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個(gè)階段：1）齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；2）粗加工：切除較多的余量；3）半精加工：車

17、、滾、插齒；4）熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等5）精加工：精修基準(zhǔn)、精加工齒形1基準(zhǔn)的選擇對于齒輪加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點(diǎn)孔定位；對于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時(shí)則 采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時(shí)常 采用以下兩種定位、夾緊方式。（1）以內(nèi)孔和端面定位 這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端 面作為軸向定位基準(zhǔn)，并對著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測 量基準(zhǔn)重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對于夾具的制造精度要求較高。（2） 以外圓

18、和端面定位當(dāng)工件和加劇心軸的配合間隙較大時(shí)，采用千分表校正外 圓以確定中心的位置，并以端面進(jìn)行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個(gè) 工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時(shí)對齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1）應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式；2）內(nèi)孔定位時(shí)，配合間隙應(yīng)近可能減少；3）定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求。2、齒輪毛坯的加工齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整個(gè)齒輪加工過程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X 面加工和檢測所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來，同時(shí)齒坯

19、加工所占工時(shí)的比例較大， 無論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側(cè)間隙 時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測是以齒頂圓為測量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度 太低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過程中 應(yīng)注意以下三個(gè)問題：1）當(dāng)以齒頂圓作為測量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度；2）保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；3）提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；3、齒形及齒端加工齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒 輪精度等級

20、、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘 述。齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換 檔時(shí)容易進(jìn)入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。倒圓時(shí)，銃刀告 訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)齒后，工件退離銃刀，經(jīng)分度再快速向銃刀靠近 加工下一個(gè)齒的齒端。齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行， 通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工4、輪加工過程中的熱處理要求在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué) 性能及切削加工性。 一般在齒輪加工中進(jìn)行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處 理。軸類零件加工工藝軸

21、類零件是機(jī)器中的常見零件，也是重要零件，其主要功用是用于支承傳動(dòng)零部件（如齒輪、帶輪等），并傳遞扭矩。軸的基本結(jié)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)體組成，其主要加工表面有 內(nèi)、外圓柱面、圓錐面，螺紋，花鍵，橫向孔，溝槽等。軸類零件的技術(shù)要求主要有以下幾個(gè)方面：（1） 直徑精度和幾何形狀精度軸上支承軸頸和配合軸頸是軸的重要表面，其直徑 精度通常為IT5IT9級，形狀精度（圓度、圓柱度）控制在直徑公差之內(nèi)，形狀精度要 求較高時(shí)，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。（2） 相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動(dòng)件的軸頸）對于支承軸頸的 同軸度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸，配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳 動(dòng)一

22、般為0.010.03mm,高精度軸為0.0010 . 005mm此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓 柱面間的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。（3）表面粗糙度 根據(jù)機(jī)器精密程度的高低，運(yùn)轉(zhuǎn)速度的大小，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。支承軸頸的表面粗糙度Ra值一般為0.160. 63 口 m配合軸頸 Ra值為0.632.5 口 m各類機(jī)床主軸是一種典型的軸類零件，圖1所示為車床主軸簡圖。下面以該車床主軸加工為例，分析軸類零件的工藝過程。圖1車床主軸簡圖主軸的主要技術(shù)要求分析1 支承軸頸的技術(shù)要求一般軸類零件的裝配基準(zhǔn)是支承軸頸，軸上的各精密表面也均以其支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此軸件上支承軸頸的

23、精度最為重要，它的精度將直 接影響軸的回轉(zhuǎn)精度。由圖1見本主軸有三處支承軸頸表面，（前后帶錐度的A、E面為 主要支承，中間為輔助支承）其圓度和同軸度（用跳動(dòng)指標(biāo)限制）均有較高的精度要求。2 螺紋的技術(shù)要求主軸螺紋用于裝配螺母，該螺母是調(diào)整安裝在軸頸上的滾動(dòng)軸承間隙用的，如果螺母端面相對于軸頸軸線傾斜，會(huì)使軸承內(nèi)圈因受力而傾斜，軸承 內(nèi)圈歪斜將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。所以主軸螺紋的牙形要正，與螺母的間隙要小。必須 控制螺母端面的跳動(dòng)，使其在調(diào)整軸承間隙的微量移動(dòng)中，對軸承內(nèi)圈的壓力方向正。3 前端錐孔的技術(shù)要求主軸錐孔是用于安裝頂尖或工具的莫氏錐炳，錐孔的軸線必須與支承軸頸的軸線同軸，否則影響頂尖或

24、工具錐炳的安裝精度，加工時(shí)使工件產(chǎn)生定位誤差。4 前端短圓錐和端面的技術(shù)要求主軸的前端圓錐和端面是安裝卡盤的定位面，為保證安裝卡盤的定位精度其圓錐面必須與軸頸同軸，端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)軸線垂 直。5. 其它配合表面的技術(shù)要求如對軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要求是：對A、E軸頸連線的圓跳動(dòng)公差為0.015mm以保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減少噪音。上述的（1）、（2）項(xiàng)技術(shù)要求影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，而（3）、（4）項(xiàng)技術(shù)要求影響 主軸作為裝配基準(zhǔn)時(shí)的定位精度，而第（5）項(xiàng)技術(shù)要求影響工作噪音，這些表面的技術(shù)要求是主軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問題。綜上所述，對軸類零件，可以從回轉(zhuǎn)精度、定位精度、工作噪音這三個(gè)方面分析其

25、 技術(shù)要求。主軸的材料、毛坯和熱處理1 主軸材料和熱處理的選擇。一般軸類零件常用材料為45鋼，并根據(jù)需要進(jìn)行正火、退火、調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。對于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等牌號的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，使其淬火層硬度均勻且具有較高的綜合力學(xué)性能。精度較高的軸 還可使用軸承鋼 GCr15和彈簧鋼65Mn它們經(jīng)調(diào)質(zhì)和局部淬火后，具有更高的耐磨性和 耐疲勞性。在高速重載條件下工作的軸，可以選用20CrMnTi、20Mn2B 20Cr等滲碳鋼，經(jīng)滲碳淬火后，表面具有很高的硬度，而心部強(qiáng)度和沖擊韌性好。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)軸的用途選用

26、其材料。如車床主軸屬一般軸類零件，材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局部高頻淬火。2主軸的毛坯。軸類毛坯一般使用鍛件和圓鋼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸件（如曲軸）可使 用鑄件。光軸和直徑相差不大的階梯軸一般以圓鋼為主。外圓直徑相差較大的階梯軸或重要的軸宜選用鍛件毛坯，此時(shí)采用鍛件毛坯可減少切削加工量，又可以改善材料的力學(xué)性能。主軸屬于重要的且直徑相差大的零件，所以通常采用鍛件毛坯。主軸加工的工藝過程一般軸類零件加工簡要的典型工藝路線是：毛坯及其熱處理-軸件預(yù)加工-車削外圓-銑鍵槽等-最終熱處理-磨削。根據(jù)車床主軸如圖1所示，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)；材料為45鋼；毛坯為模鍛件該主軸的加工工

27、藝路線如表 1。表1車床主軸加工工藝過程主軸加工工藝過程分析1 定位基準(zhǔn)的選擇在一般軸類零件加工中， 最常用的定位基準(zhǔn)是兩端中心孔。因?yàn)檩S上各表面的設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)一般都是軸的中心線， 所以用中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則。同時(shí)以中心孔定位可 以加工多處外圓和端面， 便于在不同的工序中都使用中心孔定位，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原 則。當(dāng)加工表面位于軸線上時(shí)，就不能用中心孔定位，此時(shí)宜用外圓定位，例如表仲的第10序鉆主軸上的通孔，就是采用以外圓定位方法，軸的一端用卡盤夾外圓，另一端 用中心架架外圓，即夾一頭，架一頭。作為定位基準(zhǔn)的外圓面應(yīng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的支承軸頸， 以符合基準(zhǔn)重合原則。如上述工藝過程中的17和23序所

28、用的定位面。此外，粗加工外圓時(shí)為提高工件的剛度，采取用三爪卡盤夾一端（外圓），用頂尖頂一端（中心孔）的定位方式，如上述工藝過程的6、& 9序中所用的定位方式。由于主軸軸線上有通孔，在鉆通孔后（第10序）原中心孔就不存在了，為仍能夠用中心孔定位，一般常用的方法是采用錐堵或錐套心軸，即在主軸的后端加工一個(gè)1： 20錐度的工藝錐孔，在前端莫氏錐孔和后端工藝錐孔中配裝帶有中心孔的錐堵，如圖2- a所示，這樣錐堵上的中心孔就可作為工件的中心孔使用了。使用時(shí)在工序之間不許卸換 錐堵，因?yàn)殄F堵的再次安裝會(huì)引起定位誤差。當(dāng)主軸錐孔的錐度較大時(shí)，可用錐套心軸，如圖2- b所示。圖2錐堵與錐套心軸為了保證

29、以支承軸頸為基準(zhǔn)的前錐孔跳動(dòng)公差（控制二者的同軸度），采用互為基準(zhǔn)的原則選擇精基準(zhǔn)，即第 11、12序以外圓為基準(zhǔn)定位車加工錐孔（配裝錐堵），第16序以中心孔（通過錐堵）為基準(zhǔn)定位粗磨外圓；第17序再一次以支承軸頸附近的外圓為基準(zhǔn)定位磨前錐孔（配裝錐堵），第21、22序，再一次以中心孔（通過錐堵）為基準(zhǔn)定 位磨外圓和支承軸頸；最后在第23序又是以軸頸為基準(zhǔn)定位磨前錐孔。這樣在前錐孔與 支承軸頸之間反復(fù)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，加工對方表面，提高相互位置精度（同軸度）。2 劃分加工階段主軸的加工工藝過程可劃分為三個(gè)階段：調(diào)質(zhì)前的工序?yàn)榇旨庸るA段；調(diào)質(zhì)后至表面淬火前的工序?yàn)榘刖庸るA段；表面淬火后的工序?yàn)榫庸るA

30、段。表面淬火后首先磨 錐孔，重新配裝錐堵，以消除淬火變形對精基準(zhǔn)的影響，通過精修基準(zhǔn)，為精加工做好 定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備。3 熱處理工序的安排45鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力，改善切削性能。粗加工階段 完成后安排調(diào)質(zhì)處理，一是可以提高材料的力學(xué)性能， 二是作為表面淬火的預(yù)備熱處理， 為表面淬火準(zhǔn)備了良好的金相組織，確保表面淬火的質(zhì)量。對于主軸上的支承軸頸、莫 氏錐孔、前短圓錐和端面，這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面，為提高其耐磨性均需 表面淬火處理，表面淬火安排在精加工前進(jìn)行，以通過精加工去除淬火過程中產(chǎn)生的氧 化皮，修正淬火變形。4 安排加工順序的幾個(gè)問題1）深孔加工應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)后

31、進(jìn)行 鉆主軸上的通孔雖然屬粗加工工序，但卻宜安排 在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行。因?yàn)橹鬏S經(jīng)調(diào)質(zhì)后徑向變形大，如先加工深孔后調(diào)質(zhì)處理，會(huì)使深孔變 形，而得不到修正（除非增加工序），安排調(diào)質(zhì)處理后鉆深孔，就避免了熱處理變形對 孔的形狀的影響。2）外圓表面的加工順序 對軸上的各階梯外圓表面，應(yīng)先加工大直徑的外圓，后加 工小直徑外圓，避免加工初始就降低工件剛度。3）銃花鍵和鍵槽等次要表面的加工安排在精車外圓之后，否則在精車外圓時(shí)產(chǎn)生 斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。主軸上的螺紋要求精度高，為保證與之配裝 的螺母的端面跳動(dòng)公差，要求螺紋與螺母成對配車，加工后不許將螺母卸下，以避免弄 混。所以車螺紋應(yīng)安排在表面淬火

32、后進(jìn)行。4）數(shù)控車削加工 數(shù)控機(jī)床的柔性好，加工適應(yīng)性強(qiáng)，適用于中、小批生產(chǎn)。本主 軸加工雖然屬于大批生產(chǎn)，但是為便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高時(shí)生產(chǎn)效率，保證加工精 度的穩(wěn)定性，在主軸工藝過程中的第 15序也可采用數(shù)控機(jī)床加工，在數(shù)控加工工序中， 自動(dòng)的車削各階梯外圓并自動(dòng)換刀切槽，采用工序集中方式加工，既提高了加工精度，又保證了生產(chǎn)的高效率。由于是自動(dòng)化加工，排除了人為錯(cuò)誤的干擾，確保加工質(zhì)量的 穩(wěn)定性。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)采用數(shù)控加工設(shè)備為生產(chǎn)的現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ)。 在大批生產(chǎn)時(shí)，一些關(guān)鍵工序也可以采用數(shù)控機(jī)床加工。套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材

33、料和熱處理以及尺寸大小的不同 而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分，大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中，其 裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下分別予以介紹。軸承套加工工藝分析加工如圖1所示的軸承套，材料為 ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為200件。圖1軸承套1 軸承套的技術(shù)條件和工藝分析該軸承套屬于短套筒，材料為錫青銅。其主要技術(shù)要求為：34js7外圓對 22H7孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01mm左端面對 22H7孔軸線的垂直度公差為 0.01mm軸承套 外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級，采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)椋恒@孔車孔鉸孔。由于外圓對內(nèi)孔的徑向圓

34、跳動(dòng)要求在0.01mm內(nèi)，用軟卡爪裝夾無法保證。 因此精車外圓時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，使軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可使 加工基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)一致，容易達(dá)到圖紙要求。車鉸內(nèi)孔時(shí)，應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01m m 以內(nèi)。2軸承套的加工工藝表1為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時(shí)，可采取同時(shí)加工五件的方法來提高生 產(chǎn)率。表1軸承套加工工藝過程序工序名工序內(nèi)容定位與夾緊1 備料 棒料，按5件合一加工下料鉆中心車端面，鉆中心孔孔調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔三爪夾外圓3 粗車車外圓 42長度為6.5mm車外圓 34Js7為 35mm 車空刀槽2X 0.5mm

35、,取總長40.5mm,車分割槽20X 3mm兩端倒角1.5 X 45°,5件同加工，尺寸均相同4鉆鉆孔2加至22呎單件5車、鉸車端面，取總長40mm至尺寸車內(nèi)孔 22H7為 22 mm車內(nèi)槽24X 16mm至尺寸 鉸孔22H7至尺寸孔兩端倒角軟爪夾42mn#圓軟爪夾42mn#圓車 34Js7( ± 0.012)mm至尺寸6 精車22H7孑L心軸7鉆鉆徑向油孔4mm34m m外圓及端面8 檢查液壓缸加工工藝分析液壓缸為典型的長套筒零件，與短套筒零件的加工方法和工件安裝方式都有較大的 差別。1 .液壓缸的技術(shù)條件和工藝分析液壓缸的材料一般有鑄鐵和無縫鋼管兩種。圖2所示為用無縫鋼

36、管材料的液壓缸。為保證活塞在液壓缸內(nèi)移動(dòng)順利，對該液壓缸內(nèi)孔有圓柱度要求，對內(nèi)孔軸線有直線度 要求，內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求，內(nèi)孔軸線對兩端支承外圓（82h6）的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要求：內(nèi)孔必須光潔無縱向刻痕；若為鑄鐵材料時(shí)，貝V 要求其組織緊密，不得有砂眼、針孔及疏松。2 液壓缸的加工工藝圖2液壓缸表2為液壓缸的加工工藝過程序 工序名稱 工序內(nèi)容定位與夾緊號1 下料無縫鋼管切斷1 車 82mm外 圓到 88mm及 三爪卡盤夾一端，大頭頂尖M88X 1.5mm螺紋（工藝用）頂另一端2 車端面及倒角三爪卡盤夾一端，搭中心架托88mm處2 車3.調(diào)頭車 82mm外圓到 84mm

37、三爪卡盤夾一端，大頭頂尖頂另一端4.車端面及倒角取總長工余量1mm1686mm（留加 三爪卡盤夾一端，搭中心架托88mm處1 半精推鏜孔到68mm一端用M88X 1.5mm螺紋固定在夾具中，另一端搭中心架2 精推鏜孔到 69.85mm3 精鉸（浮動(dòng)鏜刀鏜孔）到70± 0.02mm 表面粗糙度值Ra為2.5 口m4 滾壓孔用滾壓頭滾壓孔至70 mm表面粗糙一端用螺紋固定在夾具中度值Ra為0.32 口m另一端搭中心架1 車去工藝螺紋，車 82h6到尺寸,軟爪夾一端，以孔定位頂另割R7曹2鏜內(nèi)錐孔1° 30'及車端面3 調(diào)頭，車82h6到尺寸，割4鏜內(nèi)錐孔1°

38、30'及車端面一端軟爪夾一端，中心架托另一 端（百分表找正孔）R7曹軟爪夾一端，頂另一端軟爪夾一端，頂另一端套筒類零件加工中的主要工藝問題一般套筒類零件在機(jī)械加工中的主要工藝問題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度（即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）和防止變形。保證相互位置精度要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求，通?？刹捎孟铝腥N工藝方案：（1）在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對 加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下，影響零件內(nèi)外圓表 面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中，加工出全部有位置精度要求的表面的場合。為了便于裝夾工件，其毛坯往往采用多件組合的棒料， 一般安排在自動(dòng)車床或轉(zhuǎn)塔車床等工序較集中的 機(jī)床上加工。圖3所示的襯套零件就是采用這一方案的典型零件，其加工工藝過程參見 表3和圖4加工圖。圖3所示的襯套定位基準(zhǔn)外圓表面、端面（定料用）外圓表面外圓表面圖4加工圖表3棒料毛坯的機(jī)械加工工藝過程序工序