典型零件的加工

1、第二章 典型零件的加工轴概概 述述三三二二一一轴类零件的工艺过程轴类零件的工艺过程外圆的加工方法外圆的加工方法四四磨削加工方法录像磨削加工方法录像第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴一、轴类零件的功用及结构特点一、轴类零件的功用及结构特点 轴类零件是典型的机器零件。用来支承传动件轴类零件是典型的机器零件。用来支承传动件, ,传递运动和扭矩。传递运动和扭矩。第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴 二、轴类零件的技术要求二、轴类零件的技术要求 1 1、尺寸精度、尺寸精度 主要轴颈主要轴颈( (指配合、支承轴颈指配合、支承轴颈) )的尺寸精度一般的尺寸精

2、度一般为为IT9-IT6IT9-IT6，机床主轴支承轴颈的尺寸精度为，机床主轴支承轴颈的尺寸精度为IT5IT5，甚至更高。甚至更高。 2 2、几何形状精度、几何形状精度 主要有圆度、圆柱度的要求。一般控制在尺寸主要有圆度、圆柱度的要求。一般控制在尺寸公差以内。公差以内。 3 3、位置精度、位置精度 支承轴颈之间有同轴度要求，工作表面、配合支承轴颈之间有同轴度要求，工作表面、配合表面对支承轴颈有跳动要求。表面对支承轴颈有跳动要求。第二章 典型零件的加工轴 4 4、表面粗糙度、表面粗糙度: : 一般为一般为R Ra a6.3-0.8m6.3-0.8m。 5 5、热处理、热处理 为了获得具有一定强度

3、、硬度和耐磨性及其它特为了获得具有一定强度、硬度和耐磨性及其它特殊要求，通常要按排热处理及表面处理。常采用的热殊要求，通常要按排热处理及表面处理。常采用的热处理方法有：处理方法有：正火、调质、高频淬火正火、调质、高频淬火等。为表面的美等。为表面的美观和防腐，还按排有观和防腐，还按排有电镀、发蓝电镀、发蓝等表面处理方法。等表面处理方法。 6 6、其它要求、其它要求 对高速回转的轴零件应有静、动平衡的要求；对对高速回转的轴零件应有静、动平衡的要求；对有安全要求的轴件，应按排探伤检查。有安全要求的轴件，应按排探伤检查。第二章 典型零件的加工轴 三、轴类零件的材料与毛坯三、轴类零件的材料与毛坯 1 1

4、、轴类零件的材料、轴类零件的材料 常用材料为常用材料为4545# #钢钢； 中等精度、转速较高的轴采用中等精度、转速较高的轴采用40C40Cr r调质调质； 强度高、尺寸大的轴采用强度高、尺寸大的轴采用30CrMnSi,35CrMnTi, 30CrMnSi,35CrMnTi, 40CrMnTi40CrMnTi等合金调质钢；等合金调质钢； 高速重载工作条件下的轴，则采用高速重载工作条件下的轴，则采用2020钢、钢、20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi等低碳或低碳合金钢经渗碳后淬火。等低碳或低碳合金钢经渗碳后淬火。 2 2、轴类零件的毛坯轴类零件的毛坯 常用毛坯为棒料和锻件常用毛坯为

5、棒料和锻件。第二章 典型零件的加工轴一、对滚筒轴进行工艺分析一、对滚筒轴进行工艺分析 1、了解各项技术条件、了解各项技术条件,提出必要的改进意见提出必要的改进意见 1）零件的功用）零件的功用,及使用条件分析及使用条件分析第二章 典型零件的加工轴2) 滚筒轴主要的技术要求滚筒轴主要的技术要求第二章 典型零件的加工轴 热处理要求热处理要求: 毛坯锻造后正火，为提高材料的综合机械性能粗毛坯锻造后正火，为提高材料的综合机械性能粗加工后应按排调质处理，硬度加工后应按排调质处理，硬度HB240-280HB240-280。 二、选择毛坯二、选择毛坯 滚筒轴为阶梯轴，台阶之间相差不大，但使用条滚筒轴为阶梯轴，

6、台阶之间相差不大，但使用条件对工件材料有强度方面的要求，应选择锻件，零件件对工件材料有强度方面的要求，应选择锻件，零件的生产纲领为中小批生产，最后确定为的生产纲领为中小批生产，最后确定为模锻毛坯模锻毛坯。第二章 典型零件的加工轴 三、拟定工艺过程三、拟定工艺过程( (一一) ) 定位基准的选择定位基准的选择 1 1、精基准的选择、精基准的选择 根据定位精基准的选择原则：基准重合与基准统根据定位精基准的选择原则：基准重合与基准统一原则，应选择轴的公共回转轴线作为统一的一原则，应选择轴的公共回转轴线作为统一的定位精定位精基准基准。 由于滚筒轴是一空心轴，由于滚筒轴是一空心轴，半精车前可采用两端中半

7、精车前可采用两端中心孔作为定位精基准心孔作为定位精基准；轴心线上孔加工以后，应再加；轴心线上孔加工以后，应再加工出工出两端的两端的6060 内锥面作为后续加工的定位精基准内锥面作为后续加工的定位精基准。 2 2、粗基准、粗基准-毛坯外圆毛坯外圆。第二章 典型零件的加工轴( (二二) ) 加工方法的选择加工方法的选择 1 1、主要表面：两支承轴颈尺寸精度、主要表面：两支承轴颈尺寸精度IT6, Ra0.8m, IT6, Ra0.8m, 应选：车应选：车-磨的加工方法。磨的加工方法。 2 2、配合锥面：、配合锥面：Ra1.6mRa1.6m，应选：车应选：车-磨磨, , 3 3、花键：内径、花键：内径

8、Ra1.6mRa1.6m，其余，其余Ra6.3-3.2 m,Ra6.3-3.2 m, 应选：铣应选：铣-磨；磨； 4 4、3030深孔：车床钻削；深孔：车床钻削； 5 5、3-M123-M12螺孔：钻床钻螺孔：钻床钻-攻加工；攻加工； 6 6、平键槽：普通铣床铣削；、平键槽：普通铣床铣削； 7 7、其它表面：均可采用车床车削；、其它表面：均可采用车床车削；.第二章 典型零件的加工轴( (三三) ) 划分加工阶段划分加工阶段 1 1、支承表面：粗车、支承表面：粗车- -半精车半精车- -精车精车- -磨削。磨削。 2 2、锥面：粗车、锥面：粗车- -半精车半精车- -精车精车- -磨削磨削. .

9、 3 3、花键：铣两侧面、花键：铣两侧面- -铣底径铣底径- -铣空刀槽铣空刀槽- -磨底径。磨底径。 4 4、3030深孔：在车床上用加长钻削；深孔：在车床上用加长钻削； 5 5、3-M123-M12螺孔：钻床钻螺孔：钻床钻- -攻加工；攻加工； 6 6、平键槽：普通铣床铣削；、平键槽：普通铣床铣削； 7 7、其它表面：粗车、其它表面：粗车- -精车；精车；第二章 典型零件的加工轴( (四四) ) 安排加工顺序安排加工顺序 1 1、机械加工顺序的按排、机械加工顺序的按排 1) 1) 先基面后其他先基面后其他 作为定位精基准的表面应首先按排加工；由于滚作为定位精基准的表面应首先按排加工；由于滚

10、筒轴毛坯为模锻，毛坯精度较低，加工余量也较大。筒轴毛坯为模锻，毛坯精度较低，加工余量也较大。加工前应先划线，再按划线打洋冲眼的位置钻中心孔，加工前应先划线，再按划线打洋冲眼的位置钻中心孔，作为粗车各外圆的作为粗车各外圆的定位精基准定位精基准。 2) 2)、先主后次，并划分加工阶段、先主后次，并划分加工阶段 零件是由不同类型的表面组成的，在按排表面加零件是由不同类型的表面组成的，在按排表面加工顺序时，必须把主要表面和次要表面的加工分开，工顺序时，必须把主要表面和次要表面的加工分开，先按排主要表面的加工，再按排次先按排主要表面的加工，再按排次要表面的加工。要表面的加工。第二章 典型零件的加工轴 花

11、键的加工：由于花键轴上安装动力输入齿轮，花键的加工：由于花键轴上安装动力输入齿轮，二者之间有较高的位置精度，把花键的加工放在两支二者之间有较高的位置精度，把花键的加工放在两支承轴颈精加工的后边，以精加工过的两支承轴颈作为承轴颈精加工的后边，以精加工过的两支承轴颈作为定位精基准，能保证相关的加工精度。定位精基准，能保证相关的加工精度。 对于滚筒轴：中等精度，批量不大，可划分为：对于滚筒轴：中等精度，批量不大，可划分为：粗加工阶段、半精加工阶段粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段精加工阶段。 3) 3)、次要表面加工穿插进行、次要表面加工穿插进行 铣花键后，在磨削之前铣花键后，在磨削之前, , 中

12、间穿插锥面上平键槽中间穿插锥面上平键槽的加工，然后按排固定平键的的加工，然后按排固定平键的3-M123-M12螺孔的加工。螺孔的加工。第二章 典型零件的加工轴 2 2、热处理工序的按排、热处理工序的按排 毛坯锻造后正火处理；粗加工后调质处理。毛坯锻造后正火处理；粗加工后调质处理。 3 3、辅助工序的按排、辅助工序的按排 所有工序完成以后，按排一次抽检。所有工序完成以后，按排一次抽检。五、工序集中与工序分散程度的确定五、工序集中与工序分散程度的确定 由于滚筒轴为中小批生产，宜采用工序集中的原由于滚筒轴为中小批生产，宜采用工序集中的原则划分工序。则划分工序。 如外圆的车削：粗车、半精车、精车各外圆

13、面和如外圆的车削：粗车、半精车、精车各外圆面和台阶面，都是分别集中在一道工序内完成的。台阶面，都是分别集中在一道工序内完成的。六、滚筒轴简要的工艺过程卡如所示六、滚筒轴简要的工艺过程卡如所示: :第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴如果去掉中心的通孔，则工艺过程调整如下：第二章 典型零件的加工轴第二章 典型零件的加工轴 三、拟定轴零件工艺过程中的几个问题三、拟定轴零件工艺过程中的几个问题( (一一) ) 中心孔的修研中心孔的修研 中心孔作为定位精基准，在加工过程中受力的作中心孔作为定位精基准，在加工过程中受力的作用及热处理的影响，中心孔定位面可用及热处理的影

14、响，中心孔定位面可能会产生变形，影响定位精度。能会产生变形，影响定位精度。 必须对中心孔进行修研，方法有必须对中心孔进行修研，方法有: : 1 1、硬质合金顶尖修研、硬质合金顶尖修研 在车床上一端硬质合金顶尖，另一端普通顶尖，在车床上一端硬质合金顶尖，另一端普通顶尖，工件安装在两定尖之间，工人手持工件不动，由硬质工件安装在两定尖之间，工人手持工件不动，由硬质合金顶尖上的棱边切削。率较高，质量好。圆度达合金顶尖上的棱边切削。率较高，质量好。圆度达0.0010.001mmmm，粗糙度粗糙度Ra6.33.2mRa6.33.2m，适用于一般精度轴类，适用于一般精度轴类零件中心孔的修研。零件中心孔的修研

15、。第二章 典型零件的加工轴 2 2、用油石或橡胶砂轮顶尖修研、用油石或橡胶砂轮顶尖修研 如图所示：修研时间约如图所示：修研时间约1-21-2分钟，锥面圆度误差分钟，锥面圆度误差2-1m2-1m，Ra1.6-0.8mRa1.6-0.8m，适用于精密工具、量具的中心，适用于精密工具、量具的中心孔的修研，磨具磨耗快。孔的修研，磨具磨耗快。 3 3、铸铁顶尖修研、铸铁顶尖修研 修研精度高，但效率低。适用于大型、精度要求修研精度高，但效率低。适用于大型、精度要求特高的轴类零件中心孔的修研。特高的轴类零件中心孔的修研。第二章 典型零件的加工轴( (二二) ) 花键的加工花键的加工 1 1、花键铣削、花键铣

16、削 1) 1) 中小批生产：花键在普通铣床上铣削。中小批生产：花键在普通铣床上铣削。（1 1）盘铣刀铣花键）盘铣刀铣花键 铣削步骤铣削步骤：先两个三面刃铣刀铣花键的两个侧面：先两个三面刃铣刀铣花键的两个侧面, ,接下来铣空刀槽接下来铣空刀槽, ,最后用成形铣刀铣花键内径。最后用成形铣刀铣花键内径。第二章 典型零件的加工轴 （2 2）飞刀铣花键）飞刀铣花键 铣削步骤铣削步骤：先用镶硬质合金成形刀具铣出花键槽，：先用镶硬质合金成形刀具铣出花键槽，再用镶硬质合金的两把偏刀铣花键的两个侧面。这种再用镶硬质合金的两把偏刀铣花键的两个侧面。这种加工方法生产率和加工质量都有所提高，刀头镶硬质加工方法生产率和

17、加工质量都有所提高，刀头镶硬质合金，铣削速度较高，称为合金，铣削速度较高，称为“飞刀铣花键飞刀铣花键”。 2) 2)大批大量生产，大批大量生产，花键在花键铣床上，花键在花键铣床上，采用展成法加工，采用展成法加工，加工质量好，生产加工质量好，生产效率高。效率高。第二章 典型零件的加工轴 2 2、花键磨削、花键磨削 对加工质量要求高、淬硬的花键，还需要按排磨对加工质量要求高、淬硬的花键，还需要按排磨削加工。削加工。 单件小批生产在普通磨床上磨削，大批大量生产单件小批生产在普通磨床上磨削，大批大量生产在专用花键磨床上磨削。在专用花键磨床上磨削。 在普通磨床上磨花键如图所示在普通磨床上磨花键如图所示:

18、 :第二章 典型零件的加工轴一、外圆的一、外圆的车削车削加工加工 1 1、外圆车削概述、外圆车削概述 外圆的车削是最常用的加工方法。在一般的机械外圆的车削是最常用的加工方法。在一般的机械厂车床的数量约占机床总量的厂车床的数量约占机床总量的20-50%20-50%，外圆车刀一般，外圆车刀一般用主偏角用主偏角9090、7575、4545的偏刀，所加工材料的硬度的偏刀，所加工材料的硬度在在HRC30HRC30以下。以下。 大批大量生产，外圆在转塔、自动、半自动车床大批大量生产，外圆在转塔、自动、半自动车床或数控车床及液压仿形车床上加工。或数控车床及液压仿形车床上加工。 单件小批生产外圆普通车床上加工

19、。单件小批生产外圆普通车床上加工。第二章 典型零件的加工轴 2 2、外圆的车削阶段、外圆的车削阶段 1 1）粗车）粗车 从毛坯上尽可能多的切除多余材料。一般采用大从毛坯上尽可能多的切除多余材料。一般采用大的切深、大的进给量，中等或较低的切削速度。为加的切深、大的进给量，中等或较低的切削速度。为加强刀尖，刀具前角后角要适当减少。强刀尖，刀具前角后角要适当减少。r r0 0=0=010=610=688，尺寸公差，尺寸公差IT14IT14 IT12IT12，表面粗糙度，表面粗糙度Ra25Ra25 12.5m12.5m。 2 2）半精车）半精车 作为高精度外圆的预备加工，亦作为中等精度外作为高精度外圆

20、的预备加工，亦作为中等精度外圆的终加工，其切深进给量均比粗车为小。圆的终加工，其切深进给量均比粗车为小。加工精度加工精度：IT11IT11 IT9IT9，Ra6.3Ra6.3 3.2m3.2m。第二章 典型零件的加工轴 3 3）精车）精车 高精度外圆的终加工，亦可作光整加工前的预备高精度外圆的终加工，亦可作光整加工前的预备加工。一般采用加工。一般采用较高或较低较高或较低的切速，以避免产生积屑的切速，以避免产生积屑瘤的切速范围，切深进给量均较小。瘤的切速范围，切深进给量均较小。 采用精车刀，适当加大前角采用精车刀，适当加大前角r r0 0=12=12 1515，使刀刃更，使刀刃更锋利，适当加大后

21、角锋利，适当加大后角=8=8 1212，减小后刀面与工件的摩，减小后刀面与工件的摩擦。刀尖磨出擦。刀尖磨出R0.2R0.2 0.40.4的圆弧，以减小残留面积，降的圆弧，以减小残留面积，降低表面粗糙度。刃倾角低表面粗糙度。刃倾角=3=3 88为正，使切屑流向待加工为正，使切屑流向待加工表面。前后刀面均用油石打光可进一步降低表面粗糙表面。前后刀面均用油石打光可进一步降低表面粗糙度，加加工精度：度，加加工精度：IT8IT8 IT6IT6，Ra1.6Ra1.6 0.8m0.8m。第二章 典型零件的加工轴 二、外圆磨削二、外圆磨削 1 1、外圆磨削概述、外圆磨削概述 外圆磨削是高精度外圆的主要精加工方

22、法，一外圆磨削是高精度外圆的主要精加工方法，一般在半精车后进行。某些精确的毛坯，如精密模锻般在半精车后进行。某些精确的毛坯，如精密模锻的毛坯即可直接磨削。的毛坯即可直接磨削。 由于所选砂轮及修整精度、磨削用量的不同，由于所选砂轮及修整精度、磨削用量的不同，磨削磨削可分为：可分为： 粗磨和精磨粗磨和精磨 粗磨粗磨 IT8IT7, Ra0.80.4IT8IT7, Ra0.80.4 精磨精磨 IT6IT5, Ra0.40.2IT6IT5, Ra0.40.2第二章 典型零件的加工轴 2 2、外圆磨床纵磨法、外圆磨床纵磨法 1 1）磨削运动）磨削运动 主运动主运动：砂轮的高速回转运动；：砂轮的高速回转运

23、动； 进给运动进给运动：工件回转的圆周进给运动；工件随工：工件回转的圆周进给运动；工件随工作台的纵向进给运动；在一个往复行程后砂轮的径向作台的纵向进给运动；在一个往复行程后砂轮的径向进给运动。如图所示：进给运动。如图所示：第二章 典型零件的加工轴）纵磨法的工艺特点）纵磨法的工艺特点 a a）每次磨削深度小，磨削力小，磨削热少。）每次磨削深度小，磨削力小，磨削热少。 b b）由于工件作纵向进给，冷却散热条件好。）由于工件作纵向进给，冷却散热条件好。 c c）在接近最终尺寸时，作几次没有径向进给的光）在接近最终尺寸时，作几次没有径向进给的光磨行程，以消除工艺系统弹性变形所产生的加工误磨行程，以消除

24、工艺系统弹性变形所产生的加工误差。差。 d d）纵磨法适应性好，一个砂轮可磨削不同直径和）纵磨法适应性好，一个砂轮可磨削不同直径和长度大小的外圆；在磨外圆的同时，靠磨端面，保长度大小的外圆；在磨外圆的同时，靠磨端面，保证各表面之间的位置精度。证各表面之间的位置精度。 e e）广泛用于各种生产批量。）广泛用于各种生产批量。第二章 典型零件的加工轴 3 3、外圆磨床横磨法、外圆磨床横磨法 1 1）磨削运动）磨削运动 工件不作纵向进给运动。工件不作纵向进给运动。 2 2）工艺特点）工艺特点 a) a) 磨削深度大，生产率高。磨削深度大，生产率高。 b) b) 砂轮与工件的接触面积大，砂轮与工件的接触

25、面积大，发热量大，冷却散热条件差，工件易产生热变形和烧发热量大，冷却散热条件差，工件易产生热变形和烧伤现象。伤现象。 c) c) 径向力大，工件易产生受力变形径径向力大，工件易产生受力变形径 d) d) 砂轮的修整精度，影响工件的尺寸精度和形状精砂轮的修整精度，影响工件的尺寸精度和形状精度；无纵向进给工件表面磨痕明显。度；无纵向进给工件表面磨痕明显。 一般用于在大批大量生产中，磨削刚性好，长度一般用于在大批大量生产中，磨削刚性好，长度短或两端均有台肩的轴颈。短或两端均有台肩的轴颈。第二章 典型零件的加工轴 3 3、无心磨床纵磨法、无心磨床纵磨法 工件放在砂轮与导轮之间，下边由托板托住。砂工件放

26、在砂轮与导轮之间，下边由托板托住。砂轮高速回转为切削运动，导轮低速回转。由于砂轮轴轮高速回转为切削运动，导轮低速回转。由于砂轮轴线于导轮轴线有一夹角，导轮圆周上任一点的线速度线于导轮轴线有一夹角，导轮圆周上任一点的线速度即可向相互垂直两个方向分解，水平分速度为工件的即可向相互垂直两个方向分解，水平分速度为工件的纵向进给速度，垂直方向为工件的圆周进给速度。无纵向进给速度，垂直方向为工件的圆周进给速度。无心磨床纵磨法主要用于磨削细长轴及小套零件的外圆，心磨床纵磨法主要用于磨削细长轴及小套零件的外圆，但轴上若有较长的轴向沟槽，则会产生较大的圆度误但轴上若有较长的轴向沟槽，则会产生较大的圆度误差。如图

27、所示：差。如图所示：第二章 典型零件的加工轴 4 4、无心磨床横磨法、无心磨床横磨法 工件不作纵向进给，砂轮作连续的径向切入，至工件不作纵向进给，砂轮作连续的径向切入，至所需尺寸。如图所示：所需尺寸。如图所示： 多用于大批大量生产。多用于大批大量生产。第二章 典型零件的加工轴三、外圆磨削与精车的比较三、外圆磨削与精车的比较 1 1、加工精度、加工精度 外圆磨削比精车更容易获得高的精度及低的表面外圆磨削比精车更容易获得高的精度及低的表面粗糙度。因为磨床的精度高，砂轮表面为众多的磨粒粗糙度。因为磨床的精度高，砂轮表面为众多的磨粒刃口进行微刃切削，磨痕极为细浅，又可刃口进行微刃切削，磨痕极为细浅，又

28、可“光磨光磨”。 车床精度低，刀具刃口半径较大，易于磨损，难车床精度低，刀具刃口半径较大，易于磨损，难以进行微刃切削。以进行微刃切削。 2 2、工件材料、工件材料 可磨削钢、铸铁。而精车则难加工淬火钢等高硬可磨削钢、铸铁。而精车则难加工淬火钢等高硬度难加工材料；度难加工材料； 对于塑性大、硬度低的有色金属，磨削不如精车对于塑性大、硬度低的有色金属，磨削不如精车第二章 典型零件的加工轴 3 3、加工零件类型、加工零件类型 车床可利用各种夹具及附件装夹各类零件对其外车床可利用各种夹具及附件装夹各类零件对其外圆进行车削。圆进行车削。 磨床只能磨削中小型零件上的外圆。磨床只能磨削中小型零件上的外圆。

29、4 4、加工经济性、加工经济性 一般磨削成本高于车削。一般磨削成本高于车削。 但对于但对于IT6IT6，Ra0.8Ra0.8磨削、精车均能达到时：磨削、精车均能达到时： 成批生产较长的外圆，磨削比较经济；成批生产较长的外圆，磨削比较经济； 小批生产盘类零件上较短的外圆精车比较经济小批生产盘类零件上较短的外圆精车比较经济第二章 典型零件的加工轴四、先进磨削方法四、先进磨削方法 1 1、高精度低粗糙度磨削、高精度低粗糙度磨削 采用高精度磨床，提高工件定位基准精度，合理采用高精度磨床，提高工件定位基准精度，合理选用砂轮磨粒粒度并对砂轮进行精细修整，使砂轮表选用砂轮磨粒粒度并对砂轮进行精细修整，使砂轮

30、表面的磨粒形成许多微小切削刃，称等高微刃。使磨痕面的磨粒形成许多微小切削刃，称等高微刃。使磨痕更细小。以获得更低的表面粗糙度。更细小。以获得更低的表面粗糙度。 2 2、高效率磨削、高效率磨削 1) 1) 高速磨削高速磨削 砂轮线速度砂轮线速度V50m/s50m/s的磨削，可提高磨削效率的磨削，可提高磨削效率3030 50%50%。V200m/s200m/s的高速磨削已通过了试验阶段。的高速磨削已通过了试验阶段。第二章 典型零件的加工轴 2) 2) 宽砂轮磨削宽砂轮磨削 以增加砂轮的宽度和采用径向切入法来提高以增加砂轮的宽度和采用径向切入法来提高磨削效率。如图所示：磨削效率。如图所示：第二章 典

31、型零件的加工轴 3) 3) 强力磨削强力磨削 加大磨削深度的高效率磨削方法。磨削深度可达加大磨削深度的高效率磨削方法。磨削深度可达6mm6mm以上，很小的纵向进给量，可将毛坯直接磨至所需以上，很小的纵向进给量，可将毛坯直接磨至所需尺寸，尺寸，Ra0.80.4mRa0.80.4m 强力磨削力、磨削热均很大，要求磨床功率大，强力磨削力、磨削热均很大，要求磨床功率大，刚度好，并对砂轮进行防护和高压强制冷却。刚度好，并对砂轮进行防护和高压强制冷却。第二章 典型零件的加工轴 4 4）组合砂轮磨削）组合砂轮磨削 采用多个砂轮组合对多个轴颈同时磨削以提高采用多个砂轮组合对多个轴颈同时磨削以提高磨削效率磨削效

32、率. .第二章 典型零件的加工轴五、外圆研磨五、外圆研磨 采用磨具和磨料从工件表面上去除一层极微薄的采用磨具和磨料从工件表面上去除一层极微薄的金属，从而达到高精度低粗糙度的一种光整加工方法金属，从而达到高精度低粗糙度的一种光整加工方法。尺寸公差等级：。尺寸公差等级：IT5IT5 IT3IT3，Ra0.1Ra0.1 0.008m0.008m。 1 1、研磨方法、研磨方法 1 1）手工研磨）手工研磨 在车床上进行。双顶尖装夹，工件回转，工人手在车床上进行。双顶尖装夹，工件回转，工人手持工件往复移动使得磨粒磨痕形成近持工件往复移动使得磨粒磨痕形成近4545的网纹。的网纹。 研磨不能提高表面间的位置精

33、度。研磨不能提高表面间的位置精度。第二章 典型零件的加工轴 2 2）机械研磨）机械研磨 在研磨机上进行，在研磨机上进行，多用于大批大量生产。多用于大批大量生产。圆柱滚子的研磨。圆柱滚子的研磨。 如图所示：如图所示：第二章 典型零件的加工轴六、外圆超精加工六、外圆超精加工 用极细油石进行光磨的一种光整加工方法。主要用极细油石进行光磨的一种光整加工方法。主要降低表面粗糙度。降低表面粗糙度。Ra0.10.01m.Ra0.10.01m. 磨头以恒定压力轻压在工件表面上，工件回转磨头以恒定压力轻压在工件表面上，工件回转 m/minm/min，磨头作纵向进给，磨头作纵向进给(0.1-0.15mm/r)(0

34、.1-0.15mm/r)，同时作往复振动。频率：同时作往复振动。频率：1000-1400str/min1000-1400str/min，振幅，振幅3-8mm3-8mm，磨粒在工件表面的运动轨迹应纵横交错而不，磨粒在工件表面的运动轨迹应纵横交错而不重复。如图所示：重复。如图所示：第二章 典型零件的加工轴七、外圆珩磨七、外圆珩磨 珩磨轮以一定的压力作用在工件表面上，由于摩珩磨轮以一定的压力作用在工件表面上，由于摩擦力的作用，工件带动珩磨轮转动同时还沿着工件轴擦力的作用，工件带动珩磨轮转动同时还沿着工件轴线作往复运动即珩磨运动，实现对工件表面的微量切线作往复运动即珩磨运动，实现对工件表面的微量切削。

35、削。 珩磨所能达到的精度珩磨所能达到的精度IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra0.16mRa0.16m 珩磨原理如图所示珩磨原理如图所示: :第二章 典型零件的加工轴八、外圆滚压八、外圆滚压 在常温下，用滚压工具对工件表面进行挤压，使在常温下，用滚压工具对工件表面进行挤压，使之产生塑性变形，从而达到提高表面质量的一种加工之产生塑性变形，从而达到提高表面质量的一种加工方法。方法。 由于加工的冷作硬化作用，工件表面的硬度，耐由于加工的冷作硬化作用，工件表面的硬度，耐磨性，耐腐蚀性，及疲劳强度均有一定程度的提高。磨性，耐腐蚀性，及疲劳强度均有一定程度的提高。 滚压后的加工精度滚压后的加工精度IT

36、8IT8 IT7IT7，Ra0.2Ra0.2 0.025m0.025m 滚压原理如图所示滚压原理如图所示: :概述概述三三二二一一整体式箱体的工艺过程整体式箱体的工艺过程平面的加工方法平面的加工方法四四平面铣削加工方法录像平面铣削加工方法录像第二章 典型零件的加工-箱体一、箱体零件的功用及结构特点一、箱体零件的功用及结构特点 箱体零件是机器重要的基础件。它将轴、箱体零件是机器重要的基础件。它将轴、套、传动轮等许多零件连接组合成一体，并确套、传动轮等许多零件连接组合成一体，并确定它们之间的相互位置及相对运动关系。定它们之间的相互位置及相对运动关系。 箱体的结构一般比较复杂，可分剖分式、箱体的结构

37、一般比较复杂，可分剖分式、整体式两种。上面有许多高精度的支承孔系和整体式两种。上面有许多高精度的支承孔系和平面；还有精度较低的紧固孔、油孔、油平面；还有精度较低的紧固孔、油孔、油( (水水) )槽等。箱体不仅加工表面多，而且加工难度较槽等。箱体不仅加工表面多，而且加工难度较大。大。第二章 典型零件的加工-箱体第二章 典型零件的加工-箱体第二章 典型零件的加工-箱体 二、箱体零件的主要技术要求二、箱体零件的主要技术要求( (一一) ) 支承孔的尺寸精度及几何形状精度支承孔的尺寸精度及几何形状精度 1 1、支承孔的尺寸精度、支承孔的尺寸精度 支承孔是箱体零件的重要表面，一般用来支承孔是箱体零件的重

38、要表面，一般用来安装轴承，为保证具有良好的配合，支承孔的安装轴承，为保证具有良好的配合，支承孔的尺寸精度：对一般减速箱为尺寸精度：对一般减速箱为IT9-IT7IT9-IT7，对机床，对机床主轴箱的支承孔其尺寸精度为主轴箱的支承孔其尺寸精度为IT7IT5IT7IT5。 2 2、支承孔的几何形状精度、支承孔的几何形状精度 有圆度、圆柱度的要求，几何形状公差一有圆度、圆柱度的要求，几何形状公差一般为尺寸公差的般为尺寸公差的1/21/31/21/3。第二章 典型零件的加工-箱体( (二二) ) 支承孔之间的位置精度及距离尺寸精度支承孔之间的位置精度及距离尺寸精度 1 1、孔间同轴度、孔间同轴度 安装轴

39、部件的两端同轴孔，同轴度一般规安装轴部件的两端同轴孔，同轴度一般规定在定在9-49-4级，以保证轴部件的运转灵活。级，以保证轴部件的运转灵活。 2 2、各孔轴线间平行度、各孔轴线间平行度 各孔轴线间平行度是保证各传动齿轮正常各孔轴线间平行度是保证各传动齿轮正常啮合的条件，一般平行度为啮合的条件，一般平行度为8-58-5级：机床主轴级：机床主轴箱为箱为6-56-5级，通用减速箱为级，通用减速箱为8-78-7级。级。 3 3、各孔轴线间垂直度、各孔轴线间垂直度 垂直孔应有垂直度的要求，一般为垂直孔应有垂直度的要求，一般为8-68-6级级第二章 典型零件的加工-箱体 4 4、孔中心距尺寸精度、孔中心

40、距尺寸精度 对于平行孔系，孔间距离应有精度要求，对于平行孔系，孔间距离应有精度要求，这项精度值在齿轮设计时确定。这项精度值在齿轮设计时确定。( (三三) ) 平面的形状精度和平面间的位置精度平面的形状精度和平面间的位置精度 1 1、平面的形状精度、平面的形状精度: : 对于安装、定位基面对于安装、定位基面及结合面，为保证面与面间良好的贴合，以提及结合面，为保证面与面间良好的贴合，以提高接触刚度，防止泄漏等。根据使用条件应在高接触刚度，防止泄漏等。根据使用条件应在8-58-5级间选定平面的形状精度。级间选定平面的形状精度。 2 2、平面间的位置精度、平面间的位置精度: : 平面间的平行度、平面间

41、的平行度、垂直度按加工和装配时基准面的需要确定。垂直度按加工和装配时基准面的需要确定。第二章 典型零件的加工-箱体 ( (四四) ) 平面与孔之间的位置精度平面与孔之间的位置精度 为保证装配精度，平面与孔之间应有平行为保证装配精度，平面与孔之间应有平行度、垂直度两项位置精度要求，平行度一般为度、垂直度两项位置精度要求，平行度一般为7-47-4级，垂直度可选级，垂直度可选8 8级。级。( (五五) ) 表面粗糙度表面粗糙度 对支承孔、定位面、装配基面、结合面等对支承孔、定位面、装配基面、结合面等主要表面，粗糙度值一般为主要表面，粗糙度值一般为Ra3.20.4mRa3.20.4m。( (六六) )

42、 其它要求其它要求 对铸件应有消除内应力、防锈、涂漆、做对铸件应有消除内应力、防锈、涂漆、做水压试验等方面的要求。水压试验等方面的要求。第二章 典型零件的加工-箱体 第二章 典型零件的加工-箱体 ( (一一) ) 主要技术主要技术要求要求 图示为车床图示为车床床头箱的零件图床头箱的零件图 1 1、主轴孔的尺、主轴孔的尺寸精度为寸精度为IT6,IT6,形形状公差状公差, ,圆度允差圆度允差0.05,0.05,其它支承孔其它支承孔的尺寸精度为的尺寸精度为IT7IT7；第二章 典型零件的加工-箱体 2 2、主轴孔、其它、主轴孔、其它支承孔轴线有跳动、支承孔轴线有跳动、平行度、位置公差平行度、位置公差

43、的要求；的要求； 3 3、主轴孔、主轴孔Ra0.8,Ra0.8,其它孔其它孔Ra6.3-1.6Ra6.3-1.6。 4 4、安装基面即导、安装基面即导轨面轨面B-CB-C面面, , Ra0.8mRa0.8m。第二章 典型零件的加工-箱体 顶面顶面A, Ra3.2 m,A, Ra3.2 m,其它面其它面Ra6.3-3.2 .Ra6.3-3.2 .5 5、顶面、顶面A A的平面度的平面度允差允差0.050.05mm,mm,6 6、毛坯材料、毛坯材料: :灰口灰口铸铁；铸铁；7 7、毛坯铸造后退火、毛坯铸造后退火处理。处理。第二章 典型零件的加工-箱体 ( (二二) ) 箱体零件工艺过程特点箱体零件

44、工艺过程特点 1 1、定位基准的选择、定位基准的选择 1) 1) 精基准的选择精基准的选择 单件小批生产以装配基面单件小批生产以装配基面B-CB-C为精基准为精基准。 这符合基准重合原则，并且定位稳定可靠，便于这符合基准重合原则，并且定位稳定可靠，便于加工、测量和观察。不足之处是加工箱体内部各表面，加工、测量和观察。不足之处是加工箱体内部各表面，有时需加导向支承，并通过顶部吊架安装，每加工一有时需加导向支承，并通过顶部吊架安装，每加工一件需拆装一次，生产率较低。件需拆装一次，生产率较低。第二章 典型零件的加工-箱体 大批量生产则以顶面大批量生产则以顶面A A及两个工艺孔作为精基准及两个工艺孔作

45、为精基准 这种定位方式，加工时箱体口朝下，中间导向支这种定位方式，加工时箱体口朝下，中间导向支承架可紧固在夹具体上，提高了夹具刚度；有利于保承架可紧固在夹具体上，提高了夹具刚度；有利于保证各支承孔的位置精度，工件装卸方便。不足之处是证各支承孔的位置精度，工件装卸方便。不足之处是定位基准与设计基准，装配基准不重合，增加了定位定位基准与设计基准，装配基准不重合，增加了定位误差，需进行尺寸链换算。误差，需进行尺寸链换算。 同时也不便于加工过程中的观察，测量和调刀。同时也不便于加工过程中的观察，测量和调刀。第二章 典型零件的加工-箱体 2) 2) 粗基准的选择粗基准的选择 选择箱体加工的粗基准时应考虑

46、的问题主要是：选择箱体加工的粗基准时应考虑的问题主要是： (1) (1) 主轴孔是箱体中要求最高的孔，粗基准的选主轴孔是箱体中要求最高的孔，粗基准的选择应保证主轴孔的加工余量均匀、孔壁厚薄均匀；择应保证主轴孔的加工余量均匀、孔壁厚薄均匀； (2) (2) 保证所有轴孔都有适当的加工余量和适当的保证所有轴孔都有适当的加工余量和适当的孔壁厚度，保证底面和导向面有足够的加工余量。孔壁厚度，保证底面和导向面有足够的加工余量。 (3) (3)保证箱体内壁与装配时的装入零件保证箱体内壁与装配时的装入零件( (主要是齿主要是齿轮轮) )之间有足够的间隙之间有足够的间隙。第二章 典型零件的加工-箱体 单件小批

47、生产时粗基准的选择：单件小批生产时粗基准的选择： 一般采用划线装夹加工，各加工表面的加工线均一般采用划线装夹加工，各加工表面的加工线均是是以主轴孔为粗基准进行划线的以主轴孔为粗基准进行划线的。 大批大量生产时粗基准的选择：大批大量生产时粗基准的选择： 由于毛坯的精度高，由于毛坯的精度高，可直接以主轴孔为粗基准在可直接以主轴孔为粗基准在夹具上安装进行加工夹具上安装进行加工。 第二章 典型零件的加工-箱体 2 2、加工顺序的安排、加工顺序的安排 先基面后其它，先主要表面后次要表面，并应提先基面后其它，先主要表面后次要表面，并应提高作为定位面高作为定位面B B面和面和C C面的加工精度。面的加工精度

48、。 3 3、热处理工序的安排、热处理工序的安排 主轴箱箱体是加工要求较高的基准件，又是形状主轴箱箱体是加工要求较高的基准件，又是形状复杂的铸件，必须消除内应力，防止加工和装配以后复杂的铸件，必须消除内应力，防止加工和装配以后产生变形，所以主轴箱体一般在粗加工前进行人工时产生变形，所以主轴箱体一般在粗加工前进行人工时效，避免了箱体在机械加工车间和热处理车间之间的效，避免了箱体在机械加工车间和热处理车间之间的运输劳动量。运输劳动量。 4、工艺过程的拟订、工艺过程的拟订 经上述分析，决定尽量使工序集中。得到中批生经上述分析，决定尽量使工序集中。得到中批生产条件下的箱体零件机械加工工艺过程。产条件下的

49、箱体零件机械加工工艺过程。第二章 典型零件的加工-箱体 序号序号 工工 序序 内内 容容 定位基准定位基准01 01 铸造铸造02 02 时效时效03 03 涂底漆涂底漆04 04 铣顶面铣顶面A I-IIA I-II孔孔05 05 铣两端面铣两端面E,FE,F及前面及前面D D 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔06 06 铣导轨面铣导轨面B,C B,C 顶面顶面A A及工艺孔及工艺孔07 07 磨顶面磨顶面A A 导轨面导轨面B,CB,C08 08 钻钻- -扩扩- -铰铰 2- 2-8H78H7工艺孔工艺孔 顶面顶面A A及一侧面及一侧面第二章 典型零件的加工-箱体 09 粗镗各纵向孔粗镗各

50、纵向孔 顶面顶面A及工艺孔及工艺孔10 精镗各纵向孔精镗各纵向孔 顶面顶面A及工艺孔及工艺孔11 精镗主轴孔精镗主轴孔 顶面顶面A及工艺孔及工艺孔12 加工横向孔及各面上的次要孔加工横向孔及各面上的次要孔 顶面顶面A及工艺孔及工艺孔13 磨导轨面磨导轨面B,C 及前面及前面D 顶面顶面A及工艺孔及工艺孔14 将将2-8H7工艺孔及工艺孔及4- 7.8 孔均扩钻至孔均扩钻至8.5,攻攻6-M1015 清洗清洗,去毛刺去毛刺,倒角倒角16 终检终检第二章 典型零件的加工-箱体 一、端平面的车削一、端平面的车削 在车床上，可以利用各种夹具装夹各种工件，在车床上，可以利用各种夹具装夹各种工件，以车削其

51、端面、台阶面。加工精度以车削其端面、台阶面。加工精度IT8IT8，Ra12.5-Ra12.5-1.6m1.6m。平面度。平面度0.05-0.080.05-0.08mm/mmm/m。 二、平面的刨削二、平面的刨削 ( (一一) ) 平面的刨削概述平面的刨削概述 刨削是平面加工的主要方法之一。刨削类机床刨削是平面加工的主要方法之一。刨削类机床有牛头刨床、龙门刨床。有牛头刨床、龙门刨床。 刨削又可分为粗刨和精刨；精刨所能达到的精刨削又可分为粗刨和精刨；精刨所能达到的精度为度为IT9-IT7IT9-IT7，Ra3.2-1.6 mRa3.2-1.6 m，直线度为直线度为0.04-0.04-0.12 0.

52、12 mm/mmm/m。 宽刀细刨可进一步提高精度和降低表面粗糙度宽刀细刨可进一步提高精度和降低表面粗糙度第二章 典型零件的加工-箱体 ( (二二) ) 平面刨削方法平面刨削方法 如图所示：如图所示： ( (三三) ) 平面刨削的工艺特点平面刨削的工艺特点 1 1、生产率低，因为刨削采用中低速切削，且有空、生产率低，因为刨削采用中低速切削，且有空回程，所以刨削的生产率低；回程，所以刨削的生产率低； 2 2、加工成本低，刨削使用通用机床，刨刀结构简、加工成本低，刨削使用通用机床，刨刀结构简单、刃磨、安装和调整方便，使用费用低；单、刃磨、安装和调整方便，使用费用低； 3 3、由于刨削生产率低和加工

53、成本低，因此多用于、由于刨削生产率低和加工成本低，因此多用于单件小批生产或修配作业单件小批生产或修配作业第二章 典型零件的加工-箱体 三、平面铣削三、平面铣削 ( (一一) ) 概述概述 平面铣削是平面常用的加工方法之一。铣削类机平面铣削是平面常用的加工方法之一。铣削类机床有普通铣床、龙门铣床和组合铣床等。床有普通铣床、龙门铣床和组合铣床等。 铣床的附件和刀具种类较多，因而铣削方法较多，铣床的附件和刀具种类较多，因而铣削方法较多，应用也较为广泛灵活。应用也较为广泛灵活。 平面铣削又可分为粗铣和精铣平面铣削又可分为粗铣和精铣, ,精铣后所能达到精铣后所能达到的尺寸公差等级为的尺寸公差等级为IT9

54、-IT7, IT9-IT7, Ra3.2-1.6m,Ra3.2-1.6m,直线度直线度0.08-0.120.08-0.12mm/mmm/m第二章 典型零件的加工-箱体 ( (二二) ) 平面的铣削方法平面的铣削方法 1 1、镶齿端铣、镶齿端铣 铣大平面，铣削速度铣大平面，铣削速度100-150100-150mm/minmm/min。如图：如图：第二章 典型零件的加工-箱体 2 2、圆柱铣刀铣中小型平面、圆柱铣刀铣中小型平面 圆柱铣刀为整体高速钢制造圆柱铣刀为整体高速钢制造, ,铣削速度不高，为铣削速度不高，为 30-40 30-40 mm/minmm/min，生产率较低。（指状铣刀）如图：生产

55、率较低。（指状铣刀）如图： 3 3、其它铣刀的铣削方法：、其它铣刀的铣削方法：如图：如图：第二章 典型零件的加工-箱体 ( (四四) ) 平面的铣削方式平面的铣削方式 顺铣和逆铣、端铣和周铣顺铣和逆铣、端铣和周铣 1 1、端铣与周铣、端铣与周铣 1) 1) 概念概念: : 周铣：用铣刀圆周面上的刀齿进行铣削的方式周铣：用铣刀圆周面上的刀齿进行铣削的方式 端铣：用铣刀端面上的刀齿进行铣削的方式端铣：用铣刀端面上的刀齿进行铣削的方式 第二章 典型零件的加工-箱体 2) 2) 端铣与周铣的比较端铣与周铣的比较 (1) (1) 端铣：端铣：端铣同时参加铣削的刀齿多，铣削过程平端铣同时参加铣削的刀齿多，

56、铣削过程平稳，稳，表面粗糙度低（表面平整）。表面粗糙度低（表面平整）。 (2) (2) 周铣：周铣：每次只有每次只有1-21-2个刀齿参加切削、切削厚度个刀齿参加切削、切削厚度及切削力变化较大，铣削过程中的振动也较大，铣削及切削力变化较大，铣削过程中的振动也较大，铣削过程不平稳，过程不平稳，表面粗糙度高表面粗糙度高。第二章 典型零件的加工-箱体 (3) (3) 端铣的生产率高于周铣端铣的生产率高于周铣 端铣的刀杆刚性好，刀齿为镶硬质合金，可用端铣的刀杆刚性好，刀齿为镶硬质合金，可用较大的铣削用量，铣削速度高达较大的铣削用量，铣削速度高达100-150100-150m/minm/min，因因此端

57、铣的生产率高。此端铣的生产率高。 周铣刀具为高速钢制造，铣削速度仅为周铣刀具为高速钢制造，铣削速度仅为30-40 30-40 m/minm/min。 第二章 典型零件的加工-箱体 2 2、逆铣与顺铣逆铣与顺铣 1) 1) 概念：概念： 逆铣：铣刀和工件接触处的速度方向与工件进逆铣：铣刀和工件接触处的速度方向与工件进给方向相反的为逆铣。给方向相反的为逆铣。 顺铣：铣刀和工件接触处的速度方向与工件进顺铣：铣刀和工件接触处的速度方向与工件进给方向相同的为顺铣。给方向相同的为顺铣。 第二章 典型零件的加工-箱体 2) 2) 逆铣与顺铣的比较逆铣与顺铣的比较 (1) (1) 逆铣逆铣 刀齿切入工件前有一

58、小段滑移距离，从而增加刀齿切入工件前有一小段滑移距离，从而增加了刀具的磨损，增加了工件表面层的硬化程度，并了刀具的磨损，增加了工件表面层的硬化程度，并加大了表面粗糙度。加大了表面粗糙度。 铣刀作用在工件上的垂直分力向上，不利于工铣刀作用在工件上的垂直分力向上，不利于工件的夹紧。水平分力方向与进给运动方向相反，工件的夹紧。水平分力方向与进给运动方向相反，工作台的运动平稳性较好。作台的运动平稳性较好。第二章 典型零件的加工-箱体 (2) (2) 顺铣顺铣 刀齿切入工件前没有一小段滑移距离。铣刀作刀齿切入工件前没有一小段滑移距离。铣刀作用在工件上的垂直分力向下，有利于工件的夹紧。用在工件上的垂直分力

59、向下，有利于工件的夹紧。水平分力方向与进给运动方向相同，工作台的运动水平分力方向与进给运动方向相同，工作台的运动平稳性不好。平稳性不好。第二章 典型零件的加工-箱体 ( (五五) ) 平面铣削与刨削的比较平面铣削与刨削的比较 1 1、加工质量、加工质量 铣削与刨削的加工质量相当。加工大平面时刨削铣削与刨削的加工质量相当。加工大平面时刨削刀痕均匀。而铣削需多次走刀，有明显的接刀痕。刀痕均匀。而铣削需多次走刀，有明显的接刀痕。 2 2、加工范围、加工范围 铣削比刨削加工范围广泛，许多加工是刨削无法铣削比刨削加工范围广泛，许多加工是刨削无法完成的，如：内凹面、封闭型沟槽、有分度要求的表完成的，如：内

60、凹面、封闭型沟槽、有分度要求的表面等。面等。 3 3、生产率、生产率 铣削的生产率高于刨削，铣削为多刀齿的高速切铣削的生产率高于刨削，铣削为多刀齿的高速切削；而刨削则为单刃低速切削。削；而刨削则为单刃低速切削。第二章 典型零件的加工-箱体 4 4、加工成本、加工成本 铣削高于刨削，因刨床及刨刀较简单铣削高于刨削，因刨床及刨刀较简单, ,安装调整简安装调整简单省时。单省时。 5 5、实际应用、实际应用 铣削广泛用于各种生产批量，而刨削铣削广泛用于各种生产批量，而刨削多用于单件多用于单件小批生产或修配作业。小批生产或修配作业。 四、平面插削四、平面插削 插削在插床上进行，插削可以看成立式的牛头刨插