机械制造工艺基础(第六版)第十二章典型工件的加工课件

1、第三节 齿轮类工件的加工31第一节 轴类工件的加工2第二节 套类工件的加工 第四节 箱体类工件的加工4一、轴类工件1轴的功用 轴类工件是机械设备中最主要和最基本的工件，主要用于支撑传动件和传递扭矩，并保证装在轴上的工件（或刀具）具有一定的回转精度。 第一节 轴类工件的加工2轴的分类 结构形状分：光轴、台阶轴、空心轴、异形轴。 长度与直径比（长径比）分：刚性轴（L/d12）、挠性轴（L/d12）。 所受载荷不同分：心轴、传动轴、转轴。光轴 台阶轴 多拐曲轴 挠性轴 花键轴 十字轴 单拐曲轴 偏心轴 凸轮轴 空心轴 3轴的结构 轴类工件的加工表面通常有内圆柱面、外圆柱面、圆锥面以及螺纹、花键、键槽

2、、槽等。三、传动轴的材料及毛坯传动轴四、轴类工件的加工工艺分析1划分加工阶段 （1）粗加工阶段钻中心孔，粗车各处外圆。 （2）半精加工阶段半精车各处外圆，车削螺纹，铣键槽等。 （3）精加工阶段修研中心孔，粗、精磨各处外圆。3选择装夹方法典型轴类工件常用的装夹方法 精度要求不高的表面在半精车时就可以加工到规定尺寸，如退刀槽、越程槽、倒角和螺纹等。键槽在半精车后进行划线和铣削。淬火后安排修研中心孔工序，以消除热处理引起的变形和氧化皮。最后粗、精磨齿轮和轴承的轴颈。 4传动轴的加工工艺5热处理工序的安排 采用锻件毛坯，加工前应安排退火热处理，以便消除毛坯的内应力和改善材料的切削性能。传动轴最终热处理

3、是淬火，应放在半精加工之后，粗、精磨之前进行，即在车削螺纹和铣削键槽之后进行。为了保证磨削精度，在淬火热处理之后应安排修研中心孔工序。 一、套类工件1套类工件的功用起支承和（或）导向作用。2套类工件的种类： 第二节 套类工件的加工套类工件的种类3套类工件的结构 套类工件的主要表面是内、外圆柱表面，形状精度和位置精度要求较高，表面粗糙度值较小，孔壁较薄且易变形，工件的长度一般大于孔的直径。 1轴承套的功用 支撑和导向作用。 2轴承套的结构 短套筒类工件。3轴承套的技术要求 440.015mm的外圆主要与轴承座内孔相配合，它的尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值为Ra1.6m；内孔 30H7主要与传

4、动轴相配合，它的尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值 Ra1.6m；两端端面的表面粗糙度值均为Ra1.6m；外圆440.015mm对 30H7孔的同轴度公差为 0.02mm，可保证轴承在传动中的平稳性，轴承套的左端面相对于 30H7孔轴线的垂直度公差为0.02mm。 三、轴承套的材料及毛坯 该轴承套的材料为铸铁，形状简单，精度要求中等，但内孔尺寸较大，故毛坯选用外径为70mm的铸铁棒料。 四、轴承套的加工工艺分析1划分加工阶段（1）粗加工阶段钻中心孔，粗车各处外圆、退刀槽，车轴承套内孔。（2）精加工阶段精车各处外圆，铰轴承套内孔。 2选择定位基准粗加工时，选择外圆表面作为定位基准；精加工时，选择

5、内孔轴线作为定位基准。 3选择装夹方法典型套类工件常用装夹方法五、轴承套的加工工艺过程1轴承套的加工顺序 轴承套外圆的精度为IT7，采用精车可以满足要求，内孔加工顺序为：钻孔车孔铰孔。铰孔时应与左端面一同加工，保证端面与孔轴线的垂直度，并以内孔为基准，利用小锥度心轴装夹加工外圆和另一端面。 2轴承套的加工工艺过程 工序号工序名称工序内容定位与夹紧1备料棒料下料2钻中心孔（1）车端面，钻中心孔（2）调头车另一端面，钻中心孔三爪自定心卡盘装夹3粗车（1）车60mm外圆长度（2）车44mm外圆（3）车退刀槽（4）车分割槽（5）两端面倒角一夹一顶装夹4钻孔钻孔三爪自定心卡盘装夹5车、铰（1）车端面（2

6、）车孔（3）铰孔（4）孔两端倒角三爪自定心卡盘装夹6精车车外圆心轴配合双顶尖装夹7检检验3齿轮的主要加工表面齿面齿轮基准表面4齿轮的材料具有一定的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。有足够的硬度和耐磨性。具有一定的冲击韧性。从工艺角度要求热处理变形要小，切削性能要好。5齿轮的毛坯棒料锻造毛坯铸钢毛坯铸铁毛坯 齿轮毛坯的选择决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素。 1倒挡惰齿轮的功用 传递扭矩和运动的作用。 2倒挡惰齿轮的结构 对称分布的盘类工件。 3倒挡惰齿轮的技术要求 该齿轮为是模数为2、齿数为30的单联直齿圆柱齿轮，精度等级为766FL，分度圆对内孔轴线的同轴度为0.03m

7、m，齿轮右端面对内孔轴线的垂直度为0.02mm。热处理要求为碳氮共渗，淬火硬度为52HRC。 三、倒挡惰齿轮的材料及毛坯 该齿轮毛坯选用锻件，材料为20MnCr5，为低碳合金钢。其材料的含碳量较低，必须通过热处理的手段来提高齿轮的强度和硬度。 四、倒挡惰齿轮的加工工艺分析1齿坯的加工工艺 加工齿坯时的加工顺序为：粗车半精车车孔、铰孔精车。2齿面的加工工艺 齿形机械加工方案为：滚齿+剃齿。 用滚齿加工方法作为该齿轮齿形的粗加工和半精 加工，控制分齿精度和运动精度。 用剃齿加工方法作为齿形的精加工，提高齿形精 度，降低齿面粗糙度值。 3齿轮热处理工序的安排 齿坯热处理为正火，齿面热处理要求为碳氮共

8、渗，淬火后的硬度为52HRC，最后表面抛丸处理。 五、倒挡惰齿轮的加工工艺过程1倒挡惰齿轮的加工顺序 毛坯锻造正火齿坯加工齿形加工（滚齿、剃齿）齿面热处理（碳氮共渗、淬火）齿面强化处理（抛丸）。2倒挡惰齿轮的加工工艺过程倒挡惰齿轮的加工工艺过程一、箱体类工件1箱体类工件的功用 用于将一些轴、套和齿轮等工件组装在一起，使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动。 2箱体类工件的种类整体式箱体和剖分式箱体。 第四节 箱体类工件的加工几种箱体工件的结构简图a）组合机床主轴箱 b）剖分式减速器箱体 c）汽车后桥差速器箱体 d）车床主轴箱3箱体类工件的结构特点 箱体工件结构形状复杂，内部呈空

9、腔，箱壁较薄且不均匀，其上有许多精度要求高的轴承孔和装配用的基准平面，此外还有一些精度要求不高的紧固孔和次要平面。因此，箱体上需要加工的部位较多，加工难度也较大。 箱体工件多采用铸铁材料（以HT150和HT200应用最多）制成。 4箱体类工件的材料 5箱体工件的毛坯 箱体的毛坯多采用铸件。 当生产批量不大时，箱体铸件毛坯采用木模 手工造型。 在大批量生产时，则采用金属模机器造型。 在单件生产时，有时采用焊接件作箱体毛坯。 6箱体类工件的主要技术要求 轴承孔的尺寸与形状精度。 各轴承孔的中心距和轴线间的平行度。 同轴线轴承孔的同轴度。 轴承孔轴线对装配基准面的平行度和对端面的垂直度。 箱体主要平

10、面的精度。二、方箱体的功用、结构及技术要求1方箱体的功用方箱体是叶片的加工和测量基准。 2方箱体的结构 该箱体由上、下两部分组合而成，中间的空腔是为了放置叶片的叶身。 3方箱体的技术要求 高与宽120mm的尺寸公差仅有0.004mm，长200mm的公差为0.01mm，相关表面的平行度、垂直度公差均为0.005mm，表面粗糙度值为Ra0.2m。 三、方箱体的材料和毛坯 方箱体的材料为普通灰铸铁HT200，毛坯选择铸件，铸造后应进行退火处理，以便消除铸造时的内应力，改善切削加工性能。四、方箱体的加工工艺分析1选择定位基准 选择方箱体的各个表面作为粗、精加工的定位基准。 2选择装夹方法采用压板进行装夹。 3方箱体的加工工艺 应选择磨削的方式来保证尺寸精度和表面粗糙度。同时，粗磨时必须保证上、下底面与中分面的平行度和精磨余量。 4热处