车工工艺学（第六版）课件：典型工件的车削工艺分析

典型工件的车削工艺分析§9-1机械加工工艺过程的组成§9-2车削工件的基准和定位基准的选择§9-3工艺路线的制订§9-4轴类工件的车削工艺分析§9-5套类工件的车削工艺分析§9-1机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成一、工序一个或一组工人，在一个工作地对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那部分加工过程，称为工序。轴套1.分两道工序分两道工序车削轴套ａ)工序1ｂ)工序22.分四道工序分四道工序车削轴套二、安装在一道工序中，工件在加工位置上，可以只装夹一次，也可装夹几次。工件经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。从上述例子中可看出，第一方案和第二方案中每道工序都只有一次安装。每道工序中，应尽量减少安装次数。因为多安装一次，就多产生一次误差，并且增加装卸工件的辅助时间。三、工位两个工位车削齿轮泵体ａ)工位１ｂ)工位２四、工步在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那部分工序，称为工步。如其中一个（或两个）因素变化，则为另一个工步。五、行程行程分为工作行程和空行程，工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分。一个工步可包括一个或几个工作行程。§9-2车削工件的基准和定位基准的选择一、基准基准的种类1.设计基准机床主轴轴承座2.工艺基准（1）定位基准圆锥齿轮（2）测量基准测量轴承座的平行度误差（3）装配基准圆锥齿轮装配图二、定位基准的选择1.粗基准的选择原则（1）应选择不加工表面作为粗基准车手轮时粗基准的选择ａ)以内缘作基准ｂ)以外缘作基准（2）对所有表面都需要加工的工件，应该根据加工余量最小的表面找正，这样不会因位置的偏移而造成余量太小的部位车不出来。根据余量最小的表面找正（3）应该选用比较牢固可靠的表面作为粗基准，否则会夹坏工件或使工件松动。（4）粗基准应尽量平整光滑，没有飞边、浇口、冒口、毛刺或其他缺陷，以使工件定位准确、夹紧可靠。（5）粗基准不能重复使用粗基准重复使用实例2.精基准的选择（1）尽可能采用设计基准（或装配基准）作为定位基准。设计基准(或装配基准)和定位基准重合设计基准(或装配基准)和定位基准重合（2）尽可能使定位基准和测量基准重合测量基准和定位基准重合ａ)工件ｂ)直接定位ｃ)间接定位（3）尽可能使基准统一除第一道工序外，其余工序尽量采用同一个精基准，因为基准统一后，可以减小定位误差，提高加工精度，使装夹方便。如一般轴类的中心孔，在车、铣、磨等工序中，始终用它作为精基准。又如齿轮加工时，先把内孔加工好，然后始终以孔作为精基准。（4）选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基准。以外圆为精基准ａ)工件以外圆为精基准b)车内孔c)磨内孔车Ｖ带轮时精基准的选择ａ)不正确ｂ)、ｃ)正确§9-3工艺路线的制订一、工艺过程划分阶段1.工艺过程的四个阶段（1）粗加工阶段（2）半精加工阶段（3）精加工阶段（4）光整加工阶段2.划分加工阶段的目的（1）保证加工质量（2）合理使用机床（3）便于及时发现毛坯缺陷（4）便于安排热处理工序二、切削加工工序的安排（1）基面先行原则（2）先粗后精原则（3）先主后次原则（4）先面后孔原则三、热处理工序的安排四、辅助工序的安排辅助工序主要包括：检验、清洗、去毛刺、去磁、倒棱边、涂防锈油和平衡等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的主要措施之一，一般安排在粗加工之后、精加工之前、重要工序之后、工件在不同车间之间转移前后和工件全部加工结束后进行。五、普通机械加工工序与数控加工工序的衔接数控工序前后一般都穿插有其他普通工序，如衔接不好就容易产生矛盾，因此，要解决好数控工序与非数控工序之间的衔接问题。最好的办法是建立相互状态要求。六、典型工件工艺路线简介1.轴类工件工艺路线加工轴类工件主要是加工外圆表面及相关端面，轴线为设计基准，两端中心孔为定位基面。一般主轴的加工工艺路线如下：下料→锻造→退火(正火)→粗加工→调质→半精加工→表面淬火→粗磨→低温时效→精磨。2.套类工件工艺路线套类工件实例3.支架、箱体类工件加工工艺路线常见支架和箱体类工件七、工序余量的确定工件相邻两工序的工序尺寸之差，称为工序余量（加工余量）。选择毛坯时表面应留的加工余量称为毛坯余量。在制定工艺卡时，必须确定适当的工序余量。工序余量一般采用查表方法获得。轴类工件毛坯在长度上的工序余量不宜留得过大。§9-4轴类工件的车削工艺分析一、轴类工件的技术要求1.尺寸精度轴颈是轴类工件的主要表面，轴颈的公差等级一般为IT6

~IT9，特别精密的可达IT5。2.几何精度轴颈的形状精度一般限制在直径公差范围内。3.表面粗糙度工件不同工作部位的表面，有不同的表面粗糙度要求。传动轴二、传动轴的技术要求减速箱轴系装配简图１—锁紧螺母２—齿轮３、６—端盖４—蜗轮５—隔套三、工艺分析1.主要表面的加工方法从图样上可知，该轴的大部分表面应以车削为主。表面M、N、P和Q的尺寸精度要求很高，表面粗糙度值小，所以车削后，还需要进行磨削。这些表面的加工顺序为：粗车→调质→半精车→磨削。2.选择定位基准由于该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线Ａ—B均有径向圆跳动和轴向圆跳动的要求，所以应在粗车之前加工Ｂ型中心孔作径向定位基面。3.选择毛坯类型轴类工件的毛坯通常选用圆钢或锻件。4.拟定工艺路线拟定该轴工艺路线时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工和热处理。要求不高的外圆表面(如ϕ５２ｍｍ外圆)，和退刀槽、砂轮越程槽、倒角、螺纹，应在半精车时加工。键槽在半精车后再划线、铣削。调质安排在粗车和调质后，一定要研修中心孔。在磨削前，一般还应研修一次中心孔，以提高定位精度。四、传动轴机械加工工艺过程卡§9-5套类工件的车削工艺分析一、套类工件的技术要求（1）内孔内孔是套类工件的最主要表面。孔径公差等级一般为IT7。孔的形状精度应控制在孔径公差以内。对于长套筒，除了圆度要求外，还应注意孔的圆柱度和孔轴线的直线度要求。内孔的表面粗糙度控制在Ra1.6

~0.16μm范围内。（2）外圆外圆一般是套类工件的支撑表面。外径尺寸公差等级通常取IT7~IT6；形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度值为Ra3.2

~0.4μm。（3）方向、位置和跳动精度套类工件的内外圆之间的同轴度要求较高，一般为0.01~0.05mm。若套筒的端面在使用中承受轴向载荷或在加工中作为定位基准时，其内孔轴线与端面的垂直度一般为0.01~0.05mm。二、套类工件的工艺分析1.主要表面的加工方法套类工件的内孔加工方法有：钻孔、扩孔、车孔、铰孔、磨孔、研磨孔及滚压加工。其中钻孔、扩孔和车孔作为粗加工和半精加工方法，而车孔、铰孔、磨孔、珩磨孔、研磨孔、拉孔和滚压加工则作为孔的精加工方法。通常孔的加工方案有：（1）当孔径较小时（D≤25mm），大多数采用钻、扩、铰的方案，其精度和生产率均很高。（2）当孔径较大时（D

>25mm），大多采用钻孔后车孔或对已有铸、锻孔直接车孔，并增加进一步精加工的方案。（3）箱体上的孔多采用粗车、精车和浮动车孔。（4）淬硬套筒工件，多采用磨孔方案。2.选择定位基面套类工件在加工时的定位基面主要是内孔和外圆。其中多采用内孔定位，因为心轴结构简单，容易制造得很精确，同时心轴在机床上的装夹误差较小。3.保证套类工件几何公差的装夹方法（1）加工数量较少、精度要求较高的工件，可在一次装夹中尽可能将内外圆表面和端面全部加工完毕，这样可以获得较高的位置精度。（2）工件以内孔定位时，采用心轴装夹，加工外圆和端面。这种