机械制造工艺第4章_典型零件加工工艺ppt课件

1、第四章典型零件的加工技术、2、4.1轴类零件的加工、1、轴类零件的结构特征和技术要求：比直径长加工表面为内外圆筒面、圆锥面、螺纹、样条、槽等具有一定的旋转精度。 轴类零件的分类：根据其结构形状，可分为光轴、台阶轴、中空轴和异形轴(曲柄轴、凸轮轴、偏心轴等) 4种。 根据轴的长度和直径之比(纵横比)，分为刚性轴(l/d12 )和挠性轴(L/d12 )。 (3)尺寸精度和几何形状精度轴类零件的主要表面为轴颈，组装传动零件称为轴颈，组装轴承称为轴颈。 轴颈的尺寸精度通常为IT8IT6。高精度的轴颈为IT5。 轴颈的形状精度(圆度、圆柱度)限制在直径公差内，对形状精度有高要求时，对零件模式规定允许偏差

2、。 2 .轴类零件的主要技术技术，5，(2)相互位置精度1 )符合轴颈轴线相对于支承轴颈轴线的同轴度2 )符合轴颈相对于支承轴颈轴线的跳动。 一般精度的轴同轴度误差为0.010.03mm，高精度的轴为0.0010.005 mm。 3 )其他相互位置精度是轴肩端面相对于轴线的垂直度等。 (3)表面粗糙度与轴颈的表面粗糙度值Ra一致，一般为1.60.8m，支承轴颈的表面粗糙度值Ra一般为0.80.4m。6，2，轴类零件的材料和空白，1，轴类零件的常用空白：光轴，直径差小的步进轴多采用热轧和冷拔的圆棒材直径大的步进轴和重要的轴采用锻件。 轴的结构形状复杂、尺寸大时，有时也采用铸件。 坯锻、自由锻、模

3、锻、中小批量、大量、7、2、轴类零件的材料：1)中碳钢45钢最多，一般要经过调质、表面淬火等热处理，得到一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。 2 )中精度、转速高的轴可以采用中碳合金钢，例如40Cr、40MnB、35SiMn、38SiMnMo等。 3 )轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等材料，调质和高频淬火后，硬度高，具有高耐疲劳性能和高耐磨性，能制造高精度的轴。 4 )采用氮化钢38CrMoAl等，经过调质和氮化，不仅具有良好的耐磨性和耐疲劳性能，而且热处理变形小。 可以使用精密机床的主轴，例如磨床的砂轮轴、坐标镗床的主轴。 加工.8、9、1、定位基准轴系零件时最常用的定位基准是中心孔。 三、轴

4、类零件加工技术分析，采用两个顶孔定位标准的优点是？ 标准统一，一次安装就能加工各级外圆表面及其端面，保证同轴度和垂直度。 夹具简单，加工效率高。 10、实心轴、粗加工前，在顶部实施，顶部打孔成中空轴吗？ 通孔径小时，可以直接将宽度在2mm以下的60锥面倒出孔口，不适当时，可以使用带中心孔的锥形或带锥形的拉杆的主轴来代替中心孔。 在使用、11、22222222000000时，请尽量减少锥形堵塞的装卸次数，以免安装误差增加。 如果需要卸下，重新加载后，需要用重要的外圆修正中心孔进行打磨。 锥形堵塞心轴时，如果两个锥形面不同轴，拧紧螺母就会使工件变形。 精度标准可选择另一个方案，采用支承轴颈定位，加

5、工锥孔，两外支承轴径既是组装标准，也是各表面相互位置的设计标准，符合标准一致的原则，12，1 .两中心孔定位夹头(顶端两端)、13.一把抓一把、16、(二)中心孔培训，中心孔深度：影响定位轴方向位置，两中心孔同轴度：影响同轴度，影响位置精度，中心孔锥角和圆度误差：直接反映在工件的圆度中。在单件少量生产的情况下，中心孔主要开在卧式车床或钻床上，在铣床端面用中心孔机床加工中心孔，生产率高，保证两端的中心孔在同一轴线上，一部分工件两端的中心孔的间距相等。17，培训中心孔：2 )在铸铁顶部研磨时加入研磨剂，1 )用石油石或橡胶砂轮研磨中心孔石油消耗量多，不适合大量生产，3 )在硬质合金顶部研磨。 生产

6、性高，质量稍差，4 )用中心孔专用磨床磨削。 精度和效率很高。 、18、(三)花键加工方法、1 .花键铣削加工、单件批量生产时，可采用卧式铣床、分度头和三面刃铣床加工。 加工方便，但加工质量差，生产率低。 产量稍大时，可使用花键滚子加工到花键铣床上。 加工质量和生产率高。 为了提高花键轴加工的质量和生产率，可采用双飞速铣削花键。 不仅键侧的精度和表面粗糙度，比通常的铣削效率高数倍。20、2 .花键的磨削加工，少量生产可采用工具磨床，或借助分度头用平面磨床分两次磨削，大量生产使用花键磨床或专用机床，利用高精度的分度板，一次安装就能磨削花键轴。 、21、(四)轴系零件的典型加工工序，空白准备正火端

7、面和中心孔的加工粗轮调质精轮花键、键槽、螺钉等的加工表面淬火中心孔的修理粗磨削精磨削。22、热处理工序安排结构不大的中碳钢普通轴系锻件，一般在切削加工前进行调质热处理。 对于重要的轴类零件(如机床主轴)，一般在坯锻后安排正火处理，消除锻造应力，达到改善切削性能的目的，在粗加工后安排调质处理，提高零件的综合力学性能，作为需要表面淬火和氮化处理的零件的预热处理的轴，经常与相对运动的轴颈分解或者粗磨削后、精磨前进行氮化处理。 23，4，机床主轴加工技术及其分析_，24，25，(1)零件分析对机床主轴共同的要求需要满足机床的工作性能，即旋转精度、刚性、热变形、耐振性、寿命等多方面的要求。 车床主轴是有

8、通孔的多级工作台轴，是普通的精度等级，材料是45钢。 生产类型是大量生产。26，1 )主要表面及其精度要求支撑轴颈在两个锥形1:12的圆锥面上，分别与两个双列短圆锥轴承嵌合。 支撑轴颈是主轴部件的组装标准，其精度直接影响主轴部件的旋转精度，尺寸精度一般为IT5。 主轴两支承轴颈的圆度容许公差及其相对于共同轴线的斜方圆抖动容许公差都为0.005 mm，表面粗糙度Ra的值在0.63m以下。27、对方轴颈在与齿轮传动部件连接的表面上，有80h5、 89f6和90g5三级，前两级和齿轮分别采用键结合和花键结合，90g5上有齿轮的套筒，工作中两者有相对运动，因此该轴颈的配合轴颈的尺寸精度为IT6IT5，

9、表面粗糙度值Ra在0.63m以下。28、莫氏6号锥孔用于安装夹具和工具，是主轴的主要工作面之一。 其轴线必须与支承轴颈的共同轴线尽量一致。 如果不一致的话，就会影响机床的精度，工件上产生同轴度误差的支撑轴颈相对于共同轴线的斜方向的跳动容许值在轴端为0.005mm，距轴端300mm为0.01 mm的表面粗糙度值在0.63m以下。 这个锥孔在作业中经常装卸夹具，所以表面要淬火提高耐磨损性。29、轴端短圆锥为安装通用夹具卡盘和刻度盘的定位面、锥角(锥角1:4 )。 为了保证锥面和支承轴颈共同轴线尽可能同轴，端面和支承轴颈共同轴线尽可能垂直，确保卡盘的定心精度，该锥面相对于支承轴颈共同轴线的斜方向的振

10、动容许值为0.008mm，表面粗糙度值为1.25m以下，需要表面淬火，30，2 )空白选择主轴是机床的重要零件，其质量直接影响机床工作精度和寿命的结构是多级中空轴，直径差大(本例最大外圆直径195mm，最小外圆直径70mm )。 从上述两方面来看，使用锻造材料不仅可以改善和提高主轴的力学性能，而且可以节省材料和切削工作量，大量生产，因此采用模锻造材料。31、3 )在两端的中心孔中选择定位基准主要的定位基准。 粗车的切削力强，采用“一根一根”。 通孔加工后，加工外圆表面时使用锥形。 精加工内锥孔时，用高精度的外周面和台阶端面定位。32，4 )主要的表面加工方法是支撑轴颈，配合轴颈的短圆锥：粗车-

11、半精加工-粗研-精研。 莫斯6号锥孔：钻头-车内锥-粗研-精研。 其他表面样条：粗铣削-精铣削。 螺丝：车。 5 )热处理安排正火：空白锻造后。 调质：粗车后、半精车前。 表面淬火：磨削前，33，34，粗加工，精加工，用大切削量切除大部分的剩馀量，使原材料接近工件的最终形状和尺寸，只剩下少量的加工剩馀量。 为精加工做准备，特别是为精加工做基础准备。 对于一些要求不高的表面，例如大端面的各孔，在这个阶段加工成花纹规定的要求。 将各表面加工成图案规定的要求。 加工阶段分为、35、1，主轴整体的加工过程是以主要表面(支承轴颈、锥孔)的粗加工、半加工和精加工为主，适当地插入其它表面的加工工序构成的。

12、加工阶段的区分发挥主导作用的是工件的精度要求。 在一般精度的机床主轴上，精研是最终的机械加工工序。 对于精密机床主轴，为了得到更高的尺寸精度和更低的表面粗糙度，增加光整加工的阶段。36，2，定位基准的选择：以空白的外圆表面为粗基础面，钻中心孔的粗车的各外周面和端面(一根一根)和半精加工用两中心孔定位各外圆，钻深孔以前后外圆为定位基准(三明治)，在外圆表面定位，半精加工用大端磨削精加工车和各外圆，用锥形堵住中心孔，定位中心孔，得到中心孔的加工精度，得到中心孔的加工精度，1 )先安排中心基座加工，2 )后安排其他表面和副表面的加工：主轴上的花键、键槽、螺钉等副表面的加工否则，在外圆精加工时会产生冲

13、击，保证加工质量，影响刀具的寿命，破坏在主要表面得到的精度，这是不利的。3 )由于标准统一，所以在经常使用中心孔定位，不使用锥孔的情况下，最后必须安排中心孔加工但是，深孔加工是粗加工工序，如果切除大量的金属，加工中主轴会变形，所以在配置到半加工装置的外周后进行深孔加工。38、4 )主轴的螺钉要求支撑轴颈的同轴度，所以在淬火后的精加工阶段进行，避免受到半精加工引起的应力和热处理变形的影响5 )外圆加工的顺序必须考虑主轴自身的刚性，在加工大径后再加工小径。39、4、主要表面加工方法的选择1 )主轴各外周表面的加工单体批量生产时，采用卧式车床量产时，采用液压仿形车床、转塔车床或数控车床大量生产时，多

14、采用液压仿形或多刃半自动车床，图多刃加工的示意图，40，一般精度的车床主轴精加工磨削主轴一般在外圆磨床和万能磨床上进行，前后两个顶尖采用高精度的固定顶尖，注意顶尖和顶尖孔的接触面积，根据需要磨削顶尖孔，对磨床的砂轮轴的轴承也提出了很高的要求。 图的组合磨削，41，2 )主轴锥孔的精加工是主轴加工的最后一个重要工序。 主轴锥孔相对于主轴支承轴颈的径向跳动公差是机床的主要精度指标之一，所以锥孔的磨削是重要的工序，主轴锥孔的磨削通常采用专用工具。42、精研主轴内带锥孔的头架主轴与工件之间采用柔性连接，工件的旋转轴线由专用的研磨夹具决定，不受头架旋转误差的影响。 8，8 -浮动卡盘，43，3 )主轴中

15、心贯通孔的加工：机床主轴中心贯通孔的加工使用属于深孔加工的刀具细长，刚性差，排屑困难，散热条件差，加工困难，工艺复杂。 单品小批量时，可以用长麻花钻在普通钻床上加工。 但是请注意，加工过程中需要多次退出钻头，将钻头和工件排出和冷却。 批量大的情况下，采用深孔钻床和深孔钻头，可以获得高加工质量和生产效率。44，轴系零件的检查项目1 )表面粗糙度2 )尺寸精度3 )相互的位置精度4 )表面形状精度。 5 )硬度检查顺序尺寸精度几何精度位置精度，45，检查方法1 )硬度：硬度计，主要根据表面的硬度在热处理现场检查2 )表面粗糙度：触针式表面粗糙度轮廓计或模板比较法3 )锥孔：着色法，专用锥度表涂装检

16、查，在检查锥孔的振动前进行以极限卡片规则杆的千分尺或测块规为基准进行比较测量。 长度尺寸可以用游标卡尺、深度游标卡尺、深度千分尺等检查。 (46，5 )位置精度：专用检查装置。47、细长轴的加工方法： 1、采用刀架，提高工件的刚性。 对于粗车，与刀架支撑块安装在刀尖后面12mm的精车时尚，位于刀尖前面，以免损伤精车表面。 2 .为了改善工件的卡盘方式，一般用一个卡盘采用一种方法。 一辆车变细了。 提高了工件的柔软性，排除了由于材料本身的弯曲而用卡盘强制把持下轴心线的威胁的影响。 在工件端部缠绕直径4的金属丝，3、将尾座的中心换成弹性中心，防止工件因热而弯曲变形4 .采用反向进给切削，可以改变施加在工件上的力的方向，减少工件的弯曲变形。 为了使用.48、5、适当的字节，可以使用大的主偏角字节，一般在Kr=7593的同时采用大的进给量，增大推力，减少径向力。