第六章 典型零件加工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章典型零件加工,第六章典型零件加工,第一节轴类零件加工,第二节套类零件加工,第三节箱体类零件加工,第一节轴类零件加工,一、概述,(一)轴类零件的功用与结构特点,图6-1轴的种类,a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴,f)十字轴g)偏心轴h)曲轴i)凸轮轴,第一节轴类零件加工,(二)轴类零件的主要技术要求,1.加工精度,(1)尺寸精度轴类零件的尺寸精度主要是指直径和长度的精度。,(2)形状精度轴颈的形状精度是指圆度、圆柱度。,(3)位置精度保证配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈(装配轴承的轴颈)的同轴度或圆跳动量，是轴类零件位置精度的普遍要求。,2.表面粗糙度,(三)轴类零件的材料和毛坯,1.轴类零件的材料,2.轴类零件的毛坯,(四)轴类零件的一般加工工艺路线,第一节轴类零件加工,1.一般渗碳钢的轴类零件加工工艺路线,2.一般精度调质钢的轴类零件加工工艺路线,3.精密渗氮钢轴类零件的加工工艺路线,4.整体淬火轴类零件的加工工艺路线,二、轴类零件加工工艺过程及其分析,轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、生产类型的不同而有所不同。,1.阶梯轴的技术要求,(1)尺寸精度传动轴的支承轴颈E、F是传动轴的装配基准，它的制造精度直接影响到传动轴部件的旋转精度，故对它提出很高的技术要求，该轴的支承轴颈尺寸精度为IT6，配合轴颈M、N的尺寸精度也为IT6。,第一节轴类零件加工,(2)形状精度轴颈的形状精度应限制在直径公差范围之内，要求较高的应在工作图上标明，该轴形状公差均未注出。,(3)位置精度配合轴颈对支承轴颈一般有径向圆跳动或同轴度要求，装配定位用的轴肩对支承轴颈一般有端面圆跳动或垂直度要求。,(4)表面粗糙度轴颈的表面粗糙度值,R,a,应与尺寸公差等级相适应。,(5)热处理轴的热处理根据其材料和使用要求确定。,2.阶梯轴加工工艺过程,第一节轴类零件加工,图6-2剖分式减速箱传动轴,第一节轴类零件加工,表6-1传动轴工艺过程卡,第一节轴类零件加工,表6-1传动轴工艺过程卡,第一节轴类零件加工,表6-1传动轴工艺过程卡,第一节轴类零件加工,表6-1传动轴工艺过程卡,3.轴类零件加工工艺过程分析,(1)合理选择定位基准轴类零件加工时的定位基准，最常用的是中心孔。,第一节轴类零件加工,(2)合理安排热处理工序轴类零件的热处理要根据轴类零件的材料和要求确定。,(3)划分加工阶段由于轴类零件常常是多阶梯且带有孔的零件，在加工过程中要切除大量的余量，会引起残余应力重新分布而产生变形，应将轴类零件的加工过程按粗、精加工分开的原则划分阶段，并在加工阶段之间安排相应的热处理工序，使得粗加工和半精加工中产生的变形和误差在下阶段中予以消除和纠正。,(4)合理安排工序顺序在安排工序顺序时，首先要与定位基准的选择相适应。,三、轴类零件加工中的关键工艺问题,1.,第一节轴类零件加工,图6-3锥堵,1)一般不中途更换或重新安装，以避免多次更换或安装引起的误差。,第一节轴类零件加工,2)用锥堵心轴时，两个锥堵的锥面要求同轴，否则螺母拧紧后会使工件变形，图6-4所示的结构比较合理。,图6-4带有锥堵的拉杆心轴,3)安装锥堵或者锥堵心轴时，不能用力过大，尤其是对壁厚较薄的空心主轴，以免引起变形。,.中心孔的研磨,第一节轴类零件加工,3.深孔加工,第二节套类零件加工,一、概述,1.套类零件的功用和结构特点,图6-5套类零件示例,a、b)滑动轴承c)钻套d)轴承衬套e)气缸套f)液压缸,第二节套类零件加工,2.套类零件的技术要求,(1)尺寸精度内孔是套类零件起支承作用或导向作用的最主要表面，它通常与运动着的轴、刀具或活塞等相配合。,(2)几何形状精度内孔的形状精度应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的1213，甚至更严。,(3)相互位置精度当内孔的最终加工是在装配后进行时(如连杆小端衬套)，套类零件本身的内外圆之间的同轴度要求较低，如最终加工是在装配前完成则要求较高，一般为0.010.05mm。,(4)表面粗糙度为保证套类零件的功用和提高其耐磨性，内孔表面粗糙度,R,a,值为2.50.16m，有的要求更高达,R,a,0.04m。,3.套类零件的材料和毛坯,二、套类零件加工工艺及其分析,第二节套类零件加工,套类零件由于功用、结构形状、生产批量、材料、热处理以及加工质量要求的不同，其工艺上差别很大。,图6-6轴套,第二节套类零件加工,1.轴套件的结构与技术要求,2.轴套加工工艺过程,表6-2轴套加工工艺过程,第二节套类零件加工,表6-2轴套加工工艺过程,3.轴套加工工艺分析,(1)工序5、10、15这三个工序组成粗加工阶段。,(2)工序20、25工序20是中间检验。,(3)工序30、35、40工序30的主要目的是修复基准。,第二节套类零件加工,(4)工序45、50、55这三个工序是继续进行半精加工，定位基准均采用,112外圆及其端面，这是用基准统一的方法保证小孔和槽的位置精度。,(5)工序60、65这两个工序是精加工工序。,(6)工序70、75、80工序70为磁力探伤，主要是检验磨削的表面裂纹，一般安排在机械加工之后进行。,三、盘套件加工工艺,图67为法兰盘的零件图。,表6-3法兰盘工艺过程(小批生产),第二节套类零件加工,表6-3法兰盘工艺过程(小批生产),第二节套类零件加工,表6-3法兰盘工艺过程(小批生产),第二节套类零件加工,图6-7法兰盘,四、套类零件加工中的关键工艺问题,第二节套类零件加工,为防止夹紧力、切削力、内应力、切削热等因素对加工精度的影响，套类零件加工中应注意以下关键工艺问题：,1)为减少切削力和切削热的影响，粗、精加工应分开进行。,2)尽量采用轴向夹紧，如采用径向夹紧应使径向夹紧力均匀，以减小夹紧变形对加工精度的影响。,3)热处理工序应安排在粗、精加工之间，以使热处理变形在精加工中得到纠正。,4)中小型套类零件的内外圆表面及端面，应尽量在一次安装中加工出来，以减少基准转换和多次装夹带来的加工误差，如表6-3中法兰盘工艺过程中工序3精车小端面、精镗孔及精车外圆等。,5)在安排内孔和外圆表面加工顺序时，应尽量采用先加工内孔，然后以内孔定位加工外圆表面的加工顺序。,第三节箱体类零件加工,一、概述,1.箱体零件的功用与结构特点,图6-8几种箱体的结构简图,a)组合机床主轴箱b)车床进给箱c)分离式减速箱d)泵壳,第三节箱体类零件加工,2.箱体零件的主要技术要求,1)箱体上的孔大都是轴承支承孔，加工质量要求较高，否则，孔本身的尺寸误差和几何形状误差会使轴承与孔配合不良，使轴的旋转精度降低；有齿轮啮合关系的平行孔系之间，应有一定孔距尺寸精度和平行度要求，否则，齿轮的啮合精度降低，工作时会产生过大的振动和噪声，并降低齿轮的寿命；同轴线上的孔应有一定的同轴度要求，否则，不仅轴的装配困难，而且使轴的运转情况恶化，轴承的磨损加剧，温升增高，影响机器设备的精度和正常运转。,2)箱体的装配基准面和加工中的定位基准面应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值要求。,第三节箱体类零件加工,3)各支承孔与装配基准面之间应有一定的尺寸精度和平行度要求，与端面应有一定的垂直度要求；各平面与装配基准面之间也应有一定的平行度和垂直度要求。,3.箱体零件的材料和毛坯,4.箱体零件的结构工艺性,(1)基本孔箱体的基本孔可分为通孔、阶梯孔、不通孔和交叉孔等几类。,图6-9相贯通的交叉孔的工艺性,a)交叉孔b)交叉孔毛坯,第三节箱体类零件加工,图6-10缺口孔,的工艺性,第三节箱体类零件加工,(2)同轴线上的孔同一轴线上的孔其孔径的大小应向一个方向递减，这样可使镗孔时，镗杆从一端伸入，逐个加工或同时加工同轴线上的孔，以保证较高的质量和生产率(见图6-11a)。,图6-11同轴线上孔径的排列方式,a)孔径大小单向排列b)孔径大小双,向排列c)孔径大小无规则排列,(3)箱体的内端面箱体的内端面加工比较困难，如果结构上要求必须加工时，,第三节箱体类零件加工,应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过的孔加工前的直径，这样便于镗杆直接穿过该孔而到达加工端面处(见图6-12)。,(4)箱体外壁上的凸台箱体外壁上的凸台端面需加工时，应尽可能处在同一平面上，以便于在一次走刀中加工出来。,(5)箱体上的装配基准面,图6-12孔内端面的结构工艺性,a)外大内小(工艺性好),b)外小内大(工艺性差),第三节箱体类零件加工,5.箱体零件的一般加工工艺路线,二、箱体零件加工工艺及其分析,箱体零件一般结构比较复杂，且壁厚不均、刚度较低、加工面较多、加工精度要求较高。,(一)主轴箱箱体加工工艺过程,表6-4CA6140车床主轴箱箱体大批量生产工艺过程,第三节箱体类零件加工,20728DH1.eps,第三节箱体类零件加工,表6-5CA6140车床主轴箱箱体小批量生产工艺过程,(二)主轴箱箱体加工工艺分析,1.加工中安排合适的热处理,第三节箱体类零件加工,2.各主要表面的粗、精加工分阶段进行,3.采取先加工平面，后加工轴孔的顺序,4.先加工基准面，后加工其他面,(1)精基准的选择为便于保证箱体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间较高的位置精度要求，箱体加工应遵循“基准统一”原则选择精基准，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一组精基准定位进行加工。,图6-14吊架式镗模,第三节箱体类零件加工,图6-15用箱体顶面及两孔定位的镗模,1、3镗模板2中间导向支承架,第三节箱体类零件加工,(2)粗基准的选择箱体零件的结构比较复杂，加工表面多，粗基准的选择是否合理，对各加工表面能否分摊到适当的加工余量及保证加工表面与不加工表面的相对位置关系有很大影响。,三、箱体零件加工中关键工艺问题及解决办法,前已述及，箱体的主要加工表面为平面和孔，由于平面易加工，如何保证支承轴孔的尺寸和形状精度、孔与孔间、孔与平面间的位置精度就成为箱体加工中的关键。,图6-16转轴,第三节箱体类零件加工,图6-17题6-5图,第三节箱体类零件加工,图6-18箱体零件简图,