典型零件加工工藝提要

1、典型零件加工工藝軸類零件加工.概述1. 軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功用支承傳動(dòng)件、傳遞扭矩或運(yùn)動(dòng)、承受載荷，一定的回轉(zhuǎn)精度 結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)體零件，長度大于直徑光軸、階梯軸、空心軸、異形軸 < 曲軸、凸輪軸、偏心軸和花鍵軸等）剛性軸<L/d w 12）撓性軸<L/d > 12）圓柱面、圓錐面、端面、溝槽、圓弧、螺紋、鍵槽、花鍵、其他表面2. 軸類零件的技術(shù)要求按功用和工作條件直徑精度一一IT69級(jí)，可達(dá)IT5級(jí)。幾何形狀精度 <圓度、圓柱度等）公差的1/2， 1/4相互位置精度 <同軸度） 0.01 0.03mm ， 0.0010.005mm表面粗糙度 Ra0.20

2、.8卩m, Ra0.83.2卩m熱處理 <表面淬火、滲碳淬火等） ，動(dòng)平衡，探傷，過渡圓角3. 軸類零件的材料及毛坯一般軸類 45 鋼，正火、調(diào)質(zhì)、淬火中等精度和轉(zhuǎn)速較高 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)和表面淬火 高精度軸軸承鋼 GCr1 5 、彈簧鋼 65Mn ，調(diào)質(zhì)和表面淬火 高轉(zhuǎn)速和重載荷 20CrMnTi 、 20Cr， 38CrMoAl ，滲碳淬火或氮化 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 <曲軸） HT400、QT600、QT450、QT400 一般軸棒料重要軸鍛件大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜軸鑄件單件小批生產(chǎn)自由鍛；成批大量生產(chǎn)模鍛二.軸類零件的外圓表面加工1. 外圓表面的車削加工<1 ）車削外圓各個(gè)加

3、工階段粗車、半精車、精車、精細(xì)車<2）細(xì)長軸外圓表面的車削長徑比<L/D>20）1 ）車削特點(diǎn)剛性差，易彎曲變形和振動(dòng) 熱膨脹，彎曲變形 刀具磨損大2）先進(jìn)方法 一夾一頂，用$ 4鋼絲，避免彎曲力矩 彈性頂尖，避免受熱彎曲變形 跟刀架，提高剛度，仔細(xì)調(diào)整則 大主偏角車刀，k r =75 °93 ° 反向進(jìn)給切削，減少彎曲變形2. 外圓表面的磨削加工粗磨 IT89級(jí)，Ra0.81.6卩m精磨 IT67級(jí)，Ra0.20.8卩m細(xì)磨 <精密磨削） IT56級(jí)，Ra0.10.2卩m鏡面磨Ra0.01卩m<1）中心磨削 外圓磨床兩頂尖定位<2）無心

4、磨削 無心磨床自定位精度IT67級(jí)，Ra 0.20.8卩m,位置精度不高，不能加工圓周不連續(xù)工件 生產(chǎn)率高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磨削，適合于大批量生產(chǎn)。<3）砂帶磨削砂帶磨粒磨削、拋光Ra 0.20.8m,最高Ra 0.02卩m,表面不燒傷。彈性磨削,切削力小,適宜加工細(xì)長軸等零件。設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低,安全,生產(chǎn)率高3. 外圓表面的精密加工<1）高精度磨削 小于 Ra 0.11 m精密磨削 Ra 0.10.051m超精密磨削 Ra 0.05 0.0251 m鏡面磨削 Ra 0.011 m實(shí)質(zhì)磨粒微刃等高性參加磨削的磨粒多,微細(xì)切屑 半鈍化磨粒摩擦拋光鈍化期擠壓拋光<2）超精加工油石加壓力

5、振動(dòng)縱向進(jìn)給,工件低速回轉(zhuǎn)不重復(fù)軌跡 強(qiáng)烈切削階段一一壓強(qiáng)大，油膜被破壞，切削作用強(qiáng)烈 微弱切削階段一一壓強(qiáng)更低，摩擦拋光作用 自動(dòng)停止切削階段壓強(qiáng)很小,形成油膜，切削作用停止磨粒摩擦拋光，交叉網(wǎng)紋Ra 0.010.1 m,速度低 ,壓力小 ,發(fā)熱少 ,表面不燒傷，不能糾正形狀和位置誤差<3）研磨研具與加工面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨粒、研磨劑研去材料機(jī)械切削作用磨粒受壓刮擦和擠壓切除微細(xì)材料物理作用磨粒局部壓力大高溫、擠壓作用化學(xué)作用研磨劑表面氧化變軟，加速研磨運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜一軌跡不重復(fù)，Ra 0.010.2卩m提高尺寸形狀精度不提高位置精度設(shè)備簡(jiǎn)便生產(chǎn)率低，手研勞動(dòng)強(qiáng)度大<4）滾壓滾輪或滾珠一一

6、加壓一彈性和塑性變形降低表面粗糙度值<Ra 0.050.4卩m）,不提高形狀和位置精度金屬晶粒變細(xì)，纖維狀一殘余壓應(yīng)力一抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性高 設(shè)備簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率高,工藝范圍廣。適用于塑性材料 三軸類零件加工工藝分析1. 車床主軸的加工工藝主要技術(shù)要求有： 支承軸頸 A、B :圓度、圓跳動(dòng) 0.005,接觸率70%, IT5級(jí)，Ra0.4 莫氏錐孔：圓跳動(dòng)，近 0.005，遠(yuǎn)0.01，接觸率70%, Ra0.4,淬硬 短錐C和端面D:圓跳動(dòng)0.008 , Ra0.8，淬硬 配合軸頸：尺寸IT56級(jí)，圓跳動(dòng)0.015 其他表面：定位軸肩與中心線的垂直度，螺紋與中心線的同軸度等材料 4

7、 5鋼,毛坯為模鍛件,大批量生產(chǎn)主軸加工工藝過程略2. 車床主軸的加工工藝分析 <1 ）定位基準(zhǔn)的選擇最常用兩中心孔設(shè)計(jì)基準(zhǔn)基準(zhǔn)重合一次安裝中能多加工基準(zhǔn)統(tǒng)一<錐堵或錐堵心軸）盡量減少更換次數(shù) 支承軸頸定位基準(zhǔn)重合磨錐孔保證相互位置精度 中心孔和支承軸頸互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則 工藝過程實(shí)質(zhì)定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備和轉(zhuǎn)換的過程<2）加工階段的劃分以主要表面 <特別是支承軸頸）的加工為主，分： 粗加工階段調(diào)質(zhì)前的工序 半精加工階段調(diào)質(zhì)后到表面淬火間的工序 精加工階段表面淬火后的工序，其它次要表面適當(dāng)穿插其中<3）合理安排熱處理工序毛坯鍛造正火消除應(yīng)力，改善切削性能粗加工調(diào)質(zhì)提

8、高力學(xué)性能，為表面淬火準(zhǔn)備 半精加工表面淬火提高耐磨性<4）加工順序的安排先基準(zhǔn)后其它、先粗后精、先主后次、穿插進(jìn)行的原則：鍛造T正火T車端面鉆中心孔T粗車T調(diào)質(zhì)T半精車T精車T表面淬火T粗、精磨外圓表面T磨錐孔<5）次要表面的加工安排通孔調(diào)質(zhì)、半精車后減少彎曲變形，定位準(zhǔn)確，主軸壁厚均勻 花鍵、鍵槽精車或粗磨后免斷續(xù)切削的振動(dòng)，保護(hù)刀具 螺紋局部淬火后淬火變形會(huì)影響螺紋和支承軸頸的同軸度 <6）主軸錐孔的磨削專用夾具保證加工精度箱體類零件加工一.概述1. 箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用：基礎(chǔ)件保持零部件正確的位置關(guān)系，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)：復(fù)雜，壁薄、厚不均勻，內(nèi)部腔形；有許多精度

9、要求高的軸承支承孔和平面，加工面多，加工難度大2. 箱體類零件的主要技術(shù)要求支承孔：尺寸IT6?7，形狀精度為孔尺寸公差的一半，Ra1.6?0.4;同軸度 $ 0.01?0.03，平行度 0.03?0.06，中心距土 0.02?0.08裝配、定位基面：平面度 0.02?0.1， Ra3.2?0.8平行度、垂直度 300： <0.02?0.1 )孔與面：平行度 0.03?0.13. 箱體類零件的材料毛坯材料：鑄鐵易成形，切削性能好，價(jià)格低，吸振性和耐磨性好焊接單件小批生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期鑄鋼件大負(fù)荷的箱體鋁鎂合金或其它鋁合金材料特定條件 毛坯：?jiǎn)渭∨灸Ｊ止ぴ煨途鹊?，余量大大批量金屬模機(jī)

10、器造型精度高，余量小 鋁合金箱體壓鑄精度很高，余量很小二.箱體零件的平面加工方法1.刨削特點(diǎn)：IT610, Ra12.51.6。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便，通用性好，切削速度低，有空行程，單刃加工，生產(chǎn)率低單件小批生產(chǎn)寬刃精刨代刮一一速度低，余量小，變形小，Ra1.60.8，精度高，生產(chǎn)率高2. 銑削特點(diǎn)：IT610, Ra12.50.8，生產(chǎn)率較高方法：端銑刀齒數(shù)多，精度高，粗糙度值小;剛性好，生產(chǎn)率高，應(yīng)用多 周銑通用性好,適用廣單件小批應(yīng)用多3. 磨削特點(diǎn)：速度高、進(jìn)給量小、IT59, Ra1.60.2半精加工和精加工方法：周磨發(fā)熱小,排屑與冷卻好,精度高,間斷進(jìn)給,生產(chǎn)率低端磨一一磨頭剛性好，彎曲

11、變形小，磨粒多，生產(chǎn)率高冷卻條件差，磨削精度較低一大批生 產(chǎn)中精度不高零件加工4. 刮研特點(diǎn)：未淬火件,精度 5級(jí)以上, Ra0.1 1.6,可存潤滑油粗刮為12點(diǎn)/cm2，半精刮為23點(diǎn)/ cm2,精刮可達(dá)34點(diǎn)/ cm2勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低；力小，變形小，精度表面質(zhì)量高單件小批三.箱體類零件加工工藝分析1. 車床主軸箱的加工工藝結(jié)構(gòu)：復(fù)雜,箱壁薄,加工表面多 <平面和孔系） 技術(shù)要求：支承孔、裝配基面的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度 孔系之間、孔系與裝配基面之間的相互位置精度 材料 HT200 ,中批生產(chǎn)。2. 主軸箱的加工工藝分析<1）精基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)統(tǒng)一優(yōu)先保證互位置精度

12、,減少夾具設(shè)計(jì)制造量,降低成本 基準(zhǔn)重合避免基準(zhǔn)不重合誤差,提高相互位置精度1 ）三面定位基準(zhǔn)統(tǒng)一,基準(zhǔn)重合,保證位置精度定位準(zhǔn)確可靠,夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工件裝卸方便單件和中小批生產(chǎn)中應(yīng)用廣影響定位面上的加工。2）一面兩孔定位面基準(zhǔn)重合保證位置精度基準(zhǔn)統(tǒng)一五個(gè)面上孔或平面定位穩(wěn)定可靠,夾緊方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊 成批以上生產(chǎn),用組合機(jī)床與自動(dòng)線加工應(yīng)用多 兩孔定位誤差影響位置精度兩方案各有優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件合理確定新工藝：底面開窗口支架伸入箱體；裝配時(shí)加密封墊片和蓋板,用螺釘緊固結(jié)構(gòu)工藝性好：鑄造便于型芯的安放加工便于裝調(diào)刀具、更換導(dǎo)套、測(cè)量孔徑、觀察加工和加切削液 夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,

13、剛性好,工件裝卸方便,加工精度提高,生產(chǎn)率高 <2）粗基準(zhǔn)的選擇考慮：重要孔余量均勻 旋轉(zhuǎn)零件與箱內(nèi)壁間隙足夠 保持必要外形尺寸定位夾緊可靠。重要孔的毛坯粗基準(zhǔn)保證主軸孔、支承孔余量均勻保證各孔軸心線與箱體內(nèi)壁相互位置單件、中小批劃線找正法安裝工件大批量專用夾具定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高<3）主要表面加工方法的選擇平面銑、刨，也可車。批量大組合銑床，生產(chǎn)率高 平面精加工單件小批刮研，精銑或精刨 批量大磨削，組合磨削支承孔擴(kuò) -粗鉸 -精鉸小直徑孔粗鏜 -半精鏜 -精鏜鉸大直徑孔孔IT7 , Ra0.4精密加工一一精細(xì)鏜、浮動(dòng)鏜、滾壓、珩磨<4）擬訂工藝過程的原則1）先面后孔

14、一一提供可靠精基準(zhǔn)，加工余量均勻鉆孔可減少鉆頭偏；擴(kuò)孔或鉸孔防止崩刀；對(duì)刀調(diào)整方便2）粗精加工一一消除粗加工的切削力、夾緊力、切削熱、內(nèi)應(yīng)力的影響合理選用設(shè)備，提高生產(chǎn)率3）合理安排熱處理一一鑄造一一人工時(shí)效一改善加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力高精度箱體粗加工后再次人工時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力人工時(shí)效方法加熱保溫，振動(dòng)時(shí)效<5）孔系的加工最常用一一鏜模法：浮動(dòng)聯(lián)接，精度主要取決于鏜模的精度鏜桿剛度提高，多刀切削；定位夾緊迅速，生產(chǎn)率高。鏜模精度高，制造周期長，成本高，用于成批及大量生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)，精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體孔系一一也采用鏜模法孔精度IT7, Ra0.8?1.6;孔距精度土 0.05同軸度和平行

15、度， 0.02?0.03， 0.04?0.05，坐標(biāo)法：中小批生產(chǎn)數(shù)控鏜銃床、加工中心生產(chǎn)率高、精度高、適用廣，產(chǎn)品試制期短，工序少，簡(jiǎn)化管理找正法：精度不高，通用機(jī)床上借助輔助裝置找正一單件小批生產(chǎn)圓柱齒輪加工. 概述1.圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用按一定速比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 結(jié)構(gòu)齒圈直齒、斜齒、人字齒 輪體盤類、套類、軸類、齒條等2. 圓柱齒輪的技術(shù)要求分析<1 ）圓柱齒輪傳動(dòng)精度要求1 ） 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性一轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差小，保證運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確2） 傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性一齒內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差小，瞬時(shí)變化小，減少振動(dòng)沖擊噪聲3）載荷分布均勻性齒面接觸良好，載荷分布均勻，以免齒面磨損4）傳動(dòng)側(cè)隙合理性齒面間有間隙，貯

16、存潤滑油，補(bǔ)償變形，以免卡死燒傷 國標(biāo) GB10095-88 漸開線圓柱齒輪精度：低精度1、2級(jí)一一有待于發(fā)展，35級(jí)一一高精度，68中等精度，912 分為三個(gè)公差組：I公差組：一切向綜合誤差，一徑向綜合誤差，一齒距累積誤差， K個(gè)齒距累積誤差，一齒圈徑向跳動(dòng)公差，一公法線長度變動(dòng)公差 n公差組：一一齒切向綜合誤差，一一齒徑向綜合誤差，一齒形公差， 一一齒距極限偏差，一一基圓齒距極限偏差，一一螺旋線波度公差 川公差組：一齒向公差，一接觸線公差，一軸向齒距的法向極限偏差。齒輪副側(cè)隙一一齒厚偏差用 C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S 表示 齒厚的上、下偏差分別用兩種字母表示&l

17、t;2）圓柱齒輪的齒坯精度要求一一基準(zhǔn)孔 <或軸）的直徑公差，基準(zhǔn)端面的端面跳動(dòng)3. 齒輪的材料、毛坯及熱處理<1 ）齒輪的材料及熱處理一般精度齒輪一一中碳鋼、中碳合金鋼<如45、40Cr）調(diào)質(zhì)或表面淬火低速重載齒輪一一低碳合金鋼 <如 20CrMnTi ）一滲碳淬火、碳氮共滲 非傳力齒輪一一不淬火鋼、鑄鐵、項(xiàng)目塑料等<2）齒輪的毛坯 棒料一小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度低的齒輪鍛件強(qiáng)度高、耐磨耐沖擊的齒輪，批量小尺寸大自由鍛，批量大模鍛鑄件鑄鋼件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大的齒輪鑄鐵件受力小無沖擊的開式齒輪，可鑄出輪齒4.4.2 齒輪零件的齒形加工成形法銑齒、拉齒、成形磨齒展成法滾

18、齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒1.銑齒齒形銑刀加工齒面m< 8盤狀銑刀m > 8指狀銃刀精度低，IT9 ， Ra6.33.2，生產(chǎn)率低不需專用設(shè)備，銑刀簡(jiǎn)單，價(jià)格低單件或修配生產(chǎn)、低精度齒輪2.滾齒 相當(dāng)于齒輪齒條的嚙合 滾刀蝸桿開槽和鏟齒，具有切削刃和后角 旋轉(zhuǎn)齒條連續(xù)移動(dòng)分度圓沿節(jié)線作無滑動(dòng)純滾動(dòng) 滾刀切削刃的包絡(luò)線形成漸開線齒形工藝特點(diǎn)：通用性好可加工模數(shù)和壓力角相同的直齒輪、斜齒輪，蝸輪精度78級(jí)，可達(dá)6級(jí)，Ra3.21.6。生產(chǎn)率高，應(yīng)用廣質(zhì)量：傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性滾刀和齒輪的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化 夾具、齒坯誤差齒輪偏心徑向誤差 機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差展成運(yùn)動(dòng)不準(zhǔn)確切向誤差 傳遞運(yùn)動(dòng)

19、平穩(wěn)性滾刀制造、安裝誤差齒形誤差 承受載荷均勻性夾具導(dǎo)軌誤差，滾刀進(jìn)給與工件中心不平行齒向誤差 滾齒：傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較高 <切向誤差較小） 傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差 < 齒形誤差較大） 承受載荷均勻性較好 < 齒向誤差較?。?硬質(zhì)合金滾刀硬齒面半精滾或精滾，精度 7 級(jí)，生產(chǎn)率高3. 插齒相當(dāng)于一對(duì)圓柱齒輪相嚙合 插齒刀齒輪磨出前后角以形成切削刃，嚙合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)線形成齒形 工藝特點(diǎn)：應(yīng)用廣加工直齒輪、多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪，扇形齒輪、齒條精度 7 8 級(jí)， Ra1.6 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有空行程，剛度差，生產(chǎn)率較低 多用于中小模數(shù)齒輪的加工質(zhì)量：運(yùn)動(dòng)多，傳動(dòng)鏈復(fù)雜，切向誤差大傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性比滾齒低

20、插齒刀制造刃磨方便，精確，齒形誤差小傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性比滾齒高往復(fù)頻繁，導(dǎo)軌磨損，刀具剛性差，齒向誤差大承受載荷均勻性比滾齒差 輪齒被切削的次數(shù)多，即包絡(luò)線多插齒齒面粗糙度 Ra 值較小硬質(zhì)合金插齒刀一一加工淬硬齒輪，精度67級(jí)，Ra0.40.8, 工藝簡(jiǎn)單，成本低4. 剃齒相當(dāng)于一對(duì)斜齒輪空間交叉嚙合剃齒刀高精度斜齒輪，開槽形成切削刃剃齒刀高速正反轉(zhuǎn)，帶工件自由對(duì)滾相對(duì)滑移，剃下切屑工藝特點(diǎn)：精度 6 7 級(jí)， Ra0.8 0.2，生產(chǎn)率高，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便刀具耐用度高，刀具昂貴，修磨難成批大量生產(chǎn)未淬硬齒輪精加工質(zhì)量：無強(qiáng)制展成運(yùn)動(dòng)，對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性提高不多或無法提高對(duì)傳動(dòng)平穩(wěn)性和承載均

21、勻性都有較大提高 齒面粗糙度值較小剃前齒形加工以滾齒為好高性能高速鋼刀具 <含鈷、鉬成分高）硬齒面精加工，精度7級(jí)， Ra0.81.65. 珩齒與剃齒相似珩磨輪磨料與環(huán)氧樹脂等材料混合澆鑄或熱壓成斜齒輪 珩磨輪帶齒輪高速正反轉(zhuǎn)相對(duì)滑動(dòng)，磨粒切削低速磨削、研磨和拋光 質(zhì)量：對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性誤差的修正能力較強(qiáng)對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性誤差修正能力較差對(duì)承受載荷均勻性誤差有一定的修正能力表面粗糙度 Ra0.8 0.2,不燒傷，表面質(zhì)量好工藝特點(diǎn)：珩齒設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)率高成批大量中淬火后齒形的精加工精度 6 7 級(jí)6. 磨齒工藝特點(diǎn)：高精度齒面加工，精度46級(jí)，最高3級(jí)，Ra0.80.2，可磨淬硬齒面成本高，生產(chǎn)率低硬齒面光整加工展成法常用。按砂輪形狀，分為：1）碟形砂輪磨齒兩片砂輪傾斜安裝，構(gòu)成齒條的齒面，精度35 級(jí)，生產(chǎn)率低2> 錐形砂輪磨齒砂輪修整成假想齒條的齒廓，精度 5 6 級(jí)，生產(chǎn)率較高3> 蝸桿砂輪磨齒砂輪蝸桿狀，運(yùn)動(dòng)與滾齒相同，精度45 級(jí)，生產(chǎn)率高大批量生產(chǎn)齒輪精加工三. 圓柱齒輪加工工藝分析1. 圓柱齒輪加工工藝過程大致工藝路線：毛坯制造及熱處理齒坯加工齒形粗加工齒圈熱處理精基準(zhǔn)修正齒形精加工檢驗(yàn)。2. 圓柱齒輪加工工藝過程分析<1 ）