第6章_典型零件加工工藝

1、第六章 典型零件加工工藝 學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)的重要目的之一，是熟悉和掌握機(jī)器零件的加工工藝，能合理地編制出中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。本章通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)典型機(jī)器零件的加工工藝過(guò)程的分析及其重要表面的加工方法介紹，使讀者能夠達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析和解決實(shí)際加工問(wèn)題的目的。 教學(xué)目標(biāo)6.1 軸類(lèi)加工軸類(lèi)加工 軸類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)與分類(lèi)軸類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)與分類(lèi) 主要功用有：主要功用有： 支承傳動(dòng)件(齒輪、皮帶輪等)、傳遞轉(zhuǎn)矩、承受載荷。 軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 長(zhǎng)度大于直徑，一般由同軸心的外圓、圓錐、內(nèi)孔、螺紋、鍵槽等組成。 軸的種類(lèi)有：軸的種類(lèi)有： 光軸(a)、階梯軸(b)、花鍵

2、軸(c)、偏心軸(d)、曲軸(e)、凸輪軸(f)、空心軸（g）、十字軸等。如圖6-1所示：圖6-1 軸類(lèi)零件的種類(lèi) 返回軸類(lèi)零件的技術(shù)要求軸類(lèi)零件的技術(shù)要求 尺寸精度尺寸精度 軸類(lèi)零件的支撐軸頸一般與軸承配合，是軸類(lèi)零件的支撐軸頸一般與軸承配合，是軸類(lèi)零件的主要表面，它影響軸的回轉(zhuǎn)精軸類(lèi)零件的主要表面，它影響軸的回轉(zhuǎn)精度和工作狀態(tài)，對(duì)其尺寸精度要求較高，度和工作狀態(tài)，對(duì)其尺寸精度要求較高，為為IT5IT7；配合軸頸尺寸精度可低些，；配合軸頸尺寸精度可低些，為為IT6IT9。 幾何形狀精度幾何形狀精度 軸類(lèi)零件的形狀精度軸類(lèi)零件的形狀精度(如圓度、圓柱度、直如圓度、圓柱度、直線度等線度等)應(yīng)控制

3、在直徑公差之內(nèi)；對(duì)精度要求高的應(yīng)控制在直徑公差之內(nèi)；對(duì)精度要求高的軸，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注其形狀公差。軸，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注其形狀公差。 相互位置精度相互位置精度 為保證軸上傳動(dòng)件的傳動(dòng)精度，必須規(guī)定配合軸頸相對(duì)支為保證軸上傳動(dòng)件的傳動(dòng)精度，必須規(guī)定配合軸頸相對(duì)支撐軸頸的位置精度，一般通過(guò)徑向圓跳動(dòng)或同軸度來(lái)保證。撐軸頸的位置精度，一般通過(guò)徑向圓跳動(dòng)或同軸度來(lái)保證。普通精度軸的配合軸頸對(duì)支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)，一般規(guī)普通精度軸的配合軸頸對(duì)支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)，一般規(guī)定為定為0.01 mm0.03 mm，高精度軸為，高精度軸為0.001 mm0.005 mm。表面粗糙度表面粗糙度 一般地，軸上與軸承相配合的

4、支撐軸頸的表面質(zhì)一般地，軸上與軸承相配合的支撐軸頸的表面質(zhì)量要求最高，表面粗糙度量要求最高，表面粗糙度Ra值為值為0.63 m0.16 m；其次是配合軸頸和工作表面，其表；其次是配合軸頸和工作表面，其表面粗糙度面粗糙度Ra值為值為2.5 m0.63 m。軸類(lèi)零件的材料及熱處理軸類(lèi)零件的材料及熱處理材料和熱處理材料和熱處理 一般軸類(lèi)零件常選用一般軸類(lèi)零件常選用45鋼，這種材料經(jīng)調(diào)質(zhì)或正鋼，這種材料經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后，能獲得一定的切削性能、強(qiáng)度和韌性，具火后，能獲得一定的切削性能、強(qiáng)度和韌性，具有較好的綜合力學(xué)性能；中等精度而轉(zhuǎn)速較高的有較好的綜合力學(xué)性能；中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件可選用軸類(lèi)零件可

5、選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)和等合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理獲得較好的綜合力學(xué)性能；高精度表面淬火處理獲得較好的綜合力學(xué)性能；高精度的軸可選用軸承鋼的軸可選用軸承鋼GCr15和彈簧鋼和彈簧鋼65Mn等材等材料，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火獲得更好的耐磨性和耐疲料，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火獲得更好的耐磨性和耐疲勞性；高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸可以選勞性；高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸可以選用用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼等低碳合金鋼或或38CrMoAI氮化鋼，經(jīng)過(guò)淬火或氮化處理獲氮化鋼，經(jīng)過(guò)淬火或氮化處理獲得高的表面硬度、耐磨性和心部強(qiáng)度得高的表面硬度、耐磨性和心部強(qiáng)度毛毛 坯坯

6、 軸類(lèi)零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件。軸類(lèi)零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件。重要的軸尤其要使用鍛件，以保證金屬內(nèi)重要的軸尤其要使用鍛件，以保證金屬內(nèi)部纖維組織均勻連續(xù)分布，獲得較高的強(qiáng)部纖維組織均勻連續(xù)分布，獲得較高的強(qiáng)度。有些大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件度。有些大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件毛坯。毛坯。軸類(lèi)零件加工工藝分析軸類(lèi)零件加工工藝分析 1. 主軸的技術(shù)條件分析從圖6-1車(chē)床主軸零件圖可以看出，主軸的支撐軸頸是主軸部件的裝配基準(zhǔn)，其制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度，支撐軸頸A、B的圓度公差為0.003 mm。相對(duì)于A、B基準(zhǔn)公共軸線的徑向圓跳動(dòng)公差為0.005 mm。支撐軸頸與配合軸頸

7、的尺寸精度根據(jù)使用要求通常為IT6IT5。主軸前端錐孔，必須與支撐軸頸嚴(yán)格同軸。其要求為在軸端處相對(duì)A、B基準(zhǔn)的徑向圓跳動(dòng)公差為0.005 mm，在離軸端300 mm處的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01 mm。主軸前端圓錐面必須與支撐軸頸同軸，端面與軸線垂直。其相對(duì)A、B基準(zhǔn)的斜向圓跳動(dòng)公差為0.008 mm，端面圓跳動(dòng)公差為 0.008 mm。主軸上的螺紋是用來(lái)固定與調(diào)節(jié)主軸軸承間隙的，必須控制螺紋中徑與支撐軸徑的同軸度。主軸加工的關(guān)鍵是保證支撐軸頸本身的尺寸精度、表面粗糙度以及形位公差要求。2、車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程、車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程 3. 車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程分析(1) 定位基準(zhǔn)的選擇。 (2

8、) 加工階段的劃分 (3) 加工順序的安排 一一 影響因素影響因素 1 軸的尺寸及精度要求。 2 軸的長(zhǎng)徑比，即是剛性軸還是柔性軸。 3 是否進(jìn)行中間熱處理。二二 安裝方式安裝方式 為保證軸的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)面時(shí)應(yīng)盡量符合基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。安裝方式有三種影響工藝路線的因素及安裝影響工藝路線的因素及安裝 圖6-3 軸的安裝方式 返回 1 用中心孔定位安裝 2 用孔定位安裝 3 以外圓表面定位安裝主軸零件主要工序的加工方法 1. 外圓的加工2. 中心孔的加工3. 錐孔的精加工4. 花鍵表面加工主軸的檢驗(yàn) 精度檢驗(yàn)表面質(zhì)量檢驗(yàn) 尺寸精度、位置精度、形狀精度表面粗糙度和表面力學(xué)物理性

9、能 單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度可采用外徑千分尺檢驗(yàn)；單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度可采用外徑千分尺檢驗(yàn)；大批量生產(chǎn)中，為節(jié)省時(shí)間，可采用光滑極限量規(guī)大批量生產(chǎn)中，為節(jié)省時(shí)間，可采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。表面粗糙度可采用比較法或表面輪廓儀檢驗(yàn)。表面粗糙度可采用比較法或表面輪廓儀檢驗(yàn)。位置精度的檢驗(yàn)則需要一定的專(zhuān)用檢驗(yàn)夾具。位置精度的檢驗(yàn)則需要一定的專(zhuān)用檢驗(yàn)夾具。 軸的位置精度檢驗(yàn)1擋鐵；2鋼球；3可調(diào)V形塊；4V形塊；5錐堵；6檢驗(yàn)芯棒；7平板 6.2 套筒加工套筒加工 套類(lèi)零件的加工表面有外圓表面、內(nèi)套類(lèi)零件的加工表面有外圓表面、內(nèi)孔表面以及端面，加工要求既有內(nèi)外圓表孔表面以及端面，加工要求既有內(nèi)外

10、圓表面同軸度要求，又有軸線與端面的垂直度面同軸度要求，又有軸線與端面的垂直度要求，同時(shí)套類(lèi)零件的剛性不高，加工時(shí)要求，同時(shí)套類(lèi)零件的剛性不高，加工時(shí)容易產(chǎn)生變形影響加工精度，所以套類(lèi)零容易產(chǎn)生變形影響加工精度，所以套類(lèi)零件的加工難度較大。件的加工難度較大。 6.2.1套筒類(lèi)零件概述套筒類(lèi)零件概述 套筒類(lèi)零件的特點(diǎn)：套筒類(lèi)零件的特點(diǎn)：(1) (1) 主要表面為內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)表面，其同軸度公差要求很小。主要表面為內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)表面，其同軸度公差要求很小。(2) (2) 內(nèi)孔與外圓直徑之差較小，即零件壁厚較小，易變形。內(nèi)孔與外圓直徑之差較小，即零件壁厚較小，易變形。 (3) (3) 零件長(zhǎng)度零件長(zhǎng)度L L一

11、般大于圓直徑一般大于圓直徑d d。(4) (4) 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。套筒套筒類(lèi)零類(lèi)零件的件的應(yīng)用應(yīng)用主要起支主要起支撐或?qū)驌位驅(qū)蜃饔米饔?軸承軸承導(dǎo)向套導(dǎo)向套汽缸套汽缸套油缸油缸返回2. 2. 套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求 (1) 孔與外圓的精度要求。 (2) 幾何形狀精度要求。 (3) 相互位置精度要求。 3、套筒類(lèi)零件的材料及毛坯、套筒類(lèi)零件的材料及毛坯材料材料 套類(lèi)零件一般用鋼、鑄鐵、青銅、黃銅制成。有套類(lèi)零件一般用鋼、鑄鐵、青銅、黃銅制成。有些滑動(dòng)軸承可選用雙金屬結(jié)構(gòu)，對(duì)一些強(qiáng)度和硬度要求些滑動(dòng)軸承可選用雙金屬結(jié)構(gòu)，對(duì)一些強(qiáng)度和硬度要求較高的套類(lèi)零件較高的

12、套類(lèi)零件(如鏜床主軸套筒、伺服閥套如鏜床主軸套筒、伺服閥套)，可選用，可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼優(yōu)質(zhì)合金鋼(38CrMoALA、18CrNiWA)。毛坯毛坯 孔徑較大時(shí)，常選擇無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛孔徑較大時(shí)，常選擇無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件；孔徑較小時(shí)，一般選擇熱軋或冷拉棒料。大批量件；孔徑較小時(shí)，一般選擇熱軋或冷拉棒料。大批量生產(chǎn)時(shí)，采用冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)毛坯制造工藝，生產(chǎn)時(shí)，采用冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)毛坯制造工藝，不僅節(jié)約材料，而且可提高生產(chǎn)率和毛坯精度。不僅節(jié)約材料，而且可提高生產(chǎn)率和毛坯精度。6.2.2 套類(lèi)零件加工工藝分析套類(lèi)零件加工工藝分析 套類(lèi)零件由于功用、尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、材料、熱

13、處套類(lèi)零件由于功用、尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、材料、熱處理方法的不同，其工藝過(guò)程差別很大。但大多數(shù)在加理方法的不同，其工藝過(guò)程差別很大。但大多數(shù)在加工中都要保證內(nèi)孔與外圓的同軸度及端面與內(nèi)、外圓工中都要保證內(nèi)孔與外圓的同軸度及端面與內(nèi)、外圓軸線的垂直度要求。按結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分，大體上可分為軸線的垂直度要求。按結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分，大體上可分為短套筒和長(zhǎng)套筒兩類(lèi)。它們?cè)诩庸ぶ袑?duì)工件的裝夾方短套筒和長(zhǎng)套筒兩類(lèi)。它們?cè)诩庸ぶ袑?duì)工件的裝夾方法有很大區(qū)別。法有很大區(qū)別。長(zhǎng)套筒零件的加工長(zhǎng)套筒零件的加工 保證表面相互位置精度的方法(1) 在一次裝夾中完成內(nèi)、外表面及端面的加工。在一次裝夾中完成內(nèi)、外表面及端面的加工。 (2)

14、主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工孔先加工孔)。 (3) 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工外圓先加工外圓)。 防止套筒變形的工藝措施如下：防止套筒變形的工藝措施如下：(1) (1) 將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。為減少切削力和切削熱的影響，使粗加將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。為減少切削力和切削熱的影響，使粗加工中產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正。工中產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正。(2) (2) 減少夾緊力的影響。在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響：減少夾緊力的影響。在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響： 改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改

15、為軸向夾緊。改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。 使用過(guò)渡套或彈簧套夾緊工件，在必須采用徑向夾緊時(shí)盡可能使使用過(guò)渡套或彈簧套夾緊工件，在必須采用徑向夾緊時(shí)盡可能使徑向夾緊力均勻。徑向夾緊力均勻。 做出工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形。如表做出工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形。如表6-26-2工序工序2 2先車(chē)出先車(chē)出M88M88 mmmml.5l.5 mmmm螺紋供后續(xù)工序裝夾時(shí)使用。在工序螺紋供后續(xù)工序裝夾時(shí)使用。在工序3 3中利用該工藝中利用該工藝螺紋將工件固定在夾具中，加工完成后，在工序螺紋將工件固定在夾具中，加工完成后，在工序5 5車(chē)去該工藝螺紋。車(chē)去該工藝螺紋。 減少熱處理變形

16、的影響，熱處理工序安排在粗精加工之間進(jìn)行，減少熱處理變形的影響，熱處理工序安排在粗精加工之間進(jìn)行，使熱處理變形在精加工中得到糾正。使熱處理變形在精加工中得到糾正。套筒類(lèi)零件的安裝套筒類(lèi)零件的安裝 返回6.2.3 6.2.3 套類(lèi)零件孔的加工方法套類(lèi)零件孔的加工方法 套類(lèi)零件的孔加工方法常用的有：鉆孔、擴(kuò)孔、套類(lèi)零件的孔加工方法常用的有：鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、車(chē)孔、鉸孔、磨孔、拉孔、珩孔、研磨孔鏜孔、車(chē)孔、鉸孔、磨孔、拉孔、珩孔、研磨孔及孔表面滾壓加工。其中鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、車(chē)及孔表面滾壓加工。其中鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、車(chē)孔常作為粗加工與半精加工；而鉸孔、磨孔、拉孔常作為粗加工與半精加工；而鉸孔、磨孔、

17、拉孔、珩孔、研磨孔及孔表面滾壓加工作為精加工孔、珩孔、研磨孔及孔表面滾壓加工作為精加工方法。方法。1. 1. 磨孔磨孔 內(nèi)圓磨削具有以下特點(diǎn)：內(nèi)圓磨削具有以下特點(diǎn)：(1) (1) 磨削生產(chǎn)率低。砂輪直徑磨削生產(chǎn)率低。砂輪直徑D D受工件孔徑受工件孔徑d d的限制，砂的限制，砂輪尺寸較小，消耗快，需要經(jīng)常更換，影響生產(chǎn)率。輪尺寸較小，消耗快，需要經(jīng)常更換，影響生產(chǎn)率。(2) (2) 散熱條件差。采用較軟的砂輪，砂輪與工件內(nèi)切，散熱條件差。采用較軟的砂輪，砂輪與工件內(nèi)切，接觸面積大，散熱條件差，容易產(chǎn)生燒傷。接觸面積大，散熱條件差，容易產(chǎn)生燒傷。(3) (3) 磨削速度低。由于砂輪的直徑較小，孔的

18、磨削速度磨削速度低。由于砂輪的直徑較小，孔的磨削速度比外圓磨削速度低得多。比外圓磨削速度低得多。(4) (4) 加工精度和表面粗糙度比外圓磨削差。砂輪軸受工加工精度和表面粗糙度比外圓磨削差。砂輪軸受工件孔徑與長(zhǎng)度的限制，剛性較差，容易彎曲變形，并引起件孔徑與長(zhǎng)度的限制，剛性較差，容易彎曲變形，并引起振動(dòng)，影響加工質(zhì)量。振動(dòng)，影響加工質(zhì)量。(5) (5) 排屑困難。為了排屑方便，可采用干磨。因?yàn)榍邢髋判祭щy。為了排屑方便，可采用干磨。因?yàn)榍邢饕翰灰走M(jìn)入磨削區(qū)，排屑比較困難，對(duì)于脆性材料有時(shí)可液不易進(jìn)入磨削區(qū)，排屑比較困難，對(duì)于脆性材料有時(shí)可采用干磨。采用干磨。2. 2. 深孔加工深孔加工一般將孔

19、的長(zhǎng)度一般將孔的長(zhǎng)度L L與直徑與直徑d d之比之比L L/ /d d55的孔，稱(chēng)為深孔，的孔，稱(chēng)為深孔，深孔加工與一般孔加工比較，具有生產(chǎn)率低、難度大深孔加工與一般孔加工比較，具有生產(chǎn)率低、難度大的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。 深孔加工的工藝特點(diǎn)：深孔加工的工藝特點(diǎn)： 刀具的使用壽命降低。刀具幾乎在封閉的狀態(tài)下刀具的使用壽命降低。刀具幾乎在封閉的狀態(tài)下工作，切削溫度很高，冷卻散熱條件比較差。工作，切削溫度很高，冷卻散熱條件比較差。 深孔刀具較細(xì)長(zhǎng)，強(qiáng)度和剛性比較差，深孔加工深孔刀具較細(xì)長(zhǎng)，強(qiáng)度和剛性比較差，深孔加工中容易引起軸線歪斜和振動(dòng)，孔的精度不易保證。中容易引起軸線歪斜和振動(dòng)，孔的精度不易保證。 由

20、于排屑比較困難，易堵塞深孔，會(huì)加快刀具磨由于排屑比較困難，易堵塞深孔，會(huì)加快刀具磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起刀具崩刃甚至折斷。損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起刀具崩刃甚至折斷。深孔鉆削 深孔鏜削 浮動(dòng)鏜孔 深孔加工 精細(xì)鏜孔 珩磨內(nèi)孔 內(nèi)孔研磨 滾壓孔 粗加工與半精加工粗加工與半精加工 精加工精加工 圖6-7工件不轉(zhuǎn)刀具邊轉(zhuǎn)邊移動(dòng) 圖6-8工件旋轉(zhuǎn)刀具反向旋轉(zhuǎn) 返回6.3 齒輪加工齒輪加工 6.3.1 概述概述 齒輪的功用 圓柱齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中的重要零件，其功用是按規(guī)圓柱齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中的重要零件，其功用是按規(guī)定的傳動(dòng)比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、定的傳動(dòng)比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)力大、效率高、

21、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，傳動(dòng)力大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代機(jī)器和儀表中。廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代機(jī)器和儀表中。圖6-10 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式 返回結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與分類(lèi) 圓柱齒輪可以看成由齒圈和輪體兩部分所構(gòu)成，在輪圈上切出直齒、斜齒或人字齒（圖6-9）等就形成了齒輪。 按齒形曲線性質(zhì)可分為漸開(kāi)線、擺線、鼓形和圓弧等。 齒輪的結(jié)構(gòu)分類(lèi)常以輪體結(jié)構(gòu)的形狀為依據(jù)，即可分為單聯(lián)齒輪、雙聯(lián)齒輪、三聯(lián)齒輪、連軸齒輪、內(nèi)齒輪、裝配齒輪、齒條及扇形齒輪等（圖6-10）圖6-9 斜齒輪和人字齒輪 返回圓柱齒輪的技術(shù)要求圓柱齒輪的技術(shù)要求 (1) (1

22、) 圓柱齒輪傳動(dòng)精度要求圓柱齒輪傳動(dòng)精度要求 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。 傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。 載荷分布的均勻性。 傳動(dòng)側(cè)隙的合理性。 (2) (2) 精度等級(jí)與公差組精度等級(jí)與公差組 技術(shù)條件 1. 1 12錐度塞規(guī)檢查，接觸面不少于75% 2. 材料：45鋼 3. 熱處理：齒部G54 齒輪材料種類(lèi)較多齒輪材料種類(lèi)較多, ,如鍛鋼、型材、鑄鋼、鑄鐵、鑄如鍛鋼、型材、鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、工程塑料等。銅、工程塑料等。 常用的材料如常用的材料如4545、40Cr40Cr、20CrMnTi20CrMnTi、35CrMoV35CrMoV等。大型等。大型齒輪為了節(jié)省貴重金，可做成裝配式的。如輪體用鐵做，齒齒輪為了節(jié)

23、省貴重金，可做成裝配式的。如輪體用鐵做，齒圈用合金鋼做。圈用合金鋼做。 齒輪的熱處理齒輪的熱處理 輪體熱處理。是在齒坯鍛造及粗加工之后，安排的輪體熱處理。是在齒坯鍛造及粗加工之后，安排的預(yù)先熱處理，一般為正火或調(diào)質(zhì)處理，其目的是消除鍛造及預(yù)先熱處理，一般為正火或調(diào)質(zhì)處理，其目的是消除鍛造及粗加工引起的殘余應(yīng)力，改善材料的切削性能，提高綜合力粗加工引起的殘余應(yīng)力，改善材料的切削性能，提高綜合力學(xué)性能并為齒面熱處理做好準(zhǔn)備。學(xué)性能并為齒面熱處理做好準(zhǔn)備。 齒面熱處理。是在齒形加工后，對(duì)輪齒齒面進(jìn)行滲齒面熱處理。是在齒形加工后，對(duì)輪齒齒面進(jìn)行滲碳淬火、高頻淬火、氮化處理等表面熱處理，其目的是提高碳淬

24、火、高頻淬火、氮化處理等表面熱處理，其目的是提高齒面硬度及耐磨性。齒面硬度及耐磨性。6.3.2 齒輪材料及毛坯齒輪材料及毛坯 齒輪的毛坯齒輪的毛坯 齒輪的毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于齒輪的毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求低的齒輪；當(dāng)齒輪要求強(qiáng)小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求低的齒輪；當(dāng)齒輪要求強(qiáng)度高、耐磨、耐沖擊時(shí)多選用鍛件；對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、直徑度高、耐磨、耐沖擊時(shí)多選用鍛件；對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、直徑大于大于400400 mmmm600600 mmmm的齒輪，一般用鑄造方法制造毛坯。的齒輪，一般用鑄造方法制造毛坯。對(duì)大尺寸、低精度的齒輪可以直接鑄出輪齒，以減

25、少機(jī)械對(duì)大尺寸、低精度的齒輪可以直接鑄出輪齒，以減少機(jī)械加工量；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小齒輪可采用精密鑄造、壓力鑄造、加工量；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小齒輪可采用精密鑄造、壓力鑄造、熱軋及冷擠、粉末冶金等新工藝制造出具有輪齒的齒坯，熱軋及冷擠、粉末冶金等新工藝制造出具有輪齒的齒坯，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 對(duì)于鋼質(zhì)齒輪，除尺寸小且不太重要的齒輪采用棒料對(duì)于鋼質(zhì)齒輪，除尺寸小且不太重要的齒輪采用棒料外，一般都要采用鍛造毛坯。根據(jù)生產(chǎn)批量的不同，可分外，一般都要采用鍛造毛坯。根據(jù)生產(chǎn)批量的不同，可分別采用自由鍛和模鍛。別采用自由鍛和模鍛。 一、齒形加工時(shí)的安裝一、齒形加工時(shí)的安裝(圖圖6-11） 1 以心軸安裝

26、以心軸安裝內(nèi)孔定心、端面定位。圖內(nèi)孔定心、端面定位。圖a) 2 以外圓找正安裝以外圓找正安裝外徑定心、端面定位。圖外徑定心、端面定位。圖b) 3 以軸徑、齒圈安裝以軸徑、齒圈安裝軸徑定心、齒圈端面定位。軸徑定心、齒圈端面定位。圖圖c) 4 以頂尖孔安裝以頂尖孔安裝頂尖孔定心、定位。圖頂尖孔定心、定位。圖d)6.3.3 齒坯加工齒坯加工圖6-11 齒形加工時(shí)的安裝形式 返回圖6-12 齒形加工安裝實(shí)例 二二 齒坯的加工方式齒坯的加工方式 1 內(nèi)孔安裝 控制端面跳動(dòng)與內(nèi)徑公差。 2 外圓找正安裝 控制端面跳動(dòng)與外徑公差。 3 軸頸安裝 控制軸頸端面跳動(dòng)、外徑公差與同軸度。 4 以頂尖孔安裝 控制齒

27、圈端面跳動(dòng)、外徑公差與同軸度。 一、齒形加工的方法分類(lèi)一、齒形加工的方法分類(lèi) 1 成形法成形法 2 仿形法仿形法 3 展成法展成法 6.3.4 齒形加工的方法分類(lèi)及選擇齒形加工的方法分類(lèi)及選擇 6.3.5.1 成形成形銑齒法銑齒法 1 原理原理 2 所需運(yùn)動(dòng)所需運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)銑刀高速旋轉(zhuǎn)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)沿工件軸線移動(dòng)； 分齒運(yùn)動(dòng)手搖分度頭（或分齒機(jī)構(gòu)）分齒。（圖6-13） 6.3.5圓柱齒輪齒形加工的方法圓柱齒輪齒形加工的方法圖6-13 臥式銑床上銑齒輪返回 3 銑刀的選擇銑刀的選擇 齒輪模數(shù) 20 用片狀模數(shù)銑刀； 齒輪模數(shù)20 用指狀模數(shù)銑刀。 4 特點(diǎn)特點(diǎn) 機(jī)床設(shè)備簡(jiǎn)單，普通銑床即可。 刀具簡(jiǎn)

28、單，齒形誤差大。 手動(dòng)分齒，加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低。 5 應(yīng)用應(yīng)用 一、一、滾齒加工的原理滾齒加工的原理 如 圖6-14所示 二、滾齒時(shí)需要的運(yùn)動(dòng)二、滾齒時(shí)需要的運(yùn)動(dòng) 1 滾直齒掄時(shí)的基本運(yùn)動(dòng)滾直齒掄時(shí)的基本運(yùn)動(dòng)(圖6-15) 2 滾斜齒掄時(shí)的基本運(yùn)動(dòng)滾斜齒掄時(shí)的基本運(yùn)動(dòng)(圖6-16)6.3.5.2 滾齒加工滾齒加工圖6-14 滾齒加工原理 返回 圖6-15 滾直齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)返回 圖6-16 滾斜齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)返回 三、滾刀三、滾刀 1 滾刀的種類(lèi)滾刀的種類(lèi)（圖6-17） 按截面線形分： 漸開(kāi)線滾刀: 阿基米德滾刀：； 法向直廓滾刀： 2A、3A級(jí)滾刀分別為剃前滾刀和磨前滾刀。齒形如圖6-18所示 。

29、 6.3.5.3 滾齒加工滾齒加工(2)圖6-17 三種滾刀的截面形狀 返回按精度等級(jí)分:滾刀精度 3A級(jí) 2A級(jí) A級(jí) B級(jí) C級(jí)齒輪精度 5級(jí) 6級(jí) 7級(jí) 8級(jí) 9級(jí)圖6-18 2A、3A級(jí)滾刀加工后的齒形 返回 2 滾刀的安裝滾刀的安裝 1)滾刀必須對(duì)中,否則加工出的齒輪齒形有較大的誤差； 2）滾刀扳動(dòng)角度使其螺旋線與工件齒向一致； 3）工件的旋轉(zhuǎn)方向,順銑與逆銑的確定。 四、滾齒的范圍四、滾齒的范圍 五、滾齒的精度五、滾齒的精度 一、插齒加工的原理一、插齒加工的原理 插齒加工是運(yùn)用一對(duì)軸線平行的圓柱齒輪嚙合原理，將其中一個(gè)齒輪用高速鋼作材料，在齒輪上切出前角和后角,再經(jīng)熱處理使硬度達(dá)到

30、HRC=6265，就成了插齒刀。插齒時(shí)插齒刀與工件之間的基本運(yùn)動(dòng)有:（圖6-19）6.3.5.4 插齒加工插齒加工圖6-19 插齒加工的原理 返回 二二 插齒所需的運(yùn)動(dòng)插齒所需的運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng) 分齒運(yùn)動(dòng) 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 讓刀運(yùn)動(dòng) 三三 插齒與滾齒工藝特點(diǎn)的比較插齒與滾齒工藝特點(diǎn)的比較 1 加工精度加工精度 滾齒運(yùn)動(dòng)精度高，插齒的齒形精度高，齒面粗糙度值小。 2 生產(chǎn)率生產(chǎn)率 滾齒的生產(chǎn)率比插齒高。 四、插齒的范圍四、插齒的范圍 五、插齒的精度五、插齒的精度 一、剃齒加工的原理一、剃齒加工的原理(圖6-20) 二二 、剃齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)、剃齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)(圖6-21) 主運(yùn)動(dòng) 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 徑向

31、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 三、三、 剃齒的工藝特點(diǎn)剃齒的工藝特點(diǎn) 四、剃齒的范圍四、剃齒的范圍 五、剃齒的精度五、剃齒的精度6.3.5.5 剃齒加工剃齒加工圖6-20 剃齒加工的原理 返回圖6-21 剃齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)及原理返回 一、珩齒加工的原理一、珩齒加工的原理 (圖6-22) 二二 、 珩齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)珩齒時(shí)的運(yùn)動(dòng) 三三 、珩齒的工藝特點(diǎn)、珩齒的工藝特點(diǎn) 四、珩齒的范圍四、珩齒的范圍 五、珩齒的精度五、珩齒的精度6.3.5.6 珩齒加工珩齒加工圖6-22 珩齒加工的原理 返回6.4箱體加工箱體加工第二節(jié)第二節(jié) 箱體零件加工箱體零件加工 箱體零件的功用箱體零件的功用箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有箱體是機(jī)器的基

32、礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。的運(yùn)動(dòng)。 箱體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。難度大。軸頸支承孔孔徑精度及相互之間的位置精度軸頸支承孔孔徑精度及相互之間的位置精度定位銷(xiāo)孔的精度與孔距精度定位銷(xiāo)孔的精度與孔距精度主要平面的精度主要平面的精度表面粗糙度表面粗糙度箱體零件的主要技術(shù)要求箱體零件的主要技術(shù)要求 一般采用鑄件

33、。因曲軸箱是大批大量生產(chǎn)，且毛一般采用鑄件。因曲軸箱是大批大量生產(chǎn)，且毛坯的形狀復(fù)雜，故采用壓鑄毛坯，鑲套與箱體在壓鑄坯的形狀復(fù)雜，故采用壓鑄毛坯，鑲套與箱體在壓鑄時(shí)鑄成一體。壓鑄的毛坯精度高，加工余量小，有利時(shí)鑄成一體。壓鑄的毛坯精度高，加工余量小，有利于機(jī)械加工。于機(jī)械加工。 為減少毛坯鑄造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，箱體鑄造后為減少毛坯鑄造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，箱體鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。應(yīng)安排人工時(shí)效。箱體零件的材料及毛坯箱體零件的材料及毛坯材材 料料箱體零件常選用灰鑄鐵，箱體零件常選用灰鑄鐵，摩托車(chē)的曲軸箱選用鋁合金摩托車(chē)的曲軸箱選用鋁合金作為曲軸箱的主體材料。作為曲軸箱的主體材料。毛坯毛坯一般箱體

34、零件的粗基準(zhǔn)都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。工藝過(guò)程分析先面后孔先面后孔粗精分開(kāi)、先粗后精粗精分開(kāi)、先粗后精粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT(mén)加工的一面兩孔定位。使得基準(zhǔn)統(tǒng)一。箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性通孔通孔箱箱體體上上的的孔孔階梯孔階梯孔盲孔盲孔交叉孔交叉孔工藝性最好工藝性較差工藝性最差工藝性較差圖6-23 相貫通的交叉孔的工藝性(a) 交叉孔；(b) 交叉孔毛坯 同軸線上孔徑的排列方式同軸線上孔徑的排列方式 孔外端面的結(jié)構(gòu)工藝性孔外端面的結(jié)構(gòu)工藝性 孔內(nèi)端面的結(jié)構(gòu)工藝性孔內(nèi)端面的結(jié)構(gòu)工藝性 一般在毛坯鑄造之后安

35、排一次人工時(shí)效即可；對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體，應(yīng)在粗加工之后再安排一次人工時(shí)效，以消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保證箱體加工精度的穩(wěn)定性。工序集中，先主后次工序集中，先主后次箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以減少裝夾次數(shù)，從而減少安裝誤差的影響，有利于保證其相互位置精度要求。合理安排時(shí)效處理合理安排時(shí)效處理箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性孔系加工孔系加工箱體上若干有相互位置精度要求的孔的組合箱體上若干有相互位置精度要求的孔的組合孔系孔系平行孔系平行孔系同軸孔系同軸孔系交叉孔系交叉孔系孔系分類(lèi)孔系分類(lèi)(a) (a) 平行孔系；平行孔系；(b) (b) 同軸孔系；同軸孔

36、系；(c) (c) 交叉孔系交叉孔系（1 1）找正法）找正法 一般只適合單件小批生產(chǎn)。一般只適合單件小批生產(chǎn)。（2 2）鏜模法）鏜模法 在成批生產(chǎn)中，廣泛采用鏜模加工孔系。在成批生產(chǎn)中，廣泛采用鏜模加工孔系。（3 3）坐標(biāo)法）坐標(biāo)法 坐標(biāo)法鏜孔是先將被加工孔系的孔距尺寸坐標(biāo)法鏜孔是先將被加工孔系的孔距尺寸換算成兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)尺寸，然后在普通臥式鏜床、換算成兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)尺寸，然后在普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備上，利用坐標(biāo)尺寸測(cè)量裝置，坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備上，利用坐標(biāo)尺寸測(cè)量裝置，使機(jī)床主軸與工件間按坐標(biāo)尺寸作精確的相對(duì)位移，從而使機(jī)床主軸與工件間按坐標(biāo)尺寸作精確的相對(duì)

37、位移，從而間接保證孔距尺寸的加工精度的一種方法。間接保證孔距尺寸的加工精度的一種方法。平行孔系加工平行孔系加工找正法加工平行孔系找正法加工平行孔系劃線找正劃線找正用芯軸和塊規(guī)找正用芯軸和塊規(guī)找正 用樣板找正用樣板找正 心軸和塊規(guī)找正心軸和塊規(guī)找正1 1、芯軸、芯軸 2 2、鏜床主軸；、鏜床主軸；3 3、塊規(guī)；、塊規(guī)；4 4、塞尺；、塞尺；5 5、工作臺(tái)、工作臺(tái) 樣板找正法樣板找正法11樣板；樣板；22千分表千分表 用鏜模加工孔系用鏜模加工孔系 鏜模法加工平行孔系鏜模法加工平行孔系在臥式鏜床上用坐標(biāo)法加工孔系在臥式鏜床上用坐標(biāo)法加工孔系11百分表；百分表；22塊規(guī)塊規(guī) 坐標(biāo)法加工平行孔系坐標(biāo)法加工平行孔系（1 1）利用已加工孔作支撐導(dǎo)向，此法對(duì)于加工箱壁距離較近的同軸孔比）利用已加工孔作支撐導(dǎo)向，此法對(duì)于加工箱壁距離較近的同軸孔比較合適，但需配制一些專(zhuān)用的導(dǎo)向套。較合適，但需配制一些專(zhuān)用的導(dǎo)向套。（2 2）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向支撐鏜孔）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向支撐鏜孔