典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例

1、第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例 機(jī)械產(chǎn)品中的零件有各式各樣，千差萬(wàn)別，但就其結(jié)構(gòu)形狀而言均有一定的共性。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特征，可將其分為軸類、套類、盤類、機(jī)座類、箱體類、連桿類等。就其加工類型，可分為平面加工、孔類加工、外圓加工、成型面加工、異形面加工等。 各類零件結(jié)構(gòu)不同，其機(jī)加工工藝也有所不同。 本章分別從軸類、盤套類及箱體類零件進(jìn)行講解。1第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.1 典型軸類零件加工典型軸類零件加工工藝過(guò)程工藝過(guò)程6.1.1 概述概述26.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的功用、分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)v功用：為支承傳動(dòng)零件（支承齒輪、皮帶輪等）、傳動(dòng)扭矩、承受載荷，以及保證裝在主

2、軸上的工件或刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。v分類：軸類零件按其結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)，可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等）四類。 若按軸的長(zhǎng)度和直徑的比例來(lái)分，又可分其為剛性軸（L/d12）和撓性軸（L/d12）兩類。v表面特點(diǎn)：外圓、內(nèi)孔、圓錐、螺紋、花鍵、橫向孔。3圖6-1 軸的種類a)光軸 b)空心軸 c)半軸 d)階梯軸 e)花鍵軸 f)十字軸 g）偏心軸 h)曲軸 i) 凸 輪軸46.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的主要技術(shù)要求 v尺寸精度：軸頸是軸類零件的主要表面，它影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài)。根據(jù)其使用要求通常將其軸頸的直徑精度分為IT69，精密軸頸可達(dá)IT5

3、 。v形狀精度：軸頸的幾何形狀精度（圓度、圓柱度）一般應(yīng)限制在直徑公差的范圍之內(nèi)。當(dāng)幾何形狀精度要求較高時(shí)，可在零件圖上另行規(guī)定其公差 。 (形狀公差尺寸公差)v位置精度：主要指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支承軸頸支承軸頸的同軸度，通常用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑通常用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來(lái)表示向圓跳動(dòng)來(lái)表示。根據(jù)使用要求，規(guī)定高精度軸的徑跳為0.0010.005mm，一般精度軸的徑跳為0.010.03mm。 此外還有內(nèi)、外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。 （普通車床主軸結(jié)構(gòu)圖）56.1.1 6.1.1 概述概述v表面粗糙度：根據(jù)零件的表面工作部位的不

4、同，可有不同的表面粗糙度值。例如普通機(jī)床主軸支承軸頸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.160.63um，配合軸頸配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.632.5um。隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大和精密程度的提高，軸類零件表面粗糙度值要求也將越來(lái)越小。軸類零件的材料和毛坯 v軸類零件的材料 一般軸類零件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性 。 合理選用材料和規(guī)定熱處理的技術(shù)要求，對(duì)提高軸類零件的強(qiáng)度和使用壽命有重要意義，同時(shí)，對(duì)軸的加工過(guò)程也有極大的影響。 66.1.1 6.1.1 概述概述v軸類零件的材料 對(duì)中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選

5、用40Cr等合金鋼。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)件能。對(duì)精度較高的軸，有時(shí)還用軸承鋼(GCrls)和彈簧鋼(65Mn)等材料，它們通過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性能。 對(duì)于在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。v軸類零件的毛坯 軸類零件的毛坯最常用的是圓棒料和鍛件，只有某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸才采用鑄件。 76.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的預(yù)加工 v校正：校正棒料毛坯在制造、運(yùn)輸和保管過(guò)程中

6、產(chǎn)生的彎曲變形，以保證加工余量均勻及送料裝夾的可靠。 校正可在各種壓力機(jī)上進(jìn)行。v切斷：當(dāng)采用棒料毛坯時(shí)，應(yīng)在車削外圓前按所需長(zhǎng)度切斷。切斷可在弓鋸床上進(jìn)行，高硬度棒料的切斷可在帶有薄片砂輪的切割機(jī)上進(jìn)行。v切端面鉆中心孔：中心孔是軸類零件加工最常用的定位基準(zhǔn)面，為保證鉆出的中心孔不偏斜，應(yīng)先切端面后再鉆中心孔。v荒車：如果軸的毛坯是自由鍛件或大型鑄件，則需要進(jìn)行荒車加工，以減少毛坯外圓表面的形狀誤差，使后續(xù)工序的加工余量均勻。 軸類零件在切削加工之前，應(yīng)對(duì)其毛坯進(jìn)行預(yù)加工。預(yù)加工包括校正、切斷、切端面鉆中心孔和荒車等。 86.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的定位基準(zhǔn)（4種形式）（1）以

7、工件的頂尖孔定位：在軸的加工中，零件各外圓表面、錐孔、螺紋表面之間的同軸度，端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線。若用兩頂尖孔定位，符合基準(zhǔn)重合的原則。頂尖孔不僅是車削時(shí)的定位基準(zhǔn)，也是其它加工工序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。當(dāng)采用兩頂尖孔定位時(shí)，還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面。 （2）以外圓或外圓頂尖孔作為定位基準(zhǔn)（一夾一頂）：用兩頂尖孔定位雖然定心精度高，但剛性差，尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固，切削用量也不能太大。粗加工時(shí)，為了提高零件的剛度，可采用軸的外圓表面和一個(gè)頂尖孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工。這種定位方法能

8、承受較大的切削力矩，是軸類零件最常見的一種定位方法。 （3）以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)： 在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí)（例如：機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工），不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)。當(dāng)工件是機(jī)床主軸時(shí)，常以兩支撐軸頸（裝配基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，可保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求，消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。96.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的定位基準(zhǔn) （續(xù)）（4）以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn)：在加工空心軸的外圓表面時(shí)，往往還采用帶中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn)，見圖6-2所示。 錐堵或錐套心軸應(yīng)具有較高的精度，錐堵和錐套心軸上的中心孔既是其本身制造的定位基準(zhǔn)，又

9、是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn)。因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中心孔有較高的同軸度。在裝夾中應(yīng)盡量減少錐堵的安裝次數(shù)，減少重復(fù)安裝誤差。實(shí)際生產(chǎn)中，錐堵安裝后，中途加工一般不得拆下或更換，直至加工完畢。 圖 6-2 錐堵和錐套心軸 a)錐堵 b）錐套心軸 106.1.1 6.1.1 概述概述軸類零件的裝夾方法 由以上對(duì)軸類零件定位基準(zhǔn)的分析，也就確定了該類零件在加工中的裝夾方法： （1）用三爪或四爪卡盤夾緊 用三爪卡盤直接夾緊工件外圓或用四爪卡盤配合指示表對(duì)工件進(jìn)行找正并夾緊。（圖6-3） （2）用前后兩頂尖對(duì)工件進(jìn)行夾緊，即“兩頭頂”。適于切削力不太大的情況。 （圖6-4a、d） （3）一端用

10、三爪卡盤，另一端用頂尖，即“一夾一頂”。適于切削力較大的粗加工。 （圖6-4c） （4）三爪卡盤夾一頭，中心架托一頭，即“一夾一托”。適于加工軸向孔或車端面或鉆中心孔。 （圖6-4b） （5）用V型塊。適于在軸上銑削鍵槽加工。 （6）用專用夾具。大批量生產(chǎn)時(shí)設(shè)計(jì)專用夾具。116.1.1 6.1.1 概述概述圖圖6-3 用百分表找正用百分表找正6.1.1 6.1.1 概述概述12圖6-4 軸類零件的裝夾方法圖例6.1.1 6.1.1 概述概述13第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.1 典型軸類零件加工典型軸類零件加工工藝過(guò)程工藝過(guò)程6.1.2 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸14實(shí)例實(shí)例1 傳動(dòng)軸機(jī)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

11、傳動(dòng)軸機(jī)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 軸類零件是常見的典型零件之一。其中，以臺(tái)階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。 現(xiàn)以減速箱中傳動(dòng)軸為例，介紹一般的臺(tái)階軸加工工藝。 15圖6-5 減速箱傳動(dòng)軸零件圖16傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例 1、零件圖樣分析 圖6-4所示零件是減速器中的傳動(dòng)軸。它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來(lái)確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 根據(jù)工作性

12、能與條件，該傳動(dòng)軸圖樣規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。 2確定毛坯 該傳動(dòng)軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動(dòng)軸，故選45鋼可滿足其要求。 本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇60mm的熱軋圓鋼作毛坯。3確定主要表面的加工方法 傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面

13、的加工方案可為： 粗車粗車半精車半精車磨削磨削。4確定定位基準(zhǔn) 合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過(guò)的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有

14、時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5劃分階段 對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。 該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。6熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于傳動(dòng)軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。綜合上述分析，傳動(dòng)軸的工藝路線如下： 下料下料車兩端面、鉆中心孔車兩端面、鉆中心孔粗車各外圓粗車各外圓調(diào)

15、調(diào)質(zhì)質(zhì)修研中心孔修研中心孔半精車各外圓、車槽、倒角半精車各外圓、車槽、倒角車螺紋車螺紋劃鍵槽加工線劃鍵槽加工線銑鍵槽銑鍵槽修研中心孔修研中心孔磨削磨削檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。7、加工尺寸和切削用量 傳動(dòng)軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由機(jī)械加工工藝手冊(cè)或切削用量手冊(cè)中選取。8擬定工藝過(guò)程 定位精基準(zhǔn)面，即兩中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)

16、面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。 擬定傳動(dòng)軸的工藝過(guò)程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工：在半精加工52mm、44mm及M24mm等次要表面時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；8擬定工藝過(guò)程（續(xù)：加工主要表面同時(shí)，也要考慮次要表）同時(shí)，三個(gè)鍵槽也應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來(lái)，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過(guò)程時(shí)，還應(yīng)一并考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定等。 綜上所述，所確定的該傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程見表6-1。M241.56g179傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過(guò)程工序簡(jiǎn)圖 為了清

17、楚表達(dá)各工序的內(nèi)容及加工要求，后面畫出了傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程的工序簡(jiǎn)圖。傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例 M241.56g18工序工序2 工步工步3,4,5的的 工序簡(jiǎn)圖工步3：粗車46mm外圓至48mm，長(zhǎng)118mm 工步4：粗車35mm外圓至37mm，長(zhǎng)66mm 工步5：粗車M24mm外圓至26mm，長(zhǎng)14mm 19工序工序2 工步工步8,9,10、11的的 工序簡(jiǎn)圖48 工步8：粗車52mm外圓至54mm 工步9：粗車35mm外圓至37mm，長(zhǎng)93mm 工步10：粗車30mm外圓至32mm，長(zhǎng)36mm 工步11：粗車M24mm外圓至26mm，長(zhǎng)16mm 20工序工序4 的的 工

18、序簡(jiǎn)圖鉗工：在車床上修研兩端中心孔 21工序工序5 工步工步1,2,3、4、5、6的的 工序簡(jiǎn)圖工步1：半精車46mm外圓至46.5mm，長(zhǎng)120mm ；工步2：半精車35mm外圓至35.5mm，長(zhǎng)68mm ；工步3：半精車M24mm外圓至 ，長(zhǎng)16mm；工步4：半精車2個(gè)3mm0.5mm環(huán)槽；工步5：半精車3mml.5mm環(huán)槽；工步6：倒外角1mm45,3處。 1 . 02 . 02422工序工序5 工步工步713的的 工序簡(jiǎn)圖工步7：半精車35mm外圓至35.5mm,長(zhǎng)95mm；工步8：半精車30mm外圓至35.5mm長(zhǎng)38mm；工步9：半精M24mm外圓至 ,長(zhǎng)18mm；工步10：半精車

19、44mm至尺寸，長(zhǎng)4mm；工步11：車2個(gè)3 mm0.5mm環(huán)槽；工步12：車3mml.5mm環(huán)槽；工步13：倒外角lmm45, 4處。1 . 02 . 02423工序工序6 工步工步1,2的的 工序簡(jiǎn)圖工步1：車M24mml.5mm-6g至尺寸。調(diào)頭，雙頂尖裝夾 工步2：車M24mm1.5mm6g至尺寸。24工序工序8 8 工步工步1,2,3的的 工序簡(jiǎn)圖工步1：銑鍵槽12mm36mm，保證尺寸4141.25mm 工步2：銑鍵槽8mml6mm，保證尺寸2626.25mm 工步3：銑止動(dòng)墊圈槽6mml6mm，保證20.5mm至尺寸 25工序工序9 的的 工序簡(jiǎn)圖鉗工：在車床上修研兩端中心孔 2

20、6工序工序10 工步工步18的的 工序簡(jiǎn)圖工步1：磨外圓350.008mm至尺寸；工步2：磨軸肩面I ；工步3：磨外圓300.0065mm至尺寸；工步4：磨軸肩面H , 調(diào)頭，雙頂尖裝夾；工步5：磨外圓P至尺寸；工步6：磨軸肩面G ；工步7：磨外圓N至尺寸；工步8：磨軸肩面F 。 27第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.1 典型軸類零件加工典型軸類零件加工工藝過(guò)程工藝過(guò)程6.1.3 小軸小軸28圖6.1.3-1 小軸零件圖小軸類零件工藝過(guò)程制定設(shè)定：毛坯45鋼 圓鋼型材標(biāo)準(zhǔn)公差表29一、零件結(jié)構(gòu)分析 該小軸主體部分分別是直徑為20和15的光軸，精度均為h5,須經(jīng)磨削加工方可達(dá)到要求。其中，20

21、外圓上有512的鍵槽，15上有一徑向的6通孔。 20孔軸線對(duì)15軸線有0.04的同軸度。因此，15為20的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。小軸類零件工藝過(guò)程制定二、加工類型 車、磨、鉆、銑、鉗三、基準(zhǔn)選擇 （1）根據(jù)基準(zhǔn)先行原則，應(yīng)以20軸線為基準(zhǔn)車15，之后再以15軸線為基準(zhǔn)車20，均留取一定量的磨削余量。 （2）銑鍵槽和鉆孔時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇？四、工藝路線制定 根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，分為： （1）單件小批生產(chǎn)時(shí)； （2）成批生產(chǎn)時(shí)。30 小軸的工藝過(guò)程卡h5工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)設(shè)備1車削車15端面、外圓（留0.40.5磨量）、中間部外圓，鉆中心孔。20外圓車床1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓

22、，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量)2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。31工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)設(shè)備1車削切槽、倒角。20外圓車床h5 小軸的工藝過(guò)程卡321、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量)2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)設(shè)備1車削四爪卡盤、百分表找正夾緊，切20端面（保證總長(zhǎng)76），打中心孔，車

23、20外圓。留0.40.5磨量。15外圓及端面車床h5 小軸的工藝過(guò)程卡331、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量)2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)設(shè)備1車削切槽、倒角。15外圓及20端中心孔車床h5 小軸的工藝過(guò)程卡341、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量)2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓

24、； 5、檢驗(yàn)。工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)設(shè)備2銑削銑鍵槽至尺寸要求（留磨量）兩頂尖孔銑床3鉗鉆6通孔15外圓及其端面鉆床4磨削磨各外圓至尺寸兩頂尖孔磨床5檢驗(yàn)檢驗(yàn)各尺寸h5 小軸的工藝過(guò)程卡351、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量)2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。h5工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖設(shè)備1車削三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；車床 小軸的工藝過(guò)程卡1、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔

25、，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。2036h5工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖設(shè)備2車削三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔車床 小軸的工藝過(guò)程卡371、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝

26、槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。h5工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖設(shè)備3車削三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓(配頂尖)，車20、15各外圓(留磨量)，切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；車床 小軸的工藝過(guò)程卡381、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。h5工序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖設(shè)備4銑削兩頂尖孔定位，銑

27、鍵槽至尺寸要求（留磨量）銑床5鉗15外圓及其端面定位，鉆6通孔鉆床6磨削兩頂尖孔定位，磨各外圓至尺寸要求磨床7檢驗(yàn)按圖紙要求進(jìn)行 小軸的工藝過(guò)程卡391、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。40第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.2 典型盤套類零件典型盤套類零件加工工藝過(guò)程加工工藝過(guò)程6.2.1 概述概述416.2.1 概述 套類零件的功用、

28、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類及技術(shù)要求v功用：套筒類零件是指在回轉(zhuǎn)體零件中的空心薄壁件，是機(jī)械加工中常見的一種零件，在各類機(jī)器中應(yīng)用很廣，主要起支承或?qū)蜃饔?。v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：套筒類零件的結(jié)構(gòu)與尺寸隨其用途不同而異，但其結(jié)構(gòu)一般都具有以下特點(diǎn)：外圓直徑 d一般小于其長(zhǎng)度L，通常L/d5；內(nèi)孔與外圓直徑之差較小，故壁薄易變形較小 ；內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)面的同軸度要求較高；結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。v分類：由于功用不同，其形狀結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差異，常見的有支承回轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承圈、軸套；夾具上的鉆套和導(dǎo)向套；內(nèi)燃機(jī)上的氣缸套和液壓系統(tǒng)中的液壓缸、電液伺服閥的閥套等都屬于套類零件。其大致的結(jié)構(gòu)形式如圖 6.2.1、圖6.2.2所示。

29、 42圖6.2.1 套筒類件的結(jié)構(gòu)形式 a）、 b）滑動(dòng)軸承 c）鉆套 d）軸承襯套 e）氣缸套 f）液壓缸 43圖6.2.2 套筒類件技術(shù)要求標(biāo)注 v技術(shù)要求：套筒類零件的外圓表面多以過(guò)盈或過(guò)渡配合與機(jī)架或箱體孔相配合起支承作用。內(nèi)孔主要起導(dǎo)向作用或支承作用，常與運(yùn)動(dòng)軸、主軸、活塞、滑閥相配合。有些套筒的端面或凸緣端面有定位或承受載荷的作用。套筒類零件雖然形狀結(jié)構(gòu)不一，但仍有共同特點(diǎn)和技術(shù)要求，根據(jù)使用情況可對(duì)套筒類零件的外圓與內(nèi)孔提出如下要求。44v技術(shù)要求（續(xù)） 1)內(nèi)孔與外圓的精度要求 外圓直徑精度通常為 IT5IT7, 表面粗糙度為Ra50.63,要求較高的可達(dá)Ra 0.04；內(nèi)孔作

30、為套類零件支承或?qū)虻闹饕砻?，要求?nèi)孔尺寸精度一般為IT6IT7，為保證其耐磨性要求，對(duì)表面粗糙度要求較高（Ra2.50.16）。有的精密套筒及閥套的內(nèi)孔尺寸精度要求為IT4IT5，也有的套筒（如油缸、氣缸缸筒）由于與其相配的活塞上有密封圈，故對(duì)尺寸精度要求較低，一般為IT8IT9，但對(duì)表面粗糙度要求較高，Ra一般為 2.51.6。 2)幾何形狀精度要求 通常將外圓與內(nèi)孔的幾何形狀精度控制在直徑公差以內(nèi)即可；對(duì)精密軸套有時(shí)控制在孔徑公差的 1/21/3 ， 甚至更加嚴(yán)格。對(duì)較長(zhǎng)套筒除圓度有要求以外，還應(yīng)有孔的圓柱度要求。為提高耐磨性，有的內(nèi)孔表面粗糙度要求為Ra1.60.1，有的高達(dá) Ra0

31、.025。套筒類零件外圓形狀精度一般應(yīng)在外徑公差內(nèi)，表面粗糙度為Ra3.20.4。45v技術(shù)要求（續(xù)） 3)位置精度要求 位置精度要求：主要應(yīng)根據(jù)套類零件在機(jī)器中功用和要求而定。如果內(nèi)孔的最終加工是在套筒裝配（如機(jī)座或箱體等）之后進(jìn)行時(shí)，可降低對(duì)套筒內(nèi)、外圓表面的同軸度要求； 如果內(nèi)孔的最終加工是在裝配之前進(jìn)行時(shí)，則同軸度要求較高，通常同軸度為0.010.06mm。套筒端面（或凸緣端面）常用來(lái)定位或承受載荷，對(duì)端面與外圓和內(nèi)孔軸心線的垂直度要求較高，一般為 0.050.02mm 。46套類零件技術(shù)要求標(biāo)注項(xiàng)目47圖6.2.2 套筒類件技術(shù)要求標(biāo)注 48套類零件的毛坯、材料及熱處理 套類零件的毛

32、坯制造方式的選擇與毛坯結(jié)構(gòu)尺寸、材料和生產(chǎn)批量的大小等因素有關(guān)?？讖捷^大（一般直徑大于20mm）時(shí)，常采用型材（如無(wú)縫鋼管）、帶孔的鍛件或鑄件；孔徑較?。ㄒ话阈∮?0mm）時(shí)，一般多選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；大批大量生產(chǎn)時(shí)，可采用冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)工藝，不僅節(jié)約原材料，而且生產(chǎn)率及毛坯質(zhì)量精度均可提高。 毛坯材料選擇：主要取決于零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用時(shí)的工作條件。套筒類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套類零件可采用雙層金屬結(jié)構(gòu)或選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，雙層金屬結(jié)構(gòu)是應(yīng)用離心鑄造法在鋼或鑄鐵軸套的內(nèi)壁上澆注一層巴氏合金等軸承合金材料，采用這種制造

33、方法雖增加了一些工時(shí)，但能節(jié)省有色金屬，而且又提高了軸承的使用壽命。 套筒類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了套筒類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時(shí)效及滲氮。 49定位基準(zhǔn)的選擇 （1）盤套類零件在直徑方向上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是內(nèi)孔、外圓的中心線，因此，加工中在該方向上常用內(nèi)孔或外圓做定位基準(zhǔn)面（用來(lái)體現(xiàn)其基準(zhǔn)中心線），并通過(guò)它們互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，以提高其位置精度。當(dāng)兩端的外圓和端面相對(duì)于孔的軸線都有位置精度要求時(shí)，一般應(yīng)以孔軸線做定位基準(zhǔn)，采用心軸裝夾車削或磨削其他表面（基準(zhǔn)重合、互為基準(zhǔn)）（圖6.2.3a示） （2）在加工中粗、精加工分開進(jìn)行（先粗后精），并盡量做到“一刀活”（即體現(xiàn)

34、工序集中原則，一次裝夾中盡可能多地加工完成孔及與其相關(guān)的表面的加工，以獲得較高的位置精度）。 （圖6.2.3b示）圖6.2.3 盤套類零件定位基準(zhǔn)的選擇50裝夾方法的確定1、保證位置精度的方法 （1）在一次裝夾中加工內(nèi)外圓表面及端面 當(dāng)盤套的尺寸較小時(shí)，常用長(zhǎng)棒料作為毛皮，棒料可穿入機(jī)床主軸通孔，用三爪卡盤卡住棒料外圓，在一次裝夾下加工出棒料的內(nèi)孔、外圓及端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對(duì)加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下影響零件內(nèi)孔外圓同軸度及與端面垂直度的主要因素就是機(jī)床精度。圖6.2.4示 一般套筒類零件在機(jī)械加工中的主要問(wèn)題是保證內(nèi)外圓的位置精度（同軸度及軸

35、線與端面的垂直度）和防止變形。 若工件尺寸較大，毛皮不能通過(guò)主軸同孔時(shí)，也可在備坯時(shí)將其長(zhǎng)度尺寸加大一些供裝夾使用。只是這樣較浪費(fèi)材料。 這種加工一般安排在自動(dòng)車床、轉(zhuǎn)塔車床等工序集中的機(jī)床上進(jìn)行。圖6.2.4 一次裝夾加工工件51實(shí)例：1圖6.2.5 襯套零件 右圖示為一襯套零件，其機(jī)加工工藝過(guò)程如表6.2.1所示。(單件生產(chǎn))外圓表面加工油槽精加工外圓表面(如要求不高的襯套，該工序可由工序1中的精車替代)4外圓表面鉆潤(rùn)滑油孔3外圓表面加工另一端面、倒角2外圓表面、端面(定料用)加工端面、粗加工外圓表面，粗加工孔，半精加工或精加工外圓、精加工孔、倒角、切斷。 圖6.2.6所示1定位基準(zhǔn)工 序

36、 內(nèi) 容序號(hào)表6.2.1 棒料零件的機(jī)加工工藝過(guò)程52裝夾方法的確定圖6.2.6 （2）全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工孔，然后以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓表面 用這種方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滾壓孔等工藝方案，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可以解決鏜孔和磨孔時(shí)因鏜桿、砂輪桿剛性差而引起的加工誤差。當(dāng)以孔為基準(zhǔn)加工套筒的外圓時(shí)，常用剛度較好的小錐度心軸安裝工件。小錐度心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，心軸用兩頂尖孔安裝，其安裝誤差很小，因此，可以獲得較高的位置精度。圖6.2.753圖6.2.8為常見的心軸結(jié)構(gòu)。圖6.2.8使用心軸注意事項(xiàng)：、外圓直徑與內(nèi)孔直徑相差懸殊，或內(nèi)孔尺寸過(guò)小的不適宜用心軸裝夾；、內(nèi)孔

37、長(zhǎng)度過(guò)短的，即內(nèi)孔長(zhǎng)度不足工件長(zhǎng)度2/3的也不適宜用心軸裝夾。 以上兩類零件可采用外圓為基準(zhǔn)的裝夾方法。、當(dāng)工件孔精度較低或工件較長(zhǎng)時(shí)，可在兩端孔口各加工出一段 的錐面，用兩個(gè)頂尖對(duì)頂定位。6054實(shí)例：2 圖6.2.7所示軸套零件。其加工工藝過(guò)程見表6.2.2。（成批生產(chǎn)）圖6.2.7表6.2.2 軸承零件的機(jī)加工工藝過(guò)程序號(hào)工 序 內(nèi) 容定位基準(zhǔn)1粗加工端面、鉆孔、倒角外圓2粗加工外圓及另一端面、倒角孔(用梅花頂尖和活頂尖)3半精加工孔(擴(kuò)孔或鏜孔)、精加工端面外圓4精加工孔(拉孔或壓孔)孔及端面5精加工外圓及端面內(nèi)孔55裝夾方法的確定 （3）全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工外圓，然后以

38、外圓表面為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)孔 這種定位方案，若用一般的三爪卡盤定位夾緊一樣，因卡盤的偏心誤差較大，會(huì)降低工件的同軸度。故須采用定心精度較高的夾具，以保證工件獲得較高的同軸度。一般采用軟卡爪裝夾工件(由于軟卡爪是按照共建直徑大小車制的，三爪的旋轉(zhuǎn)中心與主軸軸心一致，故能保證工件的位置精度)。圖6.2.8是軟卡爪的典型結(jié)構(gòu)。 工件較長(zhǎng)時(shí)采用“ 一夾一托” 法。如較長(zhǎng)的套筒一般多采用這種方法。圖6.2.856 軟卡爪通常是在舊的廢棄的硬卡爪上焊接一塊碳鋼而得，制作方便，且可反復(fù)焊接使用，但定位精度比心軸差，徑向誤差約0.030.06mm，軸向誤差約0.020.04mm。 四爪單動(dòng)卡盤的加緊力較大，當(dāng)夾

39、持長(zhǎng)度較短需要較大的夾緊力或工件內(nèi)、外圓位置精度要求較高需打表找正時(shí)，均可選用四爪卡盤，但較費(fèi)時(shí)。572、防止變形的方法 （1）減少夾緊力對(duì)變形的影響 夾緊力不宜集中于工件的某一部分，應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減小其單位面積所受壓力，從而減小變形。如工件外圓夾緊時(shí)，可以使用軟卡盤夾緊，用來(lái)增加工件的寬度和長(zhǎng)度(如圖6.2.9示)，同時(shí)軟卡盤應(yīng)采用自鏜的措施，以減少安裝誤差，提高加工精度。 薄壁套筒在加工過(guò)程中，往往由于加緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形，致使加工精度降低。需要熱處理的薄壁套筒，如果熱處理工序安排不當(dāng)，也會(huì)造成不可校正的變形。防止薄壁套筒的變形，可采取如下措施：58圖6.2

40、.9 用軟卡盤夾緊工件圖6.2.10 用開縫套筒裝夾薄工件 圖6.2.9是采用開縫套筒裝夾薄壁工件，由于開縫套筒與工件接觸面積達(dá)，夾緊力均勻分布在工件外圓上，不易產(chǎn)生變形。當(dāng)薄壁套筒以孔為定位基準(zhǔn)時(shí)，宜采用可漲心軸。 采用軸向夾緊工件的夾具。圖6.2.10示，由于工件靠螺母端面沿軸向夾緊，故其夾緊力產(chǎn)生的徑向分力極小。圖6.2.11 軸向夾緊工件59裝夾方法的確定 在工件上做出加強(qiáng)剛性的輔助凸邊加工時(shí)采用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊(圖6.2.11示)。當(dāng)加工結(jié)束時(shí)，將凸邊切去。圖6.2.12 輔助凸邊的作用 （2）減少切削力對(duì)變形的影響 常用方法有以下幾種： 減小徑向力，通?？山柚龃蟮毒叩闹髌莵?lái)達(dá)

41、到。 內(nèi)外表面同時(shí)加工，使徑向切削力相互抵銷。見圖6.2.11示。 粗、精加工分開進(jìn)行，使粗加工時(shí)產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正。 （3）減少熱變形引起的加工誤差 應(yīng)在粗、精加工之間留有足夠的冷卻時(shí)間，并在加工時(shí)注入足夠的切削液。另外，熱處理工序應(yīng)安排在精加工之前，以便使熱處理產(chǎn)生的誤差得以在精加工時(shí)給于消除。60第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.2 典型盤套類零件典型盤套類零件加工工藝過(guò)程加工工藝過(guò)程6.2.2 接盤接盤61 圖6.2.13所示是法蘭盤的零件圖。從其技術(shù)要求中可以從其技術(shù)要求中可以看出，加工中關(guān)鍵是要保證看出，加工中關(guān)鍵是要保證55外圓表面對(duì)外圓表面對(duì)35孔基準(zhǔn)軸線孔基準(zhǔn)軸

42、線的同軸度以及兩端面相對(duì)基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)要求。由于的同軸度以及兩端面相對(duì)基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)要求。由于各表面粗糙度各表面粗糙度Ra值均在值均在1.6以上以上,故可在車床上加工，然后再故可在車床上加工，然后再加工小孔與槽。加工小孔與槽。其工藝過(guò)程見其工藝過(guò)程見表表6.2.3。此工藝過(guò)程既使粗、。此工藝過(guò)程既使粗、精加工分開精加工分開,又較好地保證了加工精度。又較好地保證了加工精度。 零件數(shù)量：零件數(shù)量：1062法蘭盤零件圖63技術(shù)要求：1.材料：45鋼2.熱處理：調(diào)質(zhì)2202403.批量：10序號(hào)工種工 序 內(nèi) 容加 工 簡(jiǎn) 圖設(shè)備1鍛造鍛造毛坯(含墩粗、沖孔、修整外圓及端面)2車三爪自定心

43、卡盤夾小端，粗車大端面見平，粗車大外圓到96車床2車調(diào)頭夾大端，粗車小端面保證總長(zhǎng)52,粗車小外圓至 57長(zhǎng)31.7,粗鏜孔至 33車床表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程64序號(hào)工種工 序 內(nèi) 容加 工 簡(jiǎn) 圖設(shè)備3熱調(diào)質(zhì)220240HB4車精車小端面保證總長(zhǎng)50.5,精鏜孔至 ，精車小外圓至 ，精車臺(tái)階端面保證小外圓長(zhǎng)31，內(nèi)、外倒角1455車頂尖、心軸裝夾，精車大外圓至94，精車大端面保證94外圓長(zhǎng)表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程(續(xù)1)025. 00350019. 055451,19021. 00倒角65序號(hào)工種工 序 內(nèi) 容加 工 簡(jiǎn) 圖設(shè)備6鉗劃圓弧槽線，劃16孔中

44、心線鉗工工作臺(tái)7銑圓工作臺(tái)、三爪自定心卡盤裝夾，鉆16通孔，銑寬16深8的圓弧槽銑床8檢按圖紙進(jìn)行表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程(續(xù)2)66第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例6.3 典型箱體類零件典型箱體類零件加工工藝過(guò)程加工工藝過(guò)程6.3.1 概述概述676.3.1 概述 箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它將機(jī)器或箱體部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝聯(lián)在一起，按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量，不但直接影響箱體的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：圖6.3.1-1

45、是幾種常見箱體零件的簡(jiǎn)圖。由圖可見，各種箱體零件盡管形狀各異、尺寸不一，但其結(jié)構(gòu)均有以下的主要特點(diǎn)： 1）形狀復(fù)雜 箱體通常作為裝配的基礎(chǔ)件，在它上面安裝的零件或部件愈多，箱體的形狀愈復(fù)雜，因?yàn)榘惭b時(shí)要有定位面、定位孔，還要有固定用的螺釘孔等；為了支撐零部件，需要有足夠的剛度，采用較復(fù)雜的截面形狀和加強(qiáng)筋等；為了儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，需要具有一定形狀的空腔，還要有觀察孔、放油孔等；考慮吊裝搬運(yùn)，還必需做出吊鉤、凸耳等。 2）體積較大 箱體內(nèi)要安裝和容納有關(guān)的零部件，因此必然要求箱體有足夠大的體積。例如，大型減速器箱體長(zhǎng)達(dá)46m、寬約34m。 3）壁薄容易變形 箱體體積大，形狀復(fù)雜，又要求減少質(zhì)量，所以大

46、都設(shè)計(jì)成腔形薄壁結(jié)構(gòu)。但是在鑄造、焊接和切削加工過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，引起箱體變形。即使在搬運(yùn)過(guò)程中，由于方法不當(dāng)也容易引起箱體變形。 68圖6.3.1-1 幾種常見的箱體結(jié)構(gòu)圖69 4）有精度要求較高的孔和平面 這些孔大都是軸承的支承孔，平面大都是裝配的基準(zhǔn)面，它們?cè)诔叽缇?、表面粗糙度、形狀和位置精度等方面都有較高要求。其加工精度將直接影響箱體的裝配精度及使用性能。 因此，一般說(shuō)來(lái)，箱體不僅需要加工的部位較多，而且加工難度也較大。統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床廠用在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品的15%15%20%20%。 箱體類零件的主要技術(shù)要求 圖6.3.1-26.3.1-2為

47、某車床主軸箱簡(jiǎn)圖，現(xiàn)以它為例，可歸納為以下5 5 項(xiàng)精度要求： 1）孔徑精度 孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良?？讖竭^(guò)大，配合過(guò)松，使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低了支承剛度，易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑過(guò)小，會(huì)使配合過(guò)緊，軸承將因外圈變形而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也使軸承外圈變形而引起主軸徑向跳動(dòng)。因此，對(duì)孔的精度要求是較高的。主軸孔的尺寸公差等級(jí)為IT6 ，其余孔為IT6IT7。孔的幾何形狀精度未作規(guī)定，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)。 2）孔與孔的位置精度 同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向跳動(dòng)和軸向

48、竄動(dòng)，也加劇了軸承磨損。孔系之間的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。一般同軸上各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。 70圖6.3.1-2 車床主軸箱簡(jiǎn)圖71767677777070 3）孔和平面的位置精度 一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求。這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通過(guò)刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對(duì)安裝基面的平行度公差。在垂直和水平2個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。 4）主要平面的精度 裝配基面的平面度影響主軸箱與床身聯(lián)接時(shí)的接觸剛度，加工過(guò)程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面(豎立面)必須平直，用涂色法檢查接觸面積或單位面積上的

49、接觸點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量平面度的大小。頂面的平面度要求是為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油泄出。在大批大量生產(chǎn)中將其頂面用作定位基面加工孔時(shí)，對(duì)它的平面度的要求還要提高。一般箱體主要平面的平面度為0.10.03mm。各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面的垂直度0.1/300。 5）表面粗糙度 重要孔和主要平面的粗糙度會(huì)影響聯(lián)接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來(lái)評(píng)價(jià)。一般主軸孔R(shí)a值為0.4m ，其它各縱向孔R(shí)a值為1.6m ，孔的內(nèi)端面Ra值為3.2m，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面Ra值為0.63m2.5m，其它平面的Ra值為2.5m10m。 72箱體零件的材料、毛坯及熱處理 材料：箱體零件有復(fù)雜的內(nèi)腔，

50、應(yīng)選用易于成型的材料和制造方法。鑄鐵容易成型、切削性能好、價(jià)格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性。因此，箱體零件的材料大都選用HT200HT400的各種牌號(hào)的灰鑄鐵。最常用的材料是HT200，而對(duì)于較精密的箱體零件（如坐標(biāo)鏜床主軸箱）則選用耐磨鑄鐵。 毛坯：某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體零件或小批量、單件生產(chǎn)的箱體零件，為了縮短毛坯制造周期和降低成本，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。某些大負(fù)荷的箱體零件有時(shí)也根據(jù)設(shè)計(jì)需要，采用鑄鋼件毛坯。在特定條件下，為了減輕質(zhì)量，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金制做箱體毛坯，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)箱體等。 鑄件毛坯的精度和加工余量是根據(jù)生產(chǎn)批量而定的。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)，一般采用木模手工造型。這種

51、毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般為712mm，孔在半徑上的余量為814mm。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型。此時(shí)毛坯的精度較高，加工余量可適當(dāng)減低，則平面余量為510mm，孔在半徑上的余量為712mm 。為了減少加工余量，對(duì)于單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔和成批生產(chǎn)大于30mm 的孔，一般都要在毛坯上鑄出預(yù)孔。另外，在毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生；應(yīng)使箱體零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 73 熱處理：是箱體零件加工過(guò)程中一個(gè)十分重要的工序，需合理安排。由于箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為消除殘余應(yīng)力，減少加工

52、后的變形和保證精度的穩(wěn)定，在鑄造之后必須安排人工時(shí)效處理。人工時(shí)效的工藝規(guī)范為：加熱到500550，保溫46h，冷卻速度小于或等于30/h，出爐溫度小于或等于200。 普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排一次人工時(shí)效處理。對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排一次人工時(shí)效處理，以消除粗加工所造成的殘余應(yīng)力。有些精度要求不高的箱體零件毛坯，有時(shí)不專門安排時(shí)效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時(shí)間，使之得到自然時(shí)效。 箱體零件人工時(shí)效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動(dòng)時(shí)效來(lái)達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。 74箱體零件的加工方法 箱體零件主要是由平面和孔構(gòu)成的，這就決定了

53、箱體零件的加工特點(diǎn)：平面加工和孔加工。其加工方法和工藝路線常有： 平面加工： 粗刨精刨；粗刨半精刨磨削；粗銑精銑或粗銑磨削（可分粗磨和精磨）。其中刨削生產(chǎn)率低，多用于中小批生產(chǎn)。銑削生產(chǎn)率比刨削高，多用于中批以上生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用組合銑和組合磨的方法來(lái)對(duì)箱體零件各平面進(jìn)行多刃、多面同時(shí)銑削或磨削。 軸孔加工： 粗鏜（擴(kuò)）精鏜（鉸）；粗鏜（鉆、擴(kuò)）半精鏜（粗鉸）精鏜（精鉸）。對(duì)于精度在IT6，表面粗糙度Ra值小于1.25m的高精度軸孔（如主軸孔）則還需進(jìn)行精細(xì)鏜或珩磨、研磨等光整加工。對(duì)于箱體零件上的孔系加工，當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可在組合機(jī)床上采用多軸、多面、多工位和復(fù)合刀具等方法來(lái)提

54、高生產(chǎn)率。 75箱體零件的定位基準(zhǔn) （粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)選擇）（一）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：（1）在保證各加工面均有余量的前提下，應(yīng)使重要孔的加工余量均勻，孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當(dāng)?shù)谋诤?；?）裝入箱體內(nèi)的回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、軸套等）應(yīng)與箱壁有足夠的間隙；（3）注意保持箱體必要的外形。此外，還應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。 為滿足上述要求，通常選用箱體上重要孔的毛坯孔作為粗基準(zhǔn)。如圖6.3.1-2中，在大批量生產(chǎn)中以孔和孔作為粗基準(zhǔn)。由于鑄造箱體毛坯時(shí)，形成主軸孔、其它支承孔及箱體內(nèi)壁的型芯是裝成一個(gè)整體放入的，它們之間有較高的相互位置精度，因此不僅可以較好地保證軸孔和其它支承孔的加工余量均勻，而且還能較好地保證各孔的軸線與箱體不加工內(nèi)壁的相互位置，避免裝入箱體內(nèi)的齒輪、軸套等旋轉(zhuǎn)零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。（二）精基準(zhǔn)的選擇 為了保證箱體零件上孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，箱體零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原