機(jī)械基礎(chǔ)(高級)--第3章(最終)課件

1、第三章 機(jī)械制造工藝知識 了解毛坯的種類、選用，掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制、尺寸鏈的計(jì)算及其典型零件的工藝過程分析。第三章 機(jī)械制造工藝知識目 錄第一節(jié) 毛坯及加工余量一、毛坯的種類及其特征二、加工余量的確定第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂一、工藝規(guī)程制訂的基本要求及 主要依據(jù)二、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析三、機(jī)械加工工藝路線的擬訂第三節(jié) 工藝尺寸鏈及其計(jì)算一、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí) 工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算二、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合 時(shí)工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算第三章 機(jī)械制造工藝知識第四節(jié) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑一、改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、采用新工藝和新方法三、縮減時(shí)間定額四、提高機(jī)械加工自動(dòng)化程度第五節(jié)

2、 典型零件的加工工藝一、軸類零件的加工二、套筒零件的加工三、箱體類零件的加工四、活塞的加工五、桿叉類零件的加工復(fù)習(xí)思考題 第一節(jié) 毛坯及加工余量一、毛坯的種類及其特征機(jī)械加工常用的毛坯主要有：鑄件、鍛件、型材、焊接件等1.鑄件（1）木模手工造型鑄件（2）金屬模機(jī)器造型鑄件（3）金屬型鑄造鑄件（4）離心鑄造鑄件（5）壓力鑄造鑄件（6）熔模鑄造第一節(jié) 毛坯及加工余量2.鍛件鍛件毛坯有兩種：一種是自由鍛造鍛件，另一種是模鍛件。3.型材4.焊接件二、加工余量的確定加工余量是指切削加工過程中所切去的金屬層厚度。1.加工余量的概念對于被包容面 Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸對于包容面 Z=本工序基本尺

3、寸-上工序基本尺寸第一節(jié) 毛坯及加工余量圖3-1 單邊余量與雙邊余量a）單邊余量 b）雙邊余量 第一節(jié) 毛坯及加工余量式中 Zmin最小工序余量； Zmax最大工序余量； Ti-1上工序尺寸的公差； Ti本工序尺寸的公差。 加工總余量等于工序余量的之和： Z=ZZZ=式中 Z0加工總余量（毛坯余量）； Zi各工序余量； n工序數(shù)。 加工余量有雙邊余量和單邊余量之分。對于外圓和孔等回轉(zhuǎn)表面，加工余量指雙邊余量，即以直徑方向計(jì)算，實(shí)際切削的金屬層厚度為加工余量的一半。平面的加工余量則是單邊余量，它等于實(shí)際切削的金屬層厚度。Z=Zmin+Ti-1 Zmax=Z+Ti=Zmin+Ti-1+Ti第一節(jié)

4、毛坯及加工余量圖3-2 被包容面工序余量及公差2.加工余量的影響因素（1）前工序的誤差和表面缺陷的因素圖3-3 工件的加工表面層1）前工序表面粗糙度Ra和缺陷層 Hi-1（圖3-3），本工序必須切 除，并要達(dá)到本工序?qū)Ρ砻尜|(zhì) 量的要求。第一節(jié) 毛坯及加工余量表3-1 各種加工方法所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ra和Hi-1(單位：m)第一節(jié) 毛坯及加工余量2）前工序的尺寸公差Ti-1。3）前工序的形狀、位置誤差i-1。（2）本工序的安裝誤差i 綜合以上各個(gè)因素，列出下面的加工余量計(jì)算公式對于外圓、孔等對稱加工余量，其計(jì)算公式為 2ZiTi-1+2（Ra+Hi-1）+2i-1+i 對于平面等非對稱加工余量，其計(jì)算

5、公式為 ZiTi-1+Ra+Hi-1+i-1+i 在應(yīng)用上述公式時(shí)要根據(jù)具體情況進(jìn)行修正，對于采用自為基準(zhǔn)加工的零件（用浮動(dòng)鉸刀、浮動(dòng)鏜刀、拉刀加工孔，在無心磨床上磨削小軸等）要不計(jì)安裝誤差i，形位誤差i-1中只有形狀誤差，不計(jì)位置誤差，其計(jì)算公式為 2ZiTi-1+2（Ra+Hi-1）+2i-1 對于研磨、珩磨、超精磨和拋光等光整加工主要是降低表面粗糙度及提高形狀、尺寸精度，其計(jì)算公式為 2ZiTi-1+2Ra+2i-1第一節(jié) 毛坯及加工余量3.確定加工余量的方法（1）分析計(jì)算法（2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法（3）查表修正法4.確定工序尺寸及其公差（1）基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定 例3-1 如圖3-

6、4所示，在某零件上需要加工一個(gè)孔，要求孔徑為 mm。表面粗糙度Ra0.8，需要淬硬。鍛件毛坯上孔已鍛出，其工藝路線為：粗鏜精鏜熱處理磨孔。 解 1）確定加工余量。先根據(jù)工藝手冊及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定各工序的加工量余量。第一節(jié) 毛坯及加工余量各工序直徑上的加工量余量：磨削余量 0.5mm精鏜余量 1.5mm粗鏜余量 mm加工總余量 mm。圖3-4 孔加工工序尺寸及偏差 2）計(jì)算各工序尺寸。從精加工到粗加工確定各工序的工序尺寸。磨削是最后工序，磨削后應(yīng)達(dá)到零件圖上規(guī)定的設(shè)計(jì)尺寸，即 。第一節(jié) 毛坯及加工余量為了有足夠的磨削余量，精鏜后的孔徑工序尺寸應(yīng)為 D1=（60-0.5）mm=59.5mm為了有足夠的

7、精鏜余量，粗鏜后的孔徑工序尺寸應(yīng)為 D2=（59.5-1.5）mm=58mm為了有足夠的粗鏜余量，毛坯孔徑的工序尺寸應(yīng)為 D3=（58-6）mm=52mm3）確定各工序尺寸及上、下偏差。（2）基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定表3-2 工序尺寸及上、下偏差的確定 (單位：mm)第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂一、工藝規(guī)程制訂的基本要求及主要依據(jù)1.制訂工藝規(guī)程的基本要求 制訂工藝規(guī)程的基本要求是，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。2.制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)（即原始資料）1）產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。3）現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料。4）國內(nèi)、國際同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料。5）

8、其他有關(guān)的資料、圖冊等。3.制訂工藝規(guī)程的步驟 1）熟悉和分析制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)，確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。 2）確定毛坯，包括選擇毛坯類型及其制造方法。第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3）擬定工藝路線。4）確定各工序切削加工的設(shè)備、工藝裝備和輔助工具。5）確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及其公差。6）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。7）確定各工序的切削用量和時(shí)間定額。8）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案。9）填寫工藝文件。二、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析1.零件結(jié)構(gòu)工藝性的概念 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 在零件

9、整個(gè)制造過程中，機(jī)械加工的工作量和耗費(fèi)的費(fèi)用最多，所以機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性就顯得特別重要，從機(jī)械加工的角度來看，對零件結(jié)構(gòu)工藝性有如下要求：第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂1）減少加工表面的面積。圖3-5 加工表面的面積a）改進(jìn)前結(jié)構(gòu) b）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)c）改進(jìn)前結(jié)構(gòu) d）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂圖3-6 油孔的位置 a）改進(jìn)前結(jié)構(gòu) b）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)2）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和裝夾。圖3-7 易于刀具接近加 工表面的零件結(jié)構(gòu) a）改進(jìn)前結(jié)構(gòu) b）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂圖3-11 孔端的結(jié)構(gòu)3）零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到加工時(shí)的安 全。 a）改進(jìn)前結(jié)構(gòu) b）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)4）減少鉆孔深

10、度。5）零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能在給定的生產(chǎn)條 件和生產(chǎn)規(guī)模下采用先進(jìn)工藝。6）同一零件多個(gè)加工面的尺寸盡可 能一致。第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂2.零件的技術(shù)要求1）加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度。2）各加工表面之間的相互位置精度。3）采用的材料、硬度和熱處理要求及其他特殊要求。三、機(jī)械加工工藝路線的擬訂1.表面加工方法的選擇1）零件材料的性質(zhì)。3）生產(chǎn)類型。2）形狀和尺寸。4）生產(chǎn)條件。第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂2.加工順序的確定（1）機(jī)械加工工序的安排原則 1）先加工基準(zhǔn)面。2）劃分加工階段。3）先面后孔。4）次要表面加工的安排。 綜上所述，一般機(jī)械加工的順序是：加工精基準(zhǔn)粗加工主

11、要面精加工主要面光整加工主要面超精密加工主要面，次要表面的加工穿插在各階段之間進(jìn)行。（2）熱處理工序的安排1）最終熱處理。（3）輔助工序的安排2）預(yù)備熱處理。第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.確定工序集中與分散的程度（1）工序集中和工序分散的概念 工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。 工序分散就是將零件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時(shí)即每道工序僅一個(gè)簡單工步。（2）工序集中和工序分散的特點(diǎn)1）工序集中的特點(diǎn)（指機(jī)械集中）。2）工序分散的特點(diǎn)。（3）工序集中與工序分散的選用 工序集中與工序分散各有其特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條

12、件、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析后選用。第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂4.設(shè)備與工藝裝備的選擇（1）設(shè)備的選擇（2）工藝裝備的選擇1）夾具的選擇。2）刀具的選擇。3）量具的選擇。5.確定工序尺寸及其公差6.確定切削用量和時(shí)間定額 正確選擇切削用量，對保證加工精度、提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗和合理使用機(jī)床都能起到很大的作用。為了正確地確定時(shí)間定額，通常把工序消耗的時(shí)間分為（1）基本時(shí)間Tb第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂（2）輔助時(shí)間Ta（3）布置工作地時(shí)間Ts（4）休息與生理需要時(shí)間Tr（5）單件時(shí)間Tp（6）準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間Te第三節(jié) 工藝尺寸鏈及其計(jì)算 正計(jì)算形式：已知各組成環(huán)的基本尺

13、寸、公差及極限偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。 反計(jì)算形式：已知封閉環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差，求各組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。 中間計(jì)算形式：已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差，求其余組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。工藝尺寸鏈多屬此種計(jì)算形式。一、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)工藝尺寸鏈 的建立和計(jì)算 例3. 在鏜床上加工某箱體孔要求孔為，表面粗糙度為1.2，工藝安排及公差計(jì)算工序尺寸計(jì)算見表-。第三節(jié) 工藝尺寸鏈及其計(jì)算表3-3 工藝安排及公差計(jì)算工序尺寸 （單位：mm）圖3-12 尺寸鏈圖第三節(jié) 工藝尺寸鏈及其計(jì)算 驗(yàn)算精鉸余量Z的尺寸鏈如圖3-12所示。 驗(yàn)

14、算精鉸余量Z的尺寸 基本尺寸：Z1（10099.85）mm0.15mm 上偏差：BsZ1（0.0350）mm0.035mm 上述參數(shù)中工序的加工余量、經(jīng)濟(jì)精度、表面粗糙度可查工藝人員手冊。解 加工余量公差為TTT即加工余量公差為前、本工序公差之和。 當(dāng)變動(dòng)較大時(shí)需繪出以余量為封閉環(huán)的尺寸鏈圖來進(jìn)行驗(yàn)算。 下偏差：BxZ1（00.087）mm0.087mm 鉸削余量： mm Z1mix（0.150.035）mm0.185mm Z1min（0.150.087）mm0.063mm 驗(yàn)算合格。若Z1min 或?yàn)樨?fù)值時(shí)不適合，必須采用提高工序精度的方法或修改工序尺寸來使Z1min 第三節(jié) 工藝尺寸鏈及其

15、計(jì)算3.中間工序尺寸鏈的建立和計(jì)算4.表面熱處理工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算二、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸 鏈的建立和計(jì)算1.定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算2.測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算第四節(jié) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑一、改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）在滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的條件下，應(yīng)該盡量簡化零件結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械產(chǎn)品的尺寸大小及重量。 2）使零件和部件滿足通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的要求，從而有可能合理地利用高生產(chǎn)率的工藝設(shè)備和先進(jìn)的生產(chǎn)組織方式，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）改善零部件結(jié)構(gòu)，使其具有良好的工藝性，合理地規(guī)定加工精度和表面粗糙度的要求，以縮減機(jī)械加工和裝配

16、過程所消耗的勞動(dòng)量，增加單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)。二、采用新工藝和新方法（1）提高毛坯的制造質(zhì)量（2）少、無切削新工藝（3）改進(jìn)機(jī)械加工方法 1）合理地選用高生產(chǎn)率的先進(jìn)加工機(jī)床和工藝裝備，并采用合理先進(jìn)的加工方法。2）采用特種加工。第四節(jié) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑三、縮減時(shí)間定額2.縮減輔助時(shí)間1.縮減基本時(shí)間1）提高切削用量。2）采用復(fù)合刀具切削和多件加工，縮短單個(gè)零件的時(shí)間定額。 1）采用先進(jìn)夾具和先進(jìn)的自動(dòng)檢測裝置，減少零件裝卸、找正和測量的時(shí)間。2）改進(jìn)生產(chǎn)組織形式和勞動(dòng)管理制度。 根據(jù)零件的加工特性，采用比較先進(jìn)的流水線形式組織生產(chǎn)。加強(qiáng)企業(yè)管理，進(jìn)行合理的勞動(dòng)組織。3.縮減布置工作地時(shí)

17、間 布置工作地時(shí)間，主要是消耗在更換刀具和調(diào)整刀具的工作上。因此，縮減布置工作地時(shí)間主要是減少換刀次數(shù)、換刀時(shí)間和調(diào)整刀具的時(shí)間。第四節(jié) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑圖3-19 快換刀夾1、2可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片第四節(jié) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑減少調(diào)整機(jī)床、刀具和夾具的時(shí)間，可采取下列措施： 1）采用易于調(diào)整的先進(jìn)加工設(shè)備，如液壓仿形機(jī)床、插銷板式程序控制機(jī)床和數(shù)控機(jī)床等。 2）夾具和刀具的通用化。3）減少換刀和調(diào)刀的次數(shù)和時(shí)間。4）減少夾具在機(jī)床上的裝夾找正時(shí)間。4.縮減準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 縮減準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的主要方法是擴(kuò)大零件的批量和減少調(diào)整機(jī)床、刀具和夾具的時(shí)間。四、提高機(jī)械加工自動(dòng)化程度 加工過程自動(dòng)化

18、是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率最理想的手段，但自動(dòng)化加工投資大、技術(shù)復(fù)雜，因而要針對不同的生產(chǎn)類型，采取相應(yīng)的自動(dòng)化水平。第五節(jié) 典型零件的加工工藝 1、概述一、軸類零件的加工 軸類零件是機(jī)器中的主要零件之一，它的主要功能是支承傳動(dòng)件（齒輪、帶輪、離合器等）和傳遞轉(zhuǎn)矩。圖3-20 軸的類型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）凸輪軸第五節(jié) 典型零件的加工工藝（1）軸類零件的技術(shù)要求1）尺寸精度。2）形狀精度。3）位置精度。4）表面粗糙度。（2）軸類零件的材料、毛坯及熱處理1）軸類零件的材料。 軸類零件常用的材料45鋼, 40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼,軸承鋼GC

19、r15和彈簧鋼65Mn, 20CrMoTi等。2）軸類零件的毛坯。 軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件，只有某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸），在質(zhì)量允許時(shí)才采用鍛件。3）軸類零件的熱處理。 軸類零件的熱處理包括正火處理、退火處理、表面淬火等。第五節(jié) 典型零件的加工工藝2.軸類零件加工工藝過程與工藝分析表-4 主軸生產(chǎn)工藝過程第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-21 磨床主軸第五節(jié) 典型零件的加工工藝 對于磨床主軸，其主要表面的精度和表面質(zhì)量要求較高，其工藝特點(diǎn)如下： 1）選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證支承軸55與其他外圓的位置精度，全部以兩個(gè)中心孔定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；并且十分重視定位基準(zhǔn)，其中心孔先

20、后安排了三次研磨工序，使定位基面的精度逐次提高。 2）有要求表面的加工工序劃分的很細(xì)，如支承軸頸55mm，表面經(jīng)過粗車、半精車、粗磨、半粗磨、精磨、高精磨6道工序，可有效地確保主要軸頸的加工精度；并且在工序間還安排多次熱處理，以減少加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 3）兩端M20螺紋的加工安排在精加工階段中進(jìn)行，一方面可避免過早地使主軸兩端軸頸尺寸變小，降低工件剛度；另一方面，也是根據(jù)圖樣要求，車去螺紋外層經(jīng)滲氮處理后留下的不需要的滲氮層。 4）采用滲氮層和滲氮熱處理可減少熱處理變形，獲得很高的表面硬度900HV（相當(dāng)于66HRC）。但滲氮前的調(diào)質(zhì)處理非常嚴(yán)格，不僅要求調(diào)質(zhì)后獲得均勻細(xì)微的索氏體組織，而

21、且要求距表面810mm層內(nèi)的鐵素體含量不得超過5，鐵素體在金第五節(jié) 典型零件的加工工藝相組織中呈點(diǎn)狀均勻分布，否則會(huì)形成滲氮脆性，產(chǎn)生裂紋。為此，專門在調(diào)質(zhì)后安排割試片送理化室作金相檢查的工序，如果金相組織檢驗(yàn)不合格，則退回?zé)崽幚恚瑢ぜ匦抡{(diào)質(zhì)。 5）滲氮前主要軸頸的余量要求嚴(yán)格控制，粗磨后留余量0.040.06mm（公差僅0.02mm），如此高的留余量要求，主要是為了確保滲氮質(zhì)量。這是因?yàn)闈B氮層表面硬度梯度很大，滲氮后最外層表面硬度可達(dá)到72HRC；而距表面0.1mm層以下，硬度急劇下降至60HRC以下；經(jīng)測定，在表面0.1mm層以內(nèi)，硬度損失卻很小，僅從72HRC變化至70HRC左右。因

22、此，滲氮前嚴(yán)格控制余量小于0.1mm非常重要。 6）主軸檢驗(yàn)時(shí)確保主軸加工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是除了工序間檢驗(yàn)以外，在全部工序完成之后，應(yīng)對主軸的尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，以便確定主軸是否達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求，而且還可從檢驗(yàn)的結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)各道工序中存在的問題，以便糾正，監(jiān)督工藝過程的正常進(jìn)行。檢驗(yàn)的依據(jù)是主軸零件圖。圖3-22表示某車床主軸的專用檢驗(yàn)夾具及檢驗(yàn)方法。第五節(jié) 典型零件的加工工藝1檔鐵 2、9鋼球 3、6V形塊 4B面5千分表 7A面 8檢驗(yàn)心軸圖3-22 主軸的檢驗(yàn)方法第五節(jié) 典型零件的加工工藝3.外圓表面的精加工與光整加工（1）外圓表面的磨削加工方法（2

23、）提高磨削生產(chǎn)率的方法常用的磨削加工方法有中心磨削法和無心磨削法。1）高速磨削。2）深的切深、緩進(jìn)給磨削。3）砂帶磨削。圖3-23 砂帶磨削a）中心磨 b）無心磨 c）自由磨1工件 2砂帶 3張緊輪 4接觸輪 5導(dǎo)輪第五節(jié) 典型零件的加工工藝 a）寬砂輪磨削 b）多片砂輪磨削4）寬砂輪磨削與多片砂輪磨削。5）快速點(diǎn)磨削。圖3-25 普通磨削與點(diǎn)磨削圖3-24 寬砂輪與多片砂輪磨削a）傳統(tǒng)外圓磨削 b）點(diǎn)磨法第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-26 超精加工（3）外圓表面的光整加工方法1）高精度磨削。2）超精加工。3）研磨。圖3-27 研磨原理與研具a）外圓研磨示意 b）外圓柱面研具1工件 2研具

24、3開口可調(diào)研磨環(huán) 4三點(diǎn)式研具第五節(jié) 典型零件的加工工藝4）珩磨。圖3-28 外圓珩磨a）雙輪珩磨 b）無心珩磨 c）在兩頂尖上珩磨1珩磨輪 2工件 3托架 4導(dǎo)輪第五節(jié) 典型零件的加工工藝5）滾壓加工。圖3-29 滾壓加工a）滾輪 b）滾珠 c）輾光時(shí)表面的形成第五節(jié) 典型零件的加工工藝二、套筒零件的加工1.概述套筒零件是機(jī)械中常見的一種零件，通常起支承或?qū)蜃饔?。?）套筒零件的功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3-30 套筒零件a）、b）滑動(dòng)軸承 c）鉆套 d）軸承襯套 e）氣缸套 f）液壓缸第五節(jié) 典型零件的加工工藝（2）套筒零件的技術(shù)要求1）孔的技術(shù)要求。2）外圓表面的技術(shù)要求。3）孔與外圓軸線的同軸

25、度要求。4）孔軸線與端面的垂直度要求。（3）套筒零件的材料與毛坯套筒零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅制成。 套筒的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)批量有關(guān)?？讖叫〉奶淄惨话氵x擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；孔徑較大的套筒常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大批量生產(chǎn)時(shí)，采用冷擠壓和粉末冶金等先進(jìn)毛坯制造工藝，既可節(jié)約用材，又可提高毛坯精度及生產(chǎn)率。第五節(jié) 典型零件的加工工藝2.套筒零件加工工藝過程與工藝分析（1）套筒零件加工工藝過程表3-5 液壓缸加工工藝第五節(jié) 典型零件的加工工藝第五節(jié) 典型零件的加工工藝（2）套筒零件加工工藝過程分析1）保證套筒表面位置精度的方法。2）防止加工中套筒變形的

26、措施。減少切削力與切削熱的影響。減少夾緊力的影響。圖3-32 減少切削力影響 的安裝加工方法圖3-33 采用開縫過渡套筒第五節(jié) 典型零件的加工工藝3.套筒零件孔的加工方法表3-6 孔加工的工藝路線第五節(jié) 典型零件的加工工藝（1）深孔加工 為了解決在深孔加工產(chǎn)生的問題，加工時(shí)必須采取措施以保證零件的加工精度，常用的措施有： ）采取工件旋轉(zhuǎn)，刀具僅做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行孔的 加工。 ）采用壓力輸送切削液冷卻刀具，強(qiáng)制排出切屑，帶 走熱量。 ）改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，增加斷屑措施，有良好的分屑、斷 屑和卷屑功能，又利于切屑順利排出等。（2）孔的光整加工方法1）精細(xì)鏜孔。2）內(nèi)孔珩磨。3）內(nèi)孔研磨。4）孔滾壓（或

27、擠壓）。第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-35 珩磨原理a）珩磨原理 b）珩磨機(jī) c）珩磨形成的切削網(wǎng)紋1工件 2磨石 3進(jìn)刀磨削壓力 4行程進(jìn)給液壓缸5鏈條 6變速機(jī)構(gòu) 7網(wǎng)紋軌跡第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-36 研具a）粗研具 b）精研具 c）可調(diào)研磨棒第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-37 滾壓頭1心軸 2蓋板 3圓錐形滾柱 4銷子 5錐套 6套圈7壓縮彈簧 8襯套 9推力球軸承 10過渡套 11調(diào)節(jié)螺母第五節(jié) 典型零件的加工工藝三、箱體類零件的加工圖3-38 常見箱體零件簡圖a）組合機(jī)床主軸箱 b）車床進(jìn)給箱 c）磨床尾座殼體d）分離式減速箱 e）泵殼 f）曲軸箱第五節(jié) 典型零件的加工

28、工藝1.箱體的技術(shù)要求（1）孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度（3）孔與平面的尺寸精度和相互位置精度（2）支承孔的孔距尺寸精度和相互位置精度（4）箱體上平面的加工精度及相互位置精度2.箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性圖3-39 相貫孔的工藝性a）交叉孔 b）交叉孔毛坯第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-40 同軸孔系孔的排列a）孔徑大小單向排列 b）孔徑大小雙向排列c）孔徑大小無規(guī)則排列3.箱體機(jī)械加工工藝過程與工藝分析（1）粗基準(zhǔn)的選擇以箱體主軸孔為粗基準(zhǔn)的安裝方式有以下兩種：1）小批生產(chǎn)中一般采用畫線找正法。2）大批生產(chǎn)中，可以將主軸孔直接放在夾具的定位元件 上定位，以節(jié)省畫線校正的大量工時(shí)。第五節(jié) 典型

29、零件的加工工藝圖3-41 車床主軸箱簡圖第五節(jié) 典型零件的加工工藝表3-7 主軸箱生產(chǎn)工藝過程第五節(jié) 典型零件的加工工藝（2）精基準(zhǔn)的選擇 1）以裝配基準(zhǔn)面為精基準(zhǔn)。2）一面兩孔定位。 提高定位表面(箱體頂面)的加工精度。精銑或磨削頂面， 以控制頂面至底面(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))的尺寸精度和平行度。圖3-43 一面兩孔定位 鉆、擴(kuò)、鉸兩個(gè)定位銷孔。使孔的尺寸精度達(dá)到H7，由 于加工過程中無法觀察、測量孔徑和調(diào)整刀具，應(yīng)采用 事先調(diào)好尺寸的刀具，以保證孔的尺寸精度。第五節(jié) 典型零件的加工工藝4.箱體平面的加工圖3-44 加工箱體端面圖3-45 加工箱體端面的刀桿支承第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-46 在鏜

30、床上加工箱體端面5.箱體孔系的加工（1）同軸孔系的鏜削1）懸臂式鏜削法。2）多支承鏜削。3）調(diào)頭鏜削。第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-47 主軸進(jìn)給鏜孔圖3-48 工件進(jìn)給鏜孔第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-49 采用輔助支承鏜孔圖3-50 利用鏜床尾座支承鏜孔第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-51 調(diào)頭鏜削圖3-52 調(diào)頭鏜削時(shí)工作臺調(diào)整1百分表 2鏜床工作臺 3鏜床主軸第五節(jié) 典型零件的加工工藝（2）垂直孔系的鏜削 1）將工件安裝在回轉(zhuǎn)工作臺上，鏜好一孔后，工作臺回轉(zhuǎn)90，鏜削另一垂直孔如圖3-53所示，此法的加工精度取決于鏜床工作臺的回轉(zhuǎn)精度。圖3-53 用回轉(zhuǎn)法鏜削垂直孔系 2）如果鏜床

31、回轉(zhuǎn)精度較低時(shí)，可以在鏜削第一個(gè)孔時(shí)，同時(shí)鏜削面如圖3-54a所示，使面與孔軸線垂直，然后旋轉(zhuǎn)工作臺，校正面使之與機(jī)床主軸軸線或機(jī)床導(dǎo)軌平行，保證鏜出的第二個(gè)孔與面平行，也就垂直于第一孔軸線。第五節(jié) 典型零件的加工工藝 3）也可以在鏜完第一孔后，在孔內(nèi)插入一根心棒B，然后旋轉(zhuǎn)工作臺，通過裝在主軸上的百分表進(jìn)行校正，使心棒軸線與主軸軸線垂直，以保證鏜削的第二個(gè)孔軸線與第一孔軸線垂直如圖3-54b所示。圖3-54 用校正法鏜削垂直孔系（3）平行孔系的鏜削1）找正法 畫線找正。 用心棒、量塊找正。第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-55 試切法1孔1 2孔2圖3-56 用磨棒、量塊找正1磨棒 2塞尺 3

32、量塊第五節(jié) 典型零件的加工工藝2）坐標(biāo)法。圖3-57 坐標(biāo)測量裝置第五節(jié) 典型零件的加工工藝3）鏜模法。圖3-58 用鏜模加工孔系圖3-59 主軸與鏜桿的浮動(dòng)聯(lián)接第五節(jié) 典型零件的加工工藝四、活塞的加工1.概述（1）活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求活塞必須具備下列性能：1）高溫高壓下具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2）輕的結(jié)構(gòu)重量。3）良好的導(dǎo)熱性，熱膨脹小。4）保證氣缸內(nèi)部空間密封。 按照國家標(biāo)準(zhǔn)，活塞一般按下列技術(shù)要求進(jìn)行加工： 活塞銷與銷孔的配合精度很高，銷孔的尺寸精度一般為IT6級。 活塞裙部外圓與氣缸內(nèi)孔的配合精度也較高，裙部外圓的尺寸精度通常為IT7級，高速發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的裙部外圓尺寸精度要求為IT6級

33、。第五節(jié) 典型零件的加工工藝圖3-60 活塞零件圖第五節(jié) 典型零件的加工工藝 環(huán)槽寬度尺寸應(yīng)能保證活塞環(huán)能隨氣缸內(nèi)孔大小的變化而自由地脹縮。其寬度尺寸公差約為IT8級精度，表面粗糙度Ra為0.4。 銷孔軸線與頂面的距離尺寸主要是為了保證工作時(shí)壓縮比。 活塞頭部外圓不與氣缸內(nèi)孔接觸，其直徑尺寸公差約為IT9級精度，表面粗糙度為Ra3.2。（2）幾何形狀精度1）銷孔的圓度和素線平行度誤差不能超過1.5。2）裙部橫截面要求為橢圓，長軸在銷孔垂直方向。3）裙部外圓為錐體，大端在下方。圓度和錐度公差在 其尺寸的公差范圍內(nèi)。（3）互相位置精度 1）銷孔軸線對裙部外圓軸線的對稱度誤差會(huì)引起氣缸 內(nèi)孔不均勻磨

34、損。一般當(dāng)活塞直徑小于100mm時(shí)對稱 度誤差要求為0.1mm，活塞直徑大于100mm時(shí)為0.15mm。第五節(jié) 典型零件的加工工藝2）銷孔軸線對裙部外圓軸線的垂直度誤差將會(huì)使活塞在氣缸 內(nèi)偏斜，運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生傾側(cè)力，加劇磨損。3）環(huán)槽兩側(cè)面應(yīng)垂直于裙部外圓軸線，在25mm長度上垂直度公 差不大于0.05mm，兩側(cè)面對裙部軸線的圓跳動(dòng)誤差不應(yīng)大于 0.05mm。（4）活塞重量差 為了保證工作平穩(wěn)，同一臺機(jī)器的各個(gè)活塞重量不能相差很大，所以活塞應(yīng)按重量分組后進(jìn)行裝配。2.活塞加工工藝過程與工藝分析制訂活塞工藝過程的要點(diǎn)如下：（1）精基準(zhǔn)的選擇采用止口內(nèi)孔、端面或止口錐面和頂面中心孔作為精基準(zhǔn)。第五節(jié)

35、典型零件的加工工藝表3-8 活塞工藝過程第五節(jié) 典型零件的加工工藝（2）粗基準(zhǔn)的選擇圖3-61 粗基準(zhǔn)采用內(nèi)表面定位1心軸2套筒3柱塞4支承頭5帶斜面的套筒第五節(jié) 典型零件的加工工藝（3）精基準(zhǔn)的修整圖3-62 精車止口、內(nèi)孔示意圖（4）其他精基準(zhǔn)的選擇（5）加工順序的安排1）加工階段的劃分?；钊募庸すに囘^程可分為粗、 精加工兩個(gè)階段。2）工藝原則的確定。第五節(jié) 典型零件的加工工藝3.活塞特殊表面的加工（1）裙部外圓精加工1）偏心靠模磨削。2）仿形靠模車削。（2）活塞環(huán)槽加工（3）銷孔精加工（4）活塞檢驗(yàn)1）加工表面的表面粗糙度和外觀。2）銷孔的尺寸和幾何形狀精度。3）銷孔軸線對裙部外圓軸線的對稱度、垂直度和銷孔軸線到 頂面的距離尺寸精度。4）裙部外圓尺寸和形狀精度，并按裙部橢圓長軸尺寸分組。5）環(huán)槽的寬度、底徑尺