典型零件工藝分析

1、第六章典型零件工藝分析機(jī)械產(chǎn)品中的零件雖然各式各樣，但形狀、結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)等在不同方面、不同程度卻存在著一定的共性，生產(chǎn)中往往根據(jù)其形狀、結(jié)構(gòu)的特征，一般將零件分為軸類、盤類、軸套類、箱體類、異形類等多種類型。各類零件在多方面雖各具特點(diǎn)，但其中具備更多的相同、相似之處，即每類零件均具有一定共性問(wèn)題及加工特色。本章將通過(guò)各類典型零件由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的具體案例進(jìn)行制造工藝設(shè)計(jì)，計(jì)算和分析，把握制造典型零件的制造規(guī)律，并通過(guò)其規(guī)律的把握，達(dá)到靈活運(yùn)用制造技術(shù)，合理設(shè)計(jì)零件制造工藝的目的。第一節(jié)軸類零件工藝設(shè)計(jì)一、軸類零件特點(diǎn)1、功用軸類零件在機(jī)器中的功用主要是支承傳動(dòng)零件，傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸

2、類零件屬旋轉(zhuǎn)體零件，主要由圓柱面、圓錐面、螺紋及鍵槽等表面構(gòu)成，其長(zhǎng)度大于直徑。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀又可分為光軸、空心軸、半軸、階梯軸、異型軸(十字軸、偏心軸、曲軸、凸輪軸)等。3、技術(shù)要求軸類零件上安裝支承軸承和傳動(dòng)件的部位是主要表面，粗糙度數(shù)值要求較低，加工精度要求較高。除直徑精度要求外還有圓度、圓柱度、同軸度、垂直度等方面的要求。二、軸類零件制造工藝案例案例1：傳動(dòng)軸制造工藝1、零件工藝性分析(1)零件材料：45鋼。切削加工性良好，無(wú)特殊加工問(wèn)題，故加工中不需采取特殊工藝措施。刀具材料選擇范圍較大，高速鋼或YT類硬質(zhì)合金均能勝任。刀具幾何參數(shù)可根據(jù)不同刀具類型通過(guò)相關(guān)表格查取。零件組成表面：兩

3、端面，外圓及其臺(tái)階面，兩端三角螺紋，鍵槽，倒角。主要表面分析：25外圓表面用于支承傳動(dòng)件，為零件的配合面及工作面。主要技術(shù)條件：25外圓精度要求：IT7粗糙度要求Ra1.6卩m。它是零件上主要的基準(zhǔn),兩端螺紋應(yīng)與之保持基本的同軸關(guān)系，鍵槽亦與之對(duì)稱。零件總體特點(diǎn)：長(zhǎng)徑比達(dá)12，為較典型的細(xì)長(zhǎng)軸。2、毛坯選擇按零件特點(diǎn)，可選棒料。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，比較接近并能滿足加工余量要求，可選28mm,245mm。3、零件各表面終加工方法及加工路線主要表面可能采用的終加工方法：按IT7級(jí)精度，Ra1.6gm，應(yīng)為精車或磨削。選擇確定：按零件材料、批量大小、現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，并對(duì)照各加工方法特點(diǎn)及適應(yīng)范圍確定采用磨削。

4、其它表面終加工方法：結(jié)合主要表面加工及表面形狀特點(diǎn)，各回轉(zhuǎn)面采用半精車，鍵槽采用銑削。各表面加工路線確定：25外圓：粗車一半精車一磨削；其余回轉(zhuǎn)面：粗車一半精車；鍵槽：銑削。4、零件加工路線設(shè)計(jì)注意把握工藝設(shè)計(jì)總原則。加工階段可劃分為粗、半精、精加工三個(gè)階段；工序不宜過(guò)于集中(細(xì)長(zhǎng)軸，剛度差，易變形)亦不宜太分散(中批生產(chǎn)，位置精度亦應(yīng)保證)。以機(jī)加工藝路線作主體。以主要表面加工路線為主線，穿插次要表面加工。穿插熱處理?？紤]軸細(xì)長(zhǎng)等因素，將調(diào)質(zhì)處理安排于粗加工之后進(jìn)行。安排輔助工序。熱處理前安排中間檢驗(yàn)。檢驗(yàn)前，銑削后去毛刺。調(diào)整工藝路線。對(duì)照技術(shù)要求，在把握整體的基礎(chǔ)上作相應(yīng)調(diào)整。5、選擇設(shè)

5、備、工裝設(shè)備選擇車削采用臥式車床；銑削采用立式銑床；磨削采用外圓磨床。工裝選擇零件粗加工采用一頂一夾安裝，半精、精加工采用對(duì)頂安裝，銑鍵槽采用V形架安裝。夾具主要有三爪卡盤、頂尖(撥盤)、V形架等。刀具有90偏刀，中心鉆，外螺紋車刀，鍵槽銑刀，麻花鉆，硬質(zhì)合金頂尖，砂輪等。量具選用有外徑千分尺，游標(biāo)卡尺，螺紋環(huán)規(guī)等。6、工序尺寸確定本零件加工中，大部分工序尺寸為第一類工序尺寸，求解原則為由后往前推，依次彌補(bǔ)(外表面用加，內(nèi)表面用減)余量獲得，并按經(jīng)濟(jì)精度給出公差。本零件加工中第二類工序尺寸為銑槽尺寸(典型的中間工序尺寸)，求解尺寸鏈如下：Ji圖紙尺寸)Ji256磨）-車12r2rA(銃鍵槽工序

6、尺寸)解該尺寸鏈可得銃槽時(shí)應(yīng)保證的工序尺寸A。7、填寫工藝文件(工藝過(guò)程卡)更E減藝過(guò)程匸!LSE1?產(chǎn)%客呷卄1話話前軸茁L皿吊工床威工歩內(nèi)容懺t工裝弋料規(guī)吃軸科長(zhǎng)245皿5耳：袒車集帀衛(wèi)北訂門型和:“L牟床0心詁租車竝弓”回gl.Dmrri蚩車IM24外徑及真臺(tái)肋面卩tefilOmm10;軋:拒年股誼畫達(dá)團(tuán)打曰型中狩初輸卻孫徑靈茗臺(tái)瞬面目量】CrpmJOW.朋曲工：去走剌20拴驗(yàn)：匚間栓磋25熱處理；訕質(zhì)FnC2B-9233半藉午牴5外(51,舲辭鞏琨紋主工呦衛(wèi)皿1葉舷臺(tái)駅軍祖id蹟實(shí)wtttra!彩瀟-：3&鉗工二劃鼠：礙位濫給4tt出年工；去毛用h題50藍(lán)冊(cè)護(hù)中右扎亦盹訓(xùn)園達(dá)圖S5壯就

7、：威和噲驗(yàn)5爲(wèi)直加彈*學(xué)主誦粋師8、零件加工仿真(見加工仿真)9、本零件加工小結(jié)零件安裝：零件粗加工采用一端夾持、一端頂住的安裝方法，半精加工、精加工為確保位置精度采用對(duì)頂安裝方法。零件加工：零件粗、半精加工以車為主，其余非回轉(zhuǎn)表面(鍵槽)則按其形狀選擇適當(dāng)加工方法，(銑削)安排于半精加工階段。主要表面保證：精加工方法采用磨削，以保證零件主要表面精度、粗糙度要求。三、軸類零件制造工藝特點(diǎn)1、毛坯選擇軸類零件的材料多為鋼材，一般的光軸、直徑相差不大的階梯軸常用熱軋棒料作毛坯，重要的軸，有較大直徑差的軸常用鑄件，只有某些大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸才選用鑄鋼件。選型材作毛坯時(shí)，可用鋸切、氣割等方法下料。2、

8、基準(zhǔn)分析軸類零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是其支承軸頸的軸心連線，為了體“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，常在軸的兩端面加工出中心孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)面加工各段外圓柱面；或用柱面與中心聯(lián)合定位；較短的軸則直接用外圓定位。3、安裝方案用卡盤夾用三爪自定心卡盤直接夾持外圓用四爪單動(dòng)卡盤夾外圓結(jié)合打表找下定位兩頭頂用前后頂尖與中心孔定位，通過(guò)撥盤和雞心夾帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，用于一次裝夾下加工數(shù)段外圓。有利于保證各外圓柱面之間的同軸度和臺(tái)階面對(duì)軸線的垂直度。當(dāng)工件的剛度較低時(shí)，可在前后頂尖之間加裝中心架或跟刀架作為輔助支承以提高支承剛度。若工件為空心軸，當(dāng)其通孔加工出來(lái)后，中心孔已不復(fù)存在，此時(shí)可在通孔兩頭加工出一段錐孔，裝上錐堵，利用錐

9、堵上的中心孔來(lái)實(shí)現(xiàn)“兩頭頂”。一夾一頂粗加工時(shí)，因切削力較大，可采用“三爪自定心卡盤”夾一頭，頂尖另一頭的裝夾方法。一夾一托加工軸上的軸向孔或車端面，鉆中心孔時(shí)需用外圓定位，常用三爪卡盤夾一頭，中心架，托一頭的裝夾方法。用V形塊銑軸上的鍵槽時(shí)切削力較大，且槽深的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓下母線，常以鍵槽所在的外圓段為定位基準(zhǔn)，用V形塊和螺旋壓板或?qū)Ｓ没Q裝夾。用專用夾具生產(chǎn)批量大時(shí)可設(shè)計(jì)專用夾具裝夾。4、加工方法外圓表面及臺(tái)階面、端面可采用車削、磨削、光整加工等方法，鍵槽采用銑削加工。各表面順序地安排粗加工、半精加工和業(yè)加工等加工階段以逐步達(dá)到技術(shù)要求。5、典型工藝路線備坯-去應(yīng)力處理-切端面、打中心孔-

10、粗車各面-半精車各面-非回轉(zhuǎn)面加工f去毛刺f中檢f最終熱處理f修研中心孔f粗、精磨外圓(或精車)f清洗f終檢四、軸類零件制造工藝應(yīng)用案例案例2：小軸零件加工三維圖1、零件工藝性分析（1）零件材料：45鋼。切削加工性良好，刀具材料及幾何參數(shù)取值原則同案例1。（2）零件組成表面：外圓表面（36,26）,端面及臺(tái)階面，通槽、鍵槽、退刀槽等，小孔（軸向、徑向）、頂尖孔、定位坑等，倒角。（3）主要表面分析：26外圓表面既為基準(zhǔn)面又為工作面。（4）主要技術(shù)條件：26外圓表面本身的圓度公差為0.01mm；軸臺(tái)階面與26外圓中心線的垂直度保證0.015mm；10 x47通槽中心面對(duì)26外圓軸線的對(duì)稱度保證0.

11、04mm；6mm鍵槽的中心平面對(duì)26外圓的對(duì)稱度保證0.04mm；6小孔的軸線對(duì)10mm通槽對(duì)稱平面的垂直度保證0.1mm。零件需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，保證硬度HRC2832。2、零件制造工藝設(shè)計(jì)（1）毛坯選擇：因零件的階梯外圓直徑差較小，選擇棒料，按零件尺寸確定毛坯尺寸40 x135mm（2）基準(zhǔn)及安裝方案分析：26外圓為零件主要定位基準(zhǔn)，且不少表面均與它有位置精度要求,粗加工可采用一夾一頂安裝方案，半精、精加工應(yīng)采用對(duì)頂安裝方案。加工時(shí)10mm通槽、6mm鍵槽，為保證其與26的對(duì)稱度，定位主要基準(zhǔn)亦應(yīng)為26中心，可選V形塊作主要定位件。加工14mm通槽及6小孔時(shí)，則以10mm通槽作定位基準(zhǔn)，保證零件圖中位置精度要求。（3）加工方法確定：26外圓表面終加工方法可選擇磨削。由于各槽與26外圓有較高的位置精度要求，為確保銃槽時(shí)有較好的定位基準(zhǔn)質(zhì)量，在銃槽前先粗磨26外圓，最后通過(guò)精磨使26外圓達(dá)到圖紙要求。26外圓及零件上其它回轉(zhuǎn)