典型零件的加工

第二章典型零件的加工--軸第二章典型零件的加工—軸第二章典型零件的加工軸概述三二一軸類零件的工藝過程外圓的加工方法四磨削加工方法錄像第二章典型零件的加工—軸結(jié)束第二章典型零件的加工—軸概述第二章典型零件的加工—軸一、軸類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點軸類零件是典型的機器零件。用來支承傳動件,傳遞運動和扭矩。第二章典型零件的加工—軸概述第二章典型零件的加工—軸概述第二章典型零件的加工—軸

二、軸類零件的技術(shù)要求1、尺寸精度主要軸頸(指配合、支承軸頸)的尺寸精度一般為IT9-IT6，機床主軸支承軸頸的尺寸精度為IT5，甚至更高。2、幾何形狀精度主要有圓度、圓柱度的要求。一般控制在尺寸公差以內(nèi)。3、位置精度支承軸頸之間有同軸度要求，工作表面、配合表面對支承軸頸有跳動要求。概述第二章典型零件的加工—軸

4、表面粗糙度:

一般為Ra6.3-0.8μm。5、熱處理為了獲得具有一定強度、硬度和耐磨性及其它特殊要求，通常要按排熱處理及表面處理。常采用的熱處理方法有：正火、調(diào)質(zhì)、高頻淬火等。為表面的美觀和防腐，還按排有電鍍、發(fā)藍等表面處理方法。6、其它要求對高速回轉(zhuǎn)的軸零件應(yīng)有靜、動平衡的要求；對有安全要求的軸件，應(yīng)按排探傷檢查。概述第二章典型零件的加工—軸

三、軸類零件的材料與毛坯1、軸類零件的材料常用材料為45#鋼；中等精度、轉(zhuǎn)速較高的軸采用40Cr調(diào)質(zhì)；強度高、尺寸大的軸采用30CrMnSi,35CrMnTi,40CrMnTi等合金調(diào)質(zhì)鋼；高速重載工作條件下的軸，則采用20鋼、20Cr、20CrMnTi等低碳或低碳合金鋼經(jīng)滲碳后淬火。2、軸類零件的毛坯常用毛坯為棒料和鍛件。概述軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸一、對滾筒軸進行工藝分析

1、了解各項技術(shù)條件,提出必要的改進意見1）零件的功用,及使用條件分析第二章典型零件的加工—軸軸類零件的工藝過程2)滾筒軸主要的技術(shù)要求第二章典型零件的加工—軸熱處理要求:

毛坯鍛造后正火，為提高材料的綜合機械性能粗加工后應(yīng)按排調(diào)質(zhì)處理，硬度HB240-280。二、選擇毛坯滾筒軸為階梯軸，臺階之間相差不大，但使用條件對工件材料有強度方面的要求，應(yīng)選擇鍛件，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中小批生產(chǎn)，最后確定為模鍛毛坯。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸三、擬定工藝過程(一)定位基準(zhǔn)的選擇1、精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)定位精基準(zhǔn)的選擇原則：基準(zhǔn)重合與基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)選擇軸的公共回轉(zhuǎn)軸線作為統(tǒng)一的定位精基準(zhǔn)。由于滾筒軸是一空心軸，半精車前可采用兩端中心孔作為定位精基準(zhǔn)；軸心線上孔加工以后，應(yīng)再加工出兩端的60o內(nèi)錐面作為后續(xù)加工的定位精基準(zhǔn)。2、粗基準(zhǔn)--毛坯外圓。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸(二)加工方法的選擇1、主要表面：兩支承軸頸尺寸精度IT6,Ra0.8μm,應(yīng)選：車--磨的加工方法。2、配合錐面：Ra1.6μm，應(yīng)選：車--磨,3、花鍵：內(nèi)徑Ra1.6μm，其余Ra6.3--3.2μm,

應(yīng)選：銑--磨；4、Φ30深孔：車床鉆削；5、3-M12螺孔：鉆床鉆--攻加工；6、平鍵槽：普通銑床銑削；7、其它表面：均可采用車床車削；軸類零件的工藝過程.第二章典型零件的加工—軸(三)劃分加工階段1、支承表面：粗車-半精車-精車-磨削。2、錐面：粗車-半精車-精車-磨削.

3、花鍵：銑兩側(cè)面-銑底徑-銑空刀槽-磨底徑。4、Φ30深孔：在車床上用加長鉆削；5、3-M12螺孔：鉆床鉆-攻加工；6、平鍵槽：普通銑床銑削；7、其它表面：粗車-精車；軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸(四)安排加工順序1、機械加工順序的按排

1)先基面后其他作為定位精基準(zhǔn)的表面應(yīng)首先按排加工；由于滾筒軸毛坯為模鍛，毛坯精度較低，加工余量也較大。加工前應(yīng)先劃線，再按劃線打洋沖眼的位置鉆中心孔，作為粗車各外圓的定位精基準(zhǔn)。2)、先主后次，并劃分加工階段零件是由不同類型的表面組成的，在按排表面加工順序時，必須把主要表面和次要表面的加工分開，先按排主要表面的加工，再按排次要表面的加工。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸花鍵的加工：由于花鍵軸上安裝動力輸入齒輪，二者之間有較高的位置精度，把花鍵的加工放在兩支承軸頸精加工的后邊，以精加工過的兩支承軸頸作為定位精基準(zhǔn)，能保證相關(guān)的加工精度。對于滾筒軸：中等精度，批量不大，可劃分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3)、次要表面加工穿插進行銑花鍵后，在磨削之前,中間穿插錐面上平鍵槽的加工，然后按排固定平鍵的3-M12螺孔的加工。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸2、熱處理工序的按排毛坯鍛造后正火處理；粗加工后調(diào)質(zhì)處理。3、輔助工序的按排所有工序完成以后，按排一次抽檢。五、工序集中與工序分散程度的確定由于滾筒軸為中小批生產(chǎn)，宜采用工序集中的原則劃分工序。如外圓的車削：粗車、半精車、精車各外圓面和臺階面，都是分別集中在一道工序內(nèi)完成的。六、滾筒軸簡要的工藝過程卡如所示:軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸軸類零件的工藝過程如果去掉中心的通孔，則工藝過程調(diào)整如下：第二章典型零件的加工—軸軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸三、擬定軸零件工藝過程中的幾個問題(一)中心孔的修研中心孔作為定位精基準(zhǔn)，在加工過程中受力的作用及熱處理的影響，中心孔定位面可能會產(chǎn)生變形，影響定位精度。必須對中心孔進行修研，方法有:1、硬質(zhì)合金頂尖修研在車床上一端硬質(zhì)合金頂尖，另一端普通頂尖，工件安裝在兩定尖之間，工人手持工件不動，由硬質(zhì)合金頂尖上的棱邊切削。率較高，質(zhì)量好。圓度達0.001mm，粗糙度Ra6.3–3.2μm，適用于一般精度軸類零件中心孔的修研。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸2、用油石或橡膠砂輪頂尖修研如圖所示：修研時間約1-2分鐘，錐面圓度誤差2-1μm，Ra1.6-0.8μm，適用于精密工具、量具的中心孔的修研，磨具磨耗快。3、鑄鐵頂尖修研

修研精度高，但效率低。適用于大型、精度要求特高的軸類零件中心孔的修研。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸(二)花鍵的加工

1、花鍵銑削

1)中小批生產(chǎn)：花鍵在普通銑床上銑削。

（1）盤銑刀銑花鍵

銑削步驟：先兩個三面刃銑刀銑花鍵的兩個側(cè)面,接下來銑空刀槽,最后用成形銑刀銑花鍵內(nèi)徑。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸

（2）飛刀銑花鍵銑削步驟：先用鑲硬質(zhì)合金成形刀具銑出花鍵槽，再用鑲硬質(zhì)合金的兩把偏刀銑花鍵的兩個側(cè)面。這種加工方法生產(chǎn)率和加工質(zhì)量都有所提高，刀頭鑲硬質(zhì)合金，銑削速度較高，稱為“飛刀銑花鍵”。2)大批大量生產(chǎn)，花鍵在花鍵銑床上，采用展成法加工，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。軸類零件的工藝過程第二章典型零件的加工—軸2、花鍵磨削對加工質(zhì)量要求高、淬硬的花鍵，還需要按排磨削加工。單件小批生產(chǎn)在普通磨床上磨削，大批大量生產(chǎn)在專用花鍵磨床上磨削。在普通磨床上磨花鍵如圖所示:軸類零件的工藝過程外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸一、外圓的車削加工1、外圓車削概述外圓的車削是最常用的加工方法。在一般的機械廠車床的數(shù)量約占機床總量的20--50%，外圓車刀一般用主偏角90o、75o、45o的偏刀，所加工材料的硬度在HRC30以下。大批大量生產(chǎn)，外圓在轉(zhuǎn)塔、自動、半自動車床或數(shù)控車床及液壓仿形車床上加工。單件小批生產(chǎn)外圓普通車床上加工。第二章典型零件的加工—軸

2、外圓的車削階段1）粗車從毛坯上盡可能多的切除多余材料。一般采用大的切深、大的進給量，中等或較低的切削速度。為加強刀尖，刀具前角后角要適當(dāng)減少。r0=0o~10o=6o~8o，尺寸公差I(lǐng)T14~IT12，表面粗糙度Ra25~12.5μm。

2）半精車作為高精度外圓的預(yù)備加工，亦作為中等精度外圓的終加工，其切深進給量均比粗車為小。加工精度：IT11~IT9，Ra6.3~3.2μm。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

3）精車高精度外圓的終加工，亦可作光整加工前的預(yù)備加工。一般采用較高或較低的切速，以避免產(chǎn)生積屑瘤的切速范圍，切深進給量均較小。采用精車刀，適當(dāng)加大前角r0=12~15o，使刀刃更鋒利，適當(dāng)加大后角=8~12o，減小后刀面與工件的摩擦。刀尖磨出R0.2~0.4的圓弧，以減小殘留面積，降低表面粗糙度。刃傾角=3~8o為正，使切屑流向待加工表面。前后刀面均用油石打光可進一步降低表面粗糙度，加加工精度：IT8~IT6，Ra1.6~0.8μm。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

二、外圓磨削1、外圓磨削概述外圓磨削是高精度外圓的主要精加工方法，一般在半精車后進行。某些精確的毛坯，如精密模鍛的毛坯即可直接磨削。

由于所選砂輪及修整精度、磨削用量的不同，磨削可分為：粗磨和精磨

粗磨IT8~IT7,Ra0.8~0.4精磨IT6~IT5,Ra0.4~0.2外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸2、外圓磨床縱磨法1）磨削運動主運動：砂輪的高速回轉(zhuǎn)運動；進給運動：工件回轉(zhuǎn)的圓周進給運動；工件隨工作臺的縱向進給運動；在一個往復(fù)行程后砂輪的徑向進給運動。如圖所示：外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

2）縱磨法的工藝特點a）每次磨削深度小，磨削力小，磨削熱少。b）由于工件作縱向進給，冷卻散熱條件好。c）在接近最終尺寸時，作幾次沒有徑向進給的光磨行程，以消除工藝系統(tǒng)彈性變形所產(chǎn)生的加工誤差。d）縱磨法適應(yīng)性好，一個砂輪可磨削不同直徑和長度大小的外圓；在磨外圓的同時，靠磨端面，保證各表面之間的位置精度。e）廣泛用于各種生產(chǎn)批量。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

3、外圓磨床橫磨法1）磨削運動工件不作縱向進給運動。2）工藝特點

a)磨削深度大，生產(chǎn)率高。

b)砂輪與工件的接觸面積大，發(fā)熱量大，冷卻散熱條件差，工件易產(chǎn)生熱變形和燒傷現(xiàn)象。

c)徑向力大，工件易產(chǎn)生受力變形徑

d)砂輪的修整精度，影響工件的尺寸精度和形狀精度；無縱向進給工件表面磨痕明顯。一般用于在大批大量生產(chǎn)中，磨削剛性好，長度短或兩端均有臺肩的軸頸。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸3、無心磨床縱磨法工件放在砂輪與導(dǎo)輪之間，下邊由托板托住。砂輪高速回轉(zhuǎn)為切削運動，導(dǎo)輪低速回轉(zhuǎn)。由于砂輪軸線于導(dǎo)輪軸線有一夾角，導(dǎo)輪圓周上任一點的線速度即可向相互垂直兩個方向分解，水平分速度為工件的縱向進給速度，垂直方向為工件的圓周進給速度。無心磨床縱磨法主要用于磨削細(xì)長軸及小套零件的外圓，但軸上若有較長的軸向溝槽，則會產(chǎn)生較大的圓度誤差。如圖所示：外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸4、無心磨床橫磨法工件不作縱向進給，砂輪作連續(xù)的徑向切入，至所需尺寸。如圖所示：多用于大批大量生產(chǎn)。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸三、外圓磨削與精車的比較1、加工精度外圓磨削比精車更容易獲得高的精度及低的表面粗糙度。因為磨床的精度高，砂輪表面為眾多的磨粒刃口進行微刃切削，磨痕極為細(xì)淺，又可“光磨”。車床精度低，刀具刃口半徑較大，易于磨損，難以進行微刃切削。

2、工件材料可磨削鋼、鑄鐵。而精車則難加工淬火鋼等高硬度難加工材料；對于塑性大、硬度低的有色金屬，磨削不如精車外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸3、加工零件類型車床可利用各種夾具及附件裝夾各類零件對其外圓進行車削。磨床只能磨削中小型零件上的外圓。4、加工經(jīng)濟性一般磨削成本高于車削。但對于IT6，Ra0.8磨削、精車均能達到時：成批生產(chǎn)較長的外圓，磨削比較經(jīng)濟；小批生產(chǎn)盤類零件上較短的外圓精車比較經(jīng)濟外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸四、先進磨削方法1、高精度低粗糙度磨削采用高精度磨床，提高工件定位基準(zhǔn)精度，合理選用砂輪磨粒粒度并對砂輪進行精細(xì)修整，使砂輪表面的磨粒形成許多微小切削刃，稱等高微刃。使磨痕更細(xì)小。以獲得更低的表面粗糙度。2、高效率磨削1)高速磨削

砂輪線速度V>50m/s的磨削，可提高磨削效率30~50%。V>200m/s的高速磨削已通過了試驗階段。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

2)寬砂輪磨削以增加砂輪的寬度和采用徑向切入法來提高磨削效率。如圖所示：外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸3)強力磨削加大磨削深度的高效率磨削方法。磨削深度可達6mm以上，很小的縱向進給量，可將毛坯直接磨至所需尺寸，Ra0.8~0.4μm強力磨削力、磨削熱均很大，要求磨床功率大，剛度好，并對砂輪進行防護和高壓強制冷卻。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸4）組合砂輪磨削采用多個砂輪組合對多個軸頸同時磨削以提高磨削效率.外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸五、外圓研磨采用磨具和磨料從工件表面上去除一層極微薄的金屬，從而達到高精度低粗糙度的一種光整加工方法。尺寸公差等級：IT5~IT3，Ra0.1~0.008μm。1、研磨方法

1）手工研磨在車床上進行。雙頂尖裝夾，工件回轉(zhuǎn)，工人手持工件往復(fù)移動使得磨粒磨痕形成近45o的網(wǎng)紋。研磨不能提高表面間的位置精度。外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸

2）機械研磨在研磨機上進行，多用于大批大量生產(chǎn)。圓柱滾子的研磨。如圖所示：外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸六、外圓超精加工

用極細(xì)油石進行光磨的一種光整加工方法。主要降低表面粗糙度。Ra0.1–0.01μm.

磨頭以恒定壓力輕壓在工件表面上，工件回轉(zhuǎn)１５~１５０m/min，磨頭作縱向進給(0.1-0.15mm/r)，同時作往復(fù)振動。頻率：1000--1400str/min，振幅3--8mm，磨粒在工件表面的運動軌跡應(yīng)縱橫交錯而不重復(fù)。如圖所示：外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸七、外圓珩磨

珩磨輪以一定的壓力作用在工件表面上，由于摩擦力的作用，工件帶動珩磨輪轉(zhuǎn)動同時還沿著工件軸線作往復(fù)運動即珩磨運動，實現(xiàn)對工件表面的微量切削。珩磨所能達到的精度IT6，表面粗糙度Ra0.16μm珩磨原理如圖所示:外圓的加工方法第二章典型零件的加工—軸八、外圓滾壓

在常溫下，用滾壓工具對工件表面進行擠壓，使之產(chǎn)生塑性變形，從而達到提高表面質(zhì)量的一種加工方法。由于加工的冷作硬化作用，工件表面的硬度，耐磨性，耐腐蝕性，及疲勞強度均有一定程度的提高。滾壓后的加工精度IT8~IT7，Ra0.2~0.025μm

滾壓原理如圖所示:外圓的加工方法第二章典型零件的加工箱體概述三二一整體式箱體的工藝過程平面的加工方法四平面銑削加工方法錄像結(jié)束第二章典型零件的加工--箱體第二章典型零件的加工--箱體一、箱體零件的功用及結(jié)構(gòu)特點

箱體零件是機器重要的基礎(chǔ)件。它將軸、套、傳動輪等許多零件連接組合成一體，并確定它們之間的相互位置及相對運動關(guān)系。箱體的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，可分剖分式、整體式兩種。上面有許多高精度的支承孔系和平面；還有精度較低的緊固孔、油孔、油(水)槽等。箱體不僅加工表面多，而且加工難度較大。概述第二章典型零件的加工--箱體概述第二章典型零件的加工--箱體概述第二章典型零件的加工--箱體二、箱體零件的主要技術(shù)要求(一)支承孔的尺寸精度及幾何形狀精度1、支承孔的尺寸精度支承孔是箱體零件的重要表面，一般用來安裝軸承，為保證具有良好的配合，支承孔的尺寸精度：對一般減速箱為IT9-IT7，對機床主軸箱的支承孔其尺寸精度為IT7—IT5。2、支承孔的幾何形狀精度有圓度、圓柱度的要求，幾何形狀公差一般為尺寸公差的1/2—1/3。概述第二章典型零件的加工--箱體(二)支承孔之間的位置精度及距離尺寸精度1、孔間同軸度

安裝軸部件的兩端同軸孔，同軸度一般規(guī)定在9-4級，以保證軸部件的運轉(zhuǎn)靈活。2、各孔軸線間平行度各孔軸線間平行度是保證各傳動齒輪正常嚙合的條件，一般平行度為8-5級：機床主軸箱為6-5級，通用減速箱為8-7級。3、各孔軸線間垂直度垂直孔應(yīng)有垂直度的要求，一般為8-6級概述第二章典型零件的加工--箱體

4、孔中心距尺寸精度對于平行孔系，孔間距離應(yīng)有精度要求，這項精度值在齒輪設(shè)計時確定。(三)平面的形狀精度和平面間的位置精度

1、平面的形狀精度:對于安裝、定位基面及結(jié)合面，為保證面與面間良好的貼合，以提高接觸剛度，防止泄漏等。根據(jù)使用條件應(yīng)在8-5級間選定平面的形狀精度。

2、平面間的位置精度:平面間的平行度、垂直度按加工和裝配時基準(zhǔn)面的需要確定。概述第二章典型零件的加工--箱體

(四)平面與孔之間的位置精度為保證裝配精度，平面與孔之間應(yīng)有平行度、垂直度兩項位置精度要求，平行度一般為7-4級，垂直度可選8級。(五)表面粗糙度對支承孔、定位面、裝配基面、結(jié)合面等主要表面，粗糙度值一般為Ra3.2–0.4μm。(六)其它要求對鑄件應(yīng)有消除內(nèi)應(yīng)力、防銹、涂漆、做水壓試驗等方面的要求。概述整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

第二章典型零件的加工--箱體

(一)主要技術(shù)要求圖示為車床床頭箱的零件圖1、主軸孔的尺寸精度為IT6,形狀公差,圓度允差0.05,其它支承孔的尺寸精度為IT7；整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

2、主軸孔、其它支承孔軸線有跳動、平行度、位置公差的要求；3、主軸孔Ra0.8,其它孔Ra6.3-1.6。4、安裝基面即導(dǎo)軌面B-C面,Ra0.8μm。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

頂面A,Ra3.2μm,其它面Ra6.3-3.2.5、頂面A的平面度允差0.05mm,6、毛坯材料:灰口鑄鐵；7、毛坯鑄造后退火處理。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

(二)箱體零件工藝過程特點1、定位基準(zhǔn)的選擇1)精基準(zhǔn)的選擇單件小批生產(chǎn)以裝配基面B-C為精基準(zhǔn)。這符合基準(zhǔn)重合原則，并且定位穩(wěn)定可靠，便于加工、測量和觀察。不足之處是加工箱體內(nèi)部各表面，有時需加導(dǎo)向支承，并通過頂部吊架安裝，每加工一件需拆裝一次，生產(chǎn)率較低。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

大批量生產(chǎn)則以頂面A及兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)這種定位方式，加工時箱體口朝下，中間導(dǎo)向支承架可緊固在夾具體上，提高了夾具剛度；有利于保證各支承孔的位置精度，工件裝卸方便。不足之處是定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)不重合，增加了定位誤差，需進行尺寸鏈換算。同時也不便于加工過程中的觀察，測量和調(diào)刀。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

2)粗基準(zhǔn)的選擇

選擇箱體加工的粗基準(zhǔn)時應(yīng)考慮的問題主要是：(1)主軸孔是箱體中要求最高的孔，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證主軸孔的加工余量均勻、孔壁厚薄均勻；(2)保證所有軸孔都有適當(dāng)?shù)募庸び嗔亢瓦m當(dāng)?shù)目妆诤穸?，保證底面和導(dǎo)向面有足夠的加工余量。(3)保證箱體內(nèi)壁與裝配時的裝入零件(主要是齒輪)之間有足夠的間隙。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

單件小批生產(chǎn)時粗基準(zhǔn)的選擇：一般采用劃線裝夾加工，各加工表面的加工線均是以主軸孔為粗基準(zhǔn)進行劃線的。大批大量生產(chǎn)時粗基準(zhǔn)的選擇：由于毛坯的精度高，可直接以主軸孔為粗基準(zhǔn)在夾具上安裝進行加工。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

2、加工順序的安排先基面后其它，先主要表面后次要表面，并應(yīng)提高作為定位面B面和C面的加工精度。3、熱處理工序的安排

主軸箱箱體是加工要求較高的基準(zhǔn)件，又是形狀復(fù)雜的鑄件，必須消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工和裝配以后產(chǎn)生變形，所以主軸箱體一般在粗加工前進行人工時效，避免了箱體在機械加工車間和熱處理車間之間的運輸勞動量。4、工藝過程的擬訂經(jīng)上述分析，決定盡量使工序集中。得到中批生產(chǎn)條件下的箱體零件機械加工工藝過程。整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)01鑄造02時效03涂底漆04銑頂面AI-II孔05銑兩端面E,F及前面D頂面A及工藝孔06銑導(dǎo)軌面B,C頂面A及工藝孔07磨頂面A導(dǎo)軌面B,C08鉆-擴-鉸2-Φ8H7工藝孔頂面A及一側(cè)面整體式箱體的工藝過程第二章典型零件的加工--箱體

09粗鏜各縱向孔頂面A及工藝孔10精鏜各縱向孔頂面A及工藝孔11精鏜主軸孔頂面A及工藝孔12加工橫向孔及各面上的次要孔頂面A及工藝孔13磨導(dǎo)軌面B,C及前面D頂面A及工藝孔14將2-Φ8H7工藝孔及4-Φ7.8孔均擴鉆至Φ8.5,攻6-M1015清洗,去毛刺,倒角16終檢整體式箱體的工藝過程平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

一、端平面的車削在車床上，可以利用各種夾具裝夾各種工件，以車削其端面、臺階面。加工精度IT8，Ra12.5--1.6μm。平面度0.05--0.08mm/m。二、平面的刨削(一)平面的刨削概述刨削是平面加工的主要方法之一。刨削類機床有牛頭刨床、龍門刨床。刨削又可分為粗刨和精刨；精刨所能達到的精度為IT9--IT7，Ra3.2--1.6μm，直線度為0.04--0.12mm/m。寬刀細(xì)刨可進一步提高精度和降低表面粗糙度第二章典型零件的加工--箱體

(二)平面刨削方法

如圖所示：(三)平面刨削的工藝特點1、生產(chǎn)率低，因為刨削采用中低速切削，且有空回程，所以刨削的生產(chǎn)率低；2、加工成本低，刨削使用通用機床，刨刀結(jié)構(gòu)簡單、刃磨、安裝和調(diào)整方便，使用費用低；3、由于刨削生產(chǎn)率低和加工成本低，因此多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè)平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

三、平面銑削(一)概述平面銑削是平面常用的加工方法之一。銑削類機床有普通銑床、龍門銑床和組合銑床等。銑床的附件和刀具種類較多，因而銑削方法較多，應(yīng)用也較為廣泛靈活。平面銑削又可分為粗銑和精銑,精銑后所能達到的尺寸公差等級為IT9--IT7,Ra3.2--1.6μm,直線度0.08--0.12mm/m平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(二)平面的銑削方法1、鑲齒端銑銑大平面，銑削速度100--150mm/min。如圖：平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

2、圓柱銑刀銑中小型平面圓柱銑刀為整體高速鋼制造,銑削速度不高，為30--40mm/min，生產(chǎn)率較低。（指狀銑刀）如圖：3、其它銑刀的銑削方法：如圖：平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(四)平面的銑削方式順銑和逆銑、端銑和周銑1、端銑與周銑1)概念:周銑：用銑刀圓周面上的刀齒進行銑削的方式端銑：用銑刀端面上的刀齒進行銑削的方式

平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

2)端銑與周銑的比較

(1)端銑：端銑同時參加銑削的刀齒多，銑削過程平穩(wěn)，表面粗糙度低（表面平整）。

(2)周銑：每次只有1--2個刀齒參加切削、切削厚度及切削力變化較大，銑削過程中的振動也較大，銑削過程不平穩(wěn)，表面粗糙度高。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(3)端銑的生產(chǎn)率高于周銑端銑的刀桿剛性好，刀齒為鑲硬質(zhì)合金，可用較大的銑削用量，銑削速度高達100--150m/min，因此端銑的生產(chǎn)率高。周銑刀具為高速鋼制造，銑削速度僅為30--40m/min。

平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

2、逆銑與順銑1)概念：逆銑：銑刀和工件接觸處的速度方向與工件進給方向相反的為逆銑。順銑：銑刀和工件接觸處的速度方向與工件進給方向相同的為順銑。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

2)逆銑與順銑的比較(1)逆銑刀齒切入工件前有一小段滑移距離，從而增加了刀具的磨損，增加了工件表面層的硬化程度，并加大了表面粗糙度。銑刀作用在工件上的垂直分力向上，不利于工件的夾緊。水平分力方向與進給運動方向相反，工作臺的運動平穩(wěn)性較好。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(2)順銑刀齒切入工件前沒有一小段滑移距離。銑刀作用在工件上的垂直分力向下，有利于工件的夾緊。水平分力方向與進給運動方向相同，工作臺的運動平穩(wěn)性不好。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(五)平面銑削與刨削的比較1、加工質(zhì)量銑削與刨削的加工質(zhì)量相當(dāng)。加工大平面時刨削刀痕均勻。而銑削需多次走刀，有明顯的接刀痕。2、加工范圍銑削比刨削加工范圍廣泛，許多加工是刨削無法完成的，如：內(nèi)凹面、封閉型溝槽、有分度要求的表面等。3、生產(chǎn)率銑削的生產(chǎn)率高于刨削，銑削為多刀齒的高速切削；而刨削則為單刃低速切削。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

4、加工成本銑削高于刨削，因刨床及刨刀較簡單,安裝調(diào)整簡單省時。5、實際應(yīng)用銑削廣泛用于各種生產(chǎn)批量，而刨削多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè)。四、平面插削插削在插床上進行，插削可以看成立式的牛頭刨床刨削。由于插削的生產(chǎn)率比刨削還低，因此主要用于在單件小批生產(chǎn)中插削孔內(nèi)鍵槽。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

五、平面磨削是平面的精加工方法。(一)平面的普通磨削方法1、周磨1)用砂輪的圓周進行磨削2)特點（1）砂輪與工件的接觸面積小，磨削力小，磨削熱少，冷卻散熱排屑條件好，砂輪的磨損均勻。（2）磨削精度高，IT6--IT5，Ra0.8--0.2μm，直線度0.01--0.03mm/m,平面間平行度0.01--0.03mm。（3）用于在各種生產(chǎn)批量中磨削精度較高零件上的平面，小型平面可磨削多個以提高生產(chǎn)效率平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

2、端磨1)以砂輪的端面進行磨削2)特點（1）砂輪軸的剛性好，磨削用量大，生產(chǎn)率高。（2）砂輪與工件的接觸面積大，磨削力、磨削熱多，冷卻散熱、排屑條件差，工件易產(chǎn)生熱變形及燒傷現(xiàn)象（3）砂輪各點的圓周線速度不相同，砂輪磨損不均勻，因此端磨精度低、表面粗糙平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

(二)緩進深切磨削為一種高效率磨削。磨削深度達10mm以上，工作臺進給速度低于20--300mm/min。使用專門的磨床和高壓強制冷卻及必要的安全防護，磨削效率比普通磨削高3-5倍，Ra0.8-0.4μm。如圖：(三)工件在磨床上的安裝方式電磁吸盤真空吸盤六、平面拉削用平面拉刀在拉床上加工平面的一種高效率加工方法，加工精度IT8--IT7，Ra0.8--0.4μm，用于大批大量生產(chǎn)。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

七、平面刮削1、概述：

刮削是手工操作的一種光整加工方法，在精銑(刨)的基礎(chǔ)上進行。直線度0.01mm/m,甚至達0.005–0.0025mm/m，Ra0.8–0.4μm。2、平面刮削方法刮削時，在工件表面上涂上紅丹油，用標(biāo)準(zhǔn)平尺(臺)貼緊推磨，然后用刮刀將顯出的高(亮)點，逐一刮去，重復(fù)多次。

刮削勞動強度大，技術(shù)水平要求，生產(chǎn)率低，故多用于單件小批生產(chǎn)或修理車間。刮削還常用于修飾加工，刮出各種樣式的花紋。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

八、平面研磨研磨也是平面的光整加工方法，一般在磨削之后進行。研磨方法如圖所示：研磨后兩平面間的尺寸公差等級可達IT5--IT3,表面粗糙度Ra0.1--0.008μm,直線度可達0.005mm/m。

平面研磨主要用來加工小型精密平板、平尺、塊規(guī)及其它精密零件的平面。單件小批生產(chǎn)采用手工研磨；大批大量生產(chǎn)采用機械研磨。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

九、平面加工方案1、粗車--精車：直線度0.05—0.08mm/m,Ra3.2--1.6μm。2、粗刨--精刨：直線度0.04—0.12mm/m,IT9--IT7,Ra3.2--1.6μm。3、粗銑--精銑：直線度0.08—0.12mm/m,IT9--IT7,Ra3.2--1.6μm。

車、刨、銑：主要用于不淬火鋼、鑄鐵及有色金屬工件的加工。4、粗銑(刨)--精銑(刨)--磨削：直線度0.01--0.03mm/m，尺寸公差等級IT6--IT5，表面粗糙度Ra0.8–0.2μm。平面的加工方法第二章典型零件的加工--箱體

5、粗銑(刨)--精銑(刨)--磨削--研磨：直線度0.005mm/m，尺寸公差等級IT5--IT3，表面粗糙度Ra0.1--0.008μm。

用于的中小型高精度零件的平面的加工。6、粗刨--精刨--寬刀細(xì)刨：直線度0.02mm/m，表面粗糙度Ra1.6--0.8μm7、粗銑(刨)--精銑(刨)--刮研：直線度0.01mm/m，表面粗糙度Ra0.8--0.4μm

主要用于高精度平面及導(dǎo)軌面的加工。平面的加工方法一、概述二、齒輪零件工藝過程分析三、齒輪加工工藝過程中的關(guān)鍵問題四、齒輪加工方法錄像典型零件的加工--齒輪

齒輪傳動應(yīng)用廣泛，在機械制造中，齒輪生產(chǎn)占有極重要地位。近年來，在提高齒輪生產(chǎn)率方面得到很大的發(fā)展，例如采用精密鑄造、精密鍛造、粉末冶金、熱軋及冷擠新工藝，減少切削量，節(jié)約材料，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。在制造精密齒輪方面也有突破，采用磨齒法可制造出4級或3級精度齒輪。齒輪模數(shù)0.004～100毫米齒輪直徑由1毫米～150米傳遞功率可達十萬千瓦轉(zhuǎn)速可達十萬轉(zhuǎn)/分最高的圓周速度達300米/秒一、齒輪的技術(shù)要求二、齒輪的材料及毛坯制造三、齒輪的熱處理及其對加工質(zhì)量的影響四、齒輪的機械加工工藝過程二、齒輪零件工藝過程分析一、齒輪的技術(shù)要求

l、齒輪精度和側(cè)隙精度：齒輪共分13個精度等級。（0～12級）國標(biāo)中將齒輪各項公差分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個公差組。它們分別是評定運動精度、平穩(wěn)性精度、接觸精度的指標(biāo)。允許各公差組選用不同的精度等級。側(cè)隙：是指齒輪副嚙合輪齒非工作面間沿法線方向的空隙。為使齒輪副正常工作必須具有一定的側(cè)隙。它是通過中心距變動和齒厚偏差來控制。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有14種齒厚偏差。

齒輪在加工、檢驗和安裝時基準(zhǔn)應(yīng)盡量一致，并且盡量和設(shè)計基準(zhǔn)一致。

2、齒坯基準(zhǔn)表面的精度齒坯基準(zhǔn)表面的尺寸誤差和形位誤差影響齒輪與齒輪副的精度。齒坯的基準(zhǔn)表面切齒時的安裝端面安裝在傳動軸上的孔或安裝在支承中的基準(zhǔn)軸

0.81.63.2

l、材料的選擇齒輪材料對齒輪的加工性能和壽命有直接的影響

高速齒輪的齒面容易產(chǎn)生疲勞點蝕，應(yīng)選用齒面硬度較高而硬層較厚的材料；

有沖擊載荷的齒輪傳動，輪齒容易折斷，應(yīng)選用韌性較好的材料；低速重載的齒輪傳動，輪齒易折斷，齒面易磨損，應(yīng)選用機械強度大，齒面硬度高的材料。

齒輪的常有材料有：金屬：45#（正火或調(diào)質(zhì)）、40Cr（高頻淬火）、18CrMnTi（滲碳）、38CrMoAlA（氮化）、鑄鐵二、齒輪的材料及毛坯制造

有色金屬：黃銅HPb59-1、青銅QSnPl0-1、鋁合金非金屬：夾布膠木、尼龍、塑料。2、齒輪毛坯的制造齒輪毛坯的形式主要有：棒料、鍛件、鑄件。棒料：用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡單而且對強度要求低的齒輪。鍛件：多用于齒輪要求強度高，還要耐磨、耐沖擊的場合。鍛造后要進行正火處理，消除鍛造應(yīng)力，改善晶粒組織和切削性能。鑄件：多用于直徑大于400～600mm的齒輪。

三、齒輪的熱處理及其對加工質(zhì)量的影響1、齒坯熱處理鋼料齒坯常用的熱處理：正火或調(diào)質(zhì)。鍛件或鑄件：采用正火或退火，安排在鑄造或鍛造之后，切削加工之前。這樣可消除殘留的鑄造或鍛造的應(yīng)力，使組織重新結(jié)晶得到細(xì)化，從而改善了切削性能和表面粗糙度。棒料齒坯：采用正火或調(diào)質(zhì)處理，一般安排在粗車之后，這樣可以消除粗車形成的內(nèi)應(yīng)力。

2、輪齒的熱處理輪齒常用的熱處理：高頻淬火、滲碳、氮化。熱處理的質(zhì)量對齒輪加工精度和表面粗糙度影響很大。往往因為熱處理質(zhì)量不穩(wěn)定，引起齒輪定位基面及齒面變形過大或表面粗糙度太大而報廢。3、加工表面的粗糙度零件加工的表面粗糙度，是多種因素影響的結(jié)果。與熱處理的冷卻過程、機械加工方法有關(guān)。4、齒輪淬火變形及其改進措施預(yù)熱保護法：即將齒輪工件先在回火爐中預(yù)熱到260～320℃，保溫1小時后立即取出進行高頻淬火。

四、齒輪的機械加工工藝過程

齒輪加工的工藝路線是根據(jù)齒輪材質(zhì)和熱處理要求、齒輪結(jié)構(gòu)及尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)類型和車間現(xiàn)有的設(shè)備條件而定。一般可以歸納成如下的工藝路線：毛坯制造-齒坯熱處理-齒坯加工-輪齒加工-輪齒熱處理-齒輪主要表面精加工-輪齒的精整加工。下面給出三個常見的盤形、中小尺寸齒輪的例子，代表在三種不同生產(chǎn)類型下的加工工藝過程。1、大批大量生產(chǎn)齒輪的工藝過程圖2-40所示為運輸機齒輪零件圖。表2-12為機械加工工藝過程，表中還列出了主要工序簡圖。

GB/T10095.1-2008

2、成批生產(chǎn)齒輪的工藝過程圖示為齒輪零件圖。表2-13為機械加工工藝過程熱處理：齒部G54。即齒部高頻淬火HRC54

3、單件小批量生產(chǎn)齒輪的工藝過程圖示為齒輪零件圖。表2-14為機械加工工藝過程熱處理：齒部G52

1、定位基面的選擇與加工齒輪加工時的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能符合基準(zhǔn)重合原則。在齒輪加工的整個過程中也盡量選用統(tǒng)一基準(zhǔn)。

小直徑軸齒輪：可采用兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)

大直徑軸齒輪：通常用軸頸定位，并以一個較大的端面作為支承；

帶孔齒輪：則以孔定位和一個端面支承。為了加工出符臺各項精度參數(shù)要求的齒輪，齒坯的基準(zhǔn)面必須具有相應(yīng)的精度和粗糙度。下面對帶孔齒輪制造中定位基面的加工進行分析三、齒輪加工工藝過程中的關(guān)鍵問題

1)淬火前齒坯基面的加工方案：大批大量生產(chǎn)：鉆-拉-多刀車。成批生產(chǎn)：車-拉-車或車-車。單件小批生產(chǎn)：車-車。

注意：A、對于帶孔齒輪，如果齒坯技術(shù)條件中規(guī)定端面和齒頂圓對定位孔有一定的要求，在大批大量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)中采用內(nèi)孔定位精加工端面、齒頂圓，這樣就能保證端面圓跳動和外圓徑向圓跳動的要求。在小批生產(chǎn)和成批生產(chǎn)的轉(zhuǎn)塔車床“車-車”方案中，則必須在一次裝夾中精加工出內(nèi)孔、端面和外圓，以保證它們之間的位置精度。(一刀活)

B、齒坯的大量生產(chǎn)有兩個發(fā)展趨勢：一是向切削加工自動線發(fā)展；另一個是向少無切削加工發(fā)展，即采用精鍛和粉末冶金制造齒坯，只加工內(nèi)孔后就可以進行輪齒加工。2)淬火后齒坯基面的加工淬火后的齒輪基準(zhǔn)孔會有一定的變形，需要修正，一般采用磨孔工序。由于磨孔的生產(chǎn)率低，在淬火變形不大而齒輪精度要求不高(8級)的情況下，應(yīng)盡量采用推孔工藝。

2、輪齒的加工方案及分析主要取決于齒輪的精度、粗糙度、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)廠的設(shè)備條件。根據(jù)最后獲得輪齒精度和粗糙度的方法不同，可以歸納成以下幾種加工方案：1)滾(插)齒方案：滾齒是最常用的切齒方法，它能加工直齒、斜齒和修正齒形的圓柱齒輪。滾齒精度一般可達7～8級，最高可達4～5級，齒面粗糙度Ra值可達1.6～0.2um，由于滾齒的整個切削過程是連續(xù)的，因此生產(chǎn)率較高。插齒精度一般可達7～8級，最高可達6級，齒面粗糙度Ra值可達l.6～0.2um。

用滾(插)齒作為輪齒最終加工的方案，多用于不需淬硬的齒輪。對于模數(shù)較小、齒圈較窄的小齒輪、扇形齒輪，插齒的生產(chǎn)率就比滾齒高；中等模數(shù)以上(大于2.5mm)的齒輪。滾齒的效率高同一把滾刀可以加工模數(shù)和壓力角相同的直齒輪和任意螺旋角的斜齒輪。而插齒不能，因為插齒是平行軸嚙合，滾齒是交叉軸螺旋齒輪嚙合，所以滾齒的通用性比插齒好。但是在加工齒圈很近的多聯(lián)齒輪、按展成法加工內(nèi)齒輪、人字齒輪、齒條、帶凸臺齒輪及某些特殊齒輪等工件時只能用插齒。

2)剃齒方案：剃齒加工的工藝路線為：滾(插)齒-剃齒。精度可達6～7級，齒面粗糙度Ra值可達0.8～O.2um。剃齒方案多用于不淬硬齒輪，生產(chǎn)率高。由于剃齒是自由嚙合，對齒輪的運動精度提高很小，因此齒輪的運動精度就必須由剃前的滾齒或插齒保證。由于滾齒的運動精度比插齒高．所以剃前加工一般都用滾齒。3)珩齒方案：珩齒加工的工藝路線為：滾(插)齒-剃齒-淬火-珩齒。珩齒可以降低齒面粗糙度，修正淬火變形，降低噪聲，作為齒面淬硬后的光整加工。加工精度可達6～7級，齒面粗糙度Ra值可達0.8～0.2um。生產(chǎn)率高

4)磨齒方案:磨齒加工的主要工藝路線為：滾(插)齒一淬火一磨齒。磨齒是目前輪齒加工中精度最高的加工方法。一般精度可達5～6級，最高可選3～4級。齒面粗糙度Ra值可選0.8～0.1um。由于在一般齒輪磨床的傳動中，不像其它展成法那樣連續(xù)分度而是單齒分度，帶來了回程和分度時的時間損失，所以生產(chǎn)效率很低，成本很高，但用蝸桿砂輪磨齒，可以提高生產(chǎn)率。

5)硬滾(刮)齒方案：對于中硬齒面(HB350左右)及硬齒面(HRc50以上)，日本發(fā)明的用大負(fù)前角(一300)的硬質(zhì)合金滾刀硬滾(刮)的方法，已在國內(nèi)外受到普遍的重視。這種全新的工藝可以代替粗磨齒，以節(jié)省昂貴的磨齒設(shè)備，與磨齒相比，具有投資小、效率高的優(yōu)點。由于硬滾齒的工藝及設(shè)備簡單，可擴大硬齒面的使用范圍，若將軟齒面改為硬齒面，齒輪的工作壽命可提高3～4倍，對于硬齒面的加工正逐步成為磨削與硬滾(刮)共存的局面

6)研(滾光)齒方案：研齒加工的主要工藝路線：滾(插)齒-剃齒-淬火-研(滾光)齒。淬火后輪齒的精整加工除珩齒和磨齒外，還可用研齒或滾光齒方案。但滾光只能清除輪齒表面氧化皮和毛刺，不能提高齒輪精度。研齒對提高輪齒的接觸精度和降低粗糙度有一定的作用，但效率低。研(滾光)齒可達7—8級精度，齒面粗糙度Ra值可達0.8～O.2um。適用于小批生產(chǎn)或無法進行珩齒或磨齒的多聯(lián)齒輪。從上述三個典型齒輪的工藝過程可以知到；最常用的輪齒加工路線為：滾-剃-珩和滾-磨兩種。120第4章機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計第4章機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計4.1機械加工的基礎(chǔ)知識4.2機械加工的工藝規(guī)程4.3工藝審查和毛坯選擇4.4機械加工工藝路線的制訂4.5機械加工的工序設(shè)計4.6工藝尺寸鏈4.7時間定額及提高生產(chǎn)率的工藝途徑4.8工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟分析4.9計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù)1214.1機械加工的基礎(chǔ)知識122原材料的運輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件加工與熱處理、部件和產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試及油漆包裝等指機械產(chǎn)品從原材料開始到成品之間各相互關(guān)聯(lián)的勞動過程的總和。成品原材料一、生產(chǎn)過程、工藝過程與工藝系統(tǒng)1．生產(chǎn)過程1232．工藝過程在生產(chǎn)過程中按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)，使其成為產(chǎn)品的過程稱為工藝過程；其他過程則稱為輔助過程。工藝過程又可分為：鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程。工藝是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的經(jīng)驗、方法和過程。工作地、工人、零件和連續(xù)作業(yè)是構(gòu)成工序的四個要素，其中任一要素的變更即構(gòu)成新的工序。1243.工藝過程的組成機械加工工藝過程是由一個或若干個按順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和行程等。

工序

一個(或一組)工人，在一個工作地點，對一個(或同時幾個)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程叫做工序。單件小批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)工序安排和工序數(shù)目的確定與零件的技術(shù)要求、數(shù)量和現(xiàn)有的工藝條件等有關(guān)。125

在加工表面和加工工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序叫工步。

為了提高生產(chǎn)效率，采用幾把刀具或一把復(fù)合刀具同時加工一個或幾個表面可算作一個工步，稱為復(fù)合工步。126工步安裝

在一個加工工序中，有時需要對零件進行多次裝夾加工，工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序內(nèi)容稱為一個安裝。從減小裝夾誤差及減少裝夾工件所花費的時間考慮，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。127工位

為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或機床的可動部分一起相對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。在同一工序中，有時為了減少由于多次裝夾而帶來的誤差及時間損失，往往采用轉(zhuǎn)位工作臺或轉(zhuǎn)位夾具。128行程刀具相對工件每切削一次就稱為一次行程（或稱為一次走刀）。129有些工步，由于切削余量較大，需要同一刀具對同一表面進行多次切削。誤差復(fù)映130機械加工工藝系統(tǒng)通常由物質(zhì)分系統(tǒng)、能量分系統(tǒng)和信息分系統(tǒng)組成。物質(zhì)分系統(tǒng)：由工件、機床、工具和夾具所組成。工件是被加工的對象；機床是加工設(shè)備，如車床、銑床、磨床等，也包括鉗工臺等鉗工設(shè)備；工具是各種刀具、磨具、檢具等；夾具是指機床夾具。信息分系統(tǒng)：現(xiàn)代的數(shù)控機床、加工中心和生產(chǎn)線，和信息技術(shù)關(guān)系密切。能量分系統(tǒng)：是指動力供應(yīng)系統(tǒng)。4.機械加工工藝系統(tǒng)131二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計入備品和廢品的數(shù)量，即N=Qn(1+α+β)式中：N——零件的年產(chǎn)量，件/年；

Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺/年；

n——每臺產(chǎn)品中，該零件數(shù)量，件/臺；

α——備品的百分率；

β——廢品的百分率。1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。計劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。1322、生產(chǎn)類型成批生產(chǎn)單件生產(chǎn)大量生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量很大，工作地的加工對象固定不變，長期進行某零件的某道工序的加工。一年中分批輪流地制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地的加工對象周期地重復(fù)。產(chǎn)品產(chǎn)量很少，品種很多，各工作地加工對象經(jīng)常改變，很少重復(fù)。年產(chǎn)量133134135三、工件的基準(zhǔn)

基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。一個幾何關(guān)系只有一個基準(zhǔn)。度量基準(zhǔn)基準(zhǔn)的分類工藝基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)1.設(shè)計基準(zhǔn)：設(shè)計基準(zhǔn)是零件設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)。1372.工藝基準(zhǔn)：(1)工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序加工表面加工后的尺寸、位置的基準(zhǔn)。(2)定位基準(zhǔn)：工件在機床上或夾具上加工時用作定位的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)是在加工和裝配過程中所采用的基準(zhǔn)。(3)測量基準(zhǔn)：工件在測量時所采用的基準(zhǔn)。(4)裝配基準(zhǔn)：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。一般情況下，設(shè)計基準(zhǔn)是在零件圖樣上給定的，工藝基準(zhǔn)是工藝人員根據(jù)具體的工藝過程選擇確定的。139外圓柱面素線外圓柱面素線4.2機械加工的工藝規(guī)程140它是在具體生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過程和操作方法，并按規(guī)定的形式寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的。4.2.1機械加工工藝規(guī)程及其作用1.機械加工工藝規(guī)程工藝規(guī)程規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。為什么需要工藝規(guī)程？1411)工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件；2)工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)；3)工藝規(guī)程是新建、擴建工廠或車間的基本資料。2.工藝規(guī)程的主要作用工藝規(guī)程是在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論和必要的工藝實驗后制定的，反映了加工中的客觀規(guī)律1421.專用工藝規(guī)程針對每一個產(chǎn)品和零件所設(shè)計的工藝規(guī)程。2.通用工藝規(guī)程(1)典型工藝規(guī)程為一組結(jié)構(gòu)相似的零部件所設(shè)計的通用工藝規(guī)程。(2)成組工藝規(guī)程按成組技術(shù)原理將零件分類成組，針對每一組零件所設(shè)計的通用工藝規(guī)程。4.2.2工藝規(guī)程的格式1433.標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程它是已納入標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)程。(1)機械加工工藝規(guī)程按照有關(guān)規(guī)定，屬于機械加工工藝規(guī)程的有：①機械加工工藝過程卡片；②機械加工工序卡片；③標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片；④單軸自動車床調(diào)整卡片；⑤多軸自動車床調(diào)整卡片；⑥機械加工工序操作指導(dǎo)卡片；⑦檢驗卡片等。(2)裝配工藝規(guī)程屬于裝配工藝規(guī)程的有：①工藝過程卡片；②工序卡片。144145146(1)熟悉裝配圖和零件圖，了解產(chǎn)品的用途及技術(shù)要求；(2)工藝審查與毛坯選擇；(3)工藝過程設(shè)計，包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等；(4)工序設(shè)計指機床和工藝裝備選擇、確定加工余量、計算工序尺寸及公差、確定切削用量及計算工時定額等；(5)填寫工藝文件。4.2.3工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟4.3工藝審查和毛坯選擇1474.3.1零件的工藝性分析在制定零件的機械加工工藝規(guī)程之前，首先應(yīng)對零件的工藝性進行分析。1.審查各項技術(shù)要求1、了解該零件在產(chǎn)品中的位置、用途、性能及工作條件2、分析零件上主要表面的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度作為選擇加工方法、定位基準(zhǔn)及按排加工順序的依據(jù)3、審查圖紙的完整性、技術(shù)要求的合理性以及材料選擇是否合理，并提出改進意見1481492.審查零件結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指零件在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性指在保證產(chǎn)品使用要求前提下，能用生產(chǎn)率高、勞動量少、材料省和生產(chǎn)成本低的方法制造出來。良好的工藝性150便于在機床上安裝。

便于加工盡量避免內(nèi)表面的加工錯對便于加工避免彎曲的孔應(yīng)有退刀槽減少安裝次數(shù)錯對減少機床調(diào)整或換刀次數(shù)錯對錯對減少加工面積錯對提高工件的剛度錯對1583.結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的幾項原則①盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，有利于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具；②要保證加工的可能性和方便性，加工面應(yīng)有利于刀具的進入和退出；③加工表面形狀應(yīng)盡量簡單，便于加工，并盡可能布置在同一表面或同一軸線上，以減少工件裝夾、刀具調(diào)整及走刀次數(shù)；④零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件裝夾，并有利于增強工件或刀具的剛度；⑤應(yīng)盡可能減輕零件質(zhì)量，減少加工表面面積，并盡量減少內(nèi)表面加工；⑥零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與先進的加工工藝方法相適應(yīng)。1591.常用的毛坯種類(1)鑄件：(2)鍛件：(3)焊接件：(4)型材4.3.2毛坯的選擇

在制定零件機械加工工藝規(guī)程前，還要選擇毛坯類型及制造方法、確定毛坯精度。零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量相關(guān)1602.毛坯選擇時考慮的因素(1)零件材料及其力學(xué)性能例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能低時，可選型材或鑄鋼。(2)零件的形狀和尺寸形狀復(fù)雜毛坯，常采用鑄造方法。薄壁件不可用砂型鑄造，大鑄件應(yīng)用砂型鑄造。常見鋼質(zhì)階梯軸零件，如各臺階直徑相差不大，可用棒料；如各臺階直徑相差較大，可選鍛件。尺寸大宜選自由鍛，尺寸小宜選模鍛。(3)生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)，應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件選金屬模機器造型或精密鑄造，鍛件應(yīng)采用模鍛，冷軋和冷拉型材等；單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。(4)具體生產(chǎn)條件考慮現(xiàn)場毛坯制造的水平和能力以及外協(xié)的可能性等。(5)利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等，應(yīng)用這些方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工。4.4機械加工工藝路線的制定161定位基準(zhǔn)的選擇工藝路線制定加工階段的選擇工序的集中與分散加工順序的按排加工方法的選擇1624.4.1定位基準(zhǔn)的選擇在最初的工序中只能選擇未加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)為滿足工藝需要而在工件上專門設(shè)置或加工出的定位面軸加工時用的中心孔1631.粗基準(zhǔn)的選擇原則粗基準(zhǔn)的選擇影響：1、加工表面與不加工表面的相互位置精度2、加工余量的分配164(1)保證重要表面余量均勻原則保證某重要表面的加工余量均勻

則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。床身導(dǎo)軌面不僅精度要求高，而且導(dǎo)軌表面要有均勻的金相組織和較高的耐磨性，這就要求導(dǎo)軌面的加工余量較小而且均勻，1651)首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn).2)工件上有幾個不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面位置精度要求高的表面作粗基準(zhǔn)。(2)保證相互位置精度的原則166如果零件上每個表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。(3)保證余量足夠的原則167(4)保證定位可靠性的原則；

作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。(5)保證不重復(fù)使用的原則粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。基準(zhǔn)重合原則1）定位精基準(zhǔn)的選擇原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則互為基準(zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則2.精基準(zhǔn)的選擇原則

主要考慮保證相互位置精度和裝夾準(zhǔn)確方便

便于裝夾原則

169應(yīng)盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。加工的是最終工序，所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計基準(zhǔn)重合；若是中間工序，應(yīng)盡可能采用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。(1)基準(zhǔn)重合原則170(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則工件加工過程中，盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣便于保證各加工面間的相互位置精度，且可簡化夾具的設(shè)計。171(3)互為基準(zhǔn)原則

當(dāng)兩個表面相互位置精度較高時，可互為精基準(zhǔn)，反復(fù)加工

加工精密齒輪時，齒面淬硬以后再磨齒面及內(nèi)孔:因齒面淬硬層較薄，磨削余量應(yīng)力求小而均勻，因此需先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，然后再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面。172當(dāng)某些表面精加工要求余量小而均勻時，則應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。如圖所示是在導(dǎo)軌磨床上，以自為基準(zhǔn)原則磨削床身導(dǎo)軌。方法是用百分表找正導(dǎo)軌面，然后加工導(dǎo)軌面保證余量均勻，以滿足對導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。另外如拉刀、浮動鏜刀、浮動鉸刀和珩磨等加工孔的方法，也都屬于自為基準(zhǔn)。(4)自為基準(zhǔn)原則1734.4.2零件表面加工方法選擇加工表面的技術(shù)要求滿足零件的質(zhì)量、低的成本和高的生產(chǎn)率。1.加工方法選擇時應(yīng)考慮的因素1)經(jīng)濟加工精度選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟加工精度的加工方法。174(2)工件材料的性質(zhì)被加工材料的性能不同，加工方法也不一樣。例如，淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬的精加工為避免磨削時堵塞砂輪，則采用高速精細(xì)車或金剛鏜。(3)工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸

例如對于精度IT7的孔，鏜、鉸、拉和磨都可以，但是箱體上的孔一般不宜采用拉或磨，常選鏜孔(大孔時)或鉸孔(小孔時)。(4)生產(chǎn)類型和經(jīng)濟性大批大量生產(chǎn)時應(yīng)選用生產(chǎn)率高和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法，如小平面和孔采用拉削，軸類采用半自動液壓仿型車削。在單件小批生產(chǎn)中，一般采用通用機床和工藝裝備進行加工。(5)現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件充分利用工廠或車間現(xiàn)有的設(shè)備和工藝手段，挖掘企業(yè)的潛力。1752.常見表面的加工方法176177178179180181加工階段3)精加工1)粗加工2)半精加工為零件主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工，一般在熱處理前進行。從工件上切除較少余量，所得精度和表面質(zhì)量都比較高。切除大部分加工余量并加工出精基準(zhǔn)，主要是提高生產(chǎn)率4.4.3加工階段的劃分1824)光整加工階段是用來獲得很光潔表面或強化其表面的加工過程5）超精密加工階段按照穩(wěn)定、超微量切除等原則，實現(xiàn)尺寸和形狀誤差在小于0.1μm的加工技術(shù)。當(dāng)毛坯余量特大時，在粗加工階段前可增加荒加工階段，一般由毛坯車間進行。183利于保證加工質(zhì)量

自然時效(2)便于合理地使用機床設(shè)備(3)便于熱處理工序(4)便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷(5)保護精加工過后的表面2.劃分加工階段的目的

1841.機械加工工序的安排(1)先基準(zhǔn)面后其它面(2)先主要表面，后次要表面(3)先面后孔(4)先粗后精4.4.4加工順序的安排一個零件有許多表面需要機械加工，此外還有熱處理工序和各種輔助工序。各工序的安排應(yīng)遵循如下的一些原則：185(1)預(yù)備熱處理（正火時效及調(diào)質(zhì)）(2)最終熱處理(3)時效處理(4)表面處理（電鍍，油漆，氧化膜）2.熱處理工序的安排186除了工序中的自檢外，還需要在下列場合單獨安排檢驗工序：①粗加工后；②重要工序前后；③轉(zhuǎn)車間前后；④全部加工工序完成后。3.輔助工序的安排包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等。檢驗工序分加工質(zhì)量檢驗和特種檢驗，是工藝過程中必不可少的工序。187是擬定工藝路線時確定工序數(shù)目或工序內(nèi)容多少的兩種不同原則，它和設(shè)備類型的選擇有密切的關(guān)系。1.工序集中的特點工序集中就是工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)容多。①采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高；②裝夾次數(shù)少，易于保證表面間位置精度，減少工序間運輸量，縮短生產(chǎn)周期；③機床數(shù)量、操作工人和生產(chǎn)面積少，可簡化生產(chǎn)組織和計劃工作；④因采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備，所以投資大，調(diào)整復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備量大，轉(zhuǎn)換產(chǎn)品費時。4.4.5工序的集中與分散1882.工序分散的特點

工序分散就是將工件加工分散在較多的工序內(nèi)進行。每道工序加工內(nèi)容少。①設(shè)備和工藝裝備簡單，調(diào)整維修方便，生產(chǎn)準(zhǔn)備量少，易適應(yīng)產(chǎn)品更換；②可采用最合理的切削用量；③設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，生產(chǎn)面積大。工序集中與工序分散各有利弊，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析后選用。單件小批生產(chǎn)可采用加工中心等工序集中方法，以便簡化生產(chǎn)組織工作；大批大量生產(chǎn)可采用多刀、多軸機床、高效組合機床和自動機床等工序集中方法加工。

對于重型零件，工序應(yīng)適當(dāng)集中；對于剛性差、精度要求高的零件，工序應(yīng)適當(dāng)分散。4.5機械加工的工序設(shè)計1891.機床的選擇原則①機床精度應(yīng)與工件精度相適應(yīng)；②機床規(guī)格應(yīng)與工件外形尺寸相適應(yīng)；③機床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。為每一工序選擇機床和工藝裝備，確定加工余量、工序尺寸和公差，確定切削用量和工時定額。

4.5.1機床及工藝裝備選擇

190(1)夾具選擇單件小批生產(chǎn)盡量采用通用夾具和組合夾具；大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用高效專用夾具。(2)刀具選擇優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。必要時可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。(3)量具選擇單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具。大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量規(guī)和高效的專用檢驗量具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。2.工藝裝備的選擇原則

1914.5.2加工余量的確定1.加工余量的概念加工余量是指加工過程中所切去的金屬層厚度。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差。加工總余量是指從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€加工過程中某表面切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計尺寸之差。192公稱余量：相鄰兩工序工序公稱尺寸之差。

最大余量和最小余量工序尺寸公差工序尺寸的公差，按“入體原則”標(biāo)注極限偏差，外表面的工序尺寸取上偏差為零；內(nèi)表面的工序尺寸取下偏差為零。毛坯尺寸則按雙向?qū)ΨQ布置上、下偏差。193加工外表面194加工內(nèi)表面195雙邊余量和單邊余量圓及孔的實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。196影響加工余量的因素(1)上工序表面粗糙度層和缺陷層197(2)上工序的尺寸公差Ta

198(3)上工序的形位誤差ρa(4)本工序加工時的裝夾誤差εb1993.確定加工余量的方法確定加工余量的方法主要有三種：查表法經(jīng)驗估計法

分析計算法2004.5.3工序尺寸及公差的確定

工序尺寸的計算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計尺寸、已確定的各工序的加工余量及定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系來進行。工序尺寸公差則按各工序加工方法的經(jīng)濟精度選定。工序尺寸及偏差標(biāo)注在各工序的工序簡圖上，作為加工和檢驗的依據(jù)。其工序尺寸根據(jù)零件圖上的設(shè)計尺寸、各工序的加工余量、各工序所能達到的精度，由最后一道工序開始依次向前推算，直至毛坯為止。定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時的表面多次加工工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時或在加工過程中工序基準(zhǔn)多次轉(zhuǎn)換時或工序尺寸尚需從待加工的表面標(biāo)注時工序尺寸及公差的計算比較復(fù)雜，需用工藝尺寸鏈來進行分析計算。202例：某車床主軸箱箱體的主軸孔，設(shè)計要求為φ100Js6，Ra0.8，其工藝路線為：粗鏜—半精鏜—精鏜—浮動鏜。試確定各工序尺寸及其公差。

1）根據(jù)有關(guān)工藝手冊及工廠實際經(jīng)驗確定各工序的基本余量；2）根據(jù)各種加工方法的經(jīng)濟精度，確定各工序尺寸精度；3）由后工序向前工序逐個計算工序基本尺寸