第六章典型零件

第六章典型零件第1頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.1軸類(lèi)加工

第2頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.1.1軸類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)與分類(lèi)

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)：

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：

光軸(a)、階梯軸(b)、花鍵軸(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：第3頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-1軸類(lèi)零件的種類(lèi)返回第4頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1尺寸精度

2幾何形狀精度

3相互位置精度4粗糙度§6.1.2軸類(lèi)零件的技術(shù)要求

第5頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-2第6頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一材料二毛坯三熱處理§6.1.3軸類(lèi)零件的材料及熱處理

第7頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一影響因素

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：（圖6-3）§6.1.4影響工藝路線的因素及安裝

第8頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-3軸的安裝方式

返回第9頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1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第10頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.2套筒加工第11頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.2.1套筒類(lèi)零件概述

套筒類(lèi)零件的應(yīng)用范圍很廣，如支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承、夾具上的導(dǎo)向套、內(nèi)燃機(jī)上的汽缸套、液壓系統(tǒng)中的油缸等。

套筒類(lèi)零件的特點(diǎn)：

主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)面；壁薄易變形，長(zhǎng)度一般大于直徑。缸筒類(lèi)零件的體積大，內(nèi)孔長(zhǎng)而精度高，缸筒體要求強(qiáng)度、耐磨性及各項(xiàng)機(jī)械性能好，有的還須承受高壓。套筒類(lèi)零件的應(yīng)用很廣，套筒類(lèi)零件的種類(lèi)見(jiàn)圖6-4。第12頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三返回圖6-4第13頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.2.2套筒類(lèi)零件的材料及毛坯

材料

毛坯§6.2.3套筒類(lèi)零件的加工特點(diǎn)

套件加工的主要工序是內(nèi)孔與外圓的車(chē)削和磨削加工。加工時(shí)須保證內(nèi)孔與外圓的同軸度要求，避免套件變形。第14頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

防止套筒變形的工藝措施如下：1、為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行。粗加工產(chǎn)生的變形可在精加工中予以糾正。2、為減少夾緊力的影響，可采用軸向夾緊的夾具或在工件上做出徑向剛性的輔助凸邊進(jìn)行夾緊。增大輔助支撐與工件的接觸面積，以減少加工時(shí)變形。3、為減少熱變形的影響，熱處理應(yīng)安排在粗精加工階段之間，以便在精加工中消除熱處理中的變形。第15頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.2.4套筒類(lèi)零件的安裝

常用的安裝方法有：1用卡盤(pán)安裝（圖6-5）2用卡盤(pán)與托架安裝

3用兩個(gè)中心托架或V形塊定位安裝（圖6-6）4用心軸安裝

第16頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-5套筒零件的卡盤(pán)+托架裝夾

返回第17頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-6套筒零件的雙托架裝夾

返回第18頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1深孔加工的特點(diǎn)

◆深孔加工時(shí),孔的軸線易歪斜。

◆刀具冷卻散熱條件差，工件熱變形大，刀具的耐用度差。

◆切屑排除困難，切屑易劃傷工件表面。2深孔加工的對(duì)策

▲采用工件旋轉(zhuǎn)、改進(jìn)刀具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以減少引偏；

▲改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)便于切削液的輸入與切屑的排出；

▲采用壓力輸送冷卻液和排出切屑?！?.2.5深孔加工

第19頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1工件旋轉(zhuǎn)，刀具不轉(zhuǎn)，刀具只作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：應(yīng)用：2工件不旋轉(zhuǎn)，刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

（圖6-7）

特點(diǎn)：應(yīng)用：3工件旋轉(zhuǎn)，刀具邊反向旋轉(zhuǎn)邊作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

(圖6-8）

特點(diǎn)：應(yīng)用：§6.2.6深孔加工的方式

第20頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖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)

返回第21頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.3齒輪加工

第22頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.3.1齒輪傳動(dòng)概述

在機(jī)械中常的齒輪（1）圓柱齒輪（2）圓錐齒輪（3）蝸輪。第23頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

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）第24頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-9斜齒輪和人字齒輪返回第25頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-10圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式

返回第26頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

齒輪材料種類(lèi)較多,如鍛鋼、型材、鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、工程塑料等。

常用的材料如45、40Cr、20CrMnTi、35CrMoV等。大型齒輪為了節(jié)省貴重金，可做成裝配式的。如輪體用鑄鐵做，齒圈用合金鋼做。§6.3.2齒輪材料及毛坯

第27頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、齒形加工時(shí)的安裝(圖6-11）1以心軸安裝——內(nèi)孔定心、端面定位。圖a)2以外圓找正安裝——外徑定心、端面定位。圖b)

3以軸徑、齒圈安裝——軸徑定心、齒圈端面定位。圖c)

4以頂尖孔安裝——頂尖孔定心、定位。圖d)§6.3.3齒坯加工

第28頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-11齒形加工時(shí)的安裝形式返回第29頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-12

齒形加工安裝實(shí)例第30頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二齒坯的加工方式

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圈端面跳動(dòng)、外徑公差與同軸度。

第31頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、齒形加工的方法分類(lèi)

1成形法

2仿形法

3展成法

§6.3.4齒形加工的方法分類(lèi)及選擇

第32頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.3.5.1成形法銑齒

1原理

2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

第33頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-13臥式銑床上銑齒輪返回第34頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3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。第35頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4特點(diǎn)

●機(jī)床設(shè)備簡(jiǎn)單，普通銑床即可。

●刀具簡(jiǎn)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)用第36頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、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)

1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)(圖6-16)§6.3.5.2滾齒加工

第37頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-14滾齒加工原理返回第38頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

圖6-15滾直齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)返回第39頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

圖6-16滾斜齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)返回第40頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、滾刀

1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?！?.3.5.3滾齒加工(2)

第41頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-17三種滾刀的截面形狀

返回第42頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三按精度等級(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6-182A、3A級(jí)滾刀加工后的齒形返回第43頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2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、滾齒的范圍五、滾齒的精度第44頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

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HRC=62～65，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

第45頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-19

插齒加工的原理

返回第46頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二插齒所需的運(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)第47頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三插齒與滾齒工藝特點(diǎn)的比較

1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)率滾齒的生產(chǎn)率比插齒高。

四、插齒的范圍

五、插齒的精度

第48頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、剃齒加工的原理(圖6-20)二、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)

徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。三、剃齒的工藝特點(diǎn)四、剃齒的范圍五、剃齒的精度§6.3.5.5剃齒加工

第49頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-20

剃齒加工的原理

返回第50頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-21剃齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)及原理返回第51頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、珩齒加工的原理(圖6-22)二

、珩齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)三、珩齒的工藝特點(diǎn)四、珩齒的范圍

五、珩齒的精度§6.3.5.6珩齒加工第52頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-22珩齒加工的原理返回第53頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.4箱體加工第54頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§6.4.1變速箱體的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

變速箱箱體是變速箱部件的基礎(chǔ)件,它將有關(guān)零件連成一體并保證其正確的位置與協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。

箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是機(jī)器中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的零件，形狀各異、壁薄而不均勻，內(nèi)部呈腔形。有各種形狀的平面及較多的孔，孔與平面有較高的精度要求，加工部位多，因而加工難度大。第55頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-23某汽車(chē)變速箱簡(jiǎn)圖第56頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖6-24某車(chē)床主軸箱的結(jié)構(gòu)

第57頁(yè)，共60頁(yè)，202