第四章 典型零件加工工藝

第四章

典型零件加工工藝目錄123軸類零件加工工藝箱體零件加工工藝圓柱齒輪加工工藝工作任務(wù)一：編制圖示掛輪軸的機械加工工藝軸類零件加工工藝軸類零件加工工藝軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點1）功用：主要起支承傳動件、傳遞轉(zhuǎn)矩及承載作用并保證一定的回轉(zhuǎn)精度2）軸的類型及結(jié)構(gòu)特點：軸類零件加工工藝軸類零件的主要技術(shù)要求

尺寸精度軸頸直接影響回轉(zhuǎn)精度一般軸徑精度（IT5-IT9）幾何形狀精度圓度、圓柱度、主軸軸頸有錐度位置精度“配合軸頸”與“支承軸頸”之間的同軸度，與“支承端面”間的垂直度表面粗糙度支承軸頸的表面粗糙度要求較高，Ra0.63～0.16μm配合軸頸次之Ra2.5～0.63μm主軸的主要技術(shù)要求舉例軸類零件加工工藝軸類零件加工工藝軸零件的材料、毛坯及熱處理

材料：一般用45＃鋼；中等精度軸用40Cr合金鋼（要求調(diào)質(zhì)及淬火）；高精度軸用軸承鋼或彈簧鋼（GCr15，65Mn）高速重載軸采用20CrMnTi,20Cr

毛坯：

棒料小型、結(jié)構(gòu)簡單鑄件大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜鍛件自由鍛中小批生產(chǎn)、精度不太高模鍛大批、高精度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜軸類零件加工工藝熱處理正火、退火加工前細(xì)化組織，消除內(nèi)應(yīng)力，提高切削性能調(diào)質(zhì)粗車、半精車前表面淬火精加工之前局部淬火及低溫時效、滲碳、滲氮精加工之后消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸空心主軸的加工工藝過程及分析功用：

主軸通過端部（D、C）傳遞旋轉(zhuǎn)運動/扭矩給刀具,并獲回轉(zhuǎn)精度主軸的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計:

空心貫穿孔型的軸、兩頭細(xì)中間粗有合理剛度精度

軸類零件加工工藝

軸的主要工作表面：裝配基準(zhǔn)：軸頸AB（IT5級）配合軸頸：φ75h5、φ70h6等（5～6級）裝刀具或工件夾具的表面：莫氏錐孔6號及前端短錐C、D

鎖緊連接表面：M74×1.5、M100×1.5及M1.5×1.5軸類零件加工工藝主軸的材料及熱處理：

45＃熱處理有：正火（荒車前）→調(diào)質(zhì)（在荒車之后）時效、→高頻淬火（放在半精及精加工之間）主軸的加工工藝過程軸類零件加工工藝

主軸加工工藝分析

1、主軸加工中階段劃分

零件多階梯直徑、通孔，切削余量大，引起的殘余應(yīng)力會重新分布而使零件變形，安排工序時要粗、精加工分開：a.毛坯準(zhǔn)備階段（1－3）b.荒加工階段（4－7）去硬皮、查看毛坯c.粗加工階段（8－14）粗車各外圓及端面、粗鉆各孔d.半精加工階段（15－19）半精車外圓、槽、內(nèi)孔、端面、錐孔及螺紋e.精加工階段（20－24）主要表面軸頸、莫氏錐孔、外圓及端面半精磨精磨

軸類零件加工工藝●毛坯準(zhǔn)備階段1備料2精鍛3熱處理正火●荒加工階段4、5大外圓定位、6大端面＋外圓＋小端中心孔定位●

調(diào)質(zhì)放在粗加工前軸類零件加工工藝4鋸頭鍛件兩端切平5銑端面、鉆中心孔同時銑削兩端面，鉆中心孔6荒車車各外圓7熱處理調(diào)質(zhì)220～240HBS●粗加工階段軸類零件加工工藝10：鉆深孔通孔φ48

“一夾一托/雙托定位”（小端面＋大小端外圓定位）

“雙托定位”（大小端外圓及大端面）11：車小端內(nèi)錐孔12：車大端錐孔短錐C“一夾一托/雙托”13：鉆大端面上各孔“大端面D及短錐C定位”軸類零件加工工藝內(nèi)表面的加工次要表面的加工●熱處理

放在半精加工之前14：熱處理

高頻淬火（局部在φ90g6及短錐C和莫氏錐孔處)軸類零件加工工藝軸類零件加工工藝●半精加工階段軸類零件加工工藝18：粗、精銑花鍵

“錐堵上雙頂”

19：銑鍵槽

“φ80.4h8外圓及端面”

20：車螺紋三段“錐堵上雙頂”

（M74、M100

M115×1.5）次要表面的加工軸類零件加工工藝●精加工階段軸類零件加工工藝2、定位基準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換a、主軸以兩頂尖孔作為統(tǒng)一定位基準(zhǔn)符合基準(zhǔn)重合及統(tǒng)一的原則;b、車、磨削錐孔時，為提高工件裝夾剛度采用“一夾一頂”或“雙托”定位;C、AB和莫氏錐孔的加工中采用了“互為基準(zhǔn)反復(fù)加工”的原則，保證它們之間的相互位置精度;d、定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換：整個工藝過程采用“頂尖孔←→外圓”的交替.3、安排工序是采用的原則a.“基準(zhǔn)先行”原則的使用

b.深孔加工的安排

c.先外后內(nèi)及先大后小d.次要表面加工穿插安排軸類零件加工工藝4、主要工序加工方法a.中心孔的加工：修研方法有:用鑄鐵頂尖修研；用硬質(zhì)合金頂尖修研；用中心孔磨床磨削中心孔b.外圓的加工:車削：成批生產(chǎn)時采用轉(zhuǎn)塔車床、數(shù)控車；大批生產(chǎn)時采用多刀半自動車床、液壓仿形半自動車床。磨削：一般磨削主軸材料是鋼件淬火，批量大時采用組合磨削(上圖)，成形砂輪磨削及無心磨削。軸類零件加工工藝c.花鍵加工：用銑床分度頭銑削：單件小批生產(chǎn)中采用三面刃銑刀在臥式銑床上加工，精度差效率低。產(chǎn)量較大也可以用花鍵滾刀在花鍵銑床上展成加工用飛刀銑花鍵：銑削時飛刀高速回轉(zhuǎn)，花鍵軸只作軸向移動軸類零件加工工藝▲以大徑定心磨花鍵軸：通常只磨削大徑，鍵側(cè)及內(nèi)徑銑出后一般不再磨削。▲小徑定心磨花鍵：其小徑和鍵側(cè)均需磨削。精密磨床主軸加工工藝分析軸類零件加工工藝精密磨床主軸技術(shù)要求：1）主軸支承軸頸：

AB軸向位置尺寸130，φ60－0.026-0.035；相對軸肩端面跳動↑/0.001/A-B；◎0.001（↑/0.001/A-B）;Ra0.02μm

2）安裝砂輪處的主要軸頸要求:1:5錐度、Ra0.02μm、徑跳同軸度◎（↑/0.001/A-B）3）前軸肩的端面跳動：端面⊥AB（↑/0.001/A-B）4）兩端螺紋兩段：

M36×3左和M25×1.5材料：38CrMoAlA滲碳處理后的硬度65HRC(合金鋼滲碳處理)軸類零件加工工藝加工工藝路線：軸類零件加工工藝1）鍛造毛坯

2）毛坯退火處理(去硬皮，提高切削性能)

3）粗車各外圓、兩端，總長730mm4）調(diào)質(zhì)HRC26-32，在右端切6mm試片，平磨試樣兩面(將試樣送金相車間檢驗,為后邊滲氮準(zhǔn)備，合格后轉(zhuǎn)下邊工序)5）精車各外圓，留磨削加工余量；精車端面至長度6）除應(yīng)力處理7）研磨頂尖孔，頂尖著色檢查（Ra為0.63μm以下，接觸面積為60%)

8)粗磨各外圓留精磨加工余量

9）滲氮處理，硬度為65HRC.深度為0.3mm（滲氮后進(jìn)行磁力探傷，檢查有無滲氮引起的脆性顯微裂紋,螺紋處保護(hù)不滲氮)

10）研磨頂尖孔（Ra≤0.32μm,接觸檢驗面積65%）11)半精磨AB外圓、兩端螺紋外圓及1：5圓錐處12)磨兩端螺紋13）研磨中心孔（表面粗糙度為Ra0.32μm，接觸面積不小于75%）14）精磨AB外圓及1：5圓錐處16）研磨中心孔（表面粗糙度為Ra0.32μm；接觸面積不小于80%，用磨床頂尖檢查）17）高精磨AB18）檢驗

軸類零件加工工藝工藝特點1）定位：統(tǒng)一基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)定位

加工外圓兩頂尖孔多次使用;加工端面及頂尖孔時使用兩軸頸AB2）以主要表面外圓（AB軸頸）的加工為主線，階段劃分很細(xì)

毛坯、粗加工、半精加工、精加工、超精加工（5個階段）3）頂尖孔四次修研

為保證同軸度要求，多次安排修研頂尖孔工序，Ra由0.63-0.32μm，接觸精度面積由60%→65%→75%→80%4）合理安排熱處理工序

在不同階段穿插著熱處理：退火→調(diào)質(zhì)→滲氮（精加工之前）→消除應(yīng)力5）精密主軸螺紋在螺紋磨床上磨出軸類零件加工工藝細(xì)長軸的加工1）細(xì)長軸的特點

L/D＞20,剛性差，切削中極易產(chǎn)生彎曲變形、振動且連續(xù)切削時間長，刀具磨損量大，不易獲得較高的精度及質(zhì)量2）細(xì)長軸加工采取的措施a.改進(jìn)工件的裝夾方法：軸類零件加工工藝c.采用跟刀架(三爪支承)車細(xì)長軸b.采用反向進(jìn)給d.合理選擇車刀的幾何形狀和角度：

軸類零件加工工藝軸類零件的先進(jìn)加工方法1、多刀半自動車削及仿形車削2、仿形加工軸類零件加工工藝軸類零件加工工藝3、高速磨削、強力磨削、砂帶磨削小結(jié)軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點軸類零件的主要技術(shù)要求軸零件的材料、毛坯及熱處理空心主軸的加工工藝過程及分析精密主軸的加工工藝過程及分析細(xì)長軸的加工軸類零件的先進(jìn)加工方法軸類零件加工工藝請完成工作任務(wù)一箱體類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點箱體零件加工工藝1）功用：

機器的基礎(chǔ)件，連接有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件為一個整體；并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或完成規(guī)定的運動箱體零件加工工藝2）常用箱體零件：

主軸箱、進(jìn)給箱、減速箱/變速箱、曲軸箱、尾座殼體、泵殼、發(fā)動機箱體等。箱體零件加工工藝3）箱體零件的結(jié)構(gòu)特點：

a.結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，壁薄不均勻且內(nèi)部呈腔形

b.加工部位多，加工難度大。一般中型機床制造廠花在箱體類零件的機械加工工時約占整個產(chǎn)品加工工時的15一20%。

c.結(jié)構(gòu)要求剛性好，中間隔板不變形

箱體類零件的主要技術(shù)要求箱體零件加工工藝箱體零件加工工藝孔徑精度孔和孔位置精度孔和平面位置精度主要平面精度表面粗糙度箱體類零件的主要技術(shù)要求箱體零件的材料及毛坯箱體零件加工工藝1）箱體零件材料：最常用各種牌號灰鑄鐵HT，有時負(fù)荷較大的