機械加工項目六電子教案

知識目標(biāo)：

(1)了解各種典型零件如：軸類零件、盤套類零件加工工藝特點和加工方法

教學(xué)(2)熟悉工藝規(guī)程編制過程中有關(guān)原理和原則的綜合應(yīng)用

目標(biāo)

(3)了解熱處理工藝有關(guān)知識

能力目標(biāo)：掌握典型零件的加工知識

素質(zhì)目標(biāo)：具有較扎實的基本功和良好的職業(yè)素養(yǎng)，具有較強的獨立工作能力和創(chuàng)新精神

教學(xué)

重點

教學(xué)

難點

教學(xué)

實物演示；教學(xué)板書；錄像插件；電子課件。

手段

教學(xué)

8

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程設(shè)計注釋

項目六典型零件的加工

任務(wù)一夾具概述

"壬務(wù)分析》

在軸類零件的加工中，外圓表面占有很大比重。不同的用途、不同的加工精度和

表面粗糙度值的軸類零件加工外圓表面的方法亦不相同，一般有車削、磨削及精密加

工等。那么該選擇何種加工方法加工呢？

工知識準(zhǔn)備》

一'軸類零件概述

1.軸類零件的結(jié)構(gòu)特點

軸類零件是機械加工中最典型、最常見的零件之一，一般由圓柱面、階臺、溝槽

等結(jié)構(gòu)組成。軸類零件大都是回轉(zhuǎn)體零件，其長度遠(yuǎn)大于直徑，它的主要表面是同軸

線的若干外圓柱面、圓錐表面、孔、螺紋、鍵槽、花鍵、溝槽等

2.軸類零件的功能

它的作用是支承傳動零件，傳遞轉(zhuǎn)矩，承受載荷，保證裝在軸上的零件具有一定

的回轉(zhuǎn)精度

3.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

(5)熱處理要求

二、軸類零件外圓表面的加工方法

1.外圓的車削加工

2.外圓的磨削加工

3.外圓的精密加工

4.花鍵加工

5.螺紋加工

2)螺紋的主要加工方法

(1)車螺紋。

(2)銃螺紋。

(3)攻絲和套絲。

(4)磨螺紋。

(5)滾壓螺紋。

任務(wù)二套類零件加工

"壬務(wù)分析》

套筒類零件是機械中常用的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣，如支承旋轉(zhuǎn)軸的各種

形式的滑動軸承、夾具上引導(dǎo)孔加工刀具的導(dǎo)向套、內(nèi)燃機氣缸套、液壓系統(tǒng)中的液

壓缸及一般用途的套筒等。

工知識準(zhǔn)備力

一'套類零件概述

1.套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點

(1)零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)、外圓回轉(zhuǎn)表面。

(2)零件壁厚較薄易變性。

(3)長度一般大于直徑。

2.套筒類零件的功能

(1)用作旋轉(zhuǎn)軸軸徑的支承時，在工作中承受徑向力和軸向力，并將其傳至機

架。

(2)用于油缸或缸套時，主要起導(dǎo)向作用。

3.套筒類零件的技術(shù)要求

(1)內(nèi)孔的技術(shù)要求

①尺寸精度

②形狀精度

③位置精度

④表面質(zhì)量

(2)外圓表面的技術(shù)要求。

(3)孔與外圓的同軸度要求。

(4)孔軸線與端面的垂直度要求。

4.套筒類零件的材料、毛坯及熱處

二'套筒類零件典型表面的加工方法

1.孔加工方案確定的原則

(1)配合用孔。

(2)非配合用孔。

(3)深孔。

(4)圓錐孔。

2.孔表面的典型加工路線

(1)鉆一粗拉一精拉。

(2)鉆一擴一錢一手錢。

(3)鉆或粗鋒一半精鋒一精鋒一金剛鋒。

(4)鉆或粗鋒一粗磨一半精磨一精磨一研磨、珀磨。

工任務(wù)實施』

一、軸承套加工工藝分析

圖6-9所示為軸承套，其主要技術(shù)要求為：中34js7外圓對中22H7孔的徑

向圓跳動公差為0.01mm；左端面對022H7孔的軸線垂直度公差為0.01mm。由此

可見，該零件的內(nèi)孔和外圓的尺寸精度和位置精度要求較高。

圖6-9軸承套

該軸承套的材料為ZQSn6-6-3。其外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足精度

要求；內(nèi)孔的精度也是U7級，錢孔可以滿足精度要求。所以，內(nèi)孔的加工順序為鉆

一擴孔一錢孔。

任務(wù)三箱體類零件加工

"壬務(wù)分析》

箱體類零件一般是指具有一個以上孔系，內(nèi)部有一定型腔或空腔，在長、寬、高

方向有一定比例的零件。這類零件在機械行業(yè)、汽車、飛機制造等各個行業(yè)用得較多，

如汽車的發(fā)動機缸體、變速箱體、機床的床頭箱、主軸箱、柴油機缸體、齒輪泵殼體

等。

k知識準(zhǔn)備』

一'箱體類零件概述

1.箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點

其外表面主要由平面構(gòu)成，形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位

多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。

2.箱體類零件的功能

箱體類零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等

有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系

協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。

3.箱體類零件的技術(shù)要求

(1)孔系的技術(shù)要求。

(2)主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面質(zhì)量。

二'箱體類零件平面加工方法

1.刨削

(1)刨削加工的工藝特點。

①成本較低。

②生產(chǎn)效率較低。

③加工質(zhì)量中等。

④通用性強。

(2)常用平面刨削加工方案。

表6-9平面刨削加工方案

刨削類型加工方法表面粗糙度Ra/u

低精度平面粗刨6.3?50

中精度平面粗插一精插粗刨一精刨1.6?6.3

高精度平面

粗刨一精包J一寬刀精刨(代

0.2?0.8

刮)粗刨一精刨一磨削

粗刨一精刨一磨削

精密平面012~04

粗刨一精刨一磨削一超級光

磨

2.銃削

(1)銃削加工的工藝特點。

①生產(chǎn)效率高。

②適應(yīng)性好。

③加工質(zhì)量中等。

④成本較高。

(2)銃削方法

(3)常用平面銃削加工方案。

表670平面銃削加工方案

銃削類型加工方案表面粗糙度Ra/um

中精度平面粗銃一精銃0.4?0.8

粗銃一精銃一高速

身精度平面精銃°，225

粗銃一精銃一高速

精銃一拋光

精密平面0.012~0.05

粗銃一精銃一磨削

一研磨

3.磨削

(1)磨削加工的工藝特點。

①生產(chǎn)效率高。

②加工質(zhì)量高。

③被加工材料范圍廣。

④安全性較差。

(3)磨削加工方法。

①周磨法。

②端磨法。

4.刮研

三、箱體類零件的孔系加工

1.平行孔系的加工

(1)找正法。

①劃線找正法。

②心軸和塊規(guī)找正法。

③樣板找正法。

④定心套找正法。

(2)鋒模法。鋒模法即利用鋒模夾具加工孔系。

(3)坐標(biāo)法。坐標(biāo)法鏈孔指加工前先將圖樣上被加工孔系間的孔距尺寸及其公

差換算為以機床主軸中心為原點的相互垂直的坐標(biāo)尺寸及公差，加工時借助于機床設(shè)

備上的測量裝置，調(diào)整機床主軸與工件在水平與垂直方向的相對位置，從而保證孔距

精度。

2.同軸孔系的加工

(1)利用已加工孔做支承導(dǎo)向。

(2)掉頭鋒孔。

(3)利用鋒床后立柱上的導(dǎo)向套支承導(dǎo)向。

3.交叉孔系的加工

箱體上垂直孔系的加工主要是控制有關(guān)孔的垂直度誤差。加工時應(yīng)先將精度要求

高或表面粗糙度要求較低的孔全部加工好，然后加工另外與之相交叉的孔。

4.箱體孔系的高效自動化加工

箱體孔系的精度高，加工量大，實現(xiàn)高效自動化加工對提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)勞動

率意義重大。根據(jù)生產(chǎn)批量不同，實現(xiàn)高效自動化加工的途徑也不相同。

"壬務(wù)實施》

一、零件圖技術(shù)分析

該箱體的孔與平面精度要求較高。中62H7和中40H7內(nèi)孔都具有較高的尺寸精

度（IT7）。位置精度要求（垂直度為0.05）,表面粗糙度Ra值為3.2um,是加工

的關(guān)鍵表面。

040孔的內(nèi)端面距離尺寸為60,尺寸精度要求不高，但均要求與中40H7軸線

垂直，由于是對稱標(biāo)注，兩平面要關(guān)于中心線為對稱；表面粗糙度Ra值為3.2nm,

也是加工的關(guān)鍵表面。

兩孔軸線為90。的立體相交，而且中心上下距120±0.18,是加工的關(guān)鍵點和難

點。90°立體相交的精度只能由設(shè)備（鏈床）的精度予以保證。箱體零件的形狀結(jié)構(gòu)

較為復(fù)雜，但尺寸不是很大，材料為灰鑄鐵，毛坯類型為鑄件。

一般箱體類零件孔的尺寸公差等級為IT8?IT6,表面粗糙度Ra值為1.6?

6.3nm,形位公差常有圓柱度、同軸度、平行度、垂直度、圓跳動或全跳動等要求。

其余表面的精度要求較低，有的不需要機械加工。

二、確定毛坯類型及其制造方法

三、選擇定位基準(zhǔn)和加工裝備

四、選擇加工裝備

五、擬定工藝路線

六、安排加工順序

七、加工余量的確定

八、確定切削用量

任務(wù)四圓柱齒輪加工

"壬務(wù)分析』

齒輪是用來傳遞運動和動力的重要零件，它在機器和儀器中應(yīng)用很廣。齒輪傳動

的性能，即傳遞運動的準(zhǔn)確性、傳動的平穩(wěn)性、噪聲、振動、載荷分布的均勻性，以

及潤滑等都與齒輪的加工質(zhì)量和裝配精度密切相關(guān)。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒

輪及蝸輪等，其中圓柱齒輪應(yīng)用最廣。

工知識準(zhǔn)備》

一、圓柱齒輪概述

1.齒輪的結(jié)構(gòu)特點

圓柱齒輪一般由齒圈和輪體兩部分組成。圓柱齒輪可以分為單圈盤狀齒輪、雙聯(lián)

滑移齒輪、三聯(lián)滑移齒輪、內(nèi)齒輪、套狀齒輪、連軸輪齒、齒條等。

2.圓柱齒輪的主要技術(shù)要求

(1)齒輪的傳動精度要求。齒輪的制造精度對機器的工作性能、承載能力、噪

聲及使用壽命影響很大，所以其制造必須滿足齒輪傳動的使用要求。

①傳遞運動的準(zhǔn)確性。

②傳遞運動的平穩(wěn)性。

③載荷分布的均勻性。

④齒側(cè)間隙的合理性。

(2)齒坯的主要技術(shù)要求齒坯的內(nèi)孔、端面常被用作齒輪加工、檢驗和安裝的

基準(zhǔn)，因此，對齒坯的基準(zhǔn)孔的直徑公差和基準(zhǔn)端面的端面跳動有相應(yīng)的要求。

二、齒形加工的介紹

齒形切削加工分為成形法和展成法兩大類。

表6-11常用齒形加工方法及設(shè)備

齒形加工方法機床加工精度及適用范圍

模數(shù)加工精度及生產(chǎn)率均較低，一般

成成型銃齒銃床

銃刀精度為9級以下

形精度和生產(chǎn)率均較高，但拉刀多

齒輪

拉齒拉床為專用，制造困難價格高，故只

法拉刀

用于大量生產(chǎn)，宜于拉內(nèi)齒輪

通常加工6?10級精度齒

展齒輪

滾齒滾齒機輪，最高能達(dá)4級；生產(chǎn)率較

滾刀

高.誦用性大.常用以加工百、

成斜齒圓柱齒輪和蝸輪

法

通常能加工7?9級精度

插齒齒輪，最高能達(dá)6級；生產(chǎn)率

插齒插齒機

刀較高，通用性大，適于加工內(nèi)齒

輪、多聯(lián)齒輪

能加工5?7級精度齒輪，

剃齒

剃齒剃齒機生產(chǎn)率較高，主要用于齒輪滾插

刀

預(yù)加工后、淬火前的精加工

剃齒機能加工6?7級精

跖磨

桁齒桁齒機、度齒輪，多用于經(jīng)過剃齒和高頻

輪

淬火后，齒形的精加工

能加工3?7級精度齒輪，

磨齒砂輪磨齒機生產(chǎn)率較低，加工成本較高，多

用于齒形淬硬后的精密加工

1.銃齒

在普通銃床上用盤形或指狀齒輪銃刀加工齒形，是成形法加工齒輪較常用的方

法。

2.滾齒

(1)滾齒原理。滾齒加工是按照展成法原理加工的。在滾齒機上用齒輪滾刀加

工齒輪的過程，相當(dāng)于一對螺旋齒輪嚙合傳動的過程

(2)滾齒的基本運動。當(dāng)加工直齒圓柱齒輪時，其有以下三種運動形式。

①主運動：滾刀的旋轉(zhuǎn)運動。

②展成運動：工件相對于滾刀所做的嚙合對滾運動。

③垂直進給運動：滾刀沿工件軸線方向做連續(xù)的進給運動，從而加工出整個齒寬

上的齒形。

(3)滾刀的安裝。

(4)滾齒加工的工藝特點。

①適應(yīng)性好。

②生產(chǎn)率較高。

③分齒精度高但齒形精度較低。

3.插齒

(1)插齒原理。插齒是另一種常見的展成法齒面加工方法，相當(dāng)于一對圓柱齒

輪的嚙合，插齒刀相當(dāng)于一個端面磨有前角、齒頂及齒端磨有后角的變位齒輪，工件

齒槽的齒面曲線由插齒刀切削刃多次切削的包絡(luò)線所形成。

(2)插齒時的工作運動。

①主運動插：齒刀沿工件軸向所做的往復(fù)直線運動。向下運動為工作行程，向上

運動為空行程。

②展成運動：工件與插齒刀所做的嚙合旋轉(zhuǎn)運動。

③圓周進給運動：插齒刀繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)運動。

④徑向進給運動：工件逐漸地向插齒刀徑向送進。

⑤讓刀運動：空行程時為避免擦傷已加工表面，減少刀具磨損，刀具和工件間應(yīng)

讓開一小段距離，工作行程前，迅速復(fù)位。這種讓開和恢復(fù)原位的運動稱為讓刀運動。

(3)插齒加工的工藝特點。

①插齒能加工直齒圓柱齒輪，特別適宜加工多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪、扇形齒輪和齒條

等。機床配有專門附件時，可加工斜齒輪，但不如滾齒方便。插齒通常用于齒形的粗

加工，也可用作精加工，插齒能加工7?9級精度齒輪，最高可達(dá)6級。

②插齒過程為往復(fù)運動，有空行程，插齒系統(tǒng)剛度較差，切削用量不能太大，所

以一般插齒的生產(chǎn)率比滾齒低，因此插齒多用于中小模數(shù)齒輪加工。

4.剃齒

(1)剃齒原理。

(2)剃齒的運動。

①主運動：剃齒刀正反轉(zhuǎn)動。

②工件沿軸向往復(fù)進給運動：使齒輪全寬均可剃出。

③工件每次往復(fù)行程后的徑向進給運動：用于切除全部余量。

(3)剃齒加工的工藝特點