典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例.ppt

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1、第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,機(jī)械產(chǎn)品中的零件有各式各樣，千差萬(wàn)別，但就其結(jié)構(gòu)形狀而言均有一定的共性。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特征，可將其分為軸類、套類、盤類、機(jī)座類、箱體類、連桿類等。就其加工類型，可分為平面加工、孔類加工、外圓加工、成型面加工、異形面加工等。,各類零件結(jié)構(gòu)不同，其機(jī)加工工藝也有所不同。,本章分別從軸類、盤套類及箱體類零件進(jìn)行講解。,1,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.1 典型軸類零件加工工藝過(guò)程,6.1.1 概述,2,6.1.1 概述,軸類零件的功用、分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),,功用：為支承傳動(dòng)零件（支承齒輪、皮帶輪等）、傳動(dòng)扭矩、承受載荷，以及保證裝在主軸上的工件或刀具具有一定的回

2、轉(zhuǎn)精度。 分類：軸類零件按其結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)，可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等）四類。 若按軸的長(zhǎng)度和直徑的比例來(lái)分，又可分其為剛性軸（L/d12）和撓性軸（L/d12）兩類。 表面特點(diǎn)：外圓、內(nèi)孔、圓錐、螺紋、花鍵、橫向孔。,3,圖6-1 軸的種類 a)光軸 b)空心軸 c)半軸 d)階梯軸 e)花鍵軸 f)十字軸 g）偏心軸 h)曲軸 i) 凸 輪軸,4,6.1.1 概述,尺寸精度：軸頸是軸類零件的主要表面，它影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài)。根據(jù)其使用要求通常將其軸頸的直徑精度分為IT69，精密軸頸可達(dá)IT5 。 形狀精度：軸頸的幾何形狀精度（圓度、圓柱度）一般

3、應(yīng)限制在直徑公差的范圍之內(nèi)。當(dāng)幾何形狀精度要求較高時(shí)，可在零件圖上另行規(guī)定其公差 。 (形狀公差尺寸公差) 位置精度：主要指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支承軸頸的同軸度，通常用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來(lái)表示。根據(jù)使用要求，規(guī)定高精度軸的徑跳為0.0010.005mm，一般精度軸的徑跳為0.010.03mm。 此外還有內(nèi)、外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。 （普通車床主軸結(jié)構(gòu)圖）,5,6.1.1 概述,表面粗糙度：根據(jù)零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值。例如普通機(jī)床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.160.63um，配合軸頸的表面粗糙度為Ra0

4、.632.5um。隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大和精密程度的提高，軸類零件表面粗糙度值要求也將越來(lái)越小。,軸類零件的材料 一般軸類零件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性 。,合理選用材料和規(guī)定熱處理的技術(shù)要求，對(duì)提高軸類零件的強(qiáng)度和使用壽命有重要意義，同時(shí)，對(duì)軸的加工過(guò)程也有極大的影響。,6,6.1.1 概述,軸類零件的材料 對(duì)中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等合金鋼。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)件能。對(duì)精度較高的軸，有時(shí)還用軸承鋼(GCrls)和彈簧鋼(65Mn)等材料，它們通過(guò)調(diào)質(zhì)和表面

5、淬火處理后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性能。 對(duì)于在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。 軸類零件的毛坯 軸類零件的毛坯最常用的是圓棒料和鍛件，只有某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸才采用鑄件。,7,6.1.1 概述,校正：校正棒料毛坯在制造、運(yùn)輸和保管過(guò)程中產(chǎn)生的彎曲變形，以保證加工余量均勻及送料裝夾的可靠。 校正可在各種壓力機(jī)上進(jìn)行。 切斷：當(dāng)采用棒料毛坯時(shí)，應(yīng)在車削外圓前按所需長(zhǎng)度切斷。切斷可在弓鋸床上進(jìn)行，高硬度棒料的切斷可在帶有薄片砂

6、輪的切割機(jī)上進(jìn)行。 切端面鉆中心孔：中心孔是軸類零件加工最常用的定位基準(zhǔn)面，為保證鉆出的中心孔不偏斜，應(yīng)先切端面后再鉆中心孔。 荒車：如果軸的毛坯是自由鍛件或大型鑄件，則需要進(jìn)行荒車加工，以減少毛坯外圓表面的形狀誤差，使后續(xù)工序的加工余量均勻。,軸類零件在切削加工之前，應(yīng)對(duì)其毛坯進(jìn)行預(yù)加工。預(yù)加工包括校正、切斷、切端面鉆中心孔和荒車等。,8,6.1.1 概述,（1）以工件的頂尖孔定位：在軸的加工中，零件各外圓表面、錐孔、螺紋表面之間的同軸度，端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線。若用兩頂尖孔定位，符合基準(zhǔn)重合的原則。頂尖孔不僅是車削時(shí)的定位基準(zhǔn)

7、，也是其它加工工序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。當(dāng)采用兩頂尖孔定位時(shí)，還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面。 （2）以外圓或外圓頂尖孔作為定位基準(zhǔn)（一夾一頂）：用兩頂尖孔定位雖然定心精度高，但剛性差，尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固，切削用量也不能太大。粗加工時(shí)，為了提高零件的剛度，可采用軸的外圓表面和一個(gè)頂尖孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工。這種定位方法能承受較大的切削力矩，是軸類零件最常見(jiàn)的一種定位方法。 （3）以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)： 在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí)（例如：機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工），不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)。當(dāng)工件是機(jī)床主軸時(shí)，常以兩

8、支撐軸頸（裝配基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，可保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求，消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。,9,6.1.1 概述,（4）以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn)：在加工空心軸的外圓表面時(shí)，往往還采用帶中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn)，見(jiàn)圖6-2所示。,錐堵或錐套心軸應(yīng)具有較高的精度，錐堵和錐套心軸上的中心孔既是其本身制造的定位基準(zhǔn)，又是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn)。因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中心孔有較高的同軸度。在裝夾中應(yīng)盡量減少錐堵的安裝次數(shù)，減少重復(fù)安裝誤差。實(shí)際生產(chǎn)中，錐堵安裝后，中途加工一般不得拆下或更換，直至加工完畢。,圖 6-2 錐堵和錐套心軸 a)錐堵 b）錐套心軸,10,6.1

9、.1 概述,由以上對(duì)軸類零件定位基準(zhǔn)的分析，也就確定了該類零件在加工中的裝夾方法： （1）用三爪或四爪卡盤夾緊 用三爪卡盤直接夾緊工件外圓或用四爪卡盤配合指示表對(duì)工件進(jìn)行找正并夾緊。（圖6-3） （2）用前后兩頂尖對(duì)工件進(jìn)行夾緊，即“兩頭頂”。適于切削力不太大的情況。 （圖6-4a、d） （3）一端用三爪卡盤，另一端用頂尖，即“一夾一頂”。適于切削力較大的粗加工。 （圖6-4c） （4）三爪卡盤夾一頭，中心架托一頭，即“一夾一托”。適于加工軸向孔或車端面或鉆中心孔。 （圖6-4b） （5）用V型塊。適于在軸上銑削鍵槽加工。 （6）用專用夾具。大批量生產(chǎn)時(shí)設(shè)計(jì)專用夾具。,11,6.1

10、.1 概述,圖6-3 用百分表找正,6.1.1 概述,12,圖6-4 軸類零件的裝夾方法圖例,6.1.1 概述,13,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.1 典型軸類零件加工工藝過(guò)程,6.1.2 傳動(dòng)軸,14,實(shí)例1 傳動(dòng)軸機(jī)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),軸類零件是常見(jiàn)的典型零件之一。其中，以臺(tái)階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。 現(xiàn)以減速箱中傳動(dòng)軸為例，介紹一般的臺(tái)階軸加工工藝。,15,圖6-5 減速箱傳動(dòng)軸零件圖,16,傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例,1、零件圖樣分析 圖6-4所示零件是減速器中的傳動(dòng)軸。它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽

11、和鍵槽等組成。軸肩一般用來(lái)確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 根據(jù)工作性能與條件，該傳動(dòng)軸圖樣規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。,2確定毛坯 該傳動(dòng)軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動(dòng)軸，故選45鋼可滿足其要求。 本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇60mm的熱軋圓

12、鋼作毛坯。 3確定主要表面的加工方法 傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為： 粗車半精車磨削。,4確定定位基準(zhǔn) 合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡

13、盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過(guò)的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。,5劃分階段 對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開(kāi)，以保證零件的質(zhì)量。 該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。 6熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用

14、要求確定。對(duì)于傳動(dòng)軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。,綜合上述分析，傳動(dòng)軸的工藝路線如下： 下料車兩端面、鉆中心孔粗車各外圓調(diào)質(zhì)修研中心孔半精車各外圓、車槽、倒角車螺紋劃鍵槽加工線銑鍵槽修研中心孔磨削檢驗(yàn)。,7、加工尺寸和切削用量 傳動(dòng)軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見(jiàn)該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由機(jī)械加工工藝手冊(cè)或切削用量手冊(cè)中選取。,8擬定工藝過(guò)程 定位精基準(zhǔn)面，即兩中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安

15、排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。 擬定傳動(dòng)軸的工藝過(guò)程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工：在半精加工52mm、44mm及M24mm等次要表面時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；,8擬定工藝過(guò)程（續(xù)：加工主要表面同時(shí)，也要考慮次要表） 同時(shí)，三個(gè)鍵槽也應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來(lái)，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過(guò)程時(shí)，還應(yīng)一并考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的

16、確定等。 綜上所述，所確定的該傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程見(jiàn)表6-1。,M241.56g,17,9傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過(guò)程工序簡(jiǎn)圖 為了清楚表達(dá)各工序的內(nèi)容及加工要求，后面畫出了傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程的工序簡(jiǎn)圖。,傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)工藝規(guī)程實(shí)例,M241.56g,18,工序2 工步3,4,5的 工序簡(jiǎn)圖,工步3：粗車46mm外圓至48mm，長(zhǎng)118mm 工步4：粗車35mm外圓至37mm，長(zhǎng)66mm 工步5：粗車M24mm外圓至26mm，長(zhǎng)14mm,19,工序2 工步8,9,10、11的 工序簡(jiǎn)圖,工步8：粗車52mm外圓至54mm 工步9：粗車35mm外圓至37mm，長(zhǎng)93mm 工步10：粗車30mm外圓至3

17、2mm，長(zhǎng)36mm 工步11：粗車M24mm外圓至26mm，長(zhǎng)16mm,20,工序4 的 工序簡(jiǎn)圖,鉗工：在車床上修研兩端中心孔,21,工序5 工步1,2,3、4、5、6的 工序簡(jiǎn)圖,,工步1：半精車46mm外圓至46.5mm，長(zhǎng)120mm ；工步2：半精車35mm外圓至35.5mm，長(zhǎng)68mm ；工步3：半精車M24mm外圓至 ，長(zhǎng)16mm；工步4：半精車2個(gè)3mm0.5mm環(huán)槽；工步5：半精車3mml.5mm環(huán)槽；工步6：倒外角1mm45,3處。,,,22,工序5 工步713的 工序簡(jiǎn)圖,工步7：半精車35mm外圓至35.5mm,長(zhǎng)95mm；工步8：半精車30mm外圓至35.5mm長(zhǎng)3

18、8mm；工步9：半精M24mm外圓至 ,長(zhǎng)18mm；工步10：半精車44mm至尺寸，長(zhǎng)4mm；工步11：車2個(gè)3 mm0.5mm環(huán)槽；工步12：車3mml.5mm環(huán)槽；工步13：倒外角lmm45, 4處。,23,工序6 工步1,2的 工序簡(jiǎn)圖,工步1：車M24mml.5mm-6g至尺寸。調(diào)頭，雙頂尖裝夾 工步2：車M24mm1.5mm6g至尺寸。,24,工序8 工步1,2,3的 工序簡(jiǎn)圖,工步1：銑鍵槽12mm36mm，保證尺寸4141.25mm 工步2：銑鍵槽8mml6mm，保證尺寸2626.25mm 工步3：銑止動(dòng)墊圈槽6mml6mm，保證20.5mm至尺寸,25,工序9 的 工序簡(jiǎn)圖

19、,鉗工：在車床上修研兩端中心孔,26,工序10 工步18的 工序簡(jiǎn)圖,工步1：磨外圓350.008mm至尺寸；工步2：磨軸肩面I ；工步3：磨外圓300.0065mm至尺寸；工步4：磨軸肩面H , 調(diào)頭，雙頂尖裝夾；工步5：磨外圓P至尺寸；工步6：磨軸肩面G ；工步7：磨外圓N至尺寸；工步8：磨軸肩面F 。,27,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.1 典型軸類零件加工工藝過(guò)程,6.1.3 小軸,28,圖6.1.3-1 小軸零件圖,小軸類零件工藝過(guò)程制定,設(shè)定：毛坯45鋼 圓鋼型材,標(biāo)準(zhǔn)公差表,29,,一、零件結(jié)構(gòu)分析 該小軸主體部分分別是直徑為20和15的光軸，精度均為h5,須經(jīng)磨削加

20、工方可達(dá)到要求。其中，20外圓上有512的鍵槽，15上有一徑向的6通孔。 20孔軸線對(duì)15軸線有0.04的同軸度。因此，15為20的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。,小軸類零件工藝過(guò)程制定,二、加工類型 車、磨、鉆、銑、鉗,三、基準(zhǔn)選擇 （1）根據(jù)基準(zhǔn)先行原則，應(yīng)以20軸線為基準(zhǔn)車15，之后再以15軸線為基準(zhǔn)車20，均留取一定量的磨削余量。 （2）銑鍵槽和鉆孔時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇？,四、工藝路線制定 根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，分為： （1）單件小批生產(chǎn)時(shí)； （2）成批生產(chǎn)時(shí)。,30,單件小批量生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,h5,1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切2

21、0端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量) 2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。,31,h5,單件小批量生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,32,1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量) 2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。,h5,單件小批量生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,33,1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相

22、應(yīng)直徑均留出磨量) 2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。,h5,單件小批量生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,34,1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量) 2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓； 5、檢驗(yàn)。,h5,單件小批量生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,35,1、卡20，車15端面、外圓及中間部外圓，鉆中心孔；倒角、切槽。調(diào)頭，卡15外圓，切20端面，打中心孔（保證總長(zhǎng)）；且20外圓、切槽，倒角。(相應(yīng)直徑均留出磨量) 2、銑鍵槽； 3、鉆6孔； 4、磨各外圓；

23、5、檢驗(yàn)。,h5,成批生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,1、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。,36,h5,成批生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,37,1、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留

24、磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。,h5,成批生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,38,1、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。,h5,成批生產(chǎn)時(shí) 小軸的工藝過(guò)程卡,39,1、三爪卡盤卡15端，車20端面，打中心孔，并車一段20外圓（45mm，留磨量）；2、三爪裝夾20端，車15端面，保證總長(zhǎng)76

25、，打中心孔。3、三爪軟裝夾已車出的一小段20外圓（配頂尖），車20、15外圓（留磨量），切各外溝槽及倒角至尺寸（留磨量）；4、銑鍵槽；5、鉆6孔；6、磨各外圓；7、檢驗(yàn)。,40,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.2 典型盤套類零件 加工工藝過(guò)程,6.2.1 概述,41,6.2.1 概述,功用：套筒類零件是指在回轉(zhuǎn)體零件中的空心薄壁件，是機(jī)械加工中常見(jiàn)的一種零件，在各類機(jī)器中應(yīng)用很廣，主要起支承或?qū)蜃饔谩?結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：套筒類零件的結(jié)構(gòu)與尺寸隨其用途不同而異，但其結(jié)構(gòu)一般都具有以下特點(diǎn)：外圓直徑 d一般小于其長(zhǎng)度L，通常L/d<5；內(nèi)孔與外圓直徑之差較小，故壁薄易變形較小 ；內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)面的同軸

26、度要求較高；結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 分類：由于功用不同，其形狀結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差異，常見(jiàn)的有支承回轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承圈、軸套；夾具上的鉆套和導(dǎo)向套；內(nèi)燃機(jī)上的氣缸套和液壓系統(tǒng)中的液壓缸、電液伺服閥的閥套等都屬于套類零件。其大致的結(jié)構(gòu)形式如圖 6.2.1、圖6.2.2所示。,42,圖6.2.1 套筒類件的結(jié)構(gòu)形式,a）、 b）滑動(dòng)軸承 c）鉆套 d）軸承襯套 e）氣缸套 f）液壓缸,43,圖6.2.2 套筒類件技術(shù)要求標(biāo)注,技術(shù)要求：套筒類零件的外圓表面多以過(guò)盈或過(guò)渡配合與機(jī)架或箱體孔相配合起支承作用。內(nèi)孔主要起導(dǎo)向作用或支承作用，常與運(yùn)動(dòng)軸、主軸、活塞、滑閥相配合。有些套筒的端面或凸緣端面有定位或

27、承受載荷的作用。套筒類零件雖然形狀結(jié)構(gòu)不一，但仍有共同特點(diǎn)和技術(shù)要求，根據(jù)使用情況可對(duì)套筒類零件的外圓與內(nèi)孔提出如下要求。,44,技術(shù)要求（續(xù)） 1)內(nèi)孔與外圓的精度要求 外圓直徑精度通常為 IT5IT7, 表面粗糙度為Ra50.63,要求較高的可達(dá)Ra 0.04；內(nèi)孔作為套類零件支承或?qū)虻闹饕砻?，要求?nèi)孔尺寸精度一般為IT6IT7，為保證其耐磨性要求，對(duì)表面粗糙度要求較高（Ra2.50.16）。有的精密套筒及閥套的內(nèi)孔尺寸精度要求為IT4IT5，也有的套筒（如油缸、氣缸缸筒）由于與其相配的活塞上有密封圈，故對(duì)尺寸精度要求較低，一般為IT8IT9，但對(duì)表面粗糙度要求較高，Ra一般為 2

28、.51.6。 2)幾何形狀精度要求 通常將外圓與內(nèi)孔的幾何形狀精度控制在直徑公差以內(nèi)即可；對(duì)精密軸套有時(shí)控制在孔徑公差的 1/21/3 ， 甚至更加嚴(yán)格。對(duì)較長(zhǎng)套筒除圓度有要求以外，還應(yīng)有孔的圓柱度要求。為提高耐磨性，有的內(nèi)孔表面粗糙度要求為Ra1.60.1，有的高達(dá) Ra0.025。套筒類零件外圓形狀精度一般應(yīng)在外徑公差內(nèi)，表面粗糙度為Ra3.20.4。,45,技術(shù)要求（續(xù)） 3)位置精度要求 位置精度要求：主要應(yīng)根據(jù)套類零件在機(jī)器中功用和要求而定。如果內(nèi)孔的最終加工是在套筒裝配（如機(jī)座或箱體等）之后進(jìn)行時(shí)，可降低對(duì)套筒內(nèi)、外圓表面的同軸度要求；,如果內(nèi)孔的最終加工是在裝配之前進(jìn)行時(shí)

29、，則同軸度要求較高，通常同軸度為0.010.06mm。套筒端面（或凸緣端面）常用來(lái)定位或承受載荷，對(duì)端面與外圓和內(nèi)孔軸心線的垂直度要求較高，一般為 0.050.02mm 。,46,套類零件技術(shù)要求標(biāo)注項(xiàng)目,47,圖6.2.2 套筒類件技術(shù)要求標(biāo)注,48,,套類零件的毛坯制造方式的選擇與毛坯結(jié)構(gòu)尺寸、材料和生產(chǎn)批量的大小等因素有關(guān)?？讖捷^大（一般直徑大于20mm）時(shí)，常采用型材（如無(wú)縫鋼管）、帶孔的鍛件或鑄件；孔徑較?。ㄒ话阈∮?0mm）時(shí)，一般多選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；大批大量生產(chǎn)時(shí)，可采用冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)工藝，不僅節(jié)約原材料，而且生產(chǎn)率及毛坯質(zhì)量精度均可提高。 毛坯材料選

30、擇：主要取決于零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用時(shí)的工作條件。套筒類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套類零件可采用雙層金屬結(jié)構(gòu)或選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，雙層金屬結(jié)構(gòu)是應(yīng)用離心鑄造法在鋼或鑄鐵軸套的內(nèi)壁上澆注一層巴氏合金等軸承合金材料，采用這種制造方法雖增加了一些工時(shí)，但能節(jié)省有色金屬，而且又提高了軸承的使用壽命。 套筒類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了套筒類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時(shí)效及滲氮。,49,（1）盤套類零件在直徑方向上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是內(nèi)孔、外圓的中心線，因此，加工中在該方向上常用內(nèi)孔或外圓做定位基準(zhǔn)面（用來(lái)體現(xiàn)其基準(zhǔn)中心線），并通過(guò)它們互為基準(zhǔn)

31、反復(fù)加工，以提高其位置精度。當(dāng)兩端的外圓和端面相對(duì)于孔的軸線都有位置精度要求時(shí)，一般應(yīng)以孔軸線做定位基準(zhǔn)，采用心軸裝夾車削或磨削其他表面（基準(zhǔn)重合、互為基準(zhǔn)）（圖6.2.3a示） （2）在加工中粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行（先粗后精），并盡量做到“一刀活”（即體現(xiàn)工序集中原則，一次裝夾中盡可能多地加工完成孔及與其相關(guān)的表面的加工，以獲得較高的位置精度）。 （圖6.2.3b示）,圖6.2.3 盤套類零件定位基準(zhǔn)的選擇,50,1、保證位置精度的方法,（1）在一次裝夾中加工內(nèi)外圓表面及端面 當(dāng)盤套的尺寸較小時(shí)，常用長(zhǎng)棒料作為毛皮，棒料可穿入機(jī)床主軸通孔，用三爪卡盤卡住棒料外圓，在一次裝夾下加工出棒料的內(nèi)孔、

32、外圓及端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對(duì)加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下影響零件內(nèi)孔外圓同軸度及與端面垂直度的主要因素就是機(jī)床精度。圖6.2.4示,一般套筒類零件在機(jī)械加工中的主要問(wèn)題是保證內(nèi)外圓的位置精度（同軸度及軸線與端面的垂直度）和防止變形。,若工件尺寸較大，毛皮不能通過(guò)主軸同孔時(shí)，也可在備坯時(shí)將其長(zhǎng)度尺寸加大一些供裝夾使用。只是這樣較浪費(fèi)材料。,這種加工一般安排在自動(dòng)車床、轉(zhuǎn)塔車床等工序集中的機(jī)床上進(jìn)行。,圖6.2.4 一次裝夾加工工件,51,實(shí)例：1,圖6.2.5 襯套零件,右圖示為一襯套零件，其機(jī)加工工藝過(guò)程如表6.2.1所示。(單件生產(chǎn)),52,裝夾

33、方法的確定,圖6.2.6,（2）全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工孔，然后以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓表面 用這種方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滾壓孔等工藝方案，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可以解決鏜孔和磨孔時(shí)因鏜桿、砂輪桿剛性差而引起的加工誤差。當(dāng)以孔為基準(zhǔn)加工套筒的外圓時(shí)，常用剛度較好的小錐度心軸安裝工件。小錐度心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，心軸用兩頂尖孔安裝，其安裝誤差很小，因此，可以獲得較高的位置精度。,圖6.2.7,53,圖6.2.8為常見(jiàn)的心軸結(jié)構(gòu)。,圖6.2.8,,使用心軸注意事項(xiàng)： 、外圓直徑與內(nèi)孔直徑相差懸殊，或內(nèi)孔尺寸過(guò)小的不適宜用心軸裝夾； 、內(nèi)孔長(zhǎng)度過(guò)短的，即內(nèi)孔長(zhǎng)度不足工件長(zhǎng)度2/3

34、的也不適宜用心軸裝夾。 以上兩類零件可采用外圓為基準(zhǔn)的裝夾方法。 、當(dāng)工件孔精度較低或工件較長(zhǎng)時(shí)，可在兩端孔口各加工出一段 的錐面，用兩個(gè)頂尖對(duì)頂定位。,54,實(shí)例：2,圖6.2.7所示軸套零件。 其加工工藝過(guò)程見(jiàn)表6.2.2。（成批生產(chǎn)）,圖6.2.7,表6.2.2 軸承零件的機(jī)加工工藝過(guò)程,55,裝夾方法的確定,（3）全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工外圓，然后以外圓表面為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)孔 這種定位方案，若用一般的三爪卡盤定位夾緊一樣，因卡盤的偏心誤差較大，會(huì)降低工件的同軸度。故須采用定心精度較高的夾具，以保證工件獲得較高的同軸度。一般采用軟卡爪裝夾工件(由于軟卡爪是按照共建直徑大小車制

35、的，三爪的旋轉(zhuǎn)中心與主軸軸心一致，故能保證工件的位置精度)。圖6.2.8是軟卡爪的典型結(jié)構(gòu)。 工件較長(zhǎng)時(shí)采用“ 一夾一托” 法。如較長(zhǎng)的套筒一般多采用這種方法。,圖6.2.8,56,軟卡爪通常是在舊的廢棄的硬卡爪上焊接一塊碳鋼而得，制作方便，且可反復(fù)焊接使用，但定位精度比心軸差，徑向誤差約0.030.06mm，軸向誤差約0.020.04mm。 四爪單動(dòng)卡盤的加緊力較大，當(dāng)夾持長(zhǎng)度較短需要較大的夾緊力或工件內(nèi)、外圓位置精度要求較高需打表找正時(shí)，均可選用四爪卡盤，但較費(fèi)時(shí)。,57,2、防止變形的方法,（1）減少夾緊力對(duì)變形的影響 夾緊力不宜集中于工件的某一部分，應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減

36、小其單位面積所受壓力，從而減小變形。如工件外圓夾緊時(shí)，可以使用軟卡盤夾緊，用來(lái)增加工件的寬度和長(zhǎng)度(如圖6.2.9示)，同時(shí)軟卡盤應(yīng)采用自鏜的措施，以減少安裝誤差，提高加工精度。,薄壁套筒在加工過(guò)程中，往往由于加緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形，致使加工精度降低。需要熱處理的薄壁套筒，如果熱處理工序安排不當(dāng)，也會(huì)造成不可校正的變形。防止薄壁套筒的變形，可采取如下措施：,58,圖6.2.9 用軟卡盤夾緊工件,圖6.2.10 用開(kāi)縫套筒裝夾薄工件,圖6.2.9是采用開(kāi)縫套筒裝夾薄壁工件，由于開(kāi)縫套筒與工件接觸面積達(dá)，夾緊力均勻分布在工件外圓上，不易產(chǎn)生變形。當(dāng)薄壁套筒以孔為定位基準(zhǔn)時(shí)，宜采用可

37、漲心軸。, 采用軸向夾緊工件的夾具。圖6.2.10示，由于工件靠螺母端面沿軸向夾緊，故其夾緊力產(chǎn)生的徑向分力極小。,圖6.2.11 軸向夾緊工件,59,裝夾方法的確定, 在工件上做出加強(qiáng)剛性的輔助凸邊加工時(shí)采用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊(圖6.2.11示)。當(dāng)加工結(jié)束時(shí)，將凸邊切去。,圖6.2.12 輔助凸邊的作用,（2）減少切削力對(duì)變形的影響 常用方法有以下幾種：, 減小徑向力，通?？山柚龃蟮毒叩闹髌莵?lái)達(dá)到。 內(nèi)外表面同時(shí)加工，使徑向切削力相互抵銷。見(jiàn)圖6.2.11示。 粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行，使粗加工時(shí)產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正。,（3）減少熱變形引起的加工誤差 應(yīng)在粗、精加工之間留有

38、足夠的冷卻時(shí)間，并在加工時(shí)注入足夠的切削液。另外，熱處理工序應(yīng)安排在精加工之前，以便使熱處理產(chǎn)生的誤差得以在精加工時(shí)給于消除。,60,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.2 典型盤套類零件 加工工藝過(guò)程,6.2.2 接盤,61,,圖6.2.13所示是法蘭盤的零件圖。從其技術(shù)要求中可以看出，加工中關(guān)鍵是要保證55外圓表面對(duì)35孔基準(zhǔn)軸線的同軸度以及兩端面相對(duì)基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)要求。由于各表面粗糙度Ra值均在1.6以上,故可在車床上加工，然后再加工小孔與槽。其工藝過(guò)程見(jiàn)表6.2.3。此工藝過(guò)程既使粗、精加工分開(kāi),又較好地保證了加工精度。 零件數(shù)量：10,62,法蘭盤零件圖,63,技術(shù)要求：

39、1.材料：45鋼 2.熱處理：調(diào)質(zhì)220240 3.批量：10,表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程,64,表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程(續(xù)1),,,65,表6.2.3 小批量生產(chǎn)法蘭盤零件工藝過(guò)程(續(xù)2),66,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.3 典型箱體類零件 加工工藝過(guò)程,6.3.1 概述,67,6.3.1 概述,功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它將機(jī)器或箱體部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝聯(lián)在一起，按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量，不但直接影響箱體的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響機(jī)器的工作精度、使用性能和

40、壽命。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：圖6.3.1-1是幾種常見(jiàn)箱體零件的簡(jiǎn)圖。由圖可見(jiàn)，各種箱體零件盡管形狀各異、尺寸不一，但其結(jié)構(gòu)均有以下的主要特點(diǎn)： 1）形狀復(fù)雜 箱體通常作為裝配的基礎(chǔ)件，在它上面安裝的零件或部件愈多，箱體的形狀愈復(fù)雜，因?yàn)榘惭b時(shí)要有定位面、定位孔，還要有固定用的螺釘孔等；為了支撐零部件，需要有足夠的剛度，采用較復(fù)雜的截面形狀和加強(qiáng)筋等；為了儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，需要具有一定形狀的空腔，還要有觀察孔、放油孔等；考慮吊裝搬運(yùn)，還必需做出吊鉤、凸耳等。 2）體積較大 箱體內(nèi)要安裝和容納有關(guān)的零部件，因此必然要求箱體有足夠大的體積。例如，大型減速器箱體長(zhǎng)達(dá)46m、寬約34m。 3）壁薄容易變形 箱體體

41、積大，形狀復(fù)雜，又要求減少質(zhì)量，所以大都設(shè)計(jì)成腔形薄壁結(jié)構(gòu)。但是在鑄造、焊接和切削加工過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，引起箱體變形。即使在搬運(yùn)過(guò)程中，由于方法不當(dāng)也容易引起箱體變形。,68,圖6.3.1-1 幾種常見(jiàn)的箱體結(jié)構(gòu)圖,69,4）有精度要求較高的孔和平面 這些孔大都是軸承的支承孔，平面大都是裝配的基準(zhǔn)面，它們?cè)诔叽缇?、表面粗糙度、形狀和位置精度等方面都有較高要求。其加工精度將直接影響箱體的裝配精度及使用性能。 因此，一般說(shuō)來(lái)，箱體不僅需要加工的部位較多，而且加工難度也較大。統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床廠用在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品的15%20%。,圖6.3.1-2為某車床主軸

42、箱簡(jiǎn)圖，現(xiàn)以它為例，可歸納為以下5 項(xiàng)精度要求： 1）孔徑精度 孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良?？讖竭^(guò)大，配合過(guò)松，使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低了支承剛度，易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑過(guò)小，會(huì)使配合過(guò)緊，軸承將因外圈變形而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也使軸承外圈變形而引起主軸徑向跳動(dòng)。因此，對(duì)孔的精度要求是較高的。主軸孔的尺寸公差等級(jí)為IT6 ，其余孔為IT6IT7?？椎膸缀涡螤罹任醋饕?guī)定，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)。 2）孔與孔的位置精度 同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，也加劇了

43、軸承磨損。孔系之間的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。一般同軸上各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。,70,,圖6.3.1-2 車床主軸箱簡(jiǎn)圖,71,,76,,77,70,3）孔和平面的位置精度 一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求。這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通過(guò)刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對(duì)安裝基面的平行度公差。在垂直和水平2個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。 4）主要平面的精度 裝配基面的平面度影響主軸箱與床身聯(lián)接時(shí)的接觸剛度，加工過(guò)程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面(豎立面)必須平直，用涂色法檢查接觸面積或單位面積上的接觸點(diǎn)數(shù)來(lái)

44、衡量平面度的大小。頂面的平面度要求是為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油泄出。在大批大量生產(chǎn)中將其頂面用作定位基面加工孔時(shí)，對(duì)它的平面度的要求還要提高。一般箱體主要平面的平面度為0.10.03mm。各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面的垂直度0.1/300。 5）表面粗糙度 重要孔和主要平面的粗糙度會(huì)影響聯(lián)接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來(lái)評(píng)價(jià)。一般主軸孔R(shí)a值為0.4m ，其它各縱向孔R(shí)a值為1.6m ，孔的內(nèi)端面Ra值為3.2m，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面Ra值為0.63m2.5m，其它平面的Ra值為2.5m10m。,72,,材料：箱體零件有復(fù)雜的內(nèi)腔，應(yīng)選用易于成型的材料和制造方法。鑄鐵

45、容易成型、切削性能好、價(jià)格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性。因此，箱體零件的材料大都選用HT200HT400的各種牌號(hào)的灰鑄鐵。最常用的材料是HT200，而對(duì)于較精密的箱體零件（如坐標(biāo)鏜床主軸箱）則選用耐磨鑄鐵。 毛坯：某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體零件或小批量、單件生產(chǎn)的箱體零件，為了縮短毛坯制造周期和降低成本，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。某些大負(fù)荷的箱體零件有時(shí)也根據(jù)設(shè)計(jì)需要，采用鑄鋼件毛坯。在特定條件下，為了減輕質(zhì)量，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金制做箱體毛坯，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)箱體等。 鑄件毛坯的精度和加工余量是根據(jù)生產(chǎn)批量而定的。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)，一般采用木模手工造型。這種毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量

46、一般為712mm，孔在半徑上的余量為814mm。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型。此時(shí)毛坯的精度較高，加工余量可適當(dāng)減低，則平面余量為510mm，孔在半徑上的余量為712mm 。為了減少加工余量，對(duì)于單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔和成批生產(chǎn)大于30mm 的孔，一般都要在毛坯上鑄出預(yù)孔。另外，在毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生；應(yīng)使箱體零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。,73,熱處理：是箱體零件加工過(guò)程中一個(gè)十分重要的工序，需合理安排。由于箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，在鑄造之后

47、必須安排人工時(shí)效處理。人工時(shí)效的工藝規(guī)范為：加熱到500550，保溫46h，冷卻速度小于或等于30/h，出爐溫度小于或等于200。 普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排一次人工時(shí)效處理。對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排一次人工時(shí)效處理，以消除粗加工所造成的殘余應(yīng)力。有些精度要求不高的箱體零件毛坯，有時(shí)不專門安排時(shí)效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時(shí)間，使之得到自然時(shí)效。 箱體零件人工時(shí)效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動(dòng)時(shí)效來(lái)達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。,74,箱體零件主要是由平面和孔構(gòu)成的，這就決定了箱體零件的加工特點(diǎn)：平面加工和孔加工。其加工方法和工藝

48、路線常有： 平面加工： 粗刨精刨；粗刨半精刨磨削；粗銑精銑或粗銑磨削（可分粗磨和精磨）。其中刨削生產(chǎn)率低，多用于中小批生產(chǎn)。銑削生產(chǎn)率比刨削高，多用于中批以上生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用組合銑和組合磨的方法來(lái)對(duì)箱體零件各平面進(jìn)行多刃、多面同時(shí)銑削或磨削。 軸孔加工： 粗鏜（擴(kuò)）精鏜（鉸）；粗鏜（鉆、擴(kuò)）半精鏜（粗鉸）精鏜（精鉸）。對(duì)于精度在IT6，表面粗糙度Ra值小于1.25m的高精度軸孔（如主軸孔）則還需進(jìn)行精細(xì)鏜或珩磨、研磨等光整加工。對(duì)于箱體零件上的孔系加工，當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可在組合機(jī)床上采用多軸、多面、多工位和復(fù)合刀具等方法來(lái)提高生產(chǎn)率。,75,（一）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)

49、，應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)： （1）在保證各加工面均有余量的前提下，應(yīng)使重要孔的加工余量均勻，孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當(dāng)?shù)谋诤瘢?（2）裝入箱體內(nèi)的回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、軸套等）應(yīng)與箱壁有足夠的間隙； （3）注意保持箱體必要的外形。此外，還應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。 為滿足上述要求，通常選用箱體上重要孔的毛坯孔作為粗基準(zhǔn)。如圖6.3.1-2中，在大批量生產(chǎn)中以孔和孔作為粗基準(zhǔn)。由于鑄造箱體毛坯時(shí)，形成主軸孔、其它支承孔及箱體內(nèi)壁的型芯是裝成一個(gè)整體放入的，它們之間有較高的相互位置精度，因此不僅可以較好地保證軸孔和其它支承孔的加工余量均勻，而且還能較好地保證各孔的軸線與箱體不加工內(nèi)壁的相互位置，

50、避免裝入箱體內(nèi)的齒輪、軸套等旋轉(zhuǎn)零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。 （二）精基準(zhǔn)的選擇 為了保證箱體零件上孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，箱體零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。,76,（1）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（一面兩孔） 在多數(shù)情況下箱體零件都是利用其底面（或頂面）及其上的兩個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，來(lái)加工其它的平面和孔系，以避免由于基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的累積誤差。圖6.3.1-2所示箱體零件，在大批量生產(chǎn)中常以頂面及其上兩定位孔作為精基準(zhǔn)。,（2）基準(zhǔn)重合原則（三面定位） 箱體零件的裝配基準(zhǔn)一般為平面，而它們又往往是箱體上其它要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為

51、定位精基準(zhǔn)，就避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體上各主要表面的位置精度。,由分析可知，這兩種定位方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件合理確定。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，盡可能使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。而大批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先考慮的是如何穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，由此而產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差通過(guò)工藝措施解決，如提高工件定位面精度和夾具精度等。,箱體零件精基準(zhǔn)選擇原則,77,圖6.3.1-3 分離式箱體結(jié)構(gòu),箱體零件定位基準(zhǔn)選擇（實(shí)例）,78,（1）粗基準(zhǔn)選擇 分離式箱體最先加工的是箱蓋和箱座的對(duì)合面。分離式箱體一般不能以軸承孔的毛坯面作為粗基準(zhǔn)，而是以凸緣不加工面為粗基準(zhǔn)，即箱

52、蓋以凸緣A面，底面以凸緣B面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面凸緣厚薄均勻，減少箱體合裝時(shí)對(duì)合面的變形。,（2）精基準(zhǔn)選擇 分離式箱體的對(duì)合面與底面（裝配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應(yīng)在對(duì)合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項(xiàng)要求，加工底座的對(duì)合面時(shí)，應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)，使對(duì)合面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；箱體合裝后加工軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，并與底面上的兩定位孔組成典型的“一面兩孔”定位方式。這樣，軸承孔的加工，其定位基準(zhǔn)既符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一“原則，又符合“基準(zhǔn)重合“原則，有利于保證軸承孔與對(duì)合面的重合及與裝配基面的尺寸精度和平行度。,

53、箱體零件定位基準(zhǔn)選擇（實(shí)例）,79,第六章 典型零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例,6.3 典型箱體類零件 加工工藝過(guò)程,6.3.2 主軸箱箱體,80,81,1、零件結(jié)構(gòu)分析,2、零件技術(shù)要求分析,3、零件工藝過(guò)程分析,主軸箱箱體工藝過(guò)程分析,小批量生產(chǎn)時(shí)工藝過(guò)程分析,大批量生產(chǎn)時(shí)工藝過(guò)程分析,,82,主軸箱 小批量 生產(chǎn)工藝過(guò)程,83,主軸箱 大批量 生產(chǎn)工藝過(guò)程,84,,普通車床主軸結(jié)構(gòu)圖,6,5,7,該軸承套屬于短套筒，材料為錫青銅。其主要技術(shù)要求為：34js7外圓對(duì)22H7孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01mm；左端面對(duì)22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級(jí)精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級(jí)，采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)椋恒@孔車孔鉸孔。,軸承套的技術(shù)條件分析,由于外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向圓跳動(dòng)要求在0.01mm內(nèi)，用軟卡爪裝夾無(wú)法保證。因此精車外圓時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，使軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可使加工基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)一致，容易達(dá)到圖紙要求。 車鉸內(nèi)孔時(shí)，應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01mm以內(nèi)。,本章學(xué)習(xí)結(jié)束,