典型零件加工工藝DOC

1、箱體類零件加工工藝箱體零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，軸、軸承、齒輪等有關(guān)零件按規(guī)定的技術(shù)要求裝配到箱體上，連接成部件或機器，使其按規(guī)定的要求工作，因此箱體零件的加工質(zhì)量不僅影響機器的裝配精度和運動精度，而且影響機器的工作精度、使用性能和壽命。下面以圖1所示齒輪減速箱體零件的加工為例討論箱體類零件的工藝過程。圖1某車床主軸箱體簡圖箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求分析圖3所示零件為某車床主軸箱體類零件，屬于中批生產(chǎn)，零件的材料為HT200鑄鐵。一般來說，箱體零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，內(nèi)部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。對箱體類零件的技術(shù)要求分析，應(yīng)針對平面和孔的技術(shù)要求進行分析。1平面的精度要求 箱體零件的

2、設(shè)計基準一般為平面，本箱體各孔系和平面的設(shè)計基準為G面、H面和P面，其中G面和H面還是箱體的裝配基準，因此它有較高的平面度和較小表面粗糙度要求。2孔系的技術(shù)要求箱體上有孔間距和同軸度要求的一系列孔，稱為孔系。為保證箱體孔與軸承外圈配合及軸的回轉(zhuǎn)精度，孔的尺寸精度為IT7，孔的幾何形狀誤差控制在尺寸公差范圍之內(nèi)。為保證齒輪嚙合精度，孔軸線間的尺寸精度、孔軸線間的平行度、同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線的垂直度誤差，均應(yīng)有較高的要求。3孔與平面間的位置精度 箱體上主要孔與箱體安裝基面之間應(yīng)規(guī)定平行度要求。本箱體零件主軸孔中心線對裝配基面（G、H面）的平行度誤差為0.04mm。4表面粗糙度

3、重要孔和主要表面的粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，本箱體零件主要孔表面粗糙度為0.8m，裝配基面表面粗糙度為1.6m。箱體類零件的材料及毛坯箱體零件的材料常用鑄鐵，這是因為鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低，且吸振性和耐磨性較好。根據(jù)需要可選用HT150350，常用HT200。在單件小批量生產(chǎn)情況下，為縮短生產(chǎn)周期，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。某些大負荷的箱體有時采用鑄鋼件。在特定條件下，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金材料。鑄鐵毛坯在單件小批生產(chǎn)時，一般采用木模手工造型，毛坯精度較低，余量大；在大批量生產(chǎn)時，通常采用金屬模機器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當減小。單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔，

4、成批生產(chǎn)大于30mm的孔，一般都鑄出預(yù)孔，以減少加工余量。鋁合金箱體常用壓鑄制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必經(jīng)切削加即可使用。箱體類零件的加工工藝過程箱體零件的主要加工表面是孔系和裝配基準面。如何保證這些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之間及孔與裝配基準面之間的距離尺寸精度和相互位置精度，是箱體零件加工的主要工藝問題。箱體零件的典型加工路線為：平面加工孔系加工次要面（緊固孔等）加工。圖1車床主軸箱體零件，其生產(chǎn)類型為中小批生產(chǎn)；材料為HT200；毛坯為鑄件。該箱體的加工工藝路線如表1。表1車床主軸箱體零件的加工工藝過程箱體類零件的加工工藝過程分析一、主要表面的加工方法選擇箱體的主要加

5、工表面有平面和軸承支承孔。箱體平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和銑削，也可采用車削。當生產(chǎn)批量較大時，可采用各種組合銑床對箱體各平面進行多刀、多面同時銑削；尺寸較大的箱體，也可在多軸龍門銑床上進行組合銑削，可有效提高箱體平面加工的生產(chǎn)率。箱體平面的精加工，單件小批量生產(chǎn)時，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般多用精刨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工刮研；當生產(chǎn)批量大而精度又較高時，多采用磨削。為提高生產(chǎn)效率和平面間的位置精度，可采用專用磨床進行組合磨削等。 箱體上公差等級為IT 7級精度的軸承支承孔，一般需要經(jīng)過34次加工?？刹捎脭U一粗鉸一精鉸，或采用粗鏜半精鏜一精鏜的工藝方案進行加工(若未鑄出預(yù)孔應(yīng)先鉆孔

6、）。以上兩種工藝方案，表面粗糙度值可達Ra0. 81. 6m。鉸的方案用于加工直徑較小的孔，鏜的方案用于加工直徑較大的孔。當孔的加工精度超過IT 6級，表面粗糙度值Ra小于0. 4m時，還應(yīng)增加一道精密加工工序，常用的方法有精細鏜、滾壓、珩磨、浮動鏜等。二、箱體加工定位基準的選擇1粗基準的選擇 粗基準的選擇對零件主要有兩個方面影響，即影響零件上加工表面與不加工表面的位置和加工表面的余量分配。為了滿足上述要求，一般宜選箱體的重要孔的毛坯孔作粗基準。本箱體零件就是宜主軸孔和距主軸孔較遠的軸孔作為粗基準。本箱體不加工面中，內(nèi)壁面與加工面（軸孔）間位置關(guān)系重要，因為箱體中的大齒輪與不加工內(nèi)壁間隙很小，

7、若是加工出的軸承孔與內(nèi)壁有較大的位置誤差，會使大齒輪與內(nèi)壁相碰。從這一點出發(fā)，應(yīng)選擇內(nèi)壁為粗基準，但是夾具的定位結(jié)構(gòu)不易實現(xiàn)以內(nèi)壁定位。由于鑄造時內(nèi)壁和軸孔是同一個型心澆鑄的，以軸孔為粗基準可同時滿足上述兩方的要求，因此實際生產(chǎn)中，一般以軸孔為粗基準。2精基準的選擇 選擇精基準主要是應(yīng)能保證加工精度，所以一般優(yōu)先考慮基準重合原則和基準同一原則，本零件的各孔系和平面的設(shè)計基準和裝配基準為為G、H面和P蓋，因此可采用G、H面和P三面作精基準定位。三、箱體加工順序的安排箱體機械加工順序的安排一般應(yīng)遵循以下原則：1先面后孔的原則 箱體加工順序的一般規(guī)律是先加工平面，后加工孔。先加工平面，可以為孔加工提

8、供可靠的定位基準，再以平面為精基準定位加工孔。平面的面積大，以平面定位加工孔的夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，反之則夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位也不可靠。由于箱體上的孔分布在平面上，先加工平面可以去除鑄件毛坯表面的凹凸不平、夾砂等缺陷，對孔加工有利，如可減小鉆頭的歪斜、防止刀具崩刃，同時對刀調(diào)整也方便。2先主后次的原則 箱體上用于緊固的螺孔、小孔等可視為次要表面，因為這些次要孔往往需要依據(jù)主要表面（軸孔）定位，所以這些螺孔的加工應(yīng)在軸孔加工后進行。對于次要孔與主要孔相交的孔系，必須先完成主要孔的精加工，再加工次要孔，否則會使主要孔的精加工產(chǎn)生斷續(xù)切削、振動，影響主要孔的加工質(zhì)量。3孔系的數(shù)控加工由于箱體零件具有加工

9、表面多，加工的孔系的精度高，加工量大的特點，生產(chǎn)中常使用高效自動化的加工方法。過去在大批、大量生產(chǎn)中，主要采用組合機床和加工自動線，現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)，如加工中心、柔性制造系統(tǒng)等已逐步應(yīng)用于各種不同的批量的生產(chǎn)中。車床主軸箱體的孔系也可選擇在臥式加工中心上加工，加工中心的自動換刀系統(tǒng)，使得一次裝夾可完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工，減少了裝夾次數(shù)，實行工序集中的原則，提高了生產(chǎn)率。齒輪知識介紹齒輪簡介齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件，它在機械傳動及整個機械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛?，F(xiàn)代齒輪技術(shù)已達到：齒輪模數(shù)0.004100毫米；齒輪直徑由1毫米150米；傳遞功率可達上十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達幾十萬轉(zhuǎn)

10、/分；最高的圓周速度達300米/秒。 齒輪在傳動中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。公元前三百多年，古希臘哲學家亞里士多德在機械問題中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運動的問題。中國古代發(fā)明的指南車中已應(yīng)用了整套的輪系。不過，古代的齒輪是用木料制造或用金屬鑄成的，只能傳遞軸間的回轉(zhuǎn)運動，不能保證傳動的平穩(wěn)性，齒輪的承載能力也很小。 19世紀出現(xiàn)的滾齒機和插齒機，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年，普福特為滾齒機裝上差動裝置，能在滾齒機上加工出斜齒輪，從此滾齒機滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢，漸開線齒輪成為應(yīng)用最廣的齒輪。齒輪種類齒輪應(yīng)用廣泛，種類很多。按齒廓曲線可分為漸開線齒輪、擺線

11、齒輪、圓弧齒輪等。按外形可分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪等；按輪齒所在的表面可分為外齒輪和內(nèi)齒輪；按齒線形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等。按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。按齒面硬度可分為軟齒面和硬齒面兩種。齒輪圖示：齒輪材料制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低，常用于尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動中；球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪；塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。齒輪加工設(shè)備按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機床可分為兩大類：

12、1.圓柱齒輪加工機床（1）滾齒機，（2）插齒機，（3）車齒機等。 2.錐齒輪加工機床（1）加工直齒錐齒輪：刨齒機、銑齒機、拉齒機。（2）加工弧齒錐齒輪：銑齒機。（3）加工齒線形狀為延伸漸開線：錐齒輪銑齒機。（4) 精加工齒輪齒面：珩齒機、剃齒機和磨齒機。設(shè)備特點：(1)滾齒機滾齒：可以加工8模數(shù)以下的斜齒(2)銑床銑齒：可以加工直齒條 (3)插床插齒：可以加工內(nèi)齒 (4)冷打機打齒：可以無屑加工 (5)刨齒機刨齒：可以加工16模數(shù)大齒輪(6)精密鑄齒：可以大批量加工廉價小齒輪 (7)磨齒機磨齒：可以加工精密母機上的齒輪 (8)壓鑄機鑄齒：多數(shù)加工有色金屬齒輪 (9)剃齒機：是一種齒輪精加工用的

13、金屬切削機床典型齒輪加工工藝齒輪加工工藝路線序號工序名稱技術(shù)內(nèi)容1下料 2毛坯制造鍛造：（1）自由鍛造：用于品種多，單件小批量生產(chǎn)（2）模鍛：主要用于大批量生產(chǎn)；鑄造：用于鑄鐵齒輪毛坯生產(chǎn)3齒坯加工軸類齒坯加工：（1）銑兩端面（2）打兩中心孔（3）精車頸、外圓、圓錐和端面（4）磨工藝軸頸和定位端面盤類齒輪加工：（1）車端面，鏜內(nèi)孔，粗精加工分兩道工完成（2）車端面，鏜內(nèi)孔，粗精加工在一次裝夾中完成（3）拉內(nèi)孔，車端面和外圓工藝4加工花鍵、鍵槽、螺紋等根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)備情況和精度要求，可以靈活采用多種組合方案；根據(jù)不同精度要求選擇相應(yīng)的加工方法，如拉、插、車、磨等。5齒形粗加工和半精加工根據(jù)精度

14、要求，從整體毛坯上切出齒槽，有時在槽側(cè)留出適當?shù)木庸び嗔俊A柱齒輪：成形銑削、滾齒、插齒等；直齒圓錐齒輪：成形銑削、精鍛、粗拉齒、刨齒等曲線齒錐齒輪：精鍛，專用粗切機銑齒等6齒形精加工（熱處理前）圓柱齒輪：滾、插、剃、擠直齒圓錐齒輪：刨齒、雙刀盤銑齒、圓拉法拉齒曲線齒錐齒輪：銑齒7齒端倒角去毛刺換檔齒輪：齒端按一定要求修整成一定形狀一般齒輪：去掉齒兩邊銳邊、毛刺8齒輪幾何精度檢驗不要求熱處理的齒輪，本工序為終檢，否則為中間檢驗9熱處理根據(jù)材料不同，要求不同而異，常用：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、高頻淬火10安裝基準面的精加工軸類齒輪：精磨各安裝軸頸和定位端面，修整中心孔盤類齒輪：精磨內(nèi)孔及定位端面本工序

15、多用于分度圓或分度圓錐作定位基準11齒形加工（熱處理后）根據(jù)齒輪的精度要求、生產(chǎn)批量和尺寸形狀選擇加工方法磨齒：用于精度要求較高的圓柱、圓錐齒輪，生產(chǎn)效率低王行 齒：用于降低表面粗糙度，降低噪聲，生產(chǎn)效率很高，主要用于大批量生產(chǎn)研齒：用于曲線齒錐齒輪，可降低表面粗糙度，降低噪聲及改善接觸區(qū)12強力噴丸提高齒輪的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度13磷化處理為減小齒面間的摩擦，齒面最好進行磷化處理作用：降低摩擦系數(shù)；在高載荷下防止擦面膠合14清理齒面去除齒面的毛刺、污物15成品齒輪的配對檢驗或最終檢驗圓柱齒輪：按圖紙要求檢驗其幾何精度、接觸區(qū)、噪聲圓錐齒輪：在滾動檢驗機上配對，檢驗接觸區(qū)位置、大小和形狀

16、，并檢驗噪聲，按配對齒輪打上標記，以便成對裝配使用16防銹和包裝入庫 齒輪加工工藝分析（圓柱齒輪為例）圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。 編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個階段： 1)齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件； 2)粗加工：切除較多的余量； 3)半精加工：車、滾、插齒； 4)熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等 5)精加工：精修基準、精加工齒形 1、基準的選擇 對于齒輪加工基準的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸

17、齒輪主要采用頂點孔定位；對于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。 （1）以內(nèi)孔和端面定位 這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為軸向定位基準，并對著端面夾緊。這樣可使定位基準、設(shè)計基準、裝配基準和測量基準重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對于夾具的制造精度要求較高。 （2）以外圓和端面定位 當工件和加劇心軸的配合間隙較大時，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時對齒

18、坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。 綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應(yīng)滿足以下要求： 1)應(yīng)選擇基準重合、統(tǒng)一的定位方式； 2)內(nèi)孔定位時，配合間隙應(yīng)近可能減少； 3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求。 2、齒輪毛坯的加工 齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的地位。因為齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比例較大，無論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。 在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側(cè)間

19、隙時，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的。齒頂圓精度太低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過程中應(yīng)注意以下三個問題： 1)當以齒頂圓作為測量基準時，應(yīng)嚴格控制齒頂圓的尺寸精度； 2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度； 3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙； 3、齒形及齒端加工 齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。 齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時容易進入嚙合狀

20、態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。倒圓時，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動，加工完一個齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個齒的齒端。 齒端加工必須在淬火之前進行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。 4、輪加工過程中的熱處理要求 在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理。軸類零件加工工藝軸類零件是機器中的常見零件，也是重要零件，其主要功用是用于支承傳動零部件（如齒輪、帶輪等），并傳遞扭矩。軸的基本結(jié)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)體組成，其主要加工表面有內(nèi)、外圓柱面、圓錐面，

21、螺紋，花鍵，橫向孔，溝槽等。軸類零件的技術(shù)要求主要有以下幾個方面：（l）直徑精度和幾何形狀精度 軸上支承軸頸和配合軸頸是軸的重要表面，其直徑精度通常為IT5IT9級，形狀精度（圓度、圓柱度）控制在直徑公差之內(nèi)，形狀精度要求較高時，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。（2）相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動件的軸頸）對于支承軸頸的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸，配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動一般為0.010.03mm，高精度軸為0.0010 . 005mm。此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面間的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。（3）表面粗糙度 根據(jù)機器精密程度

22、的高低，運轉(zhuǎn)速度的大小，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。支承軸頸的表面粗糙度Ra值一般為0.160. 63m，配合軸頸Ra值為0.632.5m。各類機床主軸是一種典型的軸類零件，圖1所示為車床主軸簡圖。下面以該車床主軸加工為例，分析軸類零件的工藝過程。圖1 車床主軸簡圖主軸的主要技術(shù)要求分析1支承軸頸的技術(shù)要求一般軸類零件的裝配基準是支承軸頸，軸上的各精密表面也均以其支承軸頸為設(shè)計基準，因此軸件上支承軸頸的精度最為重要，它的精度將直接影響軸的回轉(zhuǎn)精度。由圖1見本主軸有三處支承軸頸表面，（前后帶錐度的、面為主要支承，中間為輔助支承）其圓度和同軸度（用跳動指標限制）均有較高的精度要求。2螺紋的技術(shù)

23、要求主軸螺紋用于裝配螺母，該螺母是調(diào)整安裝在軸頸上的滾動軸承間隙用的，如果螺母端面相對于軸頸軸線傾斜，會使軸承內(nèi)圈因受力而傾斜，軸承內(nèi)圈歪斜將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。所以主軸螺紋的牙形要正，與螺母的間隙要小。必須控制螺母端面的跳動，使其在調(diào)整軸承間隙的微量移動中，對軸承內(nèi)圈的壓力方向正。3前端錐孔的技術(shù)要求主軸錐孔是用于安裝頂尖或工具的莫氏錐炳，錐孔的軸線必須與支承軸頸的軸線同軸，否則影響頂尖或工具錐炳的安裝精度，加工時使工件產(chǎn)生定位誤差。4前端短圓錐和端面的技術(shù)要求主軸的前端圓錐和端面是安裝卡盤的定位面，為保證安裝卡盤的定位精度其圓錐面必須與軸頸同軸，端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)軸線垂直。5其它配合表面

24、的技術(shù)要求如對軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要求是：對、軸頸連線的圓跳動公差為0.015mm，以保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，減少噪音。上述的（1）、（2）項技術(shù)要求影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，而（3）、（4）項技術(shù)要求影響主軸作為裝配基準時的定位精度，而第（5）項技術(shù)要求影響工作噪音，這些表面的技術(shù)要求是主軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問題。綜上所述，對軸類零件，可以從回轉(zhuǎn)精度、定位精度、工作噪音這三個方面分析其技術(shù)要求。主軸的材料、毛坯和熱處理1主軸材料和熱處理的選擇。一般軸類零件常用材料為45鋼，并根據(jù)需要進行正火、退火、調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理以獲得一定的強度、硬度、韌性和耐磨性。對于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40C

25、r等牌號的合金結(jié)構(gòu)鋼，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，使其淬火層硬度均勻且具有較高的綜合力學性能。精度較高的軸還可使用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，它們經(jīng)調(diào)質(zhì)和局部淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性。在高速重載條件下工作的軸，可以選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等滲碳鋼，經(jīng)滲碳淬火后，表面具有很高的硬度，而心部強度和沖擊韌性好。在實際應(yīng)用中可以根據(jù)軸的用途選用其材料。如車床主軸屬一般軸類零件，材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局部高頻淬火。2主軸的毛坯。軸類毛坯一般使用鍛件和圓鋼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸件（如曲軸）可使用鑄件。光軸和直徑相差不大的階梯軸一般以圓鋼為主。外

26、圓直徑相差較大的階梯軸或重要的軸宜選用鍛件毛坯，此時采用鍛件毛坯可減少切削加工量，又可以改善材料的力學性能。主軸屬于重要的且直徑相差大的零件，所以通常采用鍛件毛坯。主軸加工的工藝過程一般軸類零件加工簡要的典型工藝路線是：毛坯及其熱處理軸件預(yù)加工車削外圓銑鍵槽等最終熱處理磨削。根據(jù)車床主軸如圖1所示，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)；材料為45鋼；毛坯為模鍛件。該主軸的加工工藝路線如表1。表1 車床主軸加工工藝過程主軸加工工藝過程分析1定位基準的選擇在一般軸類零件加工中，最常用的定位基準是兩端中心孔。因為軸上各表面的設(shè)計基準一般都是軸的中心線，所以用中心孔定位符合基準重合原則。同時以中心孔定位可以加工多處外

27、圓和端面，便于在不同的工序中都使用中心孔定位，這也符合基準統(tǒng)一原則。當加工表面位于軸線上時，就不能用中心孔定位，此時宜用外圓定位，例如表1中的第10序鉆主軸上的通孔，就是采用以外圓定位方法，軸的一端用卡盤夾外圓，另一端用中心架架外圓，即夾一頭，架一頭。作為定位基準的外圓面應(yīng)為設(shè)計基準的支承軸頸，以符合基準重合原則。如上述工藝過程中的17和23序所用的定位面。 此外，粗加工外圓時為提高工件的剛度，采取用三爪卡盤夾一端（外圓），用頂尖頂一端（中心孔）的定位方式，如上述工藝過程的6、8、9序中所用的定位方式。由于主軸軸線上有通孔，在鉆通孔后（第10序）原中心孔就不存在了，為仍能夠用中心孔定位，一般常

28、用的方法是采用錐堵或錐套心軸，即在主軸的后端加工一個1：20錐度的工藝錐孔，在前端莫氏錐孔和后端工藝錐孔中配裝帶有中心孔的錐堵，如圖2-所示，這樣錐堵上的中心孔就可作為工件的中心孔使用了。使用時在工序之間不許卸換錐堵，因為錐堵的再次安裝會引起定位誤差。當主軸錐孔的錐度較大時，可用錐套心軸，如圖2-所示。圖2 錐堵與錐套心軸為了保證以支承軸頸為基準的前錐孔跳動公差（控制二者的同軸度），采用互為基準的原則選擇精基準，即第11、12序以外圓為基準定位車加工錐孔（配裝錐堵），第16序以中心孔（通過錐堵）為基準定位粗磨外圓；第17序再一次以支承軸頸附近的外圓為基準定位磨前錐孔（配裝錐堵），第21、22序

29、，再一次以中心孔（通過錐堵）為基準定位磨外圓和支承軸頸；最后在第23序又是以軸頸為基準定位磨前錐孔。這樣在前錐孔與支承軸頸之間反復(fù)轉(zhuǎn)換基準，加工對方表面，提高相互位置精度（同軸度）。2劃分加工階段主軸的加工工藝過程可劃分為三個階段：調(diào)質(zhì)前的工序為粗加工階段；調(diào)質(zhì)后至表面淬火前的工序為半精加工階段；表面淬火后的工序為精加工階段。表面淬火后首先磨錐孔，重新配裝錐堵，以消除淬火變形對精基準的影響，通過精修基準，為精加工做好定位基準的準備。3熱處理工序的安排45鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力，改善切削性能。粗加工階段完成后安排調(diào)質(zhì)處理，一是可以提高材料的力學性能，二是作為表面淬火的預(yù)備熱

30、處理，為表面淬火準備了良好的金相組織，確保表面淬火的質(zhì)量。對于主軸上的支承軸頸、莫氏錐孔、前短圓錐和端面，這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面，為提高其耐磨性均需表面淬火處理，表面淬火安排在精加工前進行，以通過精加工去除淬火過程中產(chǎn)生的氧化皮，修正淬火變形。4安排加工順序的幾個問題1）深孔加工應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)后進行 鉆主軸上的通孔雖然屬粗加工工序，但卻宜安排在調(diào)質(zhì)后進行。因為主軸經(jīng)調(diào)質(zhì)后徑向變形大，如先加工深孔后調(diào)質(zhì)處理，會使深孔變形，而得不到修正（除非增加工序），安排調(diào)質(zhì)處理后鉆深孔，就避免了熱處理變形對孔的形狀的影響。2）外圓表面的加工順序 對軸上的各階梯外圓表面，應(yīng)先加工大直徑的外圓，后加工小直

31、徑外圓，避免加工初始就降低工件剛度。3）銑花鍵和鍵槽等次要表面的加工安排在精車外圓之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。主軸上的螺紋要求精度高，為保證與之配裝的螺母的端面跳動公差，要求螺紋與螺母成對配車，加工后不許將螺母卸下，以避免弄混。所以車螺紋應(yīng)安排在表面淬火后進行。4）數(shù)控車削加工 數(shù)控機床的柔性好，加工適應(yīng)性強，適用于中、小批生產(chǎn)。本主軸加工雖然屬于大批生產(chǎn)，但是為便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高時生產(chǎn)效率，保證加工精度的穩(wěn)定性，在主軸工藝過程中的第15序也可采用數(shù)控機床加工，在數(shù)控加工工序中，自動的車削各階梯外圓并自動換刀切槽，采用工序集中方式加工，既提高了加工精度

32、，又保證了生產(chǎn)的高效率。由于是自動化加工，排除了人為錯誤的干擾，確保加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。取得了良好的經(jīng)濟效益。同時采用數(shù)控加工設(shè)備為生產(chǎn)的現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ)。在大批生產(chǎn)時，一些關(guān)鍵工序也可以采用數(shù)控機床加工。套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點及工藝分析套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分，大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中，其裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下分別予以介紹。軸承套加工工藝分析加工如圖1所示的軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為200件。圖1 軸承套1軸承套的技術(shù)條件和工藝分析該軸承套屬于短套筒，材料為錫青銅。其主

33、要技術(shù)要求為：34js7外圓對22H7孔的徑向圓跳動公差為0.01mm；左端面對22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級，采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序為：鉆孔車孔鉸孔。由于外圓對內(nèi)孔的徑向圓跳動要求在0.01mm內(nèi)，用軟卡爪裝夾無法保證。因此精車外圓時應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準，使軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可使加工基準和測量基準一致，容易達到圖紙要求。車鉸內(nèi)孔時，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)。2軸承套的加工工藝表1為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時，可采取同時加

34、工五件的方法來提高生產(chǎn)率。表1軸承套加工工藝過程序號工序名稱工序內(nèi)容定位與夾緊1備料棒料，按5件合一加工下料 2鉆中心孔車端面，鉆中心孔 調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔三爪夾外圓3粗車車外圓42長度為6.5mm，車外圓34Js7為35mm，車空刀槽2×0.5mm，取總長40.5mm，車分割槽20×3mm，兩端倒角1.5×45°，5件同加工，尺寸均相同中心孔4鉆鉆孔22H7至22mm成單件軟爪夾42mm外圓5車、鉸車端面，取總長40mm至尺寸 車內(nèi)孔22H7為22 mm 車內(nèi)槽24×16mm至尺寸 鉸孔22H7至尺寸 孔兩端倒角軟爪夾42mm外圓6精車

35、車34Js7(±0.012)mm至尺寸22H7孔心軸7鉆鉆徑向油孔4mm34mm外圓及端面8檢查 液壓缸加工工藝分析液壓缸為典型的長套筒零件，與短套筒零件的加工方法和工件安裝方式都有較大的差別。1液壓缸的技術(shù)條件和工藝分析液壓缸的材料一般有鑄鐵和無縫鋼管兩種。圖2所示為用無縫鋼管材料的液壓缸。為保證活塞在液壓缸內(nèi)移動順利，對該液壓缸內(nèi)孔有圓柱度要求，對內(nèi)孔軸線有直線度要求，內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求，內(nèi)孔軸線對兩端支承外圓（82h6）的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要求：內(nèi)孔必須光潔無縱向刻痕；若為鑄鐵材料時，則要求其組織緊密，不得有砂眼、針孔及疏松。圖2液壓缸2液壓缸的加工工

36、藝表2為液壓缸的加工工藝過程序號工序名稱工序內(nèi)容定位與夾緊1下料無縫鋼管切斷 2車1車82mm外圓到88mm及M88×1.5mm螺紋（工藝用）三爪卡盤夾一端，大頭頂尖頂另一端2車端面及倒角三爪卡盤夾一端，搭中心架托88mm處3調(diào)頭車82mm外圓到84mm三爪卡盤夾一端，大頭頂尖頂另一端4車端面及倒角取總長1686mm（留加工余量1mm）三爪卡盤夾一端，搭中心架托88mm處3深孔推鏜1半精推鏜孔到68mm一端用M88×1.5mm螺紋固定在夾具中，另一端搭中心架2精推鏜孔到69.85mm3精鉸（浮動鏜刀鏜孔）到70±0.02mm，表面粗糙度值Ra為2.5m4滾壓孔用滾

37、壓頭滾壓孔至70 mm,表面粗糙度值Ra為0.32m一端用螺紋固定在夾具中, 另一端搭中心架5車1車去工藝螺紋，車82h6到尺寸，割R7槽軟爪夾一端，以孔定位頂另一端2鏜內(nèi)錐孔1°30及車端面軟爪夾一端，中心架托另一端(百分表找正孔)3調(diào)頭，車82h6到尺寸，割R7槽軟爪夾一端，頂另一端4鏜內(nèi)錐孔1°30及車端面軟爪夾一端，頂另一端套筒類零件加工中的主要工藝問題一般套筒類零件在機械加工中的主要工藝問題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度（即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）和防止變形。保證相互位置精度要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求，通常可采用下列三種工藝方案：（1）在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對加工精度的影響，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)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中，加工出全部有位置精度要求的表面的場合。為了便于裝夾工件，其毛坯往往采用多件組合的棒料，一般安排在自動車床或轉(zhuǎn)塔車床等工序較集中的機床上加工。圖3所示的襯套零件就是采用這一方案的典型零件，其加工工藝過程參見表3和圖4加工圖。圖3所示的襯套圖4加工圖表3棒料毛坯的機械加工工藝過程序號工序內(nèi)容定位基準1加工端面、粗加工外圓表面