典型零件加工工藝

1、典型零件加工工藝生產(chǎn)實(shí)際中，零件的結(jié)構(gòu)千差萬別，但其基本幾何構(gòu)成不外是外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構(gòu)成， 往往是由一些典型表面復(fù)合而成， 其加 工方法較單一典型表面加工復(fù)雜， 是典型表面加工方法的綜合應(yīng)用。 下面介紹軸類零件、 箱體 類和齒輪零件的典型加工工藝。第一節(jié)軸類零件的加工（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-33）圖6-1常見軸的類型一、軸類零件的分類、技術(shù)要求軸是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空

2、心軸、 曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等如圖6-1，其中階梯傳動(dòng)軸應(yīng)用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面：尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5IT7 ;另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6IT9。幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤 差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸

3、面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對軸 心線的垂直度、端面間的平行度等。 表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確 定。支承軸頸常為 0.21.6 口 m,傳動(dòng)件配合軸頸為 0.43.2 口 m 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理1軸類零件的材料 軸類零件材料 常用45鋼，精度較高的軸可選用 40Cr、軸承鋼GCr15彈簧鋼65Mn 也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B 20Cr等低碳合金鋼或 38CrMoAI 氮化鋼。 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加

4、熱鍛造 后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。2軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理， 使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降 低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。三、軸類零件的安裝方式軸類零件的安裝方式主要有以下三種。1 采用兩中心孔定位裝夾一般以重要的外圓面作為粗基準(zhǔn)定位， 加工出中心孔， 再以軸兩端的中心孔為定位精基準(zhǔn)； 盡可能做到基準(zhǔn)統(tǒng)一、 基準(zhǔn)重合、

5、互為基準(zhǔn)， 并實(shí)現(xiàn)一次安裝加工多個(gè)表面。 中心孔是工件加 工統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)， 它自身質(zhì)量非常重要， 其準(zhǔn)備工作也相對復(fù)雜， 常常以支承軸 頸定位，車（鉆）中心錐孔；再以中心孔定位，精車外圓；以外圓定位，粗磨錐孔；以中心孔 定位，精磨外圓；最后以支承軸頸外圓定位，精磨（刮研或研磨）錐孔，使錐孔的各項(xiàng)精度達(dá) 到要求。2用外圓表面定位裝夾對于空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況， 可用軸的外圓面定位、 夾緊并傳遞扭 矩。一般采用三爪卡盤、 四爪卡盤等通用夾具， 或各種高精度的自動(dòng)定心專用夾具， 如液性塑 料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。3用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾加工空心軸的外圓表面時(shí)，

6、常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿心軸來安裝工件。小錐孔時(shí)（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-34 ）圖6-2堵頭與拉桿心軸（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-35 ）圖6-3 6140車床主軸簡圖四、軸類零件工藝過程示例1 . CA6140車床主軸技術(shù)要求及功用圖6-3為CA6140車床主軸零件簡圖。由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支 承軸承、傳動(dòng)件的圓柱、圓錐面，安裝滑動(dòng)齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接 緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等。下面分別介紹主軸各主要部分的作用及技術(shù)要求：支承軸頸 主軸二個(gè)支

7、承軸頸 A、B圓度公差為0.005mm,徑向跳動(dòng)公差為 0.005mm； 而支承軸頸1 : 12錐面的接觸率70%表面粗糙度 R為0.4 m；支承軸頸尺寸精度為IT5。因?yàn)橹鬏S支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準(zhǔn)面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。端部錐孔 主軸端部內(nèi)錐孔（莫氏 6號）對支承軸頸 A B的跳動(dòng)在軸端面處公差為 0.005mm,離軸端面300mm處公差為0.01 mm錐面接觸率70%表面粗糙度 艮為0.4 m；硬 度要求4550HRC該錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個(gè)支承軸頸的軸 心線嚴(yán)格同軸，否則會(huì)使工件（或工具）產(chǎn)生同軸度誤差。端部

8、短錐和端面頭部短錐C和端面D對主軸二個(gè)支承軸頸 A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為0.008mm；表面粗糙度 R為0.8它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)中心垂直。 空套齒輪軸頸空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為 0.015 mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應(yīng)有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動(dòng)嚙合不良，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，還會(huì)影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。螺紋主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動(dòng)的原因之一，所以應(yīng)控制螺紋的 加工精度。當(dāng)主軸上壓緊螺母的端面跳動(dòng)過大時(shí)，會(huì)使被壓緊的滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從

9、而引起主軸的徑向圓跳動(dòng)。2 .主軸加工的要點(diǎn)與措施主軸加工的主要問題是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度， 主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對支承軸頸的位置精度。主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保證。 磨削前應(yīng)提高精基準(zhǔn)的精度。（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-36 ）圖6-4 組合磨主軸加工示意圖a）工位I b ）工位口保證主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應(yīng)采用精密磨削的方法。為了保證外錐面相對支承軸頸的位置精度，以及支承軸頸之間的位置精度，通常采用組合磨削法， 在一

10、次裝夾中加工這些表面， 如圖6-4所示。機(jī)床上有兩個(gè)獨(dú)立的砂輪架，精磨在兩個(gè)工位上進(jìn)行，工位I精磨前、后軸頸錐面，工位n用角度成形砂輪，磨削主軸前端支承面和短錐面。主軸錐孔相對于支承軸頸的位置精度是靠采用支承軸頸A、B作為定位基準(zhǔn)，而讓被加工主軸裝夾在磨床工作臺上加工來保證。以支承軸頸作為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)錐面，符合基準(zhǔn)重合原則。在精磨前端錐孔之前，應(yīng)使作為定位基準(zhǔn)的支承軸頸A、B達(dá)到一定的精度。主軸錐孔的磨削一般采用專用夾具，如圖6-5所示。夾具由底座1、支架2及浮動(dòng)夾頭3三部分組成，兩個(gè)支架固定在底座上， 作為工件定位基準(zhǔn)面的兩段軸頸放在支架的兩個(gè)V形塊上，V形塊鑲有硬質(zhì)合金，以提高耐磨性，并

11、減少對工件軸頸的劃痕，工件的中心高應(yīng)正好等于磨頭砂輪軸的中心高，否則將會(huì)使錐孔母線呈雙曲線，影響內(nèi)錐孔的接觸精度。后端的浮動(dòng)卡頭用錐柄裝在 磨床主軸的錐孔內(nèi)， 工件尾端插于彈性套內(nèi)， 用彈簧將浮動(dòng)卡頭外殼連同工件向左拉，通過鋼球壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄端面，限制工件的軸向竄動(dòng)。 采用這種聯(lián)接方式， 可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內(nèi)圓磨床主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響，也可減少機(jī)床本身振動(dòng)對加工質(zhì)量的影 響。（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-37 ）圖6-5磨主軸錐孔夾具1 底座 2 支架 3 浮動(dòng)夾頭4 工件主軸外圓表面的加工，應(yīng)該以頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。但在主

12、軸的加工過程中，隨著通孔的加工，作為定位基準(zhǔn)面的中心孔消失，工藝上常采用帶有中心孔的錐堵塞到主軸兩端孔 中，如圖6-2所示，讓錐堵的頂尖孔起附加定位基準(zhǔn)的作用。3. CA6140車床主軸加工定位基準(zhǔn)的選擇主軸加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一和互為基準(zhǔn)等重要原則，并能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。由于主軸外圓表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是主軸軸心線，根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則考慮應(yīng)選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準(zhǔn)面。用頂尖孔定位，還能在一次裝夾中將許多外圓表面及其端面加工出來，有利于保證加工面間的位置精度。所以主軸在粗車之前應(yīng)先加工頂尖孔。為了保證支承軸頸與主軸內(nèi)

13、錐面的同軸度要求，宜按互為基準(zhǔn)的原則選擇基準(zhǔn)面。如車小端1 : 20錐孔和大端莫氏6號內(nèi)錐孔時(shí)，以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準(zhǔn)加工出來的外圓柱面為定位基準(zhǔn)面（因支承軸頸系外錐面不便裝夾）；在精車各外圓（包括兩個(gè)支承軸頸）時(shí)，以前、后錐孔內(nèi)所配錐堵的頂尖孔為定位基面；在粗磨莫氏6號內(nèi)錐孔時(shí)，又以兩圓柱面為定位基準(zhǔn)面；粗、精磨兩個(gè)支承軸頸的 1 : 12錐面時(shí)，再次用錐堵頂尖孔定位；最 后精磨莫氏6號錐孔時(shí)，直接以精磨后的前支承軸頸和另一圓柱面定位。定位基準(zhǔn)每轉(zhuǎn)換一次，都使主軸的加工精度提高一步。4. CA6140車床主軸主要加工表面加工工序安排CA6140車床主軸主要加工表面是75h5、

14、 80h5、 90g5、105h5軸頸，兩支承軸頸及大頭錐孔。它們加工的尺寸精度在IT5IT6之間，表面粗糙度 R為0.40.8 m。主軸加工工藝過程可劃分為三個(gè)加工階段，即粗加工階段（包括銃端面、加工頂尖孔、粗車外圓等）；半精加工階段（半精車外圓，鉆通孔，車錐面、錐孔，鉆大頭端面各孔，精車外圓等）；精加工階段（包括精銃鍵槽，粗、精磨外圓、錐面、錐孔等）。在機(jī)械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序，這就決定了主軸加工各主要表面總是循著以下順序的進(jìn)行，即粗車t調(diào)質(zhì)（預(yù)備熱處理）7半精車t精車t淬火-回火（最終熱處理粗磨-精磨。綜上所述，主軸主要表面的加工順序安排如下：外圓表面粗加工（以頂尖孔定位

15、）7外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）7鉆通孔（以 半精加工過的外圓表面定位）7錐孔粗加工（以半精加工過的外圓表面定位，加工后配錐堵） 7外圓表面精加工（以錐堵頂尖孔定位）7錐孔精加工（以精加工外圓面定位）。當(dāng)主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對主軸來說非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進(jìn)行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需加工了，這樣可以避免浪費(fèi)工時(shí)。 但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的主要表面。對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)安排在淬火前加工。非

16、淬硬表面上 螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后，精磨之前進(jìn)行加工。主軸螺紋，因它與主軸支承軸頸之間 有一定的同軸度要求，所以螺紋安排在以非淬火-回火為最終熱處理工序之后的精加工階段進(jìn)行，這樣半精加工后殘余應(yīng)力所引起的變形和熱處理后的變形，就不會(huì)影響螺紋的加工精度。5. CA6140車床主軸加工工藝過程表6-1列出了 CA6140車床主軸的加工工藝過程。生產(chǎn)類型：大批生產(chǎn)；材料牌號：45號鋼；毛坯種類：模鍛件表6-1大批生產(chǎn)CA6140車床主軸工藝過程（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月表5-5 ）序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備1備料2鍛造模鍛立式精鍛機(jī)3熱處理正火4

17、鋸頭5銑端面鉆中心孔毛坯外圓中心孔機(jī)床6粗車外圓頂尖孔多刀半自動(dòng)車床7熱處理調(diào)質(zhì)8車大端各部車大端外圓、短錐、端面及臺階頂尖孔臥式車床9車小端各部仿形車小端各部外圓頂尖孔仿形車床10鉆深孔鉆48mniS孔兩端支承軸頸深孔鉆床11車小端錐孔車小端錐孔（配1 : 20錐堵，涂色法檢查接觸率50%兩端支承軸頸臥式車床12車大端錐孔車大端錐孔（配莫氏6號錐堵，涂色法檢查接觸率30%、外短錐及端面兩端支承軸頸臥式車床13鉆孔鉆大頭端面各孔大端內(nèi)錐孔搖臂鉆床14熱處理局部高頻淬火（90g5、短錐及莫氏6號錐孔）高頻淬火設(shè)備15精車外圓精車各外圓并切槽、倒角錐堵頂尖孔數(shù)控車床16粗磨外圓粗磨 75h5、90

18、g5、105h5外圓錐堵頂尖孔組合外圓磨床17粗磨大端錐孔粗磨大端內(nèi)錐孔（重配莫氏 6號錐堵，涂色法檢查接觸率40%前支承軸頸及75h5外圓內(nèi)圓磨床18銑花鍵銃89f6花鍵錐堵頂尖孔花鍵銑床19銑鍵槽銃12f9鍵槽80h5 及 M115mr外圓1立式銃床20車螺紋車三處螺紋（與螺母配車）錐堵頂尖孔臥式車床21精磨外圓精磨各外圓及E、F兩端面錐堵頂尖孔外圓磨床22粗磨外錐面粗磨兩處1 : 12外錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床23精磨外錐面精磨兩處兩處1 : 12外錐面、D端面及短錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床24精磨大端錐孔精磨大端莫氏6號內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率70%前支承軸頸及75h5外圓專用

19、主軸錐孔磨床25鉗工端面孔去銳邊倒角，去毛刺26檢驗(yàn)按圖樣要求全部檢驗(yàn)前支承軸頸及75h5外圓專用檢具五、軸類零件的檢驗(yàn)1.加工中的檢驗(yàn)自動(dòng)測量裝置， 作為輔助裝置安裝在機(jī)床上。 這種檢驗(yàn)方式能在不影響加工的情況下， 根 據(jù)測量結(jié)果，主動(dòng)地控制機(jī)床的工作過程，如改變進(jìn)給量，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒吣p，自動(dòng)退刀、停 車等，使之適應(yīng)加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱為主動(dòng)檢驗(yàn)。主動(dòng)檢驗(yàn)屬在線檢測， 即在設(shè)備運(yùn)行， 生產(chǎn)不停頓的情況下， 根據(jù)信號處理的基本原理， 掌握設(shè)備運(yùn)行狀況， 對生產(chǎn) 過程進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)及必要調(diào)整。在線檢測在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來越廣。2加工后的檢驗(yàn)單件小批生產(chǎn)中， 尺寸精度一般用外徑千分

20、尺檢驗(yàn)； 大批大量生產(chǎn)時(shí)， 常采用光滑極限量 規(guī)檢驗(yàn)， 長度大而精度高的工件可用比較儀檢驗(yàn)。 表面粗糙度可用粗糙度樣板進(jìn)行檢驗(yàn)； 要求 較高時(shí)則用光學(xué)顯微鏡或輪廓儀檢驗(yàn)。 圓度誤差可用千分尺測出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大 差值之半來確定， 也可用千分表借助 V 形鐵來測量， 若條件許可， 可用圓度儀檢驗(yàn)。 圓柱度誤 差通常用千分尺測出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來確定。 主軸相互位置精度檢驗(yàn) 一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準(zhǔn)，在兩支承軸頸上方分別用千分表測 量。第二節(jié) 箱體類零件的加工一、箱體零件概述箱體類零件通常作為箱體部件裝配時(shí)的基準(zhǔn)零件。 它將一些軸、 套、軸承和

21、齒輪等零件裝 配起來， 使其保持正確的相互位置關(guān)系， 以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。 因此， 箱 體類零件的加工質(zhì)量對機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命都有直接的影響。箱體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多為鑄造件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。箱體零件的主要技術(shù)要求：軸頸支承孔孔徑精度及相互之間的位置精度，定位銷孔的精 度與孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。箱體零件材料及毛坯：箱體零件常選用灰鑄鐵，汽車、摩托車的曲軸箱選用鋁合金作為 曲軸箱的主體材料， 其毛坯一般采用鑄件， 因曲軸箱是大批大量生產(chǎn)， 且毛坯的形狀復(fù)雜， 故 采用壓鑄毛坯， 鑲套與箱體在壓鑄時(shí)鑄成一體。 壓鑄的毛坯精

22、度高， 加工余量小， 有利于機(jī)械 加工。為減少毛坯鑄造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，箱體鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。、箱體類零件工藝過程特點(diǎn)分析下面我們以某減速箱為例說明箱體類零件的加工。1 箱體類零件特點(diǎn)一般減速箱為了制造與裝配的方便，常做成可剖分的，如圖6-6所示，這種箱體在礦山、冶金和起重運(yùn)輸機(jī)械中應(yīng)用較多。剖分式箱體也具有一般箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如壁薄、中空、形狀復(fù)雜，加工表面多為平面和孔。（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-38）圖6-6 減速箱體結(jié)構(gòu)簡圖1箱蓋 2 底座 3對合面減速箱體的主要加工表面可歸納為以下三類：主要平面 箱蓋的對合面和頂部方孔端面、底座的底面和對

23、合面、軸承孔的端面等。主要孔 軸承孔（150H7、90H7）及孔內(nèi)環(huán)槽等。 其它加工部分聯(lián)接孔、螺孔、銷孔、斜油標(biāo)孔以及孔的凸臺面等。2 工藝過程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題根據(jù)減速箱體可剖分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各加工表面的要求，在編制工藝過程時(shí)應(yīng)注意以下問題： 加工過程的劃分整個(gè)加工過程可分為兩大階段，即先對箱蓋和底座分別進(jìn)行加工，然后再對裝合好的整個(gè)箱體進(jìn)行加工一一合件加工。為保證效率和精度的兼顧，就孔和面的加工還需粗精分開；箱體加工工藝的安排安排箱體的加工工藝，應(yīng)遵循先面后孔的工藝原則，對剖分式減速箱體還應(yīng)遵循組裝后鏜孔的原則。因?yàn)槿绻幌葘⑾潴w的對合面加工好，軸承孔就不能進(jìn)行加工。另外，鏜軸承孔時(shí)，必須以

24、底座的底面為定位基準(zhǔn)，所以底座的底面也必須先加工好。由于軸承孔及各主要平面，都要求與對合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，應(yīng)先加工對合面，然后再加工其它平面，還體現(xiàn)先主后次原則。箱體加工中的運(yùn)輸和裝夾箱體的體積、重量較大，故應(yīng)盡量減少工件的運(yùn)輸和裝夾次數(shù)。為了便于保證各加工表面的位置精度， 應(yīng)在一次裝夾中盡量多加工一些表面。 工序安排 相對集中。箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工， 以減少裝夾次數(shù)，從而減少安裝誤差的影響，有利于保證其相互位置精度要求。合理安排時(shí)效工序一般在毛坯鑄造之后安排一次人工時(shí)效即可；對一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體， 應(yīng)在粗加工

25、之后再安排一次人工時(shí)效，以消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保證箱體加工精度的穩(wěn)定性。3 剖分式減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇一般箱體零件的粗基準(zhǔn)都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。剖分式箱體最先加工的是箱蓋或底座的對合面。由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在箱蓋和底座兩個(gè)不同部分上，因而在加工箱蓋或底座的對合面時(shí)，無法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而是以凸緣的不加工面為粗基準(zhǔn)，即箱蓋以凸緣面 A,底座以凸緣面B為粗基準(zhǔn)。這樣可保證對合面加工凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時(shí)對合面的變形。 精基準(zhǔn)的選擇常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的一面兩孔定位，使得基準(zhǔn)統(tǒng)一。

26、剖分式箱體的對合面與底面（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，加工底座的對合面時(shí)， 應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)， 使對合面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；箱體裝合后加工軸承孔時(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)一的原則，也符合基準(zhǔn)重合的原則，有利于保證軸承孔軸線與對合面的重合度及與裝配基準(zhǔn)面的尺寸精度和平行度。4 分離式減速箱體加工的工藝過程表6-2所列為某廠在小批生產(chǎn)條件下加工圖6-6所示減速箱體的機(jī)械加工工藝過程。

27、生產(chǎn)類型：小批；毛坯種類：鑄件；材料牌號：HT200b表6-2 減速箱體機(jī)械加工工藝過程（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月表5-6 ）序號工序名稱工序內(nèi)容加工設(shè)備1鑄造鑄造毛坯2熱處理人工時(shí)效3油漆噴涂底漆4劃線箱蓋：根據(jù)凸緣面A劃對合面加工線；劃頂部C面加工線；劃線平臺劃軸承孔兩端面加工線底座：根據(jù)凸緣面 B劃對合面加工線；劃底面 D加工線；劃軸承孔兩端面加工線5刨削箱蓋：粗、精刨對合面；粗、精刨頂部C面牛頭刨床或龍門刨床底座：粗、精刨對合面；粗精刨底面D6劃線箱蓋：劃中心十字線，各聯(lián)接孔、銷釘孔、螺孔、吊裝孔 加工線底座：劃中心十字線；底面各聯(lián)接孔、油塞孔、

28、油標(biāo)孔加 工線劃線平臺7鉆削箱蓋：按劃線鉆各聯(lián)接孔，并锪平；鉆各螺孔的底孔、吊裝孔底座：按劃線鉆底面上各聯(lián)接孔、油塞底孔、油標(biāo)孔，各孔端锪平；將箱蓋與底座合在一起，按箱蓋對合面上已鉆的孔，鉆底座對合面上的聯(lián)接孔，并锪平搖臂鉆床8鉗工對箱蓋、底座各螺孔攻螺紋；鏟刮箱蓋及底座對合面；箱 蓋與底座合箱；按箱蓋上劃線配鉆、鉸二銷孔，打入定位 銷9銑削粗、精銑軸承孔端面端面銃床10鏜削粗、精鏜軸承孔；切軸承孔內(nèi)環(huán)槽臥式鏜床11鉗工去毛刺、清洗、打標(biāo)記12油漆各不加工外表面13檢驗(yàn)按圖樣要求檢驗(yàn)5.箱體零件的檢驗(yàn)表面粗糙度檢驗(yàn)通常用目測或樣板比較法，只有當(dāng)Ra值很小時(shí)，才考慮使用光學(xué)量儀或作用粗糙度儀；孔

29、的尺寸精度：一般用塞規(guī)檢驗(yàn)；單件小批生產(chǎn)時(shí)可用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑千分表檢驗(yàn)；若精度要求很高可用氣動(dòng)量儀檢驗(yàn)。平面的直線度：可用平尺和厚薄規(guī)或水平儀與橋板檢驗(yàn)；平面的平面度：可用自準(zhǔn)直儀或水平儀與橋板檢驗(yàn)，也可用涂色檢驗(yàn)。同軸度檢驗(yàn)：一般工廠常用檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)同軸度；孔間距和孔軸線平行度檢驗(yàn)：根據(jù)孔距精度的高低，可分別使用游標(biāo)卡尺或千分尺，也可用塊規(guī)測量；三坐標(biāo)測量機(jī)可同時(shí)對零件的尺寸、形狀和位置等進(jìn)行高精度的測量。第三節(jié)圓柱齒輪加工一、圓柱齒輪加工概述齒輪是機(jī)械工業(yè)的標(biāo)志性零件，它是用來按規(guī)定的速比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，在各種機(jī)器和儀器中應(yīng)用非常普遍。1 圓柱齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類齒輪的結(jié)構(gòu)形狀按使

30、用場合和要求不同變化，圖6-7是常用圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式，其分為：盤形齒輪（圖a單聯(lián)、b雙聯(lián)、c三聯(lián)）、內(nèi)齒輪（圖d ）、連軸齒輪（圖e）、套筒齒輪（圖 f）、扇形齒輪（圖g）、齒條（圖h）、裝配齒輪（圖i ）。（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-39 ）圖6-7 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式2 .圓柱齒輪的精度要求齒輪自身的精度影響其使用性能和壽命，通常對齒輪的制造提出以下精度要求：1 ）運(yùn)動(dòng)精度確保齒輪準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)和恒定的傳動(dòng)比，要求最大轉(zhuǎn)角誤差不能超過相應(yīng)的規(guī)定值。2） 工作平穩(wěn)性 要求傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊、噪聲小。3） 齒面接觸精度為保證傳動(dòng)中載荷分布均勻，齒

31、面接觸要求均勻， 避免局部載荷過大、應(yīng)力集中等造成過早磨損或折斷。4 ）齒側(cè)間隙要求傳動(dòng)中的非工作面留有間隙以補(bǔ)償溫升、彈性形變和加工裝配的誤差并利于潤滑油的儲存和油膜的形成。3 .齒輪材料、毛坯和熱處理 材料選擇 根據(jù)使用要求和工作條件選取合適的材料，普通齒輪選用中碳鋼和中碳合金鋼，如 40、45、50、40MnB 40Cr、45Cr、42SiMn、35SiMn2MoV 等；要求高的齒輪可選取20Mn2B 18CrMnTi、30CrMnTi、20Cr等低碳合金鋼；對于低速輕載的開式傳動(dòng)可選取ZG40ZG45等鑄鋼材料或灰口鑄鐵；非傳力齒輪可選取尼龍、夾布膠木或塑料。齒輪毛坯毛坯的選擇取決于齒

32、輪的材料、形狀、尺寸、使用條件、生產(chǎn)批量等因素,常用的毛坯種類油:1）鑄鐵件：用于受力小、無沖擊、低速的齒輪；2）棒料：用于尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、受力不大的齒輪；3）鍛坯：用于高速重載齒輪；4）鑄鋼坯：用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大不宜鍛造的齒輪。齒輪熱處理 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(xué)性能及切削加工的難易程度。一般在齒輪加工中有兩種熱處理工序：1） 毛坯的熱處理為了消除鍛造和粗加工造成的殘余應(yīng)力、改善齒輪材料內(nèi)部的金相組 織和切削加工性能，在齒輪毛坯加工前后通常安排正火或調(diào)質(zhì)等預(yù)熱處理。2） 齒面的熱處理為了提高齒面硬度、增加齒輪的承載能力和耐磨性而進(jìn)行的齒面

33、高頻淬火、滲碳淬火、氮碳共滲和滲氮等熱處理工序。一般安排在滾齒、插齒、剃齒之后，珩齒、 磨齒之前。二、圓柱齒輪齒面（形）加工方法1.齒輪齒面加工方法的分類按齒面形成的原理不同，齒面加工可以分為兩類方法：成形法 用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的方法，如銃齒、拉齒和成 型磨齒等；展成法齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系作展成運(yùn)動(dòng)切出齒面的方法，工件的齒 面由刀具的切削刃包絡(luò)而成，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。加工原理及裝備詳見金屬切削加工及裝備（吳拓主編，機(jī)械工業(yè)出版社2006年1月出版第六、七章）。2 .圓柱齒輪齒面加工方法選擇齒輪齒面的精度要求大多較高，加工工藝復(fù)雜，選擇加工方案

34、時(shí)應(yīng)綜合考慮齒輪的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料、精度等級、熱處理要求、生產(chǎn)批量及工廠加工條件等。常用的齒面加工方案見表6-3。表6-3 齒面加工方案（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月表5-7 ）齒面加工方案齒輪精度齒面粗糙適用范圍等級度 Ra g m銃齒9級以下6.33.2單件修配生產(chǎn)中，加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪拉齒7級1.60.4大批量生產(chǎn)7級內(nèi)齒輪，外齒輪拉刀制造復(fù)雜，故少用滾齒3.21.6各種批量生產(chǎn)中，加工中等質(zhì)量外圓柱齒輪及蝸輪插齒87級1.6各種批量生產(chǎn)中，加工中等質(zhì)量的內(nèi)、外圓柱齒輪、多聯(lián)齒輪及小型齒條滾（或插）齒一淬火一珩齒0.80.4用于

35、齒面淬火的齒輪滾齒一剃H齒76級0.80.4主要用于大批量生產(chǎn)滾齒一剃齒一淬火一珩齒0.40.2滾（插）齒一淬火一磨齒63級0.40.2用于高精度齒輪的齒面加工，生產(chǎn)率低，成滾（插）齒一磨齒63級本高三、圓柱齒輪零件加工工藝過程示例1.工藝過程示例圓柱齒輪的加工工藝過程一般應(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精加工。在編制齒輪加工工藝過程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級、生產(chǎn)批量以及生產(chǎn)環(huán)境的不同， 而采用各種不同的方案。圖6-8為一直齒圓柱齒輪的簡圖，表6-4列出了該齒輪機(jī)械加工工藝過程。從中可以看出，編制齒輪加工工藝過程大致可劃分如下幾個(gè)階段：1 ）齒輪毛坯的形成：鍛件、棒

36、料或鑄件；2）粗加工：切除較多的余量；3）半精加工：車，滾、插齒面；4）熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻淬火等；5） 精加工：精修基準(zhǔn)、精加工齒面（磨、剃、珩、研齒和拋光等）。（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月圖5-40 ）圖6-8直齒圓柱齒輪零件圖表6-4直齒圓柱齒輪加工工藝過程（沿用吳拓主編機(jī)械制造工程（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2005年9月表5-8）工序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1鍛造毛坯鍛造2熱處理正火3粗車粗車外形、各處留加工余量 2mm外圓和端面4精車精車各處，內(nèi)孔至 84.8,留磨削余量0.2mm其余至尺寸外圓和端面5滾齒滾切齒面，留磨齒余量0.2

37、50.3mm內(nèi)孔和端面A6倒角倒角至尺寸（倒角機(jī)）內(nèi)孔和端面A7鉗工去毛刺8熱處理齒面：HRC529插鍵槽至尺寸內(nèi)孔和端面A10磨平面靠磨大端面A內(nèi)孔11磨平面平面磨削B面端面A12磨內(nèi)孔磨內(nèi)孔至 85H5內(nèi)孔和端面A13磨齒齒面磨削內(nèi)孔和端面A14檢驗(yàn)終結(jié)檢驗(yàn)2 齒輪加工工藝過程分析 定位基準(zhǔn)的選擇對于齒輪定位基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同，而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂尖定位，孔徑大時(shí)則采用錐堵。頂尖定位的精度高，且能做到基準(zhǔn)統(tǒng)一。 帶孔齒輪在加工齒面時(shí)常采用以下兩種定位、夾緊方式：1） 以內(nèi)孔和端面定位即以工件內(nèi)孔和端面聯(lián)合定位，確定齒輪中心和軸向位置，并采 用面向定位端面的夾緊方式。這種方式可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)重合， 定位精度高，適于批量生產(chǎn)。但對夾具的制造精度要求較高。2） 以外圓和端面定位工件和夾具心軸的配合間隙較大，用千分表校正外圓以