典型零件的加工工藝

1、第五章 典型零件的加工工藝第一節(jié) 軸類零件的加工 一、概述1. 軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功用 軸類零件是機(jī)械加工中經(jīng)常遇到的零件之一，在機(jī)器中，主要用來(lái)支承傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪，傳遞運(yùn)動(dòng)與扭矩，如機(jī)床主軸；有的用來(lái)裝卡工件，如心軸。圖51 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 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，通常由外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等表面構(gòu)成。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類有：光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、半軸、凸輪軸、偏心軸、十字軸和花鍵軸等）

2、四類。如圖-1所示。若按軸的長(zhǎng)度和直徑的比例來(lái)分，又可分為剛性軸（L/d12）和撓性軸（L/d12）兩類。2. 軸類零件的主要技術(shù)要求 加工精度 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。 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(duì)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、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線

3、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(lái)確定。支承軸頸常為0.21.6m，傳動(dòng)件配合軸頸為0.43.2m。3. 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 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(duì)高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl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。(3) 軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前，

4、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。圖52 CA6140車床的主軸簡(jiǎn)圖調(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。二、車床主軸的加工工藝1CA6140車床主軸技術(shù)要求及功用圖5-2為CA6140車床主軸零件簡(jiǎn)圖。由零件簡(jiǎn)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

5、用及技術(shù)要求： 支承軸頸 主軸二個(gè)支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動(dòng)公差為0.005mm；而支承軸頸112錐面的接觸率70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；支承軸頸尺寸精度為IT5。因?yàn)橹鬏S支承軸頸是用來(lái)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?jī)?nèi)錐孔（莫氏6號(hào)）對(duì)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Ra為0.4mm；硬度要求4550HRC。該錐孔是用來(lái)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

6、具）產(chǎn)生同軸度誤差。 端部短錐和端面 頭部短錐C和端面D對(duì)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Ra為0.8mm。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(duì)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(duì)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

7、的滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動(dòng)。2主軸加工的要點(diǎn)與措施圖5-3 組合磨削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(duì)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。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(duì)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，在一次裝夾中加工這些表面，如圖5-3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，工位精

8、磨前、后軸頸錐面，工位用角度成形砂輪，磨削主軸前端支承面和短錐面。主軸錐孔相對(duì)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(tái)上加工來(lái)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5-4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，并減少對(duì)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

9、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(duì)加工質(zhì)量的影響。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5-4所示，讓錐堵的頂尖孔起附加定位基準(zhǔn)的作用。圖54 錐堵與錐套心軸a) 錐堵 b) 錐套心軸3CA6140車床主軸加工定位基準(zhǔn)的選擇主軸加工

10、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(lái)，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)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120錐孔和大端莫氏6號(hào)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(lái)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

11、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(hào)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112錐面時(shí)，再次用錐堵頂尖孔定位；最后精磨莫氏6號(hào)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。4CA6140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Ø75h5、Ø80h5、Ø90g5、Ø105h5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Ra為0.40.8mm。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（

12、包括銑端面、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（包括精銑鍵槽，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，即粗車調(diào)質(zhì)（預(yù)備熱處理）半精車精車淬火-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）外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）鉆通孔（以半精加工過的外圓表面定位）錐孔粗加工（以半精加工過的外圓表面定位，加工后配錐堵）外圓表面精加工（以錐堵頂尖孔定位）錐孔精加工（以精加工外圓面定位）。圖

13、55 磨主軸錐孔夾具1彈簧 2鋼球 3浮動(dòng)夾頭 4彈性套內(nèi) 5支架 6底座當(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(duì)主軸來(lái)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(duì)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

14、-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。5CA6140車床主軸加工工藝過程表5-1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(hào)：45號(hào)鋼；毛坯種類：模鍛件表5-1 大批生產(chǎn)CA6140車床主軸工藝過程序號(hào)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(tái)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Ø48mm通孔兩端支

15、承軸頸深孔鉆床11車小端錐孔車小端錐孔（配120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(hào)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（Ø90g5、短錐及莫氏6號(hào)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Ø75h5、Ø90g5、Ø105h5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(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率40%）前支承軸頸及Ø75h5外圓內(nèi)圓磨床18銑

16、花鍵銑Ø89f6花鍵錐堵頂尖孔花鍵銑床19銑鍵槽銑12f9鍵槽Ø80h5及M115mm外圓立式銑床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112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112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(hào)內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率70%）前支承軸頸及Ø75h5外圓專用主軸錐孔磨床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Ø75h5外圓專用檢具三、絲杠加工工藝絲杠

17、是一種精度很高的零件，它能精確地確定工作臺(tái)坐標(biāo)位置，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，面且還要傳遞一定的動(dòng)力，所以在精度、強(qiáng)度及耐磨性等方面都有很高的要求。所以，絲杠的加工從毛坯到成品的每道工序都要周密考慮，以提高其加工精度。1、絲杠的分類機(jī)床絲杠按其摩擦特性可分為三類:即滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠及靜壓絲杠。 由于滑動(dòng)絲杠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，所以在機(jī)床上應(yīng)用比較廣泛。 滑動(dòng)絲杠的牙型多為梯形。這種牙型比三角形牙酬具有效果高，傳動(dòng)性能好，精度高，加工方便等優(yōu)點(diǎn)。 滾動(dòng)絲杠義分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類。滾珠絲杠與滾柱絲杠相比而言，摩擦力小，傳動(dòng)效率高，精度也高，因而比較常用，但是其制造工藝比較復(fù)雜。靜壓絲杠有

18、許多的優(yōu)點(diǎn)，常被用于精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。其螺紋牙形與標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋牙形相同。但牙形高于同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)螺紋1.52倍，目的在于獲得良好油封及提高承載能力。但是調(diào)整比較麻煩，而且需要一套液壓系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，成本較高。2、絲杠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求（1）絲杠結(jié)構(gòu)的工藝特點(diǎn)絲杠是細(xì)長(zhǎng)柔性軸，它的長(zhǎng)度L與直徑d的比值很大，一般為2050，剛性較差。結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，有很高的螺紋表面要求，還有階梯、溝槽等，所以，在加工過程中易出現(xiàn)變形。（2）精度等級(jí)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB78565中，對(duì)普通梯形螺紋精度是按中徑公差劃分的。共有五項(xiàng)基本參數(shù)：即外徑d、內(nèi)徑d1、中徑d2、螺距t及牙形半角/2。由于絲杠要傳遞準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)

19、，因此，按JB288681規(guī)定，絲杠及螺距的精度，根據(jù)使用要求分為6個(gè)等級(jí)：4、5、6、7、8、9（精度依次降低)。各級(jí)精度絲杠應(yīng)用范圍如下：4級(jí)為目前最高級(jí)，一般很少應(yīng)用；5級(jí)用于精密儀器及機(jī)密機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、螺紋磨床等；6級(jí)用于精密儀器、精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床；7級(jí)用于精密螺紋車床、齒輪加工機(jī)床及數(shù)控機(jī)床；8級(jí)用于一般機(jī)床，如臥式車床、銑床；9級(jí)用于刨床、鉆床及一般機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 一般所說的精密絲杠是指5、6、7級(jí)絲杠。精密絲杠有淬硬絲杠和不淬硬絲杠兩種。前者的耐磨性較好，能較長(zhǎng)時(shí)間保持加工精度，但加工工藝復(fù)雜，必須有高精度的螺紋磨床和專門的熱處理設(shè)備，而后者只需要精密絲杠車床。滾珠絲杠副

20、和滾珠絲杠的精度等級(jí)也分為六個(gè)等級(jí)。（3）技術(shù)要求對(duì)于絲杠的技術(shù)要求可分為如下幾項(xiàng)： 精度等級(jí)； 表面粗糙度； 單個(gè)螺距允差和定長(zhǎng)上的累積允差； 中徑圓度允差； 外徑相等性允差； 外徑圓跳動(dòng)允差； 牙形半角允差； 中、外、內(nèi)徑允差等項(xiàng)。3、材料的選擇絲杠材料的選擇是保證絲杠質(zhì)量的關(guān)鍵，一般要求是： (1) 具有優(yōu)良的加工性能，磨削時(shí)不易產(chǎn)生裂紋，能得到良好的表面光潔度和較小的殘余內(nèi)應(yīng)力，對(duì)刀具磨損作用較小。 (2) 抗拉極限強(qiáng)度一般不低于588MPa。圖56 SM8625絲杠車床的絲杠 (3) 有良好的熱處理工藝性，淬透性好，不易淬裂，組織均勻，熱處理變形小，能獲得較高的硬度，從而保證絲杠的耐

21、磨性和尺寸的穩(wěn)定性。 (4) 材料硬度均勻，金相組織符合標(biāo)準(zhǔn)。常用的材料有：不淬硬絲杠常用T10A, T12A及45等；淬硬絲杠常選用9Mn2V， CrWMn等。其中9Mn2V有較好的工藝性和穩(wěn)定性，但淬透性差，常用于直徑50mm的精密絲杠；CrWMn鋼的優(yōu)點(diǎn)是熱處理后變形小，適用于制作高精度零件，但其容易開裂，磨削工藝性差。 絲杠的硬度越高越耐磨，但制造時(shí)不易磨削。4、絲杠的加工工藝過程不淬硬絲杠加工藝過程 圖57所示為SM8625絲杠車床的絲杠。材料為T10A，精度為5級(jí)，其加工工藝過程見表52。圖57 萬(wàn)能螺紋磨床的絲杠淬硬絲杠加工工藝過程 圖57所示為萬(wàn)能螺紋磨床的絲杠，材料為9Mn2

22、V，精度為6級(jí)，其加工工藝過程見表52。表52 精密絲杠的工藝過程零件名稱SM8625絲杠車床絲杠（不淬硬）萬(wàn)能螺紋磨床絲杠（淬硬）材料T10A9Mn2V精度等級(jí)6級(jí)6級(jí)工藝過程工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1.鍛造(彎曲度5mm)1.鍛造2.球化退火2.球化退火3.車端面打中心孔外圓表面3.車端面打中心孔外圓表面4.粗車外圓雙頂尖孔4.粗車外圓雙頂尖孔5.高溫時(shí)效(t=500550)5.高溫時(shí)效6.車外圓打中心孔外圓表面5.牢外圓打中心孔外圓表面7.車外圓雙頂尖孔7.半精車外圓雙頂尖孔8.粗車階梯型螺紋槽雙頂尖孔8.粗磨外圓雙頂尖孔9.高溫時(shí)效(t=500550)9.淬火(t=800)，中

23、溫回火(t=260)10.車端面打中心孔外圓表面14.研磨兩頂尖孔11.半精車外圓雙頂尖孔11.粗磨外圓雙頂尖孔12.粗磨外圓雙頂尖孔12.粗磨出螺紋槽雙頂尖孔13.車梯形螺紋雙頂尖孔13.人工時(shí)效(t=260)14.自然時(shí)效(吊一周以上，敲打)14.研磨兩頂尖孔15.車端面打中心孔外圓表面15.半精磨外圓雙頂尖孔16.半精磨外圓雙頂尖孔16.半精磨螺紋雙頂尖孔17.半精車螺紋雙頂尖孔17.人工時(shí)效(t=160)18.自然時(shí)效(吊二周以上)18研磨兩頂尖孔19.研磨中心孔19.精磨外圓，檢查雙頂尖孔20.終磨外圓雙頂尖孔20.精磨螺紋(磨出小徑)雙頂尖孔21.輔車螺紋至尺寸雙頂尖孔21.研磨兩

24、頂尖孔22.終磨螺紋，檢查雙頂尖孔23.終磨外圓，檢查雙頂尖孔24.研磨止推端面F,檢查雙頂尖孔 5、絲杠加工的典型工藝過程在絲杠的加工為了獲得較高的精度，加.下工藝過程應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： (1) 對(duì)外圓和螺紋可分多次加工，逐步減少切削量，從而逐步減少切削力和內(nèi)應(yīng)力，減少加工誤差，提高加工精度。 (2) 每次粗加工外圓及粗加工螺紋后都要進(jìn)行時(shí)效處理，以便消除內(nèi)應(yīng)力。絲杠的精度要求越高，時(shí)效處理的次數(shù)也越多。 (3) 每次時(shí)效處理后都要重新打中心孔或修磨中心孔，以修止時(shí)效處理時(shí)產(chǎn)生的變形；并除去氧化皮等，使加工有可靠而精確的定位基面。 (4) 每次加工螺紋前，先加二L絲杠外圓(切削量很小)，然后以

25、絲杠外圓和兩端中心孔作為定位基面加丁:螺紋，逐步提高螺紋加工精度。 絲杠加工過程中校直和熱處理工序，是保證絲杠精度，防止彎曲變形的關(guān)鍵工序。但是校直本身會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這對(duì)精度要求較高的絲杠來(lái)說是不利的。因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力有逐漸消失的傾向，由于內(nèi)應(yīng)力的消失會(huì)引起絲杠的變形，這就影響了絲杠精度的保持。所以，對(duì)精度要求高、直徑較大的精密絲杠，在加工過程中不較直，而是采用加大徑向總余量和工序間余量的方法逐次切去彎曲變形，經(jīng)多次時(shí)效處理和把工序劃分的更細(xì)的方法來(lái)解決變形問題。 為避絲杠因自重引起彎曲變形，存放對(duì)應(yīng)垂直放置，熱處理時(shí)要在井式爐中進(jìn)行。一般不淬硬絲杠的螺紋經(jīng)車削而成，而淬硬絲杠的螺紋在螺紋磨床上磨出

26、螺紋。但對(duì)牙形半角大和大螺距、絲杠、螺紋的粗加工還是在淬硬前車削為好。 6、絲杠的熱處理 首先要求對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理，由于精密級(jí)和一普通級(jí)兩類絲杠用料不同，它們的熱處理方式也就不同。毛坯的熱處理要求:(1)消除毛坯制造產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力;()控制硬度以適應(yīng)機(jī)械加.工的切削性能，一般切削硬度控制在HBS140248之間為宜。 通常含碳量在0.25%0.5%的中碳鋼用正火，含碳量0.5%0.8%的亞共析鋼或共析鋼用退火。對(duì)于含碳量在0.8%1.2%的過共析鋼，由于其組織中存在粗片狀珠光體及網(wǎng)狀滲碳體，硬度比較高，要采取球化退火熱處理(球化退火是將毛坯加熱到750780后，以4040/時(shí)的速度冷卻至5005

27、50，然后在空氣中自然冷卻)。7、基面的選擇 由于熱處理使絲杠產(chǎn)生變形，而義不允許有冷直法校直，必須用切削方法糾止。如果仍采用原來(lái)的中心孔就會(huì)使加工余量過大。另外，中心孔本身也會(huì)有變形，因此對(duì)于不淬硬絲杠采用切去原中心孔，重新打中心孔(最后一次修正中心孔工序除外)的方法。在重新打中心孔之前，找出絲杠徑向圓跳動(dòng)量為最大的圓跳動(dòng)量的一半的兩點(diǎn)，而后用中心支架支撐在這兩點(diǎn)上并按外圓找正，切去原米的中心孔，重新打中心孔，這樣就可使總加工余量減少很多。對(duì)于淬硬絲杠只能采用每次研磨中心孔的方法進(jìn)行修正。 加工絲杠時(shí)，理論上是以中心孔為主要基面，外圓為輔助基面。實(shí)際上，在加工螺紋時(shí)，外圓本身的圓柱度和圓度，

28、跟刀套與絲杠的配合精度，跟刀套與兩頂尖連線的同軸度都成為影響螺紋加工精度的因素。因此工藝過程應(yīng)為:在熱處理啟先加.R一幾外圓。再加工螺紋，以加工后的外圓定位。這樣，終磨時(shí)外圓精度要求也相應(yīng)地提高。四、軸類零件的檢驗(yàn)1加工中的檢驗(yàn)圖58主軸專用檢驗(yàn)夾具自動(dòng)測(cè)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(cè)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(cè)，即在設(shè)備運(yùn)行，生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號(hào)處理的基本原理，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及必要調(diào)整

29、。在線檢測(cè)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣。2加工后的檢驗(yàn)通常在專用檢驗(yàn)夾具上進(jìn)行檢驗(yàn)（如圖58所示）。單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗(yàn)；大批大量生產(chǎn)時(shí)，常采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)，長(zhǎng)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(cè)出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大差值之半來(lái)確定，也可用千分表借助V形鐵來(lái)測(cè)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(cè)出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來(lái)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(cè)量。第二節(jié) 套筒

30、類零件的加工一、概述1. 套筒類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 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?。由于功用不同，其形狀結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差異，常見的有支承回轉(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59所示。 圖59 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 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

31、/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)面的同軸度要求較高；結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 。2. 套筒類零件技術(shù)要求 套筒類零件的外圓表面多以過盈或過渡配合與機(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：  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 Ra 為 5 0.63 ,要求較高的可達(dá)0.04 ； 內(nèi)孔作為套類零件支承或?qū)虻闹饕?/p>

32、表面，要求 內(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（ Ra=2.50.16 ）。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 2.51.6 。 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 ， 甚至更嚴(yán)。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) R

33、a0.025 。 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 Ra 為 3.2 0.4 。 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)，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. 。3.套筒類零件的材料、毛坯及熱處理 套筒類零件毛坯材料的選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

34、。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∮?20mm ）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

35、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。 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。二、 典型套筒類零件的加工工藝分析     1、典型零件的工藝分析      （1）軸承套加工工藝分析 圖510所示為 1 軸承套，材料為 ZQSn6-6-3 ，每批數(shù)量為 400 只。加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的毛坯材料、結(jié)構(gòu)形狀、加工余量、尺寸精度、形狀精度和生產(chǎn)綱領(lǐng)，正確選擇定位基準(zhǔn)、裝夾方法和加工工藝過程，以保證達(dá)到圖樣要求。其主要技術(shù)要求為： ? 34

36、mmjs7 外圓對(duì) ? 22mmH7 孔的徑向圓跳動(dòng)公差為 0.01mm ；左端面對(duì) ? 22mmH7 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均較高，其機(jī)械加工工藝過程如下表53所示。圖 510 軸承套      該軸承套屬于短套，其直徑尺寸和軸向尺寸均不大，粗加工可以單件加工，也可以多件加工。由于單件加工時(shí)，每件都要留出工件 備 裝夾的長(zhǎng)度，因此原材料浪費(fèi)較多，所以這里采用多件加工的方法。表53軸承套機(jī)械加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1備料棒料，按6件合一下料2鉆中心孔1、車端面，鉆中心孔

37、2、掉頭，車另一端面，鉆中心孔外圓3粗車車外圓Ø42，長(zhǎng)度6.5，車外圓Ø34js7至Ø35，車退刀槽2×0.5，總長(zhǎng)40.5，車分割槽Ø20×3，兩端倒角C1.5；6件同時(shí)加工，尺寸均相同。中心孔4鉆鉆Ø22H7孔至Ø20成單件Ø42外圓車、鉸1、車端面，總長(zhǎng)40至尺寸；2、車內(nèi)孔Ø22H7，留0.040.06鉸削余量；3、車內(nèi)槽Ø24×16至尺寸；4、鉸孔Ø22H7至尺寸Ø42外圓精車精車Ø34js7至尺寸Ø22H7孔心軸鉆鉆徑向&

38、#216;4油孔Ø34js7外圓及端面檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫(kù)     該軸承套的材料為 ZQSn6-6-3 。其外圓為 IT7 級(jí)精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔的精度也是 IT7 級(jí)，鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)殂@車孔鉸孔。      （2）液壓缸加工工藝分析      圖 511所示某液壓缸零件圖，生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)。 該液壓缸屬長(zhǎng)套筒類零件，與前述短套類零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別。該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配，因此表面粗糙度、形狀及位置精度要求都較高。毛

39、坯可選用無(wú)縫鋼管，如果為鑄件，其組織應(yīng)緊密，無(wú)砂眼、針孔及疏松缺陷。必要時(shí)要用泵驗(yàn)漏。該液壓缸為成批生產(chǎn)。圖 511 液壓缸簡(jiǎn)圖 該零件長(zhǎng)而壁薄，為保證內(nèi)外圓的同軸度，加工外圓時(shí)參照空心主軸的裝夾方法。即采用雙頂尖頂孔口 1 o 30 1 的錐面或一頭夾緊一頭用中心架支承。加工內(nèi)孔與一般深孔加工時(shí)的裝夾方法相同，多采用夾一頭，另一端用中心架托住外圓?？椎拇旨庸げ捎苗M削，半精加工多采用鉸削 ( 浮動(dòng)鉸孔 ) 。該液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高，內(nèi)孔精加工后需滾壓。也有不少套筒類零件以精細(xì)鏜、珩磨、研磨等精密加工作為最終工序。內(nèi)孔經(jīng)滾壓后，尺寸誤差在 0.01mm 以內(nèi)，表面粗糙度為 Ra0.16

40、或更小，且表面經(jīng)硬化后更為耐磨。但是目前對(duì)鑄造液壓缸尚未采用滾壓工藝，原因是鑄件表面的缺陷 ( 如疏松、氣孔、砂眼、硬度不均勻等 ) ，哪怕是很微小，都對(duì)滾壓有很大影響，會(huì)導(dǎo)致滾壓加工產(chǎn)生適得其反的效果。綜合以上分析，圖511 所示液壓缸加工工藝過程如表54所示。表54 液壓缸加工工藝路線工序工 序 內(nèi) 容定位與夾緊1020304050下料切斷車端面、車一端外圓至88mm并車螺紋M88×1.5mm（工藝用）、倒角調(diào)頭車端面（總長(zhǎng)1686mm）、車另一端外圓至85mm、倒角半精鏜孔至68mm，精鏜至69.85mm， 浮動(dòng)鏜至70±0.02mm滾壓至要求車端面、切去工藝螺紋、車

41、外圓82至尺寸、割圓槽、鏜內(nèi)錐孔調(diào)頭車端面取總長(zhǎng)1685mm、車外圓82至尺寸、割圓槽、鏜內(nèi)錐孔一夾一頂（或托）一用螺紋緊固一托一用螺紋緊固一托一夾一頂（或托）分析液壓缸的加工工藝，有以下特點(diǎn)：該液壓缸屬長(zhǎng)套筒類零件，與前述短套類零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別。該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配，因此表面粗糙度、形狀及位置精度要求都較高。毛坯可選用無(wú)縫鋼管，如果為鑄件，其組織應(yīng)緊密，無(wú)砂眼、針孔及疏松缺陷。必要時(shí)要用泵驗(yàn)漏。該液壓缸為成批生產(chǎn)。     （1）保證表面相互位置精度的方法      套類零件內(nèi)外表面的

42、同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求一般都較高，一般可用以下方法來(lái)滿足： 在 1 次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工，這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度。但由于工序比較集中，對(duì)尺寸較大的套筒安裝不便，故多用于尺寸較小的軸套車削加工。 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行 ( 先加工孔 ) ，先加工孔至零件圖尺寸，然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓。由于使用的夾具 ( 通常為心軸 ) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且制造和安裝誤差較小，因此可保證較高的相互位置精度，在套筒類零件加工中應(yīng)用較多。 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行 ( 先加工外圓 ) 先加工外圓至零件圖尺寸，然后以外圓為精基準(zhǔn)完成內(nèi)孔的全部加工。該方

43、法工件裝夾迅速可靠，但一般卡盤安裝誤差較大，使得加工后工件的相互位置精度較低。如果欲使同軸度誤差較小，則須采用定心精度較高的夾具，如彈性膜片卡盤，液性塑料夾頭、經(jīng)過修磨的三爪自定心卡盤和軟爪等。      （2）防止套類零件變形的工藝措施      套類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是孔的壁厚較薄，薄壁套類零件在加工過程中，常因夾緊力切削力和熱變形的影響而引起變形。為防止變形常采取些工藝措施：      1) 將粗、精加工分開進(jìn)行 為減少切削力和切削熱的影響，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中得以

44、糾正。      2) 減少夾緊力的影響 在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響： 采用徑向夾緊時(shí)，夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上，而應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減小工件單位面積上所承受的夾緊力。如可將工件安裝在一個(gè)適當(dāng)厚度的開口圓環(huán)中，在連同此環(huán)一起夾緊。也可采用增大接觸面積的特殊卡爪。以孔定位時(shí)，宜采用張開式心軸裝夾。 夾緊力的位置宜選在零件剛性較強(qiáng)的部位，以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形。 改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。 在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工時(shí)用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊，加工終了時(shí)將凸邊切去。如表

45、 5.3 工序 2 先車出 M88mm × 1.5mm 螺紋供后續(xù)工序裝夾時(shí)使用。在工序 3 中利用該工藝螺紋將工件固定在夾具中，加工完成后，在工序 5 車去該工藝螺紋。      3）減小切削力對(duì)變形的影響 增大刀具主偏角和主前角，使加工時(shí)刀刃鋒利，減少?gòu)较蚯邢髁Α?將粗、精加工分開，使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正，并采取較小的切削用量。 內(nèi)外圓表面同時(shí)加工，使切削力抵銷。      4) 熱處理放在粗加工和精加工之間 這樣安排可減少熱處理變形的影響。套類零件熱處理后一般會(huì)產(chǎn)生較大變形，在精加工

46、時(shí)可得到糾正，但要注意適當(dāng)加大精加工的余量。第三節(jié) 箱體零件加工一、 概述1箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。故箱體的加工質(zhì)量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。箱體類零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床制造廠花在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品加工工時(shí)的l520。2箱體零件的主要技術(shù)要求箱體類零件中，機(jī)床主軸箱的精度要求較高，可歸納為以下五項(xiàng)精度要求：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

47、良?？讖竭^大，配合過松，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；孔徑太小，會(huì)使配合偏緊，軸承將因外環(huán)變形，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)而縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也會(huì)使軸承外環(huán)變形而引起主軸徑向圓跳動(dòng)。從上面分析可知，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IT8IT7?？椎膸缀涡螤罹任醋饕?guī)定的，一般控制在尺寸公差的12范圍內(nèi)即可?？着c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)軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，也加劇了軸承磨損。孔系之間的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。一般孔距允差為土0.025土0.060

48、mm，而同一中心線上的支承孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半?？缀推矫娴奈恢镁龋褐饕讓?duì)主軸箱安裝基面的平行度，決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通過刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般規(guī)定在垂直和水平兩個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。主要平面的精度：裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度，加工過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)定了底面和導(dǎo)向面必須平直，為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油泄出，還規(guī)定了頂面的平面度要求，當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用作定位基面時(shí)，對(duì)它的平面度要求還要提高。表面粗糙度：一般主軸孔的表面粗糙度為Ra0.4m，其它各縱

49、向孔的表面粗糙度為Ra1.6m；孔的內(nèi)端面的表面粗糙度為Ra3.2m，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度為Ra2.50.63m，其它平面的表面粗糙度為Ra102.5m。3箱體零件的材料及毛坯箱體零件材料常選用各種牌號(hào)的灰鑄鐵，因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性和可切削性，而且吸振性好,成本又低。某些負(fù)荷較大的箱體采用鑄鋼件。也有某些簡(jiǎn)易箱體為了縮短毛坯制造的周期而采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的。二、 箱體結(jié)構(gòu)工藝性箱體機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本具有重要的意義。1、基本孔箱體的基本孔，可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等幾類。通孔工藝性最好，通孔內(nèi)又以孔長(zhǎng)L與孔徑D之比L/D<=11.

50、5的短圓柱孔工藝性為最好；L/D>5的孔，稱為深孔，若深度精度要求較高、表面粗糙度值較小時(shí)，加工就很困難。階梯孔的工藝性與“孔徑比”有關(guān)。孔徑相差越小則工藝性越好；孔徑相差越大，且其中最小的孔徑又很小，則工藝性越差。相貫通的交叉孔的工藝性也較差。 盲孔的工藝性最差，因?yàn)樵诰M或精鉸盲孔時(shí)，要用手動(dòng)送進(jìn)，或采用特殊工具送進(jìn)。此外，盲孔的內(nèi)端面的加工也特別困難，故應(yīng)盡量避免。2、同軸孔同一軸線上孔徑大小向一個(gè)方向遞減（如CA6140的主軸孔），可使鏜孔時(shí)，鏜桿從一端伸人，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同軸線上的幾個(gè)孔，以保證較高的同軸度和生產(chǎn)率。單件小批生產(chǎn)時(shí)一般采用這種分布形式。同軸線上的孔的直徑大小

51、從兩邊向中間遞減（如C620-1, CA6140主軸箱軸孔等），可使刀桿從兩邊進(jìn)入，這樣不僅縮短了鏜桿長(zhǎng)度，提高了鏜桿的剛性，而且為雙面同時(shí)加工創(chuàng)造了條件。所以大批量生產(chǎn)的箱體，常采用此種孔徑分布形式。同軸線上孔的直徑的分布形式，應(yīng)盡量避免中間隔壁上的孔徑大于外壁的孔徑。因?yàn)榧庸み@種孔時(shí)，要將刀桿伸進(jìn)箱體后裝刀、對(duì)刀，結(jié)構(gòu)工藝性差。3、裝配基面為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，箱體的裝配基面尺寸應(yīng)盡量大，形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。4、凸臺(tái)箱體外壁上的凸臺(tái)應(yīng)盡可能在一個(gè)平面上。以便可以在一次走刀中加工出來(lái)。而無(wú)須調(diào)整刀具的位置，使加工簡(jiǎn)單方便。5、緊固孔和螺孔箱體上的緊固孔和螺孔的尺寸規(guī)格應(yīng)盡量一致，以減少刀具數(shù)量

52、和換刀次數(shù)。此外，為保證箱體有足夠的動(dòng)剛度與抗振性，應(yīng)酌情合理使用肋板、肋條，加大圓角半徑，收小箱口，加厚主軸前軸承口厚度。三、 箱體機(jī)械加工工藝過程及工藝分析在擬定箱體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，有一些基本原則應(yīng)該遵循。1先面后孔先加工平面，后加工孔是箱體加工的一般規(guī)律。平面面積大，用其定位穩(wěn)定可靠；支承孔大多分布在箱體外壁平面上，先加工外壁平面可切去鑄件表面的凹凸不平及夾砂等缺陷，這樣可減少鉆頭引偏，防止刀具崩刃等，對(duì)孔加工有利。2粗精分開、先粗后精箱體的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，主要平面及孔系加工精度高，一般應(yīng)將粗、精加工工序分階段進(jìn)行，先進(jìn)行粗加工，后進(jìn)行精加工。3基準(zhǔn)的選擇箱體零件的粗基準(zhǔn)一般都用它

53、上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。精基準(zhǔn)選擇一般采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案，常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的面兩孔為定位基準(zhǔn)，使整個(gè)加工工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)類似，基準(zhǔn)不重合誤差降至最小甚至為零(當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí))。4工序集中，先主后次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，以保證其相互位置要求和減少裝夾次數(shù)。緊固螺紋孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承孔等主要加工表面精加工之后再進(jìn)行加工。四、 箱體平面的加工方法箱體平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。刨削和銑削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削則用作平面的精加工。刨削加工的特點(diǎn)

54、是：刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整方便，通用性好。在龍門刨床上可以利用幾個(gè)刀架，在工件的一次安裝中完成幾個(gè)表面的加工，能比較經(jīng)濟(jì)地保證這些表面間的相互位置精度要求。精刨還可代替刮研來(lái)精加工箱體平面。精刮時(shí)采用寬直刃精刨刀，在經(jīng)過拉修和調(diào)整的刨床上，以較低的切削速度（一般為412m/min)，在工件表面上切去一層很薄的金屬（一般為0.0070. lmm)。精刨后的表面粗糙度值可達(dá)0. 63 2. 51mm，平面度可達(dá)0. 002mm/m。因?yàn)閷捜芯俚倪M(jìn)給量很大（5-25mm雙行程），生產(chǎn)率較高。銑削生產(chǎn)率高于刨削，在中批以上生產(chǎn)中多用銑削加工平面。當(dāng)加工尺寸較大的箱體平面時(shí),常在多軸龍門銑床上，用幾把

55、銑刀同時(shí)加工各有關(guān)平面，以保證平面間的相互位置精度并提高生產(chǎn)率。近年來(lái)端銑刀在結(jié)構(gòu)、制造精度、刀具材料和所用機(jī)床等方面都有很大進(jìn)展。如不重磨刃端銑刀的齒數(shù)少，平行切削刃的寬度大，每齒進(jìn)給量af可達(dá)數(shù)毫米。平面磨削的加工質(zhì)量比刨削和銑削都高，而且還可以加工淬硬零件。磨削平面的粗糙度R?？蛇_(dá)0. 321. 25mm。生產(chǎn)批量較大時(shí)，箱體的平面常用磨削來(lái)精加工。為了提高生產(chǎn)率和保證平面間的相互位置精度，工廠還常采用組合磨削來(lái)精加工平面。五、 箱體孔系的加工方法箱體上若干有相互位置精度要求的孔的組合，稱為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫?、同軸孔圖512 孔系分類a）平行孔系 b）同軸孔系 c）交叉孔系系和交叉

56、孔系(圖512)。孔系加工是箱體加工的關(guān)鍵，根據(jù)箱體加工批量的不同和孔系精度要求的不同，孔系加工所用的方法也是不同的，現(xiàn)分別予以討論。1平行孔系的加工圖514 樣板找正法鏜孔1樣板 2百分表下面主要介紹如何保證平行孔系孔距精度的方法。圖513 用心軸和塊規(guī)找正a）第一工位 b）第二工位1心軸 2鏜床主軸 3塊規(guī) 4塞尺 5鏜床工作臺(tái)找正法找正法是在通用機(jī)床(鏜床、銑床)上利用輔助工具來(lái)找正所要加工孔的正確位置的加工方法。這種找正法加工效率低，一般只適于單件小批生產(chǎn)。找正時(shí)除根據(jù)劃線用試鏜方法外，有時(shí)借用心軸量塊或用樣板找正，以提高找正精度。圖513所示為心軸和量塊找正法。鏜第一排孔時(shí)將心軸插入主軸孔內(nèi)(或直接利用鏜床主軸)，然后根據(jù)孔和定位基準(zhǔn)的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來(lái)校正主軸位置，校正時(shí)用塞尺測(cè)定塊與心軸之間的間隙，以避免塊規(guī)與心軸直接接觸而損傷塊規(guī)(圖513a)。鏜第二排孔時(shí)，分別在機(jī)床主軸和已加工孔中插入心軸，采用同樣的方法