第六章典型零件加工與加工方法

1、第六章第六章 典型零件加工與加工方法典型零件加工與加工方法第一節(jié)第一節(jié) 軸類零件加工軸類零件加工第二節(jié)第二節(jié) 套筒零件加工套筒零件加工第三節(jié)第三節(jié) 箱體加工箱體加工第四節(jié)第四節(jié) 圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工第五節(jié)第五節(jié) 活塞加工活塞加工第六節(jié)第六節(jié) 連桿加工連桿加工第一節(jié)第一節(jié) 軸類零件加工軸類零件加工一、概述一、概述 ( (一一) )軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖6-1( (二二) )軸類零件的技術(shù)要求軸類零件的技術(shù)要求1 1、尺寸精度、尺寸精度2 2、形狀精度、形狀精度3 3、位置精度、位置精度4 4、表面粗糙度、表面粗糙度圖6-2( (三三) )軸類零件的材料、毛坯及熱處

2、理軸類零件的材料、毛坯及熱處理1 1、軸類零件的材料、軸類零件的材料軸類零件應(yīng)根據(jù)不同工作條件和使用要求，選用不同的材料和不同的熱處理，以獲得所需的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 2 2、軸類零件的毛坯、軸類零件的毛坯軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件，只有某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸(如曲軸)，在性能允許時(shí)才采用鑄件。 3 3、軸類零件的熱處理、軸類零件的熱處理軸的質(zhì)量除與所選鋼材種類有關(guān)外，還與熱處理有關(guān)。二、軸類零件加工工藝過程與工藝分析二、軸類零件加工工藝過程與工藝分析( (一一) )主軸的技術(shù)條件分析主軸的技術(shù)條件分析( (二二) )臥式車床主軸加工工藝過程臥式車床主軸加工工藝過程( (三三) )臥

3、式車床主軸加工工藝過程分析臥式車床主軸加工工藝過程分析1 1、定位基準(zhǔn)的選擇與轉(zhuǎn)換、定位基準(zhǔn)的選擇與轉(zhuǎn)換圖6-3 2 2、工序順序的安排、工序順序的安排u(1)加工階段劃分 對(duì)主軸加工階段的劃分大體如下：荒加工階段為準(zhǔn)備毛坯；正火后，粗加工階段為銑端面、鉆中心孔、粗車外圓；調(diào)質(zhì)處理后，半精加工階段是半精車外圓、端面、錐孔；表面淬火后，精加工階段是主要表面的精加工，包括粗、精磨各級(jí)外圓、精磨支承軸頸、錐孔。各階段的劃分大致以熱處理為界。整個(gè)主軸加工的工藝過程，就是以主要表面(特別是支承軸頸)的粗加工、半精加工和精加工為主線，穿插其他表面的加工工序組成。u(2)外圓表面的加工順序 應(yīng)先加工大直徑外

4、圓，然后加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。u(3)深孔加工工序的安排該工序安排時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)。第一，鉆深孔應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)之后進(jìn)行，因?yàn)檎{(diào)質(zhì)處理變形較大，深孔會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。第二，深孔應(yīng)安排在外圓粗車或半精車之后，以便有一個(gè)較精確的軸頸作定位基準(zhǔn)(搭中心架用)，保證孔與外圓軸線的同軸度，使主軸壁厚均勻。u(4)次要表面加工順序安排主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋、橫向小孔等次要表面加工，通常安排在外圓精車、粗磨之后或精磨外圓之前進(jìn)行。( (四四) )主軸的檢驗(yàn)主軸的檢驗(yàn)檢驗(yàn)的依據(jù)是主軸工作圖。檢驗(yàn)按一定的順序進(jìn)行，先檢驗(yàn)各段外圓的尺寸精度、素線平行度和圓度，用外觀比較法檢驗(yàn)各表面的表面粗糙度及表

5、面缺陷，然后在專用檢驗(yàn)夾具上測(cè)量位置偏差。圖6-4三、外圓表面的精加工和光整加工三、外圓表面的精加工和光整加工( (一一) )外圓表面的磨削加工方法外圓表面的磨削加工方法1 1、常見的外圓磨削方法、常見的外圓磨削方法常見的外圓磨削方法有兩種：中心磨削法、無(wú)心磨削法。中心磨削法，是以工件軸線為回轉(zhuǎn)中心的磨削方法。無(wú)心磨削法，工件軸心處于自由狀態(tài)，是以被磨削的外圓表面定位，屬于自位基準(zhǔn)定位的加工方法2 2、提高磨削精度和生產(chǎn)率的方法、提高磨削精度和生產(chǎn)率的方法提高磨削生產(chǎn)率大體有兩條途徑：一是縮短輔助時(shí)間；二是改變磨削用量以及增大磨削面積。u(1)高精度磨削高精度磨削高精度磨削：使工件的表面粗糙度

6、Ra值在0.16m以下的磨削方法，稱為高精度磨削。u(2)高速磨削高速磨削高速磨削：它是指砂輪線速度高于50m/s的磨削加工。圖6-5u(3)深切緩進(jìn)給磨削深切緩進(jìn)給磨削深切緩進(jìn)給磨削: :它是以很大的背吃刀量(可達(dá)212mm)和緩慢的進(jìn)給速度進(jìn)行磨削，也稱為蠕動(dòng)磨削或深磨。u(4)高效深磨高效深磨高效深磨：高效深磨可直觀地看成是緩進(jìn)給磨削和超高速磨削的結(jié)合。圖6-6u(5)砂帶磨削砂帶磨削砂帶磨削：它是用涂滿砂粒的環(huán)狀布帶(即砂帶)作為切削工具的一種加工方法。圖6-8圖6-7u(6)寬砂輪磨削和多片砂輪磨削寬砂輪磨削和多片砂輪磨削的實(shí)質(zhì)就是增加砂輪寬度。圖6-9u(7)點(diǎn)磨削點(diǎn)磨削點(diǎn)磨削：點(diǎn)

7、磨削是在精磨工序中以點(diǎn)接觸方式對(duì)外圓進(jìn)行高速磨削。圖6-11圖6-10( (二二) )外圓表面的光整加工方法外圓表面的光整加工方法1 1、研磨、研磨2 2、拋光、拋光拋光與研磨方法類似，是用手工或在拋光機(jī)、砂帶磨床上進(jìn)行的一種光整加工方法。圖6-123 3、超精加工、超精加工超精加工切削過程分為四個(gè)階段：u(1)強(qiáng)烈切削階段u(2)正常切削階段u(3)微弱切削階段u(4)自動(dòng)停止切削階段圖6-134 4、珩磨、珩磨珩磨主要用于內(nèi)孔的光整加工，現(xiàn)在用于外圓的光整加工也很多。圖6-145 5、滾壓加工、滾壓加工圖6-15四、其他典型表面的加工方法四、其他典型表面的加工方法( (一一) )中心孔的修

8、研方法中心孔的修研方法常用的中心孔修研方法有：u(1)用磨石或橡膠砂輪修研u(2)用鑄鐵頂尖修研圖6-16u(3)用硬質(zhì)合金頂尖修研u(4)用中心孔磨床磨削中心孔圖6-18圖6-17 ( (二二) )錐孔磨削方法錐孔磨削方法1 1、研磨、研磨主軸錐孔對(duì)主軸支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)，是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，因此錐孔加工是關(guān)鍵工序。 圖6-19 ( (三三) )花鍵加工方法花鍵加工方法1 1、花鍵的銑削加工、花鍵的銑削加工圖6-20圖6-212 2、花鍵的磨削加工、花鍵的磨削加工圖6-22五、曲軸加工的工藝特點(diǎn)五、曲軸加工的工藝特點(diǎn) ( (一一) )概述概述1 1、曲軸的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、曲軸的功用和

9、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)曲軸是將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的零件。2 2、曲軸的主要技術(shù)要求、曲軸的主要技術(shù)要求3 3、曲軸的材料與毛坯、曲軸的材料與毛坯曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損，因此選取材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。 ( (二二) )曲軸加工的工藝特點(diǎn)曲軸加工的工藝特點(diǎn)圖6-231 1、主要工藝過程、主要工藝過程其主要階段有：u1)加工中心孔粗、精車主軸頸。u2)粗、精磨主軸頸銑角度定位平臺(tái)車連桿軸頸加工一些次要表面中間檢查。u3)中頻淬火半精磨主軸頸。u4)粗、精磨連桿軸頸。u5)精磨主軸頸銑鍵槽。u6)兩端孔加工動(dòng)平

10、衡超精加工主軸頸和連桿軸頸最終檢查。2 2、主要工藝特點(diǎn)分析、主要工藝特點(diǎn)分析u(1)定位基準(zhǔn)的選擇u(2)連桿軸頸的多刀車削加工原理圖6-24u3、連桿軸頸的磨削方法圖6-25 ( (三三) )曲軸加工的先進(jìn)技術(shù)曲軸加工的先進(jìn)技術(shù)1 1、加工質(zhì)量中心孔技術(shù)、加工質(zhì)量中心孔技術(shù)2 2、車?yán)夹g(shù)、車?yán)夹g(shù)圖6-263 3、圓角深滾壓技術(shù)、圓角深滾壓技術(shù)圖6-27六、絲杠加工工藝特點(diǎn)六、絲杠加工工藝特點(diǎn) ( (一一) )概述概述1 1、絲杠的功用、分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、絲杠的功用、分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)絲杠的分類：按摩擦特性可分為滑珠絲杠、滾珠絲杠及靜壓絲杠三大類?；瑒?dòng)絲杠的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、容易加工；滾珠絲杠摩擦

11、因數(shù)小、制造精度高，適用于高精度、高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)；靜壓絲杠可減少摩擦損失，用于重載大型機(jī)械傳動(dòng)。圖6-282 2、絲杠的技術(shù)要求、絲杠的技術(shù)要求機(jī)床梯形螺紋絲杠、螺母精度分成6個(gè)等級(jí)。滾珠絲杠副和滾珠絲杠的精度等級(jí)也分為6個(gè)等級(jí)。3 3、絲杠材料、絲杠材料在選擇絲杠材料時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：u1)絲杠材料要有足夠的強(qiáng)度，以保證傳遞一定的動(dòng)力。u2)金相組織要有較高的穩(wěn)定性，以保證絲杠在長(zhǎng)期使用中不喪失原有的精度。u3)具有良好的熱處理工藝性(淬透性好、熱處理變形小、不易產(chǎn)生裂紋)，并能獲得較高的硬度、良好的耐磨性。u4)應(yīng)有良好的加工性，易切削、不易發(fā)生粘刀或啃刀。 ( (二二) )絲杠加工的工藝

12、特點(diǎn)絲杠加工的工藝特點(diǎn)圖6-29( (三三) )絲杠螺紋加工方法絲杠螺紋加工方法1 1、車削螺紋、車削螺紋2 2、銑削螺紋、銑削螺紋曲軸工作時(shí)要承受很大圖6-303 3、磨削螺紋、磨削螺紋4 4、滾軋螺紋、滾軋螺紋曲軸工作時(shí)要承受很大圖6-31圖6-32( (四四) )絲杠的檢驗(yàn)絲杠的檢驗(yàn)圖6-33圖6-34七、軸類零件高效自動(dòng)化加工七、軸類零件高效自動(dòng)化加工1 1、雙主軸、雙刀架臥式數(shù)控車床、雙主軸、雙刀架臥式數(shù)控車床圖6-352 2、車銑復(fù)合加工中心、車銑復(fù)合加工中心圖6-36第二節(jié)第二節(jié) 套筒零件加工套筒零件加工一、概述一、概述( (一一) )套筒零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套筒零件的功用與結(jié)構(gòu)

13、特點(diǎn)圖6-37( (二二) )套筒零件的技術(shù)要求套筒零件的技術(shù)要求1 1、孔的技術(shù)要求、孔的技術(shù)要求2 2、外圓表面的技術(shù)要求、外圓表面的技術(shù)要求3 3、孔與外圓的同軸度要求、孔與外圓的同軸度要求4 4、孔軸線與端面的垂直度要求、孔軸線與端面的垂直度要求 ( (三三) )套筒零件的材料與毛坯套筒零件的材料與毛坯圖6-38二、套筒零件加工工藝過程與工藝分析二、套筒零件加工工藝過程與工藝分析( (一一) )套筒零件加工工藝過程套筒零件加工工藝過程( (二二) )套筒零件加工工藝過程分析套筒零件加工工藝過程分析1 1、定位基準(zhǔn)的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇保證套筒表面位置精度的方法保證套筒表面位置精度的方法

14、液壓缸內(nèi)、外表面軸線的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求較高，若能在一次安裝中完成內(nèi)、外表面及端面的加工，則可獲得很高的位置精度。2 2、防止加工中套筒變形的措施、防止加工中套筒變形的措施u(1)減少切削力與切削熱的影響u(2)減少夾緊力的影響u(3)提高夾具的精度圖6-39三、套筒零件的孔加工方法三、套筒零件的孔加工方法內(nèi)孔是套筒零件加工的主要表面，套筒零件的孔加工方法很多，有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、車孔、鉸孔、磨孔、拉孔、珩磨、研磨及滾壓加工。其中，鉆孔、擴(kuò)孔與鏜孔通常作為粗加工與半精加工方法；鉸孔、磨孔、拉孔為孔的精加工方法；珩磨、研磨及滾壓加工則為孔的光整加工方法。 ( (一一) )磨孔磨孔

15、圖6-40 ( (二二) )深孔加工深孔加工 1 1、深孔加工的工藝特點(diǎn)、深孔加工的工藝特點(diǎn)圖6-41 2 2、深孔鉆削、深孔鉆削圖6-42 3 3、深孔鏜削、深孔鏜削圖6-43 4 4、浮動(dòng)鏜孔、浮動(dòng)鏜孔( (浮動(dòng)鉸孔浮動(dòng)鉸孔) )圖6-44( (三三) )孔的精加工和光整加工孔的精加工和光整加工1 1、精細(xì)鏜孔、精細(xì)鏜孔精細(xì)鏜孔與一般鏜孔方法基本相同，由于最初是使用金剛石作鏜刀，所以又稱金剛鏜。這種方法常用于有色金屬合金及鑄鐵套筒零件孔的終加工或作珩磨和滾壓前的預(yù)加工。圖6-452 2、內(nèi)孔珩磨、內(nèi)孔珩磨內(nèi)孔珩磨的原理與內(nèi)孔磨削原理基本相同，珩磨是低速、大面積接觸的磨削加工，常用來(lái)加工氣缸

16、孔、閥孔、套筒孔、外形不便旋轉(zhuǎn)的大型零件的孔以及細(xì)長(zhǎng)孔。圖6-46近年來(lái)對(duì)珩磨頭作了改進(jìn)，發(fā)展了行星珩磨，由行星機(jī)構(gòu)帶動(dòng)珩磨輪回轉(zhuǎn)，生產(chǎn)效率較一般珩磨提高23倍，發(fā)熱量可減少1/22/3。圖6-473 3、內(nèi)孔研磨、內(nèi)孔研磨內(nèi)孔研磨的原理與外圓研磨相同，孔研磨工藝的特點(diǎn)也與外圓研磨類同，只是使用的研具有些區(qū)別。4 4、內(nèi)孔滾壓、內(nèi)孔滾壓( (或擠壓或擠壓) )孔的滾壓加工原理與外圓滾壓相同。由于滾壓加工效率高，近年來(lái)已采用滾壓(或擠壓)工藝來(lái)代替珩磨工藝。圖6-48圖6-49四、套筒零件高效自動(dòng)化加工四、套筒零件高效自動(dòng)化加工隨著先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)面臨技術(shù)升級(jí)，一種新穎的“立式雙主軸

17、車削中心”很適合兩個(gè)端面、內(nèi)孔和外圓均需加工的短套筒零件的高效自動(dòng)化加工。該車削中心是由一套正置數(shù)控立車加工單元和一套倒置數(shù)控立車加工單元組合而成。兩個(gè)加工單元的電氣控制，采用了具有極強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能的雙通道CNC系統(tǒng)；工件上料采用上料機(jī)械手3，加工工件在兩個(gè)單元之間傳送，配置有隨行自動(dòng)卡盤6；每個(gè)加工單元配備了多刀位轉(zhuǎn)塔動(dòng)力刀架4和8；還配套有自動(dòng)上下料傳送裝置2和7，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加工。圖6-50圖6-51一、概述一、概述( (一一) )箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體的種類很多，按箱體的功用，可分為主軸箱、變速箱、操縱箱、進(jìn)給箱等。第三節(jié)第三節(jié) 箱體加工箱體加工圖6-52 (

18、 (二二) )箱體零件的主要技術(shù)要求箱體零件的主要技術(shù)要求圖6-531 1、孔徑精度、孔徑精度孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良。2 2、孔的位置精度、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，影響軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，會(huì)造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向圓跳動(dòng)，也加劇了軸承磨損。3 3、主要平面的精度、主要平面的精度裝配基準(zhǔn)面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度，其在加工過程中常作為定位基準(zhǔn)面時(shí)會(huì)影響孔的加工精度，因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直。4 4、孔徑精度、孔徑精度( (三三) )箱體材料及毛坯箱體材料及毛坯箱體毛坯制造方法有兩種：一種是鑄造，另一

19、種是焊接。對(duì)金屬切削機(jī)床的箱體，由于形狀較為復(fù)雜，而鑄鐵具有成形容易、可加工性良好、吸振性佳、成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以一般都采用鑄鐵。對(duì)于動(dòng)力機(jī)械中的某些箱體及減速器殼體，除要求結(jié)構(gòu)緊湊、形狀復(fù)雜外，還要求體積小、重量輕，所以可采用鋁合金壓鑄；壓鑄毛坯因其不易產(chǎn)生縮孔和縮松應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于承受重載和沖擊的工程機(jī)械、鍛壓機(jī)床的箱體，可采用鑄鋼件或鋼板焊接。某些簡(jiǎn)易箱體為了縮短毛坯制造周期，也常采用鋼板焊接而成，但焊接件的殘余應(yīng)力較難消除干凈。二、箱體機(jī)械加工工藝過程及工藝分析二、箱體機(jī)械加工工藝過程及工藝分析( (一一) )箱體零件機(jī)械加工工藝過程箱體零件機(jī)械加工工藝過程箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要加工的

20、部位多，依批量大小和各企業(yè)的實(shí)際條件，其加工方法是不同的。( (二二) )箱體零件機(jī)械加工工藝過程分析箱體零件機(jī)械加工工藝過程分析1 1、定位基準(zhǔn)的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇(1)精基準(zhǔn)的選擇箱體加工精基準(zhǔn)的選擇與生產(chǎn)批量大小有關(guān)。u1)單件小批生產(chǎn)，用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)。圖6-54u2)大批量生產(chǎn)，采用頂面及兩個(gè)銷孔(一面兩孔)作定位基準(zhǔn)面。圖6-55(1)粗基準(zhǔn)的選擇為保證重要加工面的余量均勻，箱體零件一般都選擇重要孔(如主軸孔)為粗基準(zhǔn)，但隨著生產(chǎn)類型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件裝夾方式是不同的。u1) 中小批量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度較低，一般采用劃線找正。u2) 大批大量生產(chǎn)時(shí)，毛坯制造精

21、度較高，可直接以主軸孔在夾具上定位，采用專用夾具裝夾，此類專用夾具可參閱機(jī)床夾具圖冊(cè)。2 2、加工順序的安排和設(shè)備的選擇、加工順序的安排和設(shè)備的選擇u(1)加工順序?yàn)榛鶞?zhǔn)先行、先面后孔u(yù)(2)加工階段粗、精分開u(3)安排時(shí)效處理u(4)所用設(shè)備依批量不同而異三、箱體平面的加工方法三、箱體平面的加工方法箱體平面的加工常用方法有刨、銑、磨三種。刨削和銑削一般用作平面的粗加工和半精加工，磨削用于平面的精加工。刨削加工的特點(diǎn)是：刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整方便。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。平面磨削的加工質(zhì)量比刨削和銑削都高。但要指出的是，平面磨削時(shí)磨削處的溫度比其他加工方法(刨削

22、、銑削)高。圖6-56四、箱體孔系的加工方法四、箱體孔系的加工方法孔系孔系：箱體上一系列有位置精度要求的孔的組合，稱為孔系。孔系可分為平行孔系、同軸孔系和交叉孔系。 ( (一一) )平行孔系的加工平行孔系的加工1 1、找正法、找正法找正法是工人在通用機(jī)床(鏜床、銑床)上利用輔助工具來(lái)找正要加工孔的正確位置的加工方法。u(1)劃線找正法u(2)心軸和量塊找正法u(3)樣板找正法圖6-572 2、坐標(biāo)法、坐標(biāo)法坐標(biāo)法鏜孔是在普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備上，借助于測(cè)量裝置或數(shù)控伺服坐標(biāo)讀數(shù)值，調(diào)整機(jī)床主軸與工件間在水平和垂直方向的相對(duì)位置，依靠這些加工設(shè)備的坐標(biāo)移動(dòng)來(lái)保證孔距精度的一種鏜

23、孔方法。圖6-583 3、鏜模法、鏜模法圖6-59 ( (二二) )同軸孔系的加工同軸孔系的加工所謂同軸孔系是指同一軸線上有同軸度要求的一組孔。u(1)利用已加工孔作支承導(dǎo)向圖6-60u(2)利用鏜銑床后立柱上的導(dǎo)向套支承導(dǎo)向u(3)采用調(diào)頭鏜圖6-61 ( (三三) )交叉孔系的加工交叉孔系的加工所謂交叉孔系是指兩個(gè)(或兩個(gè)以上)孔的軸線相互垂直或呈一定角度。交叉孔系的主要技術(shù)要求是控制有關(guān)孔的垂直度(或規(guī)定角度)精度。圖6-62五、箱體零件的高效自動(dòng)化加工五、箱體零件的高效自動(dòng)化加工在箱體大量生產(chǎn)中，現(xiàn)在還廣泛采用由組合機(jī)床與輸送裝置組成的自動(dòng)線。圖6-63加工中心是備有刀庫(kù)、并能自動(dòng)更換

24、刀具，對(duì)工件進(jìn)行多工步集中加工的數(shù)控機(jī)床。通常指鏜銑加工中心。圖6-64圖6-65一、概述一、概述1 1、 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在機(jī)器中，常見的圓柱齒輪有以下幾類：盤類齒輪、套類齒輪、內(nèi)齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條(即齒圈半徑無(wú)限大的圓柱齒輪)。第四節(jié)第四節(jié) 圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工圖6-662 2、圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求、圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求齒輪傳動(dòng)精度的高低，直接影響到整個(gè)機(jī)器的工作性能、承載能力和使用壽命。根據(jù)齒輪的使用條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)主要提出以下三個(gè)方面的精度要求，并規(guī)定相應(yīng)的公差。u(1) 運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性u(píng)(2) 工作平穩(wěn)性u(píng)(3) 載荷均勻性3 3、精度等級(jí)與適用

25、范圍、精度等級(jí)與適用范圍二、二、 齒輪的材料、熱處理與毛坯齒輪的材料、熱處理與毛坯 ( (一一) ) 齒輪的材料與熱處理齒輪的材料與熱處理1 1、材料的選擇、材料的選擇2 2、齒輪的熱處理、齒輪的熱處理齒輪加工中，根據(jù)不同的目的安排兩種熱處理工序。u(1) 毛坯熱處理u(2) 齒面熱處理( (二二) )齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪的毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。三、三、 圓柱齒輪的機(jī)械加工工藝過程及工藝分析圓柱齒輪的機(jī)械加工工藝過程及工藝分析( (一一) ) 圓柱齒輪的加工工藝過程舉例圓柱齒輪的加工工藝過程舉例齒輪加工的工藝路線根據(jù)齒輪材質(zhì)和熱處理要求、齒輪結(jié)構(gòu)及尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)批量和車間設(shè)

26、備條件而定。一般可歸納成如下的工藝路線：毛坯制造齒坯熱處理齒坯加工齒形加工齒圈熱處理齒輪定位表面精加工齒圈的精整加工。圖6-67( (二二) ) 圓柱齒輪的加工工藝過程分析圓柱齒輪的加工工藝過程分析1 1、 定位精基準(zhǔn)選擇定位精基準(zhǔn)選擇對(duì)于小直徑帶軸齒輪，主要采用兩端中心孔定位，軸端有較大孔時(shí)可采用錐堵，中心孔定位符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則；對(duì)于大直徑的軸齒輪，通常用軸頸和一個(gè)較大的端面組合定位，符合“基準(zhǔn)重合”原則；帶孔齒輪，則以內(nèi)孔和一個(gè)端面組合定位，可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合，既滿足“基準(zhǔn)重合”原則，又符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。2 2、齒坯加工、齒坯加工齒形加工前的齒輪加工稱為

27、齒坯加工。u(1) 齒坯精度齒輪在加工、檢驗(yàn)和裝夾時(shí)的徑向基準(zhǔn)面和軸向基準(zhǔn)面應(yīng)盡量一致。u(2) 齒坯加工方案的選擇齒坯加工的主要內(nèi)容包括：齒坯孔的加工、端面和中心孔(軸類齒輪)的加工以及齒圈外圓和端面的加工。齒坯的加工工藝方案主要取決于齒坯的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)類型。 1) 大批大量生產(chǎn)的齒坯加工。以毛坯外圓定心夾緊進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔?？吭谇蛎鎵|板上拉孔(或花鍵孔)。以孔和端面定位在多刀半自動(dòng)車床上粗、精車外圓、端面、車槽及倒角等。圖6-68 2) 成批生產(chǎn)的齒坯加工。常采用“車?yán)嚒钡墓に嚪桨浮Ｒ札X坯外圓或輪轂定位，粗車外圓、端面和內(nèi)孔。以端面支承拉孔(或花鍵孔)。以孔定位精車外圓及端面等。3) 單件小

28、批生產(chǎn)的齒坯加工。一般齒坯的孔、端面及外圓的粗、精加工都在通用車床上經(jīng)兩次裝夾完成，但必須注意應(yīng)將孔和基準(zhǔn)端面的精加工在一次裝夾內(nèi)完成，以保證位置精度。3 3、齒坯加工、齒坯加工齒形加工是整個(gè)齒輪加工的核心。盡管齒輪加工有許多工序，但都是為齒形加工服務(wù)的，其目的在于最終獲得符合精度要求的齒輪。按照加工原理，齒形加工可分為成形法和展成法。齒形加工方案的選擇主要取決于齒輪的精度等級(jí)、結(jié)構(gòu)形狀、生產(chǎn)類型、熱處理方法及生產(chǎn)工廠的現(xiàn)有條件，對(duì)于不同精度的齒輪，常用的齒形加工方案如下：u(1) 8級(jí)以下精度的齒輪u(2) 67級(jí)精度齒輪u(3) 5級(jí)以上精度的齒輪4 4、齒端加工、齒端加工齒輪的齒端加工有

29、倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齒端加工必須安排在齒形淬火之前進(jìn)行，通常安排在滾(插)齒之后、剃齒之前。剃齒能同時(shí)去除齒端加工所產(chǎn)生的毛刺，但要注意，大的毛刺會(huì)損壞剃齒刀。圖6-70圖6-695 5、精基準(zhǔn)的修整、精基準(zhǔn)的修整盤形齒輪的孔是齒形加工的定位基準(zhǔn)，因淬火后孔會(huì)發(fā)生變形，且直徑可縮小0.010.05mm，故需對(duì)基準(zhǔn)孔予以修整。修整的方法有：對(duì)于成批或大量生產(chǎn)的未淬硬以大徑定心的花鍵孔或圓柱孔齒輪，常采用推孔刀推孔，推孔生產(chǎn)率高，利用加長(zhǎng)推刀前導(dǎo)引部分可保證推孔的精度；對(duì)于以小徑定心的花鍵孔或已淬硬的齒輪，需磨孔，因磨孔能穩(wěn)定地保證精度，磨孔時(shí)應(yīng)以齒面定位。圖6-71四、四、 圓柱齒輪

30、的齒形加工方法圓柱齒輪的齒形加工方法 ( (一一) ) 滾齒滾齒1 1、滾齒原理、滾齒原理滾齒是應(yīng)用一對(duì)螺旋圓柱齒輪的嚙合原理進(jìn)行加工的，滾刀相當(dāng)于一個(gè)齒數(shù)很少(單頭滾刀齒數(shù)K=1)、螺旋角很大的螺旋圓柱齒輪，它的輪齒很長(zhǎng)，可以繞軸線很多圈，所以成蝸桿狀滾刀基本蝸桿。為了進(jìn)行切削，在此蝸桿上制造了多條容屑槽，并加工出前角、后角，就形成了滾刀。圖6-722 2、滾齒的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用、滾齒的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用u(1)適應(yīng)性好u(2)生產(chǎn)率較高u(3)分齒精度高u(4)滾齒齒形精度較低滾齒是齒形加工中應(yīng)用最廣的一種加工方法，既可加工圓柱齒輪，又可加工蝸輪；既可加工漸開線齒形，又可加工圓弧、擺線等齒形；既

31、可加工小模數(shù)、小直徑齒輪，又可加工大模數(shù)、大直徑齒輪。但滾齒不能加工內(nèi)齒輪和相距很近的多聯(lián)齒輪。( (二二) ) 插齒插齒1 1、插齒原理、插齒原理插齒也是生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的一種切齒方法。插齒過程從原理上分析，插齒刀和工件相當(dāng)于一對(duì)軸線相互平行的圓柱齒輪嚙合，插齒刀相當(dāng)于一個(gè)端面磨有前角、齒頂及齒側(cè)磨有后角的變位齒輪。圖6-732 2、插齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用、插齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用與滾齒相比較，插齒加工的齒輪有以下特點(diǎn)：u1)齒形精度比較好、表面粗糙度值小。u2)運(yùn)動(dòng)精度比較差。u3)齒向誤差比較大。u4)插齒的生產(chǎn)率比滾齒低。插齒應(yīng)用比滾齒靈活，插齒可以加工內(nèi)齒輪、齒條、扇形齒，可以加工齒圈相

32、距很近的雙聯(lián)齒輪、三聯(lián)齒輪等，而滾齒則不勝任。插齒加工斜齒輪需用螺旋導(dǎo)軌，不如滾齒方便。 ( (三三) ) 剃齒剃齒1 1、剃齒原理、剃齒原理剃齒是根據(jù)一對(duì)軸線交叉的螺旋齒輪無(wú)側(cè)隙雙面嚙合自由對(duì)滾時(shí)，沿齒向有相對(duì)滑動(dòng)而建立的一種加工方法。圖6-74剃齒最基本的條件是剃齒刀與工件軸線間必須構(gòu)成軸交角。2 2、剃齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用、剃齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用與滾齒相比較，插齒加工的齒輪有以下特點(diǎn)：u1)剃齒的生產(chǎn)率高。u2)剃齒加工對(duì)齒輪的齒形誤差和基節(jié)誤差有較強(qiáng)的修正能力，有利于提高齒輪的齒形精度。u3)剃齒加工精度主要取決于刀具，只要剃齒刀本身精度高、刃磨質(zhì)量好，就能剃出表面粗糙度Ra=0.32

33、1.25m、精度為67級(jí)的齒輪。剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工。由于剃齒效率高，所以廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等行業(yè)的加工中。在大批大量生產(chǎn)中等模數(shù)、67級(jí)精度、非淬硬齒面的齒輪時(shí)，剃齒是最常用的方法。3 3、剃齒工藝中的幾個(gè)問題、剃齒工藝中的幾個(gè)問題u(1) 剃前齒輪的材料u(2) 剃前齒輪的精度u(3)剃前齒形加工時(shí)的刀具圖6-75 ( (四四) ) 珩齒珩齒1 1、珩齒原理、珩齒原理珩齒是對(duì)熱處理后的齒輪進(jìn)行精整加工的方法。珩齒的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和所用的機(jī)床與剃齒類同，不同的是用珩磨輪代替了剃齒刀。圖6-762 2、珩齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用、珩齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用u(1)剃齒的生產(chǎn)率高。u(2)

34、珩齒后齒面的表面粗糙度值減小。u(3)珩齒修正誤差的能力低。u(4)生產(chǎn)率高。由于珩齒修正誤差能力差，目前珩齒主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮及毛刺。 ( (五五) ) 擠齒擠齒( (冷擠冷擠) )1 1、擠齒原理、擠齒原理冷擠齒輪是一種齒輪無(wú)切屑加工新工藝，有些工廠已用它來(lái)替代剃齒。圖6-772 2、擠齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用、擠齒的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用u(1)生產(chǎn)率高u(2)加工質(zhì)量穩(wěn)定u(3)齒面表面粗糙度值小u(4)擠齒機(jī)床和擠輪的制造成本低u(5)擠多聯(lián)齒輪時(shí)不受限制擠齒與剃齒一樣，均為齒輪淬火前的齒形精加工。擠齒可以改善齒輪的齒形精度和表面粗糙度，但對(duì)運(yùn)動(dòng)精度提高不明顯，因此，齒輪的運(yùn)動(dòng)

35、精度應(yīng)依靠前道工序(滾齒或插齒加工)來(lái)保證。 ( (六六) ) 磨齒磨齒1 1、 磨齒原理磨齒原理磨齒是現(xiàn)有齒輪加工方法中加工精度最高的一種方法。磨齒方法很多，根據(jù)磨齒原理的不同可分成形法和展成法兩類。成形法是一種用成形砂輪磨齒的方法，將砂輪修整成與被磨齒輪齒槽一致的形狀，磨齒過程與用齒輪銑刀銑齒類似。成形法磨齒生產(chǎn)率高，但受砂輪修整精度與分齒精度的影響，加工精度較低。展成法是用齒輪與齒條嚙合原理磨齒的方法，將砂輪的工作面構(gòu)成假想齒條中的一個(gè)齒的單側(cè)或雙側(cè)齒面：u(1)錐形砂輪磨齒圖6-78u(2)雙片碟形砂輪磨齒圖6-79u(3)大平面砂輪磨齒圖6-80u(4)蝸桿砂輪磨齒圖6-81圖6-8

36、2砂輪的修形可由砂輪修整器按砂輪修形動(dòng)作循環(huán)圖進(jìn)行：一、概述一、概述1 1、 活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)活塞是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一?；钊腥齻€(gè)個(gè)作用：使發(fā)動(dòng)機(jī)做功；密封活塞上部燃燒室，防止漏氣是活塞；傳熱?；钊诠ぷ髦袘?yīng)該不敲缸、不拉缸、不漏氣，保持正常的活塞和缸體的配合間隙，使發(fā)動(dòng)機(jī)能穩(wěn)定有效地工作，即要求活塞應(yīng)有良好的導(dǎo)向作用。由于活塞在高溫高壓高腐蝕條件下連續(xù)變負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，所以必須有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來(lái)滿足這一特定的工作條件。第五節(jié)第五節(jié) 活塞加工活塞加工圖6-832 2、活塞的主要技術(shù)要求、活塞的主要技術(shù)要求鋁制活塞已制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各部尺寸、形狀、位置精度及表面粗糙度均有詳細(xì)的規(guī)定。圖6-843 3、活塞材料、毛坯及熱處理、活塞材料、毛坯及熱處理活塞材料除少數(shù)采