機械制造工藝基礎(chǔ)(第六版)第十二章典型工件的加工課件

1、第三節(jié) 齒輪類工件的加工31第一節(jié) 軸類工件的加工2第二節(jié) 套類工件的加工 第四節(jié) 箱體類工件的加工4一、軸類工件1軸的功用 軸類工件是機械設(shè)備中最主要和最基本的工件，主要用于支撐傳動件和傳遞扭矩，并保證裝在軸上的工件（或刀具）具有一定的回轉(zhuǎn)精度。 第一節(jié) 軸類工件的加工2軸的分類 結(jié)構(gòu)形狀分：光軸、臺階軸、空心軸、異形軸。 長度與直徑比（長徑比）分：剛性軸（L/d12）、撓性軸（L/d12）。 所受載荷不同分：心軸、傳動軸、轉(zhuǎn)軸。光軸 臺階軸 多拐曲軸 撓性軸 花鍵軸 十字軸 單拐曲軸 偏心軸 凸輪軸 空心軸 3軸的結(jié)構(gòu) 軸類工件的加工表面通常有內(nèi)圓柱面、外圓柱面、圓錐面以及螺紋、花鍵、鍵槽

2、、槽等。三、傳動軸的材料及毛坯傳動軸四、軸類工件的加工工藝分析1劃分加工階段 （1）粗加工階段鉆中心孔，粗車各處外圓。 （2）半精加工階段半精車各處外圓，車削螺紋，銑鍵槽等。 （3）精加工階段修研中心孔，粗、精磨各處外圓。3選擇裝夾方法典型軸類工件常用的裝夾方法 精度要求不高的表面在半精車時就可以加工到規(guī)定尺寸，如退刀槽、越程槽、倒角和螺紋等。鍵槽在半精車后進行劃線和銑削。淬火后安排修研中心孔工序，以消除熱處理引起的變形和氧化皮。最后粗、精磨齒輪和軸承的軸頸。 4傳動軸的加工工藝5熱處理工序的安排 采用鍛件毛坯，加工前應(yīng)安排退火熱處理，以便消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力和改善材料的切削性能。傳動軸最終熱處理

3、是淬火，應(yīng)放在半精加工之后，粗、精磨之前進行，即在車削螺紋和銑削鍵槽之后進行。為了保證磨削精度，在淬火熱處理之后應(yīng)安排修研中心孔工序。 一、套類工件1套類工件的功用起支承和（或）導(dǎo)向作用。2套類工件的種類： 第二節(jié) 套類工件的加工套類工件的種類3套類工件的結(jié)構(gòu) 套類工件的主要表面是內(nèi)、外圓柱表面，形狀精度和位置精度要求較高，表面粗糙度值較小，孔壁較薄且易變形，工件的長度一般大于孔的直徑。 1軸承套的功用 支撐和導(dǎo)向作用。 2軸承套的結(jié)構(gòu) 短套筒類工件。3軸承套的技術(shù)要求 440.015mm的外圓主要與軸承座內(nèi)孔相配合，它的尺寸公差等級為IT7，表面粗糙度值為Ra1.6m；內(nèi)孔 30H7主要與傳

4、動軸相配合，它的尺寸公差等級為IT7，表面粗糙度值 Ra1.6m；兩端端面的表面粗糙度值均為Ra1.6m；外圓440.015mm對 30H7孔的同軸度公差為 0.02mm，可保證軸承在傳動中的平穩(wěn)性，軸承套的左端面相對于 30H7孔軸線的垂直度公差為0.02mm。 三、軸承套的材料及毛坯 該軸承套的材料為鑄鐵，形狀簡單，精度要求中等，但內(nèi)孔尺寸較大，故毛坯選用外徑為70mm的鑄鐵棒料。 四、軸承套的加工工藝分析1劃分加工階段（1）粗加工階段鉆中心孔，粗車各處外圓、退刀槽，車軸承套內(nèi)孔。（2）精加工階段精車各處外圓，鉸軸承套內(nèi)孔。 2選擇定位基準(zhǔn)粗加工時，選擇外圓表面作為定位基準(zhǔn)；精加工時，選擇

5、內(nèi)孔軸線作為定位基準(zhǔn)。 3選擇裝夾方法典型套類工件常用裝夾方法五、軸承套的加工工藝過程1軸承套的加工順序 軸承套外圓的精度為IT7，采用精車可以滿足要求，內(nèi)孔加工順序為：鉆孔車孔鉸孔。鉸孔時應(yīng)與左端面一同加工，保證端面與孔軸線的垂直度，并以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，利用小錐度心軸裝夾加工外圓和另一端面。 2軸承套的加工工藝過程 工序號工序名稱工序內(nèi)容定位與夾緊1備料棒料下料2鉆中心孔（1）車端面，鉆中心孔（2）調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔三爪自定心卡盤裝夾3粗車（1）車60mm外圓長度（2）車44mm外圓（3）車退刀槽（4）車分割槽（5）兩端面倒角一夾一頂裝夾4鉆孔鉆孔三爪自定心卡盤裝夾5車、鉸（1）車端面（2

6、）車孔（3）鉸孔（4）孔兩端倒角三爪自定心卡盤裝夾6精車車外圓心軸配合雙頂尖裝夾7檢檢驗3齒輪的主要加工表面齒面齒輪基準(zhǔn)表面4齒輪的材料具有一定的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。有足夠的硬度和耐磨性。具有一定的沖擊韌性。從工藝角度要求熱處理變形要小，切削性能要好。5齒輪的毛坯棒料鍛造毛坯鑄鋼毛坯鑄鐵毛坯 齒輪毛坯的選擇決定于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸規(guī)格、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。 1倒擋惰齒輪的功用 傳遞扭矩和運動的作用。 2倒擋惰齒輪的結(jié)構(gòu) 對稱分布的盤類工件。 3倒擋惰齒輪的技術(shù)要求 該齒輪為是模數(shù)為2、齒數(shù)為30的單聯(lián)直齒圓柱齒輪，精度等級為766FL，分度圓對內(nèi)孔軸線的同軸度為0.03m

7、m，齒輪右端面對內(nèi)孔軸線的垂直度為0.02mm。熱處理要求為碳氮共滲，淬火硬度為52HRC。 三、倒擋惰齒輪的材料及毛坯 該齒輪毛坯選用鍛件，材料為20MnCr5，為低碳合金鋼。其材料的含碳量較低，必須通過熱處理的手段來提高齒輪的強度和硬度。 四、倒擋惰齒輪的加工工藝分析1齒坯的加工工藝 加工齒坯時的加工順序為：粗車半精車車孔、鉸孔精車。2齒面的加工工藝 齒形機械加工方案為：滾齒+剃齒。 用滾齒加工方法作為該齒輪齒形的粗加工和半精 加工，控制分齒精度和運動精度。 用剃齒加工方法作為齒形的精加工，提高齒形精 度，降低齒面粗糙度值。 3齒輪熱處理工序的安排 齒坯熱處理為正火，齒面熱處理要求為碳氮共

8、滲，淬火后的硬度為52HRC，最后表面拋丸處理。 五、倒擋惰齒輪的加工工藝過程1倒擋惰齒輪的加工順序 毛坯鍛造正火齒坯加工齒形加工（滾齒、剃齒）齒面熱處理（碳氮共滲、淬火）齒面強化處理（拋丸）。2倒擋惰齒輪的加工工藝過程倒擋惰齒輪的加工工藝過程一、箱體類工件1箱體類工件的功用 用于將一些軸、套和齒輪等工件組裝在一起，使其保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地運動。 2箱體類工件的種類整體式箱體和剖分式箱體。 第四節(jié) 箱體類工件的加工幾種箱體工件的結(jié)構(gòu)簡圖a）組合機床主軸箱 b）剖分式減速器箱體 c）汽車后橋差速器箱體 d）車床主軸箱3箱體類工件的結(jié)構(gòu)特點 箱體工件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，內(nèi)部呈空

9、腔，箱壁較薄且不均勻，其上有許多精度要求高的軸承孔和裝配用的基準(zhǔn)平面，此外還有一些精度要求不高的緊固孔和次要平面。因此，箱體上需要加工的部位較多，加工難度也較大。 箱體工件多采用鑄鐵材料（以HT150和HT200應(yīng)用最多）制成。 4箱體類工件的材料 5箱體工件的毛坯 箱體的毛坯多采用鑄件。 當(dāng)生產(chǎn)批量不大時，箱體鑄件毛坯采用木模 手工造型。 在大批量生產(chǎn)時，則采用金屬模機器造型。 在單件生產(chǎn)時，有時采用焊接件作箱體毛坯。 6箱體類工件的主要技術(shù)要求 軸承孔的尺寸與形狀精度。 各軸承孔的中心距和軸線間的平行度。 同軸線軸承孔的同軸度。 軸承孔軸線對裝配基準(zhǔn)面的平行度和對端面的垂直度。 箱體主要平

10、面的精度。二、方箱體的功用、結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求1方箱體的功用方箱體是葉片的加工和測量基準(zhǔn)。 2方箱體的結(jié)構(gòu) 該箱體由上、下兩部分組合而成，中間的空腔是為了放置葉片的葉身。 3方箱體的技術(shù)要求 高與寬120mm的尺寸公差僅有0.004mm，長200mm的公差為0.01mm，相關(guān)表面的平行度、垂直度公差均為0.005mm，表面粗糙度值為Ra0.2m。 三、方箱體的材料和毛坯 方箱體的材料為普通灰鑄鐵HT200，毛坯選擇鑄件，鑄造后應(yīng)進行退火處理，以便消除鑄造時的內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能。四、方箱體的加工工藝分析1選擇定位基準(zhǔn) 選擇方箱體的各個表面作為粗、精加工的定位基準(zhǔn)。 2選擇裝夾方法采用壓板進行裝夾。 3方箱體的加工工藝 應(yīng)選擇磨削的方式來保證尺寸精度和表面粗糙度。同時，粗磨時必須保證上、下底面與中分面的平行度和精磨余量。 4熱處