車工工藝學(xué)（第六版）課件：典型工件的車削工藝分析

典型工件的車削工藝分析§9-1機(jī)械加工工藝過程的組成§9-2車削工件的基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)的選擇§9-3工藝路線的制訂§9-4軸類工件的車削工藝分析§9-5套類工件的車削工藝分析§9-1機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程的組成一、工序一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對同一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分加工過程，稱為工序。軸套1.分兩道工序分兩道工序車削軸套ａ)工序1ｂ)工序22.分四道工序分四道工序車削軸套二、安裝在一道工序中，工件在加工位置上，可以只裝夾一次，也可裝夾幾次。工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。從上述例子中可看出，第一方案和第二方案中每道工序都只有一次安裝。每道工序中，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。因?yàn)槎喟惭b一次，就多產(chǎn)生一次誤差，并且增加裝卸工件的輔助時(shí)間。三、工位兩個(gè)工位車削齒輪泵體ａ)工位１ｂ)工位２四、工步在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序，稱為工步。如其中一個(gè)（或兩個(gè)）因素變化，則為另一個(gè)工步。五、行程行程分為工作行程和空行程，工作行程是指刀具以加工進(jìn)給速度相對工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分。一個(gè)工步可包括一個(gè)或幾個(gè)工作行程。§9-2車削工件的基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)的選擇一、基準(zhǔn)基準(zhǔn)的種類1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)機(jī)床主軸軸承座2.工藝基準(zhǔn)（1）定位基準(zhǔn)圓錐齒輪（2）測量基準(zhǔn)測量軸承座的平行度誤差（3）裝配基準(zhǔn)圓錐齒輪裝配圖二、定位基準(zhǔn)的選擇1.粗基準(zhǔn)的選擇原則（1）應(yīng)選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)車手輪時(shí)粗基準(zhǔn)的選擇ａ)以內(nèi)緣作基準(zhǔn)ｂ)以外緣作基準(zhǔn)（2）對所有表面都需要加工的工件，應(yīng)該根據(jù)加工余量最小的表面找正，這樣不會因位置的偏移而造成余量太小的部位車不出來。根據(jù)余量最小的表面找正（3）應(yīng)該選用比較牢固可靠的表面作為粗基準(zhǔn)，否則會夾壞工件或使工件松動(dòng)。（4）粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量平整光滑，沒有飛邊、澆口、冒口、毛刺或其他缺陷，以使工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。（5）粗基準(zhǔn)不能重復(fù)使用粗基準(zhǔn)重復(fù)使用實(shí)例2.精基準(zhǔn)的選擇（1）盡可能采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或裝配基準(zhǔn)）作為定位基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(或裝配基準(zhǔn))和定位基準(zhǔn)重合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(或裝配基準(zhǔn))和定位基準(zhǔn)重合（2）盡可能使定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)重合測量基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合ａ)工件ｂ)直接定位ｃ)間接定位（3）盡可能使基準(zhǔn)統(tǒng)一除第一道工序外，其余工序盡量采用同一個(gè)精基準(zhǔn)，因?yàn)榛鶞?zhǔn)統(tǒng)一后，可以減小定位誤差，提高加工精度，使裝夾方便。如一般軸類的中心孔，在車、銑、磨等工序中，始終用它作為精基準(zhǔn)。又如齒輪加工時(shí)，先把內(nèi)孔加工好，然后始終以孔作為精基準(zhǔn)。（4）選擇精度較高、裝夾穩(wěn)定可靠的表面作為精基準(zhǔn)。以外圓為精基準(zhǔn)ａ)工件以外圓為精基準(zhǔn)b)車內(nèi)孔c)磨內(nèi)孔車Ｖ帶輪時(shí)精基準(zhǔn)的選擇ａ)不正確ｂ)、ｃ)正確§9-3工藝路線的制訂一、工藝過程劃分階段1.工藝過程的四個(gè)階段（1）粗加工階段（2）半精加工階段（3）精加工階段（4）光整加工階段2.劃分加工階段的目的（1）保證加工質(zhì)量（2）合理使用機(jī)床（3）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷（4）便于安排熱處理工序二、切削加工工序的安排（1）基面先行原則（2）先粗后精原則（3）先主后次原則（4）先面后孔原則三、熱處理工序的安排四、輔助工序的安排輔助工序主要包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、倒棱邊、涂防銹油和平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施之一，一般安排在粗加工之后、精加工之前、重要工序之后、工件在不同車間之間轉(zhuǎn)移前后和工件全部加工結(jié)束后進(jìn)行。五、普通機(jī)械加工工序與數(shù)控加工工序的銜接數(shù)控工序前后一般都穿插有其他普通工序，如銜接不好就容易產(chǎn)生矛盾，因此，要解決好數(shù)控工序與非數(shù)控工序之間的銜接問題。最好的辦法是建立相互狀態(tài)要求。六、典型工件工藝路線簡介1.軸類工件工藝路線加工軸類工件主要是加工外圓表面及相關(guān)端面，軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，兩端中心孔為定位基面。一般主軸的加工工藝路線如下：下料→鍛造→退火(正火)→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→表面淬火→粗磨→低溫時(shí)效→精磨。2.套類工件工藝路線套類工件實(shí)例3.支架、箱體類工件加工工藝路線常見支架和箱體類工件七、工序余量的確定工件相鄰兩工序的工序尺寸之差，稱為工序余量（加工余量）。選擇毛坯時(shí)表面應(yīng)留的加工余量稱為毛坯余量。在制定工藝卡時(shí)，必須確定適當(dāng)?shù)墓ば蛴嗔?。工序余量一般采用查表方法獲得。軸類工件毛坯在長度上的工序余量不宜留得過大?！?-4軸類工件的車削工藝分析一、軸類工件的技術(shù)要求1.尺寸精度軸頸是軸類工件的主要表面，軸頸的公差等級一般為IT6

~IT9，特別精密的可達(dá)IT5。2.幾何精度軸頸的形狀精度一般限制在直徑公差范圍內(nèi)。3.表面粗糙度工件不同工作部位的表面，有不同的表面粗糙度要求。傳動(dòng)軸二、傳動(dòng)軸的技術(shù)要求減速箱軸系裝配簡圖１—鎖緊螺母２—齒輪３、６—端蓋４—蝸輪５—隔套三、工藝分析1.主要表面的加工方法從圖樣上可知，該軸的大部分表面應(yīng)以車削為主。表面M、N、P和Q的尺寸精度要求很高，表面粗糙度值小，所以車削后，還需要進(jìn)行磨削。這些表面的加工順序?yàn)椋捍周嚒{(diào)質(zhì)→半精車→磨削。2.選擇定位基準(zhǔn)由于該軸的幾個(gè)主要配合表面和臺階面對基準(zhǔn)軸線Ａ—B均有徑向圓跳動(dòng)和軸向圓跳動(dòng)的要求，所以應(yīng)在粗車之前加工Ｂ型中心孔作徑向定位基面。3.選擇毛坯類型軸類工件的毛坯通常選用圓鋼或鍛件。4.擬定工藝路線擬定該軸工藝路線時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工和熱處理。要求不高的外圓表面(如?５２ｍｍ外圓)，和退刀槽、砂輪越程槽、倒角、螺紋，應(yīng)在半精車時(shí)加工。鍵槽在半精車后再劃線、銑削。調(diào)質(zhì)安排在粗車和調(diào)質(zhì)后，一定要研修中心孔。在磨削前，一般還應(yīng)研修一次中心孔，以提高定位精度。四、傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過程卡§9-5套類工件的車削工藝分析一、套類工件的技術(shù)要求（1）內(nèi)孔內(nèi)孔是套類工件的最主要表面?？讖焦畹燃壱话銥镮T7?？椎男螤罹葢?yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)。對于長套筒，除了圓度要求外，還應(yīng)注意孔的圓柱度和孔軸線的直線度要求。內(nèi)孔的表面粗糙度控制在Ra1.6

~0.16μm范圍內(nèi)。（2）外圓外圓一般是套類工件的支撐表面。外徑尺寸公差等級通常取IT7~IT6；形狀精度控制在外徑公差以內(nèi)，表面粗糙度值為Ra3.2

~0.4μm。（3）方向、位置和跳動(dòng)精度套類工件的內(nèi)外圓之間的同軸度要求較高，一般為0.01~0.05mm。若套筒的端面在使用中承受軸向載荷或在加工中作為定位基準(zhǔn)時(shí)，其內(nèi)孔軸線與端面的垂直度一般為0.01~0.05mm。二、套類工件的工藝分析1.主要表面的加工方法套類工件的內(nèi)孔加工方法有：鉆孔、擴(kuò)孔、車孔、鉸孔、磨孔、研磨孔及滾壓加工。其中鉆孔、擴(kuò)孔和車孔作為粗加工和半精加工方法，而車孔、鉸孔、磨孔、珩磨孔、研磨孔、拉孔和滾壓加工則作為孔的精加工方法。通常孔的加工方案有：（1）當(dāng)孔徑較小時(shí)（D≤25mm），大多數(shù)采用鉆、擴(kuò)、鉸的方案，其精度和生產(chǎn)率均很高。（2）當(dāng)孔徑較大時(shí)（D

>25mm），大多采用鉆孔后車孔或?qū)σ延需T、鍛孔直接車孔，并增加進(jìn)一步精加工的方案。（3）箱體上的孔多采用粗車、精車和浮動(dòng)車孔。（4）淬硬套筒工件，多采用磨孔方案。2.選擇定位基面套類工件在加工時(shí)的定位基面主要是內(nèi)孔和外圓。其中多采用內(nèi)孔定位，因?yàn)樾妮S結(jié)構(gòu)簡單，容易制造得很精確，同時(shí)心軸在機(jī)床上的裝夾誤差較小。3.保證套類工件幾何公差的裝夾方法（1）加工數(shù)量較少、精度要求較高的工件，可在一次裝夾中盡可能將內(nèi)外圓表面和端面全部加工完畢，這樣可以獲得較高的位置精度。（2）工件以內(nèi)孔定位時(shí)，采用心軸裝夾，加工外圓和端面。這種