机械制造工艺与装备 教学课件 作者 孙英达 模块五　典型零件的加工.ppt

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1、34797Z5主编模块五　典型零件的加工模块五　典型零件的加工课题一　轴类零件的加工课题二　套类零件的加工课题三　箱体类零件的加工课题四　齿轮类零件的加工课题一　轴类零件的加工知识点●轴类零件的功用和种类技能点●轴类零件的材料和毛坯的选择一、任务引入如图5⁃1所示为减速机输出轴，试按图5⁃1所示的要求，制订该项轴的加工工艺规程。图5-1　减速器输出轴课题一　轴类零件的加工二、任务分析该轴为减速机输出轴，输出运动和转矩，整体结构由回转体表面和键槽组成，为确保安装精度和轴上零件的运动精度，主要配合表面机械加工精度和表面质量要求较高。轴类零件是机器中的典型零件

2、，而且大多是重要零件，为了确保该轴的加工质量，制订正确的加工工艺规程至关重要。本课题主要学习轴类零件加工工艺的相关知识和拟订方法。三、相关知识(一)概述1.轴类零件的功用和种类课题一　轴类零件的加工轴类零件是机械产品中的典型零件，用来支承传动零件(如齿轮、带轮、凸轮等)、传递转矩、承受载荷并保证安装在轴上的零件(或刀具)具有一定的回转精度。2.轴类零件的材料和毛坯课题一　轴类零件的加工轴类零件的材料一般为碳素结构钢和合金结构钢两类，以中碳钢45钢应用最多，一般需经调质、表面淬火等热处理以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。对精度和转速要求较高的轴则可采用

3、中碳合金钢，如40Cr、40MnB、35SiMn、38SiMnMo等。对高转速、重载荷条件下工作的轴，可采用低碳合金钢，如20Cr、20CrMnTi、20MnVB等，这类合金钢经渗碳淬火处理后，一方面能使心部保持良好的韧性，另一方面能获得较高的耐磨性，但热处理后变形较大。还可采用氮化钢38CrMoAl等，经调质和渗氮后，其不仅具有良好的耐磨性和抗疲劳性能，而且热处理变形也较小。(二)轴类零件的主要技术要术1.尺寸精度和几何形状精度课题一　轴类零件的加工轴类零件的主要表面为轴颈，装配传动零件的称配合轴颈，装配轴承的称支承轴颈。根据轴的使用要求不同，轴颈的尺

4、寸公差等级通常为IT9～IT6，高精度轴颈的公差等级为IT5。轴颈的形状精度（圆度、圆柱度）应限制在直径公差范围内，对形状精度要求较高时，则应在零件图样上规定允许的偏差。2.相互位置精度轴类零件最主要的相互位置精度是配合轴颈轴线相对支承轴颈轴线的同轴度或配合轴颈相对支承轴颈轴线的圆跳动。普通精度的轴，同轴度公差为ϕ0．01~ϕ0．03mm；高精度的轴同轴度公差为ϕ0．001~ϕ0．005mm。其他的相互位置精度如轴肩端面对轴线的垂直度等。3.表面粗糙度课题一　轴类零件的加工配合轴颈的表面粗糙度Ra一般为1．6~0．4μm，支承轴颈的表面粗糙度Ra一般为0

5、．4~0．1μm。(三)轴类零件机械加工的主要工艺问题1.定位基准轴类零件加工时最常用的定位基准是中心孔，其次是外圆表面。轴线是轴上各外圆表面的设计基准，以轴两端的中心孔作精基准符合基准重合原则和基准统一原则，加工后的各外圆表面可以获得很高的位置精度。作为主要精基准的中心孔必须有足够高的精度和足够的支承力，因此，中心孔结构尺寸的大小应与两端轴颈尺寸大小相适应，锥角应准确，两端中心孔轴线应重合，并在加工过程中始终保持洁净。课题一　轴类零件的加工1.tif课题一　轴类零件的加工图5-2　锥堵与锥套心轴a)锥堵　b)锥套心轴2.加工顺序的安排课题一　轴类零件的

6、加工按照先粗后精的原则，将粗、精加工分开进行。先完成各表面的粗加工，再完成半精加工和精加工，而主要表面的精加工则放在最后进行。轴是回转体，各外圆表面的粗、半精加工一般采用车削，精加工采用磨削，有些精密轴类零件的轴颈表面还需要进行光整加工。3.热处理工序的安排课题一　轴类零件的加工结构尺寸不大的中碳钢普通轴类锻件，一般在切削加工前进行调质处理。对于重要的轴类零件(如机床主轴)，则必须根据需要，正确、合理地安排好各种热处理，以保证轴的力学性能及加工精度要求，并改善工件的切削性能。一般在毛坯锻造后安排正火处理，以达到消除锻造应力，改善切削性能的目的；粗加工后安

7、排调质处理，以提高零件的综合力学性能，并作为需要表面淬火或氮化处理的零件的预备热处理；轴上有相对运动的轴颈和经常拆卸的表面，需要进行表面淬火处理，安排在精加工前进行。4.轴类零件的典型工艺过程毛坯准备—正火—加工端面和中心孔—粗车—调质—半精车—花键、键槽、螺纹等加工—表面淬火—粗磨—精磨。(四)轴类零件加工实例——车床主轴的加工课题一　轴类零件的加工34797Z5W1.eps1.零件分析课题一　轴类零件的加工对机床主轴的共同要求是必须满足机床的工作性能：即回转精度、刚度、热变形、抗振性、使用寿命等多方面的要求。该车床主轴是带有通孔的多阶台轴，普通公差等

8、级，材料为45钢，生产类型为大批生产。(1)主要表面及其精度要求1)支承轴颈。2