典型零件的加工工艺

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1、第四章典型零件的加工工艺第一节轴类零件的加工第二节箱体类零件的加工第三节其他典型零件的加工一、轴类零件的结构特点和技术要求轴类零件是回转体零件，其长度大于直径。一般由同轴线的圆柱面、圆锥面、螺纹和相应的端面所组成，有些轴上还有花键、沟槽、径向孔等。按结构形状的不同，轴可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异型轴等几大类，如图4-1所示。按轴的长度和直径比来分，一般长径比小于6的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴则介于两者之间。第一节轴类零件的加工图4-1二、轴类零件的材料、毛坯和热处理轴类零件的毛坯常用棒料

2、和锻件。光滑轴、直径相差不大的非重要阶梯轴宜选用棒料，一般比较重要的轴大都采用锻件作为毛坯，只有某些大型的、结构复杂的轴采用铸件。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时通常采用模锻。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能够获得较高的强度和韧性，淬火后表面硬度可达45～52HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件。这类钢经调质和淬火，具有较好的综合力学性能。（一）轴类零件定位基准与装

3、夹方法的选择1）在中心通孔的直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60°锥面，用倒角锥面代替中心孔。2）在不宜采用倒角锥面作为定位基准时，可采用带有中心孔的锥堵或带锥堵的拉杆心轴，如图4-2所示。三、轴类零件加工工艺分析图4-2（二）轴类零件中心孔的修研修研中心孔常用的方法有：（1）用磨石或橡胶砂轮修研修研时将圆柱形的磨石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上，用装在刀架上的金刚石笔将它前端修成顶尖形状，然后将工件顶在磨石和车床后顶尖之间，加入少量的润滑油，高速开动车床使磨石转动进行修研；同时，手持工件断续转

4、动，以达到均匀修整的目的。这种方法磨石或砂轮的损耗量大，不适合大批量生产。（2）用铸铁顶尖修研与第一种方法基本相同，只是用铸铁顶尖代替磨石顶尖，顶尖转速略低一些，而且修研时要加研磨剂。（3）用硬质合金顶尖修研修研用的工具为硬质合金顶尖，它的结构是在60°锥面上磨出六角形，并留有f=0.2～0.5mm的等宽刃带。这种方法生产率高，但修研质量稍差，多用于普通轴中心孔的修研，或作为精密轴中心孔的粗研。（4）用中心孔专用磨床磨削这种方法精度和效率都较高，表面粗糙度Ra=0.32μm,圆度公差达0.8μm。（三）轴类

5、零件典型加工工艺路线典型工艺路线为：正火—车端面、钻顶尖孔—粗车各表面—精车各表面—铣花键、键槽等—热处理—修研顶尖孔—粗磨外圆—精磨外圆—检验。（四）车床主轴加工工艺及检验1.C6150型卧式车床主轴加工工艺,见图4-3。2.C6150型车床主轴加工工艺过程分析，见图4-4。图4-4C6150型车床主轴的加工既有轴类零件加工的共性，也有空心轴加工的工艺特点，分析如下：（1）加工阶段的划分由于主轴是多阶梯带通孔的零件，切除大量金属后，会引起残余应力重新分布而变形，所以安排工序时，一定要粗、精加工分开。C6

6、150型车床主轴的加工就是以重要表面的粗加工、半精加工和精加工为主线，适当穿插其他表面的加工工序而组成的工艺路线，各阶段的划分大致以热处理为界。（2）定位基准的选择为避免引起变形，安排工艺路线时使用中心孔和外圆表面互为基准：1）用毛坯外圆表面作为粗基面，钻中心孔。2）用中心孔定位，粗车外圆表面和端面。3）用外圆表面定位，钻中心通孔。4）用外圆表面定位，半精加工中心通孔，大端锥孔和小端圆柱孔（或锥孔）。5）用带有中心孔的锥套心轴定位，进行半精加工和精加工工序，如图4-4所示。（3）工序顺序的安排1

7、）先安排定位基面加工。在主轴的加工过程中，不论在任何加工阶段，总是先安排好定位基面的加工，为加工其他表面做好准备，如粗加工阶段工序4、半精加工阶段工序10、精加工阶段工序15。2）后安排其他表面和次要表面的加工。对于主轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面的加工，通常安排在外圆精车或粗磨以后、精磨之前进行，否则会在外圆终加工时产生冲击，不利于保证加工质量和影响刀具的寿命，或者会破坏主要表面已经获得的精度。3）深孔的加工。为使中心孔能够在多道工序中使用，深孔加工应靠后安排。但深孔加工属于粗加工，余量大、发热多、变形

8、大，所以不能放到最后加工。本例安排在外圆半精车之后，以便有一个较为精确的轴径作为定位基准，这样加工出的孔容易保证主轴壁厚均匀。（4）主要表面加工方法的选择1）主轴各外圆表面的加工。主轴各外圆表面的车削通常划分为粗车、半精车、精车三个步骤。为了提高生产率，不同生产条件下采用不同的机床设备：单件小批生产时，采用卧式车床；成批生产时，采用液压仿形车床、转塔车床或数控车床；大批大量生产时，常采用液压仿形或多刀半自动车床等