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1、机械制造与控制专业教案：第5章典型零件加工工艺01第5章典型零件加工工艺重点、难点：轴类、箱体零件加工工艺过程分析§5-1轴类零件加工一•概述1・轴类零件的功用与结构特点功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的冋转精度结构一—冋转体零件，长度大于直径键轴等）光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花刚性轴（L/dW12）挠性轴（L/d>12）他表面圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其2•轴类零件的技术要求一一按功用和工作条件直径精度——IT6〜9级，可达IT5级。几何形状精度（圆度、圆柱度等）——公差的1/2,1/4相互位置精度（同轴度）——0.0
2、1〜0.03mm,0.001〜0.005mm表面粗糙度——Ra0.2〜0.8um,Ra0.8〜3.2um热处理（表而淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，过渡圆角3.轴类零件的材料及毛坯般轴类——45钢，正火、调质、淬火屮等精度和转速较高——40Cr等合金结构钢，调质和表面淬火高精度轴——轴承钢GCN5、弹簧钢65Mn,调质和表面淬火高传速和重载荷——20CrMnTi.20Cr,38CrMoAl,渗碳淬火或氮化结构复杂（曲轴）——HT400、QT600、QT450、QT400—般轴棒料重要轴——锻件大型、结构复朵轴——铸件单件小批生产——自曲锻；成批大量生产——模锻•轴类零件的外圆表面加工1・
3、外圆表面的车削加工(1)车削外圆各个加工阶段——粗车、半精车、精车、精细车(2)细长轴外I员I表面的车削——长径比(L/D>20)1)车削特点①刚性差，易弯曲变形和振动②热膨胀，弯曲变形③刀具磨损大2)先进方法①一夹一顶，用"4钢丝，避免弯曲力矩②弹性顶尖，避免受热弯曲变形③跟刀架，提高刚度，仔细调整则④大主偏角车刀，kf=75°〜93。⑤反向进给切削，减少弯曲变形2•外圆表面的磨削加工粗磨——IT8〜9级，RaO.8-l.6um精磨IT6~7级，Ra0.2〜0.8um细磨(精密磨削)——IT5〜6级，Ra0.l-0.2um镜面磨——RaO.OlMm(1)中心磨削外圆濟床——两顶尖定位(2
4、)无心磨削无心磨床门定位精度IT6〜7级，Ra0.2〜0.8um,位置精度不高，不能加工圆周不连续工件生产率高，可实现口动磨削，适合于大批量生产。(3)砂带磨削砂带濟粒——濟削、抛光Ra0.2〜0.8Um,最高Ra0.02Um,表面不烧伤。弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。设备简单，成木低，安全，生产率高3•外圆表面的精密加工精密磨削Ra0.1〜0.05um超精密磨削——Ra0.05〜0.025um镜面磨削——Ra0.01Mm实质——濟粒微刃——等高性——参加濟削的濟粒多，微细切屑半钝化磨粒——摩擦抛光钝化期——挤压抛光(2)超精加工油石一加压力一振动一纵向进给，工件低速冋转——不
5、重复轨迹①强烈切削阶段——压强大，油膜被破坏，切削作用强烈②止常切削阶段——压强降低,切削作用减弱③微弱切削阶段——压强更低，摩擦抛光作用④自动停止切削阶段——压强很小，形成油膜，切削作用停止磨粒摩擦抛光，交叉网纹RaO.Ol〜0.1um,速度低，压力小，发热少,表而不烧伤，不能纠正形状和位置误差(3)研磨研具一与加工面相对运动，磨粒、研磨剂—研去材料机械切削作用磨粒一受压一舌U擦和挤压一切除微细材料物理作用——磨粒局部压力大一高温、挤压作用化学作用——研濟剂一表而氧化变软，加速研濟运动较复朵一轨迹不重复，Ra0.01〜0.2um提高尺寸形状精度不提高位置精度设备简便生产率低，手研劳动强度
6、大(4)滚压滚轮或滚珠——加压一弹性和塑性变形降低表面粗糙度值(Ra0.05〜0.4um),不提高形状和位置精度金属晶粒变细，纤维状一残余压应力一抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性高设备简单，生产率高，工艺范围广。适用于塑性材料三.轴类零件加工工艺分析1・车床主轴的加工工艺主要技术要求有：①支承轴颈A、B：圆度、圆跳动0.005,接触率270%,IT5级,Ra0.4②莫氏锥孔：圆跳动,近0.005,远0.01,接触率270%,Ra0.4,淬硬③短锥C和端ffiD：圆跳动0.008,Ra0.8,淬硬④配合轴颈：尺寸IT5〜6级，圆跳动0.015⑤其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中心线的同
7、轴度等材料45钢，毛坏为模锻件，大批量生产主轴加工工艺过程略2•车床主轴的加工工艺分析（1）定位基准的选择最常用两中心孔——设计基准——基准重合一次安装中能多加工——基准统一（锥堵或锥堵心轴）——尽量减少更换次数支承轴颈定位——基准重合一磨锥孔——保证相互位置精度屮心孔和支承轴颈——互为基准、反复加工的原则工艺过程实质——定位基准的准备和转换的过程（2）加工阶段的划分以主耍表面（特别是支承轴颈）的加工为主，分：粗加工阶段
