典型零件工艺规程设计实例

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1、第六章典型零件工艺规程设计实例机械产品中的零件有各式各样，千差万别，但就其结构形状而言均有一定的共性。根据其结构形状特征，可将其分为轴类、套类、盘类、机座类、箱体类、连杆类等。就其加工类型，可分为平面加工、孔类加工、外圆加工、成型面加工、异形面加工等。各类零件结构不同，其机加工工艺也有所不同。本章分别从轴类、盘套类及箱体类零件进行讲解。1第六章典型零件工艺规程设计实例6.1典型轴类零件加工工艺过程6.1.1概述26.1.1概述轴类零件的功用、分类及结构特点功用：为支承传动零件（支承齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度

2、。分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。若按轴的长度和直径的比例来分，又可分其为刚性轴（L/d＜12）和挠性轴（L/d＞12）两类。表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔。3图6-1轴的种类a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g）偏心轴h)曲轴i)凸轮轴46.1.1概述轴类零件的主要技术要求尺寸精度：轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。根据其使用要求通常将其轴颈的直径精度分为IT6～9，精密轴颈可达IT5。形状精度：轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度）一般

3、应限制在直径公差的范围之内。当几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其公差。(形状公差＜尺寸公差)位置精度：主要指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示。根据使用要求，规定高精度轴的径跳为0.001～0.005mm，一般精度轴的径跳为0.01～0.03mm。此外还有内、外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。（普通车床主轴结构图）56.1.1概述表面粗糙度：根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值。例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面

4、粗糙度为Ra0.63～2.5um。随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。轴类零件的材料和毛坯轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程也有极大的影响。66.1.1概述轴类零件的材料对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。对精度较高的轴，有时还用轴承钢(GCrls)和弹簧钢

5、(65Mn)等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有更高的耐磨性和耐疲劳性能。对于在高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Cr等低碳含金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。轴类零件的毛坯轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件，只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件。76.1.1概述轴类零件的预加工校正：校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形，以保证加工余量均匀及送料装夹的可靠。校正可在各种压力机上进行。切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切

6、断。切断可在弓锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。切端面钻中心孔：中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面，为保证钻出的中心孔不偏斜，应先切端面后再钻中心孔。荒车：如果轴的毛坯是自由锻件或大型铸件，则需要进行荒车加工，以减少毛坯外圆表面的形状误差，使后续工序的加工余量均匀。轴类零件在切削加工之前，应对其毛坯进行预加工。预加工包括校正、切断、切端面钻中心孔和荒车等。86.1.1概述轴类零件的定位基准（4种形式）（1）以工件的顶尖孔定位：在轴的加工中，零件各外圆表面、锥孔、螺纹表面之间的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些

7、表面的设计基准一般都是轴的中心线。若用两顶尖孔定位，符合基准重合的原则。顶尖孔不仅是车削时的定位基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两顶尖孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。（2）以外圆或外圆—顶尖孔作为定位基准（一夹一顶）：用两顶尖孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一个顶尖孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。（3）以两外圆表面作为定位基准：在加工空心轴的