机械制造基础 教学课件 作者 张辛喜 七章、八章.ppt

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1、机械制造基础第三篇典型零件加工及加工质量分析将金属材料加工成机械零件是机械制造中的主要环节，金属材料的加工一般分为热加工、冷加工(即切削加工)和特种加工。在实际生产中，要完成某一机械零件的切削加工，通常需要铸、锻、车、铣、刨、磨、钳、热处理等诸多工种的协同配合。从零件的结构特征上看，可以将零件分为轴类零件、套筒类零件、盘类零件、叉架类零件、箱体类零件及齿轮零件，各类零件有各自的加工特点。本篇将通过对几个典型零件的切削加工过程分析，让读者了解和掌握不同类型零件的加工工艺特点，熟悉常用金属切削加工方法、加工设备、加工范围、加工特点及应用。另外，对

2、机械加工质量分析方法和先进制造技术也进行必要的阐述。第八章轴类零件的加工【要点和目的】轴类零件是最常用的机械零件之一，它的机械加工具有一定的代表性。主要加工表面是外圆面和端平面。本章将介绍轴类零件加工的各种工艺方法和工艺装备。通过学习，掌握轴类零件的功用和结构特点，了解轴类零件的精度要求和材料、毛坯及热处理等基本知识；熟练掌握轴类零件外圆表面的车削加工、磨削加工及精密加工工艺方法、工装设备；熟悉常用车刀的种类和用途，了解磨削工具的性能和特点。第一节概述一、轴类零件的功用及结构特点轴类零件是机器中的主要零件之一，它的主要功用是支承传动零件(如齿

3、轮、带轮等)、传递转矩、承受载荷，以及保证装在轴上的零件(包括刀具)具有一定的回转精度。常见轴的种类如图８-1所示。从轴类零件的结构特征来看，它们都是长度(L)大于直径(d)的旋转体零件。若L/d≤12，通常称为刚性轴；若L/d＞12则称为挠性轴。轴类零件结构上具有许多外圆面，以及轴肩、螺纹、键槽、螺纹退刀槽和砂轮越程槽等表面。外圆用于安装轴承、齿轮、带轮等旋转零件；轴肩用于轴上零件和轴本身的轴向定位；螺纹用于安装各种锁紧螺母和高速螺母；螺纹退刀槽供加工螺纹时退刀用；砂轮越程槽则是为了能完整地磨削出外圆和端面；键槽是用来安装键，以传递转矩。二

4、、轴类零件的技术要求轴类零件通常是由其轴颈支承在机器或箱体上，实现运动和动力的传递。根据其功用及工作条件的不同，轴类零件的技术要求通常包括以下几个方面：１.加工精度(１)尺寸精度轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺寸精度。轴上支承轴颈和配合轴颈(装配传动件的轴颈)的直径尺寸精度是轴的主要技术要求之一，它将影响轴的回转精度和配合精度。通常轴径直径尺寸精度为IT6～IT9级，精密的轴径尺寸精度可达IT5级。(２)形状精度轴类零件是用两个轴颈支承在轴承上，这两个轴颈称为支承轴颈，也是轴的装配基准。一般对支承轴颈的形状精度(如圆度、圆柱度等)也要提出要

5、求。一般轴的形状精度应控制在直径公差之内，精密轴颈的形状精度应控制直径公差的1/2～1/5之内。(３)位置精度为保证轴上传动件的传动精度，必须规定支承轴颈与配合轴颈的位置精度。通常以配合轴颈相对于支承轴颈的径向圆跳动(一般为0.01～0.03mm，最高可达0.001～0.005mm)或同轴度来保证。２.表面粗糙度根据机器的精密程度和运转速度的高低不同，轴类零件表面粗糙度的要求也不相同。一般情况下，支承轴颈的表面粗糙度Ra值为0.63～0.16μm；配合轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5～0.63μm。三、轴类零件的材料和毛坯1.轴类零件的材料一般

6、轴类零件的材料选用45钢。因这种材料经调质或正火后，能得到较好的切削性能。因这种材料经调质或正火后，能得到较好的切削性能、较高的强度和一定的韧性，具有较好的综合力学性能。2.毛坯制造方法轴类零件毛坯制造方法主要与零件的使用要求和生产类型有关。光轴或直径相差不大的阶梯轴，一般选用热轧圆棒料制作毛坯；当成品轴类零件的尺寸精度与冷拉圆棒料相符合时，其外圆可不进行车削，这时可采用冷拉圆棒料制作毛坯；比较重要的轴，多采用锻件毛坯，由于毛坯加热锻打后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，从而能得到较高的机械强度；对于某些大型、结构复杂的轴(如曲轴等)可采

7、用铸件毛坯。四、轴类零件加工的主要工艺问题1.定位基准的选择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。另外，只要有可能，就尽量采用顶尖孔作为定位基准。2.加工顺序的安排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，

8、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精密