典型零件加工与加工方法.ppt

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1、1第五章典型零件加工与加工方法本章要点轴类零件加工工艺特点套筒零件加工工艺特点箱体零件加工工艺特点齿轮加工工艺特点2第五章典型零件加工与加工方法第一节轴类零件加工一、轴类零件概述轴类零件的功用与结构特点结构特点从轴类零件的结构特征看，它们都是长度L大于直径d的旋转体零件，其加工表面主要有内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、沟槽等。功用轴类零件是机器中的主要零件之一，它的主要功能是支承传动件（齿轮、带轮、离合器等），传递转矩。3第五章典型零件加工与加工方法轴的种类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4尺寸精度——支承轴

2、径要求较高，一般为IT5～IT7，装配传动件的配合轴径可低一些，一般为IT6～IT9。形状精度——主要指支承轴径的圆度、圆柱度，一般限制在其尺寸公差范围内，对精度要求较高的，可在图样上标注其形状。有时，对配合轴径也提出形状公差的要求。位置精度——一般指配合轴径相对支承轴径的同轴度或圆跳动量，普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴为0.001～0.005mm。有时。对配合轴径之间也提出相应的位置公差要求。表面粗糙度——一般与传动件配合的轴径的表面粗糙度Ra值为2.5～0.63μm，与轴承配合的轴径表面粗糙度Ra值为0.63～

3、0.16μm。第五章典型零件加工与加工方法轴类零件的技术要求5第五章典型零件加工与加工方法磨床主轴零件图6轴类零件的材料应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢（碳素结构钢）是一般轴类零件常用的材料，经过调质处理后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能。重要表面经局部淬火后再回火，表面硬度可达45～52HRC。40Cr等合金结构钢适用中等精度而旋转精度较高的轴。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn可制造较高精度的轴，经调质和表面处理后表面硬度可达50～58HRC，并且有较高的耐疲劳性和耐磨性。20Cr

4、MoTi、20Mn2B等低碳合金钢和38CrMoAL等中碳合金渗氮钢适用于高转速、重载荷等工作条件。第五章典型零件加工与加工方法轴类零件的材料、毛坯及热处理轴类零件的材料7最常见的毛坯是圆棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如发动机曲轴）在质量允许条件下才采用铸件。光轴、直径相差不大的阶梯轴，一般可使用热轧棒料或冷拉棒料。比较重要的轴大都采用锻件。因为毛坯经过加热锻造后，金属内部纤维沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度，同时能节约材料，减少机械加工量。根据生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻设备简单，容易投产，但毛坯精度较差，多用于

5、中小批量生产；模锻毛坯精度高，生产率高，并可以锻造形状复杂的锻件，但设备昂贵，只适用于大批量生产。第五章典型零件加工与加工方法轴类零件的毛坯8轴的锻造毛坯在机械加工前均需要进行正火或退火处理，以使钢材晶粒细化，消除锻造后的残余应力，降低毛坯硬度，改善其切削加工性能。凡要求局部表面淬火处理以提高轴的耐磨性，须在淬火前安排调质处理。表面淬火一般安排在精加工前，可以保证淬火引起的局部变形在精加工中得到纠正。对于精度要求较高的轴，在局部淬火和粗磨之后，还需安排低温时效处理，以消除淬火及磨削中生产的残余应力。第五章典型零件加工与加工方法轴类零件的热处理9轴类零件的定位基准最

6、常见的是采用两中心孔，可实现基准统一，以保证各外圆轴线的同轴度以及端面与轴线的垂直度。对于空心轴零件，在加工中中心孔因钻孔而消失，可采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴，如图所示。第五章典型零件加工与加工方法锥堵与锥套心轴a）锥堵b）锥套心轴二、轴类零件加工工艺分析定位基准的选择与转换10第五章典型零件加工与加工方法工序顺序的安排加工阶段的划分由于轴类零件往往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，因此在安排工序时，应将粗、精加工分开，分阶段进行加工，先粗后精，主要表面的精加工放在最后加工。例如：机床主轴加工阶段的划分大体如下：1.荒加工阶段为

7、准备毛坯；2.正火后，粗加工阶段为铣端面、钻中心孔、粗车外圆；3.调质处理后，半精加工阶段是半精车外圆、端面、锥孔；4.表面淬火后，精加工阶段是主要表面的精加工，包括粗、精磨各级外圆、精磨支承轴径、锥孔。各阶段划分大致以热处理为界。11第五章典型零件加工与加工方法轴上的花键、键槽、螺纹、横向小孔等次要表面的加工，通常安排在外圆精车、粗磨之后或精磨之前。外圆表面的加工顺序先加工大直径外圆，然后小直径外圆，避免一开始就降低了工件刚度。深孔加工顺序的加工顺序钻孔安排在调质之后进行。深孔应安排在外圆粗车或半精车之后。次要表面加工的安排12中心磨削法——以工件中心孔或外圆定

8、位，使工件