机械制造基础 第2版 作者 苏建修 第12章 典型零件加工工艺.pptVIP

第12章 典型零件加工工艺 12．1 轴类零件加工 12．1．1 概述 1．轴类零件的功用与结构特点:轴类零件是机械零件中的关键零件之一，在机器中，它的主要功用是支承传动零件、传递扭矩、承受载荷，以及保证装在轴上的零件等有一定的回转精度。 2．轴类零件的技术要求:尺寸精度,几何形状精度,相互位置精度,表面粗糙度. 3.轴类零件的材料与热处理: 4.轴类零件的毛坯:轴类零件的毛坯常采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料，对外圆直径相差较大或较重要的轴常采用锻件；对某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）可采用铸件。 12.1.2 轴类零件加工的主要工艺问题 1.定位基准的选择:(1)用两中心孔定位。轴类零件最常用两中心孔为定位基准。不仅符合基准重合的原则，并能够在一次装夹中加工出全部外圆及有关端面，这也符合基准统一的原则。粗加工时为了提高零件的刚度，一般用外圆表面或外圆表面与中心孔共同作为定位基准。内孔加工时，也以外圆作为定位基准。 (2)空心轴定位基准的选择。对于空心的轴类零件，在加工出内孔后，为了使以后各工序有统一的定位基准，可采用带中心孔的锥堵或锥堵心轴，如图12-2所示。 (3)中心孔的修整。中心孔在使用过程中会因磨损和热处理变形而影响轴类零件的加工精度。1）用硬质合金顶尖修研, 2）用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研, 3）用中心孔磨床磨削。 12.1.2 轴类零件加工的主要工艺问题(续) 2.外圆表面加工:(1)外圆表面的车削加工。轴类零件外圆表面的车削加工可划分为荒车、粗车、半精车、精车和细车等各加工阶段。使用液压仿形刀架可实现车削加工的半自动化，更换靠模、调整刀具都比较简单，可减轻劳动强度，提高加工效率。(2)外圆表面的磨削加工。磨削是外圆表面精加工的主要方法，既能加工淬火件，也能加工未淬火件。磨削可划分为预（粗）磨、精磨、细磨和镜面磨削。提高磨削效率的途径有两条：其一是缩短辅助时间，如自动装卸工件、自动测量及数字显示、砂轮的自动修整与补偿、开发新磨料和提高砂轮耐用度等；其二是缩短机动时间，如高速磨削、强力磨削、宽砂轮磨削和多片砂轮磨削等如图12-7。 12.1.2 轴类零件加工的主要工艺问题(续) 3.其它表面的加工方法:(1)花键的加工,花键按截面形状不同可分为矩形、渐开线形、梯形和三角形四种，其中矩形花键盘应用最广。 定心方式常见的是以小径定心和大径定心 ，轴类零件的花键加工常用铣削、滚削和磨削三种方法。(2)螺纹的加工。螺纹是轴类零件的常见加工表面，其加工方法很多，这里仅介绍车削、铣削、滚压和磨削螺纹的特点。 12.1.3 CA6140型卧式车床主轴加工工艺 1.主轴的结构与技术要求分析 : 12.1.3 CA6140型卧式车床主轴加工工艺(续) 2.CA6140型车床主轴工艺过程 根据上面的分析和生产条件，制订主轴的加工工艺过程如表12-1。 3.CA6140车床主轴工艺过程分析 :(1)定位基准的选择。主轴的工艺过程开始，以外圆柱面作粗基准铣端面，钻中心孔，为粗车外圆准备了定位基准，粗车外圆又为深孔加工准备了定位基准，为了给半精加工和精加工外圆准备定位基准，又要先加工好前后锥孔，以便安装锥堵。 (2)加工阶段的划分。主轴是多阶梯通孔的零件，切除大量金属后会引起内应力重新分布而变形，为保证其加工精度，将加工过程划分为三个阶段。调质以前的工序为各主要表面的粗加工阶段，调质以后至表面淬火前的工序为半精加工阶段，表面淬火以后的工序为精加阶段。 (3)热处理工序的安排。主轴毛坯锻造后，首先进行正火处理，以消除锻造应力，改善金相组织结构，细化晶粒，降低硬度，改善切削性能。粗加工后，进行调质处理，以获得均匀细致的回火索氏体组织，使得在后续的表面淬火以后，硬化层致密且硬度由表面向中心降低。在精加工之前，对有关轴颈表面和莫氏6号锥孔进行表面淬火处理，以提高硬度和耐磨性。 (4)加工顺序的安排。加工顺序的按排主要根据其面先行、先粗后精、先主后次的原则。1）深孔加工安排在调质和粗车之后进行; 2）先加工大直径外圆，后加工小直径外圆; 3）花键、键槽的加工放在精磨外圆之前进行; 4）螺纹对支承轴颈有一定的同轴度要求，安排在局部淬火之后进行加工; 5)主轴锥孔的磨削。主轴锥孔对主轴支承轴颈的径向跳动，是机床的主要精度指标，因而锥孔的磨削是主轴加工的关键工序之一。磨削主轴锥孔的专用夹具如图12-16所示，由底座、支架和浮动卡头三部分组成。 12.1.4 轴类零件的检验 1.硬度:硬度在热处理后用硬度计全检或抽检。 2.表面粗糙度:通常使用标准样板用外观比较法凭目测比较，对于表面粗糙度值较小的零件，可用干涉显微镜进行测量。 3.形