机械制造工艺学第五讲-典型零件加工与加工方法教材课程.ppt

第 3 章典型零件加工与加工方法 3.1 3.2 3.3 轴类零件加工 圆柱齿轮加工 箱体加工 内容提纲 3.1 轴类零件加工 3.1.1 概述 轴类零件是各种机器中常见的典型零件之一，其主要功用是支承传动零部件（齿轮、皮带轮、离合器等）、传递扭矩和承受载荷。根据其形状结构特点可分为光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴和凸轮轴等。 3.1 轴类零件加工 3.1.1 概述 轴类零件的技术要求是根据其主要功用和工作条件制定的，下面以CA6140型车床主轴为例进行分析。 3.1 轴类零件加工 3.1.1 概述 轴类零件的技术要求： （1）尺寸精度。轴的支承轴颈、配合轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的旋转精度与工作状态。支承轴颈和配合轴颈的尺寸精度通常为IT6～9级公差，特别精密的轴颈为IT5级，甚至更高。 （2）几何形状精度。轴的形状精度主要指圆度、圆柱度，一般应限制在直径公差范围内。对支承轴颈、配合轴颈来说，圆度、圆柱度公差一般为6～9级形状公差。 （3）相互位置精度。轴的位置精度的基本要求是保证配合轴颈相对支承轴颈的同轴度、径向圆跳动，以及定位端面与轴心线的垂直度，一般为5～10级位置公差。 （4）表面粗糙度。轴的表面大都有粗糙度的要求。 3.1 轴类零件加工 3.1.1 概述 轴类零件应根据不同工作条件和使用要求选用不同的材料和不同的热处理，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 一般轴类零件的材料常用45号钢。对于中等精度而转速较高的轴，可选用40Cr等合金结构钢。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn可制造较高精度的轴。对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Mn2B等低碳合金钢或38CrMoAl中碳合金渗氮钢。。 轴类零件最常用的毛坯有圆棒料和锻件，只有某些大型、结构复杂的轴使用铸件。 轴的质量除与所选钢材种类有关外，还与毛坯形式及热处理有关。凡精度要求较高的轴，常在粗加工后、淬火前安排调质处理。轴类零件的最终热处理，一般包括局部淬火后回火、渗碳淬火、氮化等。 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 主轴的支承轴颈、配合轴颈、锥孔、前端圆锥面及端面、锁紧螺母的螺纹等表面要求较高，是轴的主要加工表面。其中，支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度以及表面粗糙度要求更高，这是主轴加工中的主要矛盾。 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 序 号 工 序 名 称 工 序 简 图 加 工 设 备 1 备料 2 精锻 立式精锻机 3 热处理 正火 4 铬头 5 铣端面和钻中心孔 专用机床 6 荒车 车各外圆面 卧式车床 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 序 号 工 序 名 称 工 序 简 图 加 工 设 备 12 车大端锥孔（配Morse No.6锥堵）；车前端圆锥面及端面 卧式车床 C620?B 13 钻大端端面各孔 钻模，Z55钻床 14 热处理 高频淬火f90g6mm，短锥及Morse No.6锥孔，HRC45～50 15 精车各外圆并车槽 数控车床 CSK6163 16 粗磨外圆二段 万能外圆磨床M1432 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 序 号 工 序 名 称 工 序 简 图 加 工 设 备 17 粗磨Morse No.6锥孔 内圆磨床M2120 18 粗精铣花键 花键铣床YB6016 19 铣键槽 铣床X52 20 车大端内侧面及三段螺纹（配螺母） 卧式车床 CA6140 21 粗精磨各外圆及E、F两端面 万能外圆磨床M1432A 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 序 号 工 序 名 称 工 序 简 图 加 工 设 备 22 粗精磨圆锥面 专用组合磨床 23 精磨Morse No.6内锥孔 主轴锥孔磨床 24 检查 按图样技术要求项目检查 3.1 轴类零件加工 3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺 在拟定主轴零件加工工艺过程时，应考虑下列共性问题。 1）加工阶段的划分 主轴加工通常以主要表面加工为主线，划分为三个阶段：粗加工阶段，包括粗车各挡外圆、钻中心通孔等；半精加工阶段，包括半精车各挡外圆及两端锥孔、精镗中心通孔等；精加工阶段，包括粗、精磨各挡外圆或锥孔，其他次要表面适当穿插在各个阶段进行。各阶段的划分大致以热处理为界。一般精度的主轴，精磨为最终工序。对于精密主轴，还应有光整加工阶段。 2）定位基准的加工选择 轴类零件加工的定位基准，最常用的为两顶尖孔。采用两中心孔作为定位基准，能最大限度地在一次安装中加工出多个外圆，且位置精度易于保证，又符合基准统一