典型零件的工艺过程样本

第四篇典型零件的工艺过程

机器中的零件有各种不同的类型, 制造时要针对其具体特征, 采用适当的加工工艺。根据机器零件的使用功能、形状及其它特征将其分类, 而具有某些共同特征的零件, 它们的加工工艺也具有一定的特征和规律性。本章主要对常见典型零件的加工工艺进行分析。

课题一轴类零件的工艺分析

一、任务描述

齿轮轴加工, 材料40Cr, 数量10件, 调质和齿面淬火处理。试选择φ32f7, φ28h6, φ25h6外圆和齿形M, 平键槽N的加工方案, 并确定所用机床、夹具和刀具。

图4-1-1 齿轮轴类零件

二、工艺分析

该零件为长轴类零件加工, 结构形状比较复杂, 需要进行多工种配合加工完成。

1、零件图及尺寸公差分析

需要加工的尺寸有φ32f7、φ28h6、φ25h6以及齿形M、平键槽、沟槽等项目, 尺寸公差精度要求较高。该轴上表面粗糙度要求较高Ra0.4; 其它表面要求Ra1.6及3.2。而且要求调制处理和齿面表面淬火处理。

2、技术分析

( 1) 锻造

锻造是指利用锻压机械对金属坯料施加压力, 使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。

经过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷, 优化微观组织结构, 同时由于保存了完整的金属流线, 锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件, 除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外, 多采用锻件。

( 2) 退火

退火是将金属缓慢加热到一定温度, 保持足够时间, 然后以适宜速度冷却(一般是缓慢冷却, 有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化, 改进塑性和韧性, 使化学成分均匀化, 去除残余应力, 或得到预期的物理性能。

( 3) 调制处理

淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质能够使钢的性能, 材质得到很大程度的调整, 其强度、塑性和韧性都较好, 具有良好的综合机械性能。

调质常常应用在中碳(低合金)结构钢, 也用在低合金铸钢中例如立轴、丝杠、齿轮等。

( 4) 校直

调质处理后因为淬火、高温回火后, 零件因热力变形和冷却变形, 又因零件内应力的不均匀释放, 加之长轴类零件为极易应力变形的结构零件。因此, 该长轴零件经过粗加工, 调制处理后, 势必会有轴弯曲的现象, 因此要安排校直工序。

( 5) 珩(hang)齿

珩齿是一种齿面光整加工的方法, 其工作原理与剃齿相同, 都是应用交错轴斜齿轮啮合原理进行加工的, 所不同的是以珩磨轮代替了剃齿刀。珩磨轮是将磨料和粘结剂等原料混合后, 在轮芯( 铸铁或钢材) 上浇铸而成的螺旋齿轮。珩磨齿面上不做出容屑槽, 只是靠磨粒本身进行研削加工。

3、工艺安排

思考与练习:

1、试述齿轮轴零件为什么采用锻件?

2、什么是调质处理?

3、根据其它资料确定半精加工前的余量, 粗磨、精磨的留量是多少?

课题二普通盘类零件的工艺过程

一、任务描述

这类零件的径向尺寸较大, 轴向尺寸较短。一般要求加工外圆、端面及内孔, 有时还需调头加工。为保证加工要求和数控车削时工件装夹的可靠性, 应注意加工顺序和装夹方式。

图4-2-1 盘类零件

二、工艺分析

该零件为盘类零件加工, 结构形状比较复杂, 需要进行多次掉头加工完成。

1、零件图分析

图4-2-1所示为一个比较典型的盘类零件, 除端面和内孔的车削加工外, 两端内孔还有同轴度要求。为保证车削加工后工件的同轴度, 采取先加工左端面和内孔, 并在内孔预留精加工余量0.3mm, 然后将工件调头安装, 在车完右端内孔后, 反向车左端内孔, 以保证两端内孔的同轴度。

2、技术分析

( 1) 数控加工工艺分析主要内容:

1) 选择适合在数控机床上加工的零件, 确定工序内容。