箱体类零件的加工
箱体零件的机械加工工艺及夹具设计
箱体零件的机械加工工艺及夹具设计摘要：在对箱体类零件进行制造的过程中，对于位置精度以及尺寸、规格具有着更高的要求。
机械加工工艺难度相对较大，在加工过程中需要对基准进行有效的确定，更加合理的对机械加工工艺方法进行有效的选择，更为科学的对于加工工具进行有效的组合，由此确保箱体类零件在实际加工过程当中，其合格率得到大幅度的提升，使箱体零件加工的综合质量得到增加，使效率有所提升，对于施工成本进行有效的控制。
在箱体零件机械加工过程中，夹具是极为重要的工具。
夹具设计需要与整体箱体类零件机械加工的实际特点进行有效的结合，对于其设计要点进行综合，把握更加合理的对各类设计参数进行有效的确定，文章对箱体零件机械加工工艺及夹具设计进行详细的分析。
关键词：箱体类零件；机械加工；夹具设计引言为了使箱体类产品质量有所提升，进一步使资源浪费得以减少更加有效的对加工成本进行控制，有关单位需要进行深入性的研究。
箱体零件加工工作开展过程中需要对生产类型以及毛坯加工模式予以有效的确定，更加合理的对于定位基准进行选择，促使加工工序更为科学，更加准确的对于加工余量等各种类型的工艺参数进行计算，由此使箱体零件加工的精准度有所提升。
夹具质量与实际的性能对于整体箱体零件其加工而言会产生较为突出的影响，与精度及效率相关。
由此，需要根据箱体零件具体的要求，对于夹具进行有效的设计，在设计夹具的过程中，需要对相关设计规范以及设计标准予以遵循，根据设计的实际特征，更加合理的对相关参数进行有效的确定，对于设计方案进行优化，确保夹具设计的实用性得到大幅度的提升。
1对箱体类零件机械加工工艺进行分析箱体类零件在实际加工过程中，对于各种类型的机械加工工艺具有着更高的要求。
具体而言，需要进一步的对相应的加工工艺进行详细的分析，相应的工艺可从以下几个角度进行探究。
1.1对箱体类零件生产类型进行分析箱体类零件在实际加工过程中，需要依照其实际的生产进度、产量等诸多情况，对于平均废品率以及备品率进行有效的分析，合理对箱体零件其生产类型进行有效的确定。
10.3 箱体类零件的孔系加工(了解)
对于大型箱体零件来说,由于镗模的尺寸庞 大笨重,给制造和使用带来了困难,故很少采 用。
用镗模加工孔系,既可以在通用机床上 加工,也可以在专用机床或组合机床上加工。
二、同轴孔系的加工
在中批以上生产中,一般采用镗模加工同 轴孔系,其同轴度由镗模保证;当采用精密刚 性主轴组合机床从两头同时加工同轴线的 各孔时,其同轴度则由机床保证,可达 0. 01 mm。
当卧式铣镗床的工作台90°对准装置精 度很低时,可用心棒与百分表找正法进行 。 即在加工好的孔中插人心棒,然后将工作台 转90°,揺动工作台用百分表找正,如图10-8 所示 。
箱体上如果有交叉孔存在,则应将精度要 求高或表面粗糙度小的孔先全部加工好,然 后再加工另外与之相交叉的孔。
四、孔系加工的自动化
该方法加工孔系不易出差错, 找正迅速,孔距 精度可达±0. 05 mm,工艺装备也不太复杂, 常用于加工大型箱体的孔系 。
2.用镗模加工孔系
如图 10-5所示,工件装夹在镗模上,镗杆被 支承在镗模的导套里,由导套引导镗杆在工件 上的正确位置镗孔。 镗杆与机床主轴多采用
浮动连接,机床精度对孔系的加工精度影响较 小,孔距精度主要取决于镗模,因而可以在精度 较低的机床上加工出精度较高的孔系 。 同时,ห้องสมุดไป่ตู้镗杆刚度大大地提高,有利于采用多刀同时切 削;定位夹紧迅速,不需找正,生产效率高。
( 3 ) 采用调头镗法 当箱体壁相距较远时,宜采 用调头镗法 。 即在工件的一次安装中,当箱 体一端的孔加工完后,将工作台回转 180°, 再加工箱体另一端的同轴线孔 。 掉头镗不
用夹具和长刀杆,准备周期短,镗杆悬伸长度 短,刚度好;但需要调整工作台的回转误差和 掉头后主轴应处于的正确位置,比较麻烦,又 费时。 掉头镗的调整方法如下:
10.2 箱体类零件的平面加工方法(了解
常用的平面磨削加工方案列于表10-3 中 。
四、刮削
刮削是利用刮刀刮除工件表面薄层金属的 加工方法,是光整加工的一种,属精密加工 。 它 是继精加工之后的工序,可获得很高的精度和 很精细的表面。 刮削平面可使两个平面之间 达到非常良好的接触和紧密吻合,并可获得较 高的直线度和相对位置精度,加润滑油后,可以 形成具有润滑油膜的滑动面,又可降低相对运 动表面的摩擦,增加零件接合面的刚度,可靠地 提高设备或机床的精度。
二、 铣削
铣削平面一般能达到的要求为:粗铣平 面的直线度误差为 0. 15 -0. 3 mm/m,表面粗 糙度值Ra为12.5-3.2 µm;半精铣平面的直线 度误差为 0. 1 -0.2 mm/m,表面粗糙度值Ra为 3.2-0. 8 µm;精铣平面的直线度误差为 0. 04 0.08 mm/m,表面粗糙度值Ra为 0. 8 -0. 4µm。
刮削最大的特点是不需要特殊设备和复
杂的工具,却能达到很高的精度和很精小的 表面粗糙度值,且能加工很大的平面,但生产 率低,劳动强度大,对操作工人的技术要求高。 采用机动刮削的方法来代替繁重的手工操 作是必然趋势 。
1.刮削余量 刮削余量应根据被加工表面的尺寸和精
度要求来确定,见表 10-4。
2.刮削的种类
第二节 箱体类零件的平面加工方法
一 、削
刨削加工可达到的公差等级为 IT10- IT7, 表面粗糙度値 Ra为6. 3 - 1. 6 µm。
平面加工方法的选择,除了根据表面精度 和表面粗糙度要求外,还应考虑零件的结构 形状、尺寸、材料的性能和热处理要求以 及生产批量等,常见的平面刨削加工方案见 表10- 1 。
当零件的加工精度要求较高或加工表面粗 糙度值Ra 在3.2µm以下时,铣削应分粗铣和 精铣进行。当铣削余量在7 - 12 mm以上时, 采用阶梯面铣刀铣削,可一次加工全部余量 。
箱体类零件的加工
感谢下载262镗杆与导向套的精度及配合间隙对孔加工精度的影响采用导向套可镗模幢镗孔时镗杆的刚度大大提高影响箱体孔系加工精度的主要因素则为镗杆与导向套的几何形状精度及其相互配合间隙1镗杆与导向套的影响2镗杆与导向套配合间隙的影响3切削用量加工余量材质不均匀性的影响因此在采用导向套装置镗孔时首先要保证镗杆与导向套具有较高的几何形状精度
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3.3.5箱体类零件加工工艺分析
中小批生产 箱体零件加工工艺路线一般为：铸造毛坯→时效→油漆→划线→粗 、精加工基准面→粗、精加工各平面→粗、半精加工各主要孔→精加 工主要孔→粗、精加工各次要孔→加工各螺孔、紧固孔、油孔等→去 毛刺→清洗→检验； 大批量生产 工艺路线一般为：毛坯铸造→时效→油漆→粗、半精加工精基准→ 粗、半精加工各平面→精加工精基准→粗、半精加工主要孔→精加工 主要孔→粗、精加工各次要孔（螺孔、紧固孔、油孔、过孔等）→精 加工各平面→去毛剌→清洗→检验。
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3.3.4孔系的加工
• 箱体上若干有相互位置精度要求的孔的组合,称为孔系。孔系可 分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系(如图所示)。孔系加工是箱体加 工的关键,根据箱体加工批量的不同和孔系精度要求的不同,孔系加工 所用的方法也是不同的,现分别予以讨论。
箱体类零件的加工工艺分析
高职部毕业设计(论文)作者：学号：专业：班级：题目：指导者：(姓名) (专业技术职务)(姓名) (专业技术职务)年月日摘要本文从工艺路线的拟定，定位基准的选择，主要表面的加工三方面重点分析了箱体类零件的加工工艺，提出了三种先进的孔精加工工艺方案：精镗--浮动镗：金刚镗--珩磨：金刚镗--滚压，并指出：箱体类零件的重要孔(如主轴孔)，孔系的加工精度成为箱体类零件的加工工艺关键。
通过对C6150 主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。
通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制等。
学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。
关键词：工艺路线拟定；定位基准选择；箱体平面加工；主轴支承孔加工；孔系加工；加工工艺；分析目录第一章绪论第二章工艺路线的拟定2.1先面后孔的加工顺序2.2粗,精加工阶段要分开2.3工序集中或分散的决定2.4安排适当的热处理工序第三章定位基准的选择3.1粗基准的选择3.2精基准的选择第四章主要表面的加工4.1箱体的平面加工4.2主轴支承孔的加工4.3孔系加工4.3.1 单件小批量生产4.3.2 成批大量加工4.3.3 注意点第五章 C6450主轴箱体加工工艺规程设计5.1方案论证5.2确定方案5.3具体方案设计5.3.1零件的分析5.3.2编写工艺路线5.3.3机械加工工艺分析5.3.4确定切削用量及基本工时（机动时间）结论参考文献致谢箱体类零件的加工工艺分析第一章绪论箱体类零件是机械零件中的典型零件，是机器的基础零件之一。
它将机器及部件中的轴，轴承，套和齿轮等零件装配成一个整体。
使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动，组装后的箱体部件，用箱体的基准平面安装在机器上。
因此箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且对机器的工作精度，使用性能和寿命有着决定性的影响。
第二章工艺路线的拟定车床床头箱要求加工的表面很多，在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，所以箱体中主轴孔(主要孔)的加工精度，孔系加工精度就成为工艺关键问题，因此，在工艺路线的安排中应注意几点。
《机械加工工艺》课件——3箱体类零件加工工艺
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
如图箱体零件，尺寸 H有公差△H，加工第一 道工序如是以下面定位加 工上平面，第二道工序再 以上面定位加工孔，出现 加工余量不均匀，严重时 出现余量不足。
为了满足上述要求，通常 选用箱体重要孔的毛坯孔作粗 基准。
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
(1)粗基准的选择 粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关
系，以及保证加工面的余量均匀。在选择粗基准时，通常 应满足以下几点要求：
第一，在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要 孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有 适当的壁厚；
第二，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与 箱壁有足够的间隙；
毛坯 多为铸铁件 ➢ 单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余 量大。 ➢ 大批生产常用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余 量可适当减小。 ➢ 毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生。为了消除铸造时 形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，应 使箱体壁厚尽量均匀,毛坯铸造后要安排人工时效处理。 ➢ 精度要求高或形状复杂的箱体还应在粗加工后多加一次 人工时效处理，以消除粗加工造成的内应力，进一步提高 加工精度的稳定性。 ➢ 毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和 铸造方法等因素有关。具体数值可从有关手册中查到。
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
（2）精基准的选择 精基准选择一般采用基准统一的方案,常以箱体零件
的装配基准或专门加工的一面两孔为定位基准,使整个加 工工艺过程基准统一,夹具结构简单,基准不重合误差降至 最小甚至为零(当基准重合时)。
箱体零件的加工工艺
箱体零件的加⼯⼯艺箱体零件的加⼯⼯艺⼀、概述1箱体零件的功⽤与结构特点箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成⼀个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
故箱体的加⼯质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。
箱体类零件的结构复杂，壁薄且不均匀，加⼯部位多，加⼯难度⼤。
据统计资料表明，⼀般中型机床制造⼚花在箱体类零件的机械加⼯⼯时约占整个产品加⼯⼯时的l5％～20％。
2箱体零件的主要技术要求箱体类零件中，机床主轴箱的精度要求较⾼，可归纳为以下五项精度要求：⑴孔径精度：孔径的尺⼨误差和⼏何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。
孔径过⼤，配合过松，使主轴回转轴线不稳定，并降低了⽀承刚度，易产⽣振动和噪声；孔径太⼩，会使配合偏紧，轴承将因外环变形，不能正常运转⽽缩短寿命。
装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形⽽引起主轴径向圆跳动。
从上⾯分析可知，对孔的精度要求是较⾼的。
主轴孔的尺⼨公差等级为IT6，其余孔为IT8～IT7。
孔的⼏何形状精度未作规定的，⼀般控制在尺⼨公差的1／2范围内即可。
⑵孔与孔的位置精度：同⼀轴线上各孔的同轴度误差和孔端⾯对轴线的垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从⽽造成主轴径向圆跳动和轴向窜动，也加剧了轴承磨损。
孔系之间的平⾏度误差，会影响齿轮的啮合质量。
⼀般孔距允差为⼟0.025～⼟0.060mm，⽽同⼀中⼼线上的⽀承孔的同轴度约为最⼩孔尺⼨公差之半。
⑶孔和平⾯的位置精度：主要孔对主轴箱安装基⾯的平⾏度，决定了主轴与床⾝导轨的相互位置关系。
这项精度是在总装时通过刮研来达到的。
为了减少刮研⼯作量，⼀般规定在垂直和⽔平两个⽅向上，只允许主轴前端向上和向前偏。
⑷主要平⾯的精度：装配基⾯的平⾯度影响主轴箱与床⾝连接时的接触刚度，加⼯过程中作为定位基⾯则会影响主要孔的加⼯精度。
因此规定了底⾯和导向⾯必须平直，为了保证箱盖的密封性，防⽌⼯作时润滑油泄出，还规定了顶⾯的平⾯度要求，当⼤批量⽣产将其顶⾯⽤作定位基⾯时，对它的平⾯度要求还要提⾼。
箱体类零件的加工
箱体类零件的加工一、箱体零件概述箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。
它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。
箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。
箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。
箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。
压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。
为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。
二、箱体类零件工艺过程特点分析下面我们以某减速箱为例说明箱体类零件的加工。
1．箱体类零件特点一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，如图6-6所示，这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。
剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。
减速箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：⑴主要平面箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔的端面等。
90H7）及孔内环槽等。
⌝150H7、⌝⑵主要孔轴承孔⑶其它加工部分联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等。
2．工艺过程设计应考虑的问题根据减速箱体可剖分的结构特点和各加工表面的要求，在编制工艺过程时应注意以下问题：⑴加工过程的划分整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。
为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分开；⑵箱体加工工艺的安排安排箱体的加工工艺，应遵循先面后孔的工艺原则，对剖分式减速箱体还应遵循组装后镗孔的原则。
第四章《箱体类零件的加工方法》介绍
第四章《箱体类零件的加工方法》介绍一、箱体类零件的特点与分类箱体类零件通常具有如下特点：1.形状复杂，内外尺寸精度要求高；2.加工难度大，工序繁多；3.使用范围广，应用领域多样。
箱体类零件根据其结构和用途可以分为：金属箱体零件、塑料箱体零件、复合材料箱体零件等。
二、加工过程的步骤箱体类零件的加工过程通常包括以下几个步骤：1.确定工艺路线：根据零件的结构和加工要求，制定出适合的工艺路线；2.制定工艺文件：包括工艺卡、工艺图、工艺文件等；3.准备加工设备和工具：确保加工设备和工具的完好性和准备充分；4.进行加工操作：根据工艺路线和工艺文件进行加工操作，包括切削、冲压、焊接、钻孔等；5.进行加工中间检验：在加工过程中，适时进行检验，确保加工质量；6.进行装配操作：根据零件的要求进行装配操作，包括装配焊接、螺栓固定等；7.进行最终检验：在完成装配后进行最终检验，确保产品质量；8.进行后续处理：根据零件要求进行后续处理，包括表面处理、防腐处理等。
三、常用的加工设备与工具在箱体类零件的加工过程中，常用的加工设备和工具包括：1.数控机床：包括数控铣床、数控车床等，用于进行零件的切削加工；2.冲压设备：包括冲床、剪板机等，用于进行零件的冲压加工；3.焊接设备：包括电弧焊、气体保护焊等，用于进行零件的焊接加工；4.钻孔设备：包括立式钻床、卧式钻床等，用于进行零件的钻孔加工；5.装配工具：包括螺栓、螺母、螺丝刀等，用于进行零件的装配操作。
四、加工工艺与注意事项在进行箱体类零件的加工过程中，需要遵循以下加工工艺与注意事项：1.合理安排工艺路线：根据零件的结构和加工要求，选择合适的工艺路线，确保加工工艺的合理性和可行性；2.保证加工精度：根据零件的要求，合理选择加工设备和工具，确保加工精度的达到要求；3.注重加工过程中的检验与控制：在加工过程中，要适时进行检验，发现问题及时修正，确保加工质量；4.注意安全操作：在加工过程中，要注意操作人员的安全，确保加工过程的安全性；5.合理利用材料和工具：在加工过程中，要合理利用材料和工具，降低生产成本，提高生产效率；6.严格质量检验：在完成零件的加工和装配之后，要进行严格的质量检验，确保产品的质量。
箱体类零件加工工艺及常用工艺装备
箱体类零件加工工艺及常用工艺装 备
第一节 概述
二 、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯 （二）箱体的材料及毛坯
箱体材料一般选用HT200~400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200 灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。在单 件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结 构。毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。 有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。 毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使 箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。
箱体类零件加工工艺用常用工艺装备
第一节 概述 一、箱体类零件的功用及结构特点 二、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯
第二节 平面加工方法和平面加工方案 一、刨削 二、铣削 三、磨削 四、平面的光整加工 五、平面加工方案及其选择
第三节 铣削加工常用工艺装备 一、常用尖齿铣刀用其应用 二、铣床夹具 第四节 箱体孔系加工及常用工艺装备 一、箱体零件孔系加工的加工 二、箱体孔系加工精度分析 三、镗夹具（镗模） 四、联动夹紧机构 第五节 典型箱体零件加工工艺分析 一、主轴箱加工工艺过程及其分析 二、分离式齿轮箱体加工工艺过程及其分析
铣削工艺特点如下： 1.生产效率高但不稳定 2.断续切削 3.半封闭切削
箱体类零件加工工艺及常用工艺装 备
第二节 平面加工方法和平面加工方案
二、铣削 (二）铣削用量四要素 l、铣削速度 铣刀旋转时的切削速度。 2、进给量 指工件相对铣刀移动的距
典型箱体类零件的数控加工及编程
毕业论文(设计)任务书题目数控轴类零件加工工艺设计学生姓名：学号班级：专业：分院：指导教师：2012 年 5月=======================摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。
通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸AbstractWith the continuous development of NC technology and application in the field of CNC machining technology to expand, beneficial to the people's livelihood of some important industry ( IT, automobiles, light industry, medical and so on ) development plays a more and more important role for the efficiency, quality, advanced manufacturing technology is the subject. High speed, high precision machining technology can greatly improve efficiency, improve product quality and grades, to shorten the production cycle and improve market competition ability. As for NC processing, either manual or automatic programming, before programming for machining parts process analysis, work out the scheme of process, choose a=======================suitable tool,determine the amount of cutting, some process problems ( such as a knife point, processing route ) also need to do some processing and in the process control the accuracy of the method, to produce qualified products.According to the characteristics of CNC machine tools, specific parts, the process analysis, fixture scheme, cutting tools and cutting parameters selection, determine the processing order and processing line, NC programming. Through the whole process of development, fully embodies the CNC equipment to ensure the processing precision, processing efficiency, simplifying the process and other aspects of the advantages of.Key technology analysis of feed route control scheme of machining size=======================目录摘要 (1)目录 (3)一、箱体类零件加工工艺分析 (4)（一）、主要表面加工方法的选择 (4)（二）、拟定工艺过程的原则 (4)（三）、定位基准的选择 (5)二、确定毛坯制造方式 (7)三、工艺规程设计 (8)（一）、基准选择 (8)（二）、制定工艺路线 (8)（三）、选择加设备及刀、夹、量具 (9)（四）、加工工艺设计 (9)四、数控加工程序设计 (11)（一）、刀具轨迹 (11)（二）、程序清单 (12)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)=======================一、箱体类零件加工工艺分析（一）、主要表面加工方法的选择箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。
项目5.3箱体类零件的加工工艺及工艺实施
项⽬5.3箱体类零件的加⼯⼯艺及⼯艺实施箱体类零件加⼯⼯艺分析及⼯艺实施⼀、填空题1.箱体上⼀系列有要求的孔称为孔系。
孔系⼀般可分为、和交叉孔系。
2.箱体是机器的，它将轴、套、、等传动件装在⼀起，保证其正确的关系，按⼀定的传动关系运动传递或运动。
3.箱体类零件的主要技术要求有：、孔与孔的、孔与平⾯的、主要平⾯的精度及。
4.主轴孔径过⼤，会使主轴回转轴线，降低，易产⽣和躁⾳；孔径圆度误差⼤会造成主轴。
其形状精度⼀般控制在内。
5.主要平⾯的平⾯度的检测可⽤来检查接触⾯积或单位⾯积上的。
6.常⽤的平⾯加⼯⽅法有、、等，其中磨常⽤于平⾯的，⽽刨和铣则常⽤于平⾯的粗加⼯和半精加⼯。
7.刨削加⼯是在刨床上进⾏。
常⽤的刨床有和，⽜头刨⽤来加⼯，龙门刨⽤于加⼯或同时加⼯多个中型零件。
8.⽜头刨其主运动为往复直线运动，⽽龙门刨则为的往复直线运动，⼆者均可以加⼯、斜⾯及。
9.铣削⽤量四要素为、、和。
10.切削刃分布在圆周表⾯的切削⽅式为，分布在端⾯上的为。
11.铣床主要⽤于加⼯、、螺旋⾯及分齿零件，其主运动为。
12.铣削时选择铣削⽤量⾸先应尽可能选择较⼤的，再选择较⼤的，最后根据选定的⼑具耐⽤度计算。
13.精磨时应选⽤磨料的砂轮，以减⼩已加⼯表⾯粗糙度。
⽽粗磨时应选⽤的砂轮，以提⾼⽣产效率。
14.砂轮速度较⾼或砂轮与⼯件接触⾯积较⼤时应选⽤的砂轮，以避免引起⼯件。
15.磨削软⽽韧的⾦属时，⽤的砂轮，以避免砂轮堵塞；磨削硬⽽脆的⾦属应选⽤的砂轮。
16.⼯件材料硬时应选⽤砂轮，磨削有⾊⾦属等较软材料时，应选⽤砂轮；磨削⾯积较⼤或薄壁零件时，应选⽤砂轮。
17.粗磨时应选⽤砂轮，⽽精磨或成形磨时应选⽤砂轮。
18.⼲研磨时主要以为主，⽽湿研磨时主要以为主。
19.采⽤坐标法镗孔时，基准孔应选和表⾯粗糙度⼩的孔，便于加⼯中校验等四种规格。
21.⽴铣⼑⼀般由⼑齿，其圆柱⾯上为，⽽端⾯上为，⼯作时只能沿⼑具的进给。
22.成形铣⼑主要⽤来表⾯，其⼑齿廓形根据被加⼯⼯件的来确定。
箱体零件的加工工艺
箱体零件的加工工艺一、概述1箱体零件的功用与结构特点箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
故箱体的加工质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。
箱体类零件的结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。
据统计资料表明，一般中型机床制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的l5％～20％。
2箱体零件的主要技术要求箱体类零件中，机床主轴箱的精度要求较高，可归纳为以下五项精度要求：⑴孔径精度：孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。
孔径过大，配合过松，使主轴回转轴线不稳定，并降低了支承刚度，易产生振动和噪声；孔径太小，会使配合偏紧，轴承将因外环变形，不能正常运转而缩短寿命。
装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径向圆跳动。
从上面分析可知，对孔的精度要求是较高的。
主轴孔的尺寸公差等级为IT6，其余孔为IT8～IT7。
孔的几何形状精度未作规定的，一般控制在尺寸公差的1／2范围内即可。
⑵孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向圆跳动和轴向窜动，也加剧了轴承磨损。
孔系之间的平行度误差，会影响齿轮的啮合质量。
一般孔距允差为土0.025～土0.060mm，而同一中心线上的支承孔的同轴度约为最小孔尺寸公差之半。
⑶孔和平面的位置精度：主要孔对主轴箱安装基面的平行度，决定了主轴与床身导轨的相互位置关系。
这项精度是在总装时通过刮研来达到的。
为了减少刮研工作量，一般规定在垂直和水平两个方向上，只允许主轴前端向上和向前偏。
⑷主要平面的精度：装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基面则会影响主要孔的加工精度。
因此规定了底面和导向面必须平直，为了保证箱盖的密封性，防止工作时润滑油泄出，还规定了顶面的平面度要求，当大批量生产将其顶面用作定位基面时，对它的平面度要求还要提高。
箱体类零件的加工
1.1 箱体类零件的加工概述
1.箱体类零件的功用与结构
（a）组合机床主轴箱
（b）车床进给箱
（c）分离式减速器
（d）泵壳
图 10-29 几种常见的箱体零件简图
箱体类零件的加工
2.箱体类零件的技术要求 1）支承孔的精度和表面粗糙度 支承孔孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。 2）孔与孔的位置精度 同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线垂直度误差会使轴和轴承装配到 箱体内出现歪斜，不仅给轴的装配带来困难，还会使轴承磨损加剧，温度升高，影 响机器的工作精度和正常运转。 3）孔和平面的位置精度
箱体上支承孔对装配基面要有一定的尺寸精度和平行度要求，对端面要有一定 的垂直度要求。
4）主要平面精度和表面粗糙度 箱体的主要平面是装配基准面和加工中的定位基准面，它们应有较高的平面度 和较小的表面粗糙度数值，否则将影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度以 及加工中的定位精度。
箱体类零件的加工
3.箱体类零件的材料、毛坯制造及热处理 1）箱体的材料 箱体类零件起支承、封闭作用，有复杂的内腔，应选用易于成形的材料和制造 方法。常用材料有普通灰铸铁、合金铸铁，承载较大的箱体可用球墨铸铁或铸钢件 作为毛坯，单件小批生产时可采用钢板焊接结构作为毛坯。 2）毛坯制造 由于箱体内部呈空腔，其壁厚较薄，一般都有加强肋，所以箱体毛坯采用铸造 方法生产。 3）箱体零件的热处理 由于箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，在铸造时会产生较大的残余应力。
图 10-36 利用导向套加工同轴孔 2)利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆 如图 10-37 所示，用这种方法加工时镗杆为两端支承，刚度好，但后立柱导向套位置的 调整复杂，且需较长的镗杆，很笨重，因此只适用于大型箱体的孔系加工。
任务4 箱体类零件的编程与加工
6
二．知识准备
（二）箱体零件加工顺序的安排
•
箱体零件加工顺序的安排一般遵循以下原则：
先基准面、后其它面 先面后孔 粗精分开、先粗后精
先主后次
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二．知识准备
（三）箱体类零件各坐标系零点偏置值确定
1．零偏值的确定具体步骤 （1）确定工件上某一工件坐标系零点作为基准点
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三．方案设计
（二）制订零件加工工艺方案
4．以加工好底座平面作为定位精基准，用带平的相邻两侧面找正工件， 用压板压紧上盖结合平面，注意夹紧位置选择工件前后位置。铣削底座上 平面，根据工件上下平面高度余量和底法兰实际厚度决定铣削余量，选用 φ120 mm面铣刀，选用普通立式铣床；
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三．方案设计
（二）制订零件加工工艺方案
9．以加工好的上盖结合平面定位，用压板压紧上盖法兰面的下平面，钻6个 φ13 mm螺栓孔，选用普通立式钻床。
10．以加工好底座平面作为定位精基准，用带平的相邻两侧面找正工件，用压
板压紧底座上平面，铣削箱体4个凸台面，镗削2个φ60 mm孔和2个φ40 mm 孔，加工16个M12的螺纹孔。选用φ120 mm面铣刀，φ39.5mm、φ59.5 mm的粗镗刀，φ40mm、φ60mm的精镗刀，φ4mm中心钻、φ10.2mm麻花 钻和M12机用丝攻；选用带回转工作台的卧式加工中心。 11．清毛刺并清洗
任务四：箱体类零件的编程与加工
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一．任务导入
（一）任务描述
如图所示为一蜗杆蜗轮 减速箱壳体，试编制零件加 工程序并加工出合格产品
箱体类零件机械加工工艺及其夹具设计
1.箱体类零件机械加工工艺 箱体类零件对机械加工工艺要求较高，本文以某包容支 撑 传 动 机 构 中 箱 体 零 件 加 工 为 例 ，对 其 机 械 加 工 工 艺 进 行 分 析 ，针对该箱体零件机械加工进行相关夹具设计。 1.1箱体类零件生产类型 箱体类零件机械加工中应根据计划产量、生产进度等计 算分析平均废品率和备品率，合理确定箱体类零件的生产类 型。本文箱体零件生产采用小批量加工方式。 1.2箱体类零件毛坯加工方式 毛 坯 铸 造 工 艺 中 ，小 批 量 加 工 方 式 一 般 选 择 压 力 铸 造 、 金 属 模 造 型 以 及 模 锻 等 加 工 工 艺 。结 合 产 量 和 精 度 要 求 ，该 箱 体 零 件 机 械 加 工 选 择 金 属 模 造 型 铸 造 工 艺 ，可 提 高 箱 体 零 件内部结构的组织致密性和单位面积产量，此外还应合理选 择毛坯材料型号。 1.3选择工件定位基准 根据加工精度要求，定位基准包括粗基准和精基准。箱 体 零 件 机 械 加 工 中 定 位 基 准 的 合 理 选 择 ，是 加 工 工 艺 的 重 要 环 节 。初始加工时，工件定位基准通常为毛坯表面。确定粗 基 准 是 箱 体 零 件 机 械 加 工 的 第 一 道 工 序 。选 择 粗 基 准 时 ，应 选 择 未 经 加 工 的 毛 坯 表 面 ，表 面 应 有 重 要 性 但 不 得 重 复 使 用 ， 同 时 该 表 面 应 便 于 装 夹 和 加 工 余 量 控 制 。选 择 精 基 准 时 ，则
3. 结语 随 着 我 国 制 造 业 的 发 展 ，零 件 加 工 工 艺 水 平 不 断 提 高 。 箱 体 类 机 械 加 工 中 应 积 极 引 进 先 进 加 工 工 艺 ，不 断 提 高 零 件 加工质量和效率。同时应在总结生产实践经验的基础上，大 胆 进 行 技 术 创 新 ，优 化 箱 体 类 零 件 机 械 加 工 工 艺 ，进一步提 高产品合格率，减少资源浪费，降低加工成本。此 外 ，还应 根 据 箱 体 类 零 件 机 械 加 工 实 际 需 要 设 计 研 发 夹 具 ，为箱体类 零 件 机 械 加 工 精 度 提 升 提 供 有 利 支 撑 ，推 动 我 国 零 件 加 工 水 平全面提升。
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第二节箱体类零件的加工一、箱体零件概述箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。
它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。
箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。
箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。
箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。
压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。
为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。
二、箱体类零件工艺过程特点分析下面我们以某减速箱为例说明箱体类零件的加工。
1．箱体类零件特点一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，如图6-6所示，这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。
剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。
减速箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：⑴主要平面箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔的端面等。
⑵主要孔轴承孔（ 150H7、 90H7）及孔内环槽等。
⑶其它加工部分联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等。
2．工艺过程设计应考虑的问题根据减速箱体可剖分的结构特点和各加工表面的要求，在编制工艺过程时应注意以下问题：⑴加工过程的划分整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。
为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分开；⑵箱体加工工艺的安排安排箱体的加工工艺，应遵循先面后孔的工艺原则，对剖分式减速箱体还应遵循组装后镗孔的原则。
因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承孔就不能进行加工。
另外，镗轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底座的底面也必须先加工好。
由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持较高的位置精度，所以在平面加工方面，应先加工对合面，然后再加工其它平面，还体现先主后次原则。
⑶箱体加工中的运输和装夹箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。
为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面。
工序安排相对集中。
箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。
⑷合理安排时效工序一般在毛坯铸造之后安排一次人工时效即可；对一些高精度或形状特别复杂的箱体，应在粗加工之后再安排一次人工时效，以消除粗加工产生的内应力，保证箱体加工精度的稳定性。
3．剖分式减速箱体加工定位基准的选择⑴粗基准的选择一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。
剖分式箱体最先加工的是箱盖或底座的对合面。
由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在箱盖和底座两个不同部分上，因而在加工箱盖或底座的对合面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而是以凸缘的不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘面A，底座以凸缘面B为粗基准。
这样可保证对合面加工凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。
⑵精基准的选择常以箱体零件的装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。
剖分式箱体的对合面与底面（装配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；轴承孔轴线应在对合面上，与底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。
为了保证以上几项要求，加工底座的对合面时，应以底面为精基准，使对合面加工时的定位基准与设计基准重合；箱体装合后加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。
这样，轴承孔的加工，其定位基准既符合基准统一的原则，也符合基准重合的原则，有利于保证轴承孔轴线与对合面的重合度及与装配基准面的尺寸精度和平行度。
4．分离式减速箱体加工的工艺过程表6-2所列为某厂在小批生产条件下加工图6-6所示减速箱体的机械加工工艺过程。
生产类型：小批；毛坯种类：铸件；材料牌号：HT200。
表6-2 减速箱体机械加工工艺过程5．箱体零件的检验表面粗糙度检验通常用目测或样板比较法，只有当R a值很小时，才考虑使用光学量仪或作用粗糙度仪；孔的尺寸精度：一般用塞规检验；单件小批生产时可用内径千分尺或内径千分表检验；若精度要求很高可用气动量仪检验。
平面的直线度：可用平尺和厚薄规或水平仪与桥板检验；平面的平面度：可用自准直仪或水平仪与桥板检验，也可用涂色检验。
同轴度检验：一般工厂常用检验棒检验同轴度；孔间距和孔轴线平行度检验：根据孔距精度的高低，可分别使用游标卡尺或千分尺，也可用块规测量；三坐标测量机可同时对零件的尺寸、形状和位置等进行高精度的测量。
第三节圆柱齿轮加工一、圆柱齿轮加工概述齿轮是机械工业的标志性零件，它是用来按规定的速比传递运动和动力的重要零件，在各种机器和仪器中应用非常普遍。
1．圆柱齿轮结构特点和分类齿轮的结构形状按使用场合和要求不同变化，图6-7是常用圆柱齿轮的结构形式，其分为：盘形齿轮（图a单联、b双联、c三联）、内齿轮（图d）、连轴齿轮（图e）、套筒齿轮（图f）、扇形齿轮（图g）、齿条（图h）、装配齿轮（图i）。
2．圆柱齿轮的精度要求齿轮自身的精度影响其使用性能和寿命，通常对齿轮的制造提出以下精度要求：1）运动精度确保齿轮准确的传递运动和恒定的传动比，要求最大转角误差不能超过相应的规定值。
2）工作平稳性要求传动平稳，振动、冲击、噪声小。
3）齿面接触精度为保证传动中载荷分布均匀，齿面接触要求均匀，避免局部载荷过大、应力集中等造成过早磨损或折断。
4）齿侧间隙要求传动中的非工作面留有间隙以补偿温升、弹性形变和加工装配的误差并利于润滑油的储存和油膜的形成。
3．齿轮材料、毛坯和热处理⑴材料选择根据使用要求和工作条件选取合适的材料，普通齿轮选用中碳钢和中碳合金钢，如40、45、50、40MnB、40Cr、45Cr、42SiMn、35SiMn2MoV等；要求高的齿轮可选取20Mn2B、18CrMnTi、30CrMnTi、20Cr等低碳合金钢；对于低速轻载的开式传动可选取ZG40、ZG45等铸钢材料或灰口铸铁；非传力齿轮可选取尼龙、夹布胶木或塑料。
⑵齿轮毛坯毛坯的选择取决于齿轮的材料、形状、尺寸、使用条件、生产批量等因素，常用的毛坯种类油：1）铸铁件：用于受力小、无冲击、低速的齿轮；2）棒料：用于尺寸小、结构简单、受力不大的齿轮；3）锻坯：用于高速重载齿轮；4）铸钢坯：用于结构复杂、尺寸较大不宜锻造的齿轮。
⑶齿轮热处理在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工的难易程度。
一般在齿轮加工中有两种热处理工序：1）毛坯的热处理为了消除锻造和粗加工造成的残余应力、改善齿轮材料内部的金相组织和切削加工性能，在齿轮毛坯加工前后通常安排正火或调质等预热处理。
2）齿面的热处理为了提高齿面硬度、增加齿轮的承载能力和耐磨性而进行的齿面高频淬火、渗碳淬火、氮碳共渗和渗氮等热处理工序。
一般安排在滚齿、插齿、剃齿之后，珩齿、磨齿之前。
二、圆柱齿轮齿面（形）加工方法1．齿轮齿面加工方法的分类按齿面形成的原理不同，齿面加工可以分为两类方法：⑴成形法用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿面的方法，如铣齿、拉齿和成型磨齿等；⑵展成法齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动切出齿面的方法，工件的齿面由刀具的切削刃包络而成，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等。
加工原理及装备详见《金属切削加工及装备》（吴拓主编，机械工业出版社2006年1月出版第六、七章）。
2．圆柱齿轮齿面加工方法选择齿轮齿面的精度要求大多较高，加工工艺复杂，选择加工方案时应综合考虑齿轮的结构、尺寸、材料、精度等级、热处理要求、生产批量及工厂加工条件等。
常用的齿面加工方案见表6-3。
表6-3 齿面加工方案（沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月表5-7）三、圆柱齿轮零件加工工艺过程示例1．工艺过程示例圆柱齿轮的加工工艺过程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。
在编制齿轮加工工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量以及生产环境的不同，而采用各种不同的方案。
图6-8为一直齿圆柱齿轮的简图，表6-4列出了该齿轮机械加工工艺过程。
从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可划分如下几个阶段：1）齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件；2）粗加工：切除较多的余量；3）半精加工：车，滚、插齿面；4）热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频淬火等；5）精加工：精修基准、精加工齿面（磨、剃、珩、研齿和抛光等）。
表6－4 直齿圆柱齿轮加工工艺过程（沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月表5-8）2．齿轮加工工艺过程分析⑴定位基准的选择对于齿轮定位基准的选择常因齿轮的结构形状不同，而有所差异。
带轴齿轮主要采用顶尖定位，孔径大时则采用锥堵。
顶尖定位的精度高，且能做到基准统一。
带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式：1）以内孔和端面定位即以工件内孔和端面联合定位，确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向定位端面的夹紧方式。
这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适于批量生产。
但对夹具的制造精度要求较高。
2）以外圆和端面定位工件和夹具心轴的配合间隙较大，用千分表校正外圆以决定中心的位置，并以端面定位；从另一端面施以夹紧。
这种方式因每个工件都要校正，故生产效率低；它对齿坯的内、外圆同轴度要求高，而对夹具精度要求不高，故适于单件、小批量生产。
⑵齿轮毛坯的加工齿面加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工工艺过程中占有很重要的地位，因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来；无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。
在齿轮的技术要求中，应注意齿顶圆的尺寸精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的，齿顶圆精度太低，必然使所测量出的齿厚值无法正确反映齿侧间隙的大小。
所以，在这一加工过程中应注意下列三个问题：1）当以齿顶圆直径作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度；2）保证定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度；3）提高齿轮内孔的制造精度，减小与夹具心轴的配合间隙。
⑶齿端的加工齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式，如图6-9所示。