机械制造工艺与夹具 课件

2.1.3 轴类零件外圆表面的加工
1.外圆表面的车削 车削是外圆表面加工的主要方法。
2.细长轴外圆的车削加工 由于细长轴(长径比很大，如L/d≥20)的 刚度很差，车削时容易产生弯曲和振动，形成腰鼓形或竹节形误 差而不能保证加工质量。 3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
1.外圆表面的车削 车削是外圆表面加工的主要方法。
2.2.3 套类零件内孔的精密加工方法
1.精细镗 在精度、刚度和转速很高的金刚镗上采用经过精细刃
磨和研磨的刀具对有色金属及未淬硬的黑色金属进行精细镗。 2.珩磨 珩磨套类零件内孔可采用立式珩磨机，也可采用经过改 造的车床、钻床珩磨内孔。 3.研磨 研磨内孔与研磨外圆的原理相同。
图2-3 多棱硬质合金顶尖
3.阶梯轴加工工艺过程分析
(3)预加工中的问题：车削时轴类零件机械加工的首道工序，车削之前 的工艺为轴加工预备阶段。 (4)应安排足够的热处理工序：在轴加工的整个过程中，应安排足够的 热处理工序，以保证轴的力学性能及加工精度的要求，并改善工件的 切削加工性能。 (5)加工阶段的划分：由于轴是多阶梯且常常带有孔的零件，切除大量 的金属后，会引起残余应力重新分布而变形。
2.1.2 轴类零件的加工工艺过程分析
1.阶梯轴的技术要求 由于使用条件不同，轴类零件的技术要求
不完全相同。 2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图22)为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。 3.阶梯轴加工工艺过程分析
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1.阶梯轴的技术要求 由于使用条件不同，轴类零件的技术要求 不完全相同。 (1)尺寸精度和形状精度：配合轴颈尺寸公差等级通常为IT8～IT6， 该轴配合轴颈M、N为IT6；支承轴颈一般为IT7～IT6，精密的为IT5， 该轴支承轴颈E、F为IT6；轴颈的形状精度(圆度、圆柱度)应限制在 直径公差范围之内，要求较高的应在工作图上注明，该轴形状公差 均未注出。 (2)位置精度：配合轴颈对支承轴颈一般有径向圆跳动或同轴度要求， 装配定位用的轴肩对支承轴颈一般有端面圆跳动或垂直度要求。 (3)表面粗糙度：轴颈的表面粗糙度值Ra应与尺寸公差等级相适应。
图2-11
扩孔
3.铰孔 铰孔是一种对孔进行精加工的方法，如图2-13所示，可对 未淬硬的中、小孔进行精加工。
图2-12
镗孔
3.铰孔 铰孔是一种对孔进行精加工的方法，如图2-13所示，可对 未淬硬的中、小孔进行精加工。
图2-13
铰孔
4.磨孔 磨孔是一种常见的精加工内孔的方法，特别是对淬硬内 孔、断续表面的内孔和精密的短孔更是主要的加工方法。 1)砂轮直径受工件孔径的限制，砂轮磨损快，常修整更换砂轮，辅 助时间多。 2)砂轮速度受到砂轮直径等因素的限制，生产效率低。 3)砂轮轴因受工件孔径及长度的限制，刚性差，易弯曲和振动，影 响工件质量。 4)砂轮与工件内孔的接触面积大，压强小，易烧伤，宜选较软砂轮。 5)冷却及排屑困难。
2.2.1 概述
2.2.2 套类零件的内孔加工方法及质量分析 2.2.3 套类零件内孔的精密加工方法 2.2.4 套类零件的加工工艺分析 2.3 箱体类零件加工
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2.3.1 概述
2.3.2 箱体零件的平面加工 2.3.3 箱体零件的孔系加工 2.3.4 箱体加工工艺过程及其分析 第2章 典型零件加工
图2-4
细长轴的装夹
(2)选择合理的切削方法：车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀 的反向切削法。
2.细长轴外圆的车削加工 由于细长轴(长径比很大，如L/d≥20)的 刚度很差，车削时容易产生弯曲和振动，形成腰鼓形或竹节形误 差而不能保证加工质量。
图2-5
反向进给车削法
2.细长轴外圆的车削加工 由于细长轴(长径比很大，如L/d≥20)的 刚度很差，车削时容易产生弯曲和振动，形成腰鼓形或竹节形误 差而不能保证加工质量。
书名：机械制造工艺与夹具 ISBN： 978-7-111-14588-7 作者：兰建设 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
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第2章 典型零件加工
主编
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第2章 典型零件加工
2.1 轴类零件加工 2.1.1 概述 2.1.2 轴类零件的加工工艺过程分析 第2章 典型零件加工 2.1.3 轴类零件外圆表面的加工 2.1.4 轴类零件其他表面的加工 2.2 套类零件加工
(1)外圆车削的工艺范围 (2)提高外圆表面车削生产率的措施：在轴类零件的加工中，外圆表 面的加工余量主要是由车削切除的。
2.细长轴外圆的车削加工 由于细长轴(长径比很大，如L/d≥20)的 刚度很差，车削时容易产生弯曲和振动，形成腰鼓形或竹节形误 差而不能保证加工质量。 (1)改进工件中的装夹：车削细长轴时，工件的装夹常采用一端在卡 盘中夹紧，另一端支顶在弹性尾座顶尖中的方法。
表2-2 外圆表面的各种光整加工方法的比较
3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
表2-2 外圆表面的各种光整加工方法的比较
2.2 套类零件加工
2.2.1 概述
1.套类零件的结构特点 套类零件应用比较广泛，在机器和设备
中主要起着支承和导向作用，例如：内燃机上的气缸套、液压系 统中的液压缸、电液伺服阀的的阀套、夹具上的导向套、镗床主 轴套以及支承回转轴的各种形式的滑动轴承等，其大致结构形式 如图2-9所示。 2.套类零件的主要技术要求 套类零件的外圆表面多以过盈或过 渡配合与机架或箱体孔相配合起支承作用。
3.轴类零件的材料和毛胚
(1)轴类零件的材料：一般轴类零件常用45钢，并根据不同的工作条 件采用不同的热处理规范(如正火、调质、淬火等)，以获得一定的强 度、韧性和耐磨性。 (2)轴类零件的毛坯：圆棒料和锻件是轴类零件最常用的毛坯，只有 某些大型的、结构复杂的轴，才采用铸件。
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图2-9 套类零件的结构形式 a)轴套衬套 b)钻套 c)、d)滑动轴承 e)液压缸 f)气缸套
1.套类零件的结构特点 套类零件应用比较广泛，在机器和设备 中主要起着支承和导向作用，例如：内燃机上的气缸套、液压系 统中的液压缸、电液伺服阀的的阀套、夹具上的导向套、镗床主 轴套以及支承回转轴的各种形式的滑动轴承等，其大致结构形式 如图2-9所示。
2.2.2 套类零件的内孔加工方法及质量分析
1.钻孔 钻孔是孔加工中最常见的加工方法，一般在钻床上进行，
如图2-10所示。 2.扩孔与镗孔 扩孔是使用扩孔钻对已经铸出、锻出或钻出的孔 进一步加工的方法，如图2-11所示，具有背吃刀量小，排屑容易， 刀具齿数多，刚性好，进给量大，生产效率高等特点，有一定的 纠偏能力。 3.铰孔 铰孔是一种对孔进行精加工的方法，如图2-13所示，可
a)光轴 b)阶梯轴
图2-1 轴的种类 c)偏心轴 d)空心轴 e)花键轴 f)曲轴 h)十字轴 i)凸轮轴
g)半轴
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2.轴类零件的技术要求
(1)尺寸精度和几何形状精度：主要轴径的直径精度根据使用要求通 常为IT6～IT9，甚至为IT5。 (2)相互位置精度：保证配合轴径(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈 (装配轴承的轴颈)的同轴度，是轴类零件相互位置精度的普遍要求。 (3)表面粗糙度：支承轴颈的表面粗糙度值Ra为0.63～0.16μm，配合 轴颈的表面粗糙度值Ra为2.5～0.63μm。 (4)其他要求：如热处理、表面处理、表面硬度和表面缺陷等方面的 要求。
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2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
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3.阶梯轴加工工艺过程分析
(1)合理选择定位基准：轴类零件的定位基准，最常用的为两中心孔。 (2)中心孔的研磨修整：以中心孔作为定位基准，中心孔的圆度和多 角形会复映到加工表面上去，中心孔的同轴度误差会使中心孔与顶 尖接触不良，中心孔与顶尖的接触精度将直接影响主轴的加工精度。
对未淬硬的中、小孔进行精加工。
4.磨孔 磨孔是一种常见的精加工内孔的方法，特别是对淬硬内 孔、断续表面的内孔和精密的短孔更是主要的加工方法。
1.钻孔
钻孔是孔加工中最常见的加工方法，一般在钻床上进行， 如图2-10所示。
图2-10 钻孔
2.扩孔与镗孔 扩孔是使用扩孔钻对已经铸出、锻出或钻出的孔 进一步加工的方法，如图2-11所示，具有背吃刀量小，排屑容易， 刀具齿数多，刚性好，进给量大，生产效率高等特点，有一定的 纠偏能力。
2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
表2-1 传动轴工艺过程卡片
2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
表格
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1.阶梯轴的技术要求 由于使用条件不同，轴类零件的技术要求 不完全相同。 (4)热处理：轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。
2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
表2-1 传动轴工艺过程卡片
3.套类零件毛坯与材料的选择 套类零件毛坯，要视其结构尺寸
与材料而定。
1.套类零件的结构特点 套类零件应用比较广泛，在机器和设备 中主要起着支承和导向作用，例如：内燃机上的气缸套、液压系 统中的液压缸、电液伺服阀的的阀套、夹具上的导向套、镗床主 轴套以及支承回转轴的各种形式的滑动轴承等，其大致结构形式 如图2-9所示。
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2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
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2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
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2.阶梯轴的加工工艺过程 下面以剖分式减速箱的传动轴(见图2-2) 为例，介绍阶梯轴的典型工艺过程。
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2.1.1 概述
2.1.1 概述
1.轴类零件的功用与结构特点 轴类零件是机械加工中经常遇到 的典型零件之一。 2.轴类零件的技术要求 3.轴类零件的材料和毛胚
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1.轴类零件的功用与结构特点 轴类零件是机械加工中经常遇到 的典型零件之一。
(3)合理地选择刀具：粗车时选用粗车刀，粗车刀常用较大的主偏角 (75°)，以增大轴向力而减小径向力，可以防止工件的弯曲变形和振 动。
3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
(1)外圆磨削的方式
图2-6
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纵向进给磨削法
3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
图2-7 横向进给磨削法
3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
图2-8 无心磨削的加工原理 1—砂轮 2—托板 3—导轮 4—工件
(2) 提高外圆表面磨削生产率的途径
3.外圆表面的磨削 磨削是外圆表面精加工的主要方法。
(3)外圆表面的光整加工：外圆表面的光整加工是提高零件表面质量 的重要手段，主要方法有高精度磨削、超精加工、研磨、双轮珩磨、 抛光及滚压等。
1)外圆直径d一般小于其长度L，通常L/d＜5。 2)内孔于外圆直径差较小，故壁薄易变形。 3)内外圆回转面的同轴度要求较高。 4)结构比较简单。
2.套类零件的主要技术要求 套类零件的外圆表面多以过盈或过 渡配合与机架或箱体孔相配合起支承作用。 (1)内孔与外圆的精度要求：外圆直径精度通常为IT5～IT7，表面粗 糙度值Ra为5～0.63μm，要求较高的可达0.04μm；内孔的尺寸精度一 般为IT6～IT7，为保证其耐磨性和功能要求，要求表面粗糙度值Ra 为2.5～0.16μm。 (2)几何形状精度要求：通常将外圆与内孔的几何形状精度控制在直 径公差以内即可，较精密的可控制在孔径公差的1/2～1/3，甚至更严。 (3)相互位置精度要求：