第六章典型零件加工与加工方法案例

二、轴类零件加工工艺过程与工艺分析
(一)主轴的技术条件分析 (二)卧式车床主轴加工工艺过程
(三)卧式车床主轴加工工艺过程分析
1、定位基准的选择与转换
图6-3
2、工序顺序的安排

(1)加工阶段划分 对主轴加工阶段的划分大体如下：①荒加 工阶段为准备毛坯；②正火后，粗加工阶段为铣 端面、钻中心孔、粗车外圆；③调质处理后，半 精加工阶段是半精车外圆、端面、锥孔；④表面 淬火后，精加工阶段是主要表面的精加工，包括 粗、精磨各级外圆、精磨支承轴颈、锥孔。 各阶段的划分大致以热处理为界。整个主 轴加工的工艺过程，就是以主要表面(特别是支承 轴颈)的粗加工、半精加工和精加工为主线，穿插 其他表面的加工工序组成。
图6-4
三、外圆表面的精加工和光整加工 (一)外圆表面的磨削加工方法 1、常见的外圆磨削方法 常见的外圆磨削方法有两种：中心磨削法、无心磨 削法。 中心磨削法，是以工件轴线为回转中心的磨削
方法。
无心磨削法，工件轴心处于自由状态，是以被磨削 的外圆表面定位，属于自位基准定位的加工方法
2、提高磨削精度和生产率的方法

(二)曲轴加工的工艺特点
图6-23
1、主要工艺过程
其主要阶段有：

1)加工中心孔→粗、精车主轴颈。

2)粗、精磨主轴颈→铣角度定位平台→车连杆轴颈 →加工一些次要表面→中间检查。
3)中频淬火→半精磨主轴颈。 4)粗、精磨连杆轴颈。 5)精磨主轴颈→铣键槽。

6)两端孔加工→动平衡→超精加工主轴颈和连杆轴 颈→最终检查。

(2)外圆表面的加工顺序
应先加工大直径外圆，然后加工小直径外 圆，以免一开始就降低了工件的刚度。

(3)深孔加工工序的安排 该工序安排时应注意两点。第一，钻深孔 应安排在调质之后进行，因为调质处理变形较大， 深孔会产生弯曲变形。第二，深孔应安排在外圆 粗车或半精车之后，以便有一个较精确的轴颈作 定位基准(搭中心架用)，保证孔与外圆轴线的同 轴度，使主轴壁厚均匀。
图6-16

(3)用硬质合金顶尖修研 (4)用中心孔磨床磨削中心孔

图6-17 图6-18
(二)锥孔磨削方法 1、研磨 主轴锥孔对主轴支承轴颈的径向圆跳动，是机床的 主要精度指标之一，因此锥孔加工是关键工序。
图6-19
(三)花键加工方法
1、花键的铣削加工
图6-20
图6-21
2、花键的磨削加工
图6-22
五、曲轴加工的工艺特点
(一)概述 1、曲轴的功用和结构特点

曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动 变成直线运动的零件。
2、曲轴的主要技术要求 3、曲轴的材料与毛坯 曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力， 容易产生扭振、折断及轴颈磨损，因此选取材料应 有较高的强度、冲击韧性、疲劳强度和耐磨性。
第六章 典型零件加工与加工方法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 轴类零件加工 套筒零件加工 箱体加工 圆柱齿轮加工 活塞加工 连杆加工
第一节 轴类零件加工
一、概述
(一)轴类零件的功用与结构特点
图6-1
(二)轴类零件的技术要求
1、尺寸精度 2、形状精度 3、位置精度 4、表面粗糙度
图6-2
图6-9

(7)点磨削
点磨削：点
磨削是在精磨工序中
以点接触方式对外圆
进行高速磨削。
图6-10
图6-11
(二)外圆表面的光整加工方法
1、研磨
图6-12
2、抛光
抛光与研磨方法类似，是用手工或在抛光机、砂带 磨床上进行的一种光整加工方法。
3、超精加工
图6-13
超精加工切削过程分为四个阶段：


(4)次要表面加工顺序安排 主轴上的花键、键槽、螺纹、横向小孔等 次要表面加工，通常安排在外圆精车、粗磨之后 或精磨外圆之前进行。
(四)主轴的检验 检验的依据是主轴工作图。检验按一定的顺序进 行，先检验各段外圆的尺寸精度、素线平行度和圆度， 用外观比较法检验各表面的表面粗糙度及表面缺陷， 然后在专用检验夹具上测量位置偏差。
(1)强烈切削阶段 (2)正常切削阶段 (3)微弱切削阶段 (4)自动停止切削阶段
4、珩磨 珩磨主要用于内孔的光整加工，现在用于外圆的光 整加工也很多。
图6-14
5、滚压加工
图6-15
四、其他典型表面的加工方法 (一)中心孔的修研方法 常用的中心孔修研方法有：

(1)用磨石或橡胶砂轮修研

(2)用铸铁顶尖修研
提高磨削生产率大体有两条途径：一是缩短辅助时 间；二是改变磨削用量以及增大磨削面积。

(1)高精度磨削
高精度磨削：使工件的表面粗糙度Ra值在 0.16μ m以下的磨削方法，称为高精度磨削。
图6-5

(2)高速磨削 高速磨削：它是指砂轮线速度高于50m/s的 磨削加工。

(3)深切缓进给磨削 深切缓进给磨削:它是以很大的背吃刀量(可
2、主要工艺特点分析

(1)定位基准的选择 (2)连杆轴颈的多刀车削加工原理
图6-24
3、连杆轴颈的磨削方法
图6-25
(三)曲轴加工的先进技术 1、加工质量中心孔技术 2、车拉技术
图6-26
3、圆角深滚压技术
图6-27
六、丝杠加工工艺特点 (一)概述 1、丝杠的功用、分类与结构特点 丝杠的分类：按摩擦特性可分为滑珠丝杠、 滚珠丝杠及静压丝杠三大类。
(三)轴类零件的材料、毛坯及热处理 1、轴类零件的材料
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，以获得所需的强度、韧 性和耐磨性。 2、轴类零件的毛坯
轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件，只有某 些大型或结构复杂的轴(如曲轴)，在性能允许时才采 用铸件。 3、轴类零件的热处理 轴的质量除与所选钢材种类有关外，还与热处理 有关。
达2～12mm)和缓慢的进给速度进行磨削，也称为蠕
动磨削或深磨。
图6-6

(4)高效深磨 高效深磨：高效深磨可直观地看成是缓进给 磨削和超高速磨削的结合。

(5)砂带磨削 砂带磨削：它是用涂满砂粒的环状布带(即 砂带)作为切削工具的一种加工方法。
图6-7
图6-8

(6)宽砂轮磨削和多片砂轮磨削 宽砂轮磨削和多片砂轮磨削的实质就是增加 砂轮宽度。

滑动丝杠的结构比较简单、容易加工；滚珠丝杠 摩擦因数小、制造精度高，适用于高精度、高转 速的传动；静压丝杠可减少摩擦损失，用于重载 大型机械传动。