第7章典型零件加工课件.ppt

第7章 典型零件加工 （时间：2次课，4学时） 第7章 典型零件加工 教学目标： 机械产品是由很多不同功能和结构的零件组成的，虽然各零件的要求不同，但同种类型零件的加工具有一定的共性。分析典型零件的加工工艺，找出这类零件的加工特性，就可以用来指导同种类型零件的工艺设计工作。 教学重点和难点： 轴、套、箱体、齿轮类零件的加工工艺特点 第7章 典型零件加工 案例导入： 分析如图7.1所示主轴零件，其结构有什么特点，有哪些尺寸、形状以及位置精度要求，怎样编制其加工工艺规程，加工过程中机床、夹具、刀具和工件怎样影响它们，我们需要采取什么工艺方法和措施才能较好的保证这些加工精度要求？ 第7章 典型零件加工 图7.1 车床主轴零件简图 第7章 典型零件加工 7.1 轴类零件加工 7.2 套类零件加工 7.3 箱体类零件加工 7.4 圆柱齿轮加工 7.5 实　训 7.6 习 题 7.1 轴类零件加工 7.1.1 概述 7.1.2 主轴的加工工艺分析 7.1.1 概述 1.轴类零件的功用与结构特点 轴类零件是机器中的主要零件之一，其功用是支承传动件和传递扭矩。轴的结构特点是长度大于直径的回转体。轴的加工表面主要为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等。图7.2为几种典型结构形状的轴。图7.la)、b)、c)、d)、e)的结构较为常见，图7.2f)、g)、h)、i)为比较复杂的轴。 7.1.1 概述 图7.2 轴的种类 (a)光轴 (b)空心轴 (c)半轴 (d)阶梯轴 (e)花键轴 (f)十字轴 (g)偏心轴 (h)曲轴 (i)凸轮轴 7.1.1 概述 2.轴类零件的技术要求 以图7.1所示的车床主轴为例，轴类零件的主要表面是轴颈，与轴承配合的表面称为支承轴颈，其精度要求最高；与传动件（如齿轮）配合的表面称为配合轴颈。除此之外，主轴前端的平面、短锥及内锥孔，也是要求较高的表面。 1)尺寸精度 2)形状精度 3)位置精度 4)表面粗糙度 7.1.1 概述 3.轴类零件的材料、毛坯及热处理 1)轴类零件的材料 轴类零件最常用的材料为45钢，根据要求采用不同的热处理(如正火、调质、淬火等)，以获得需要的机械性能。 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。除强度要求较高或轴颈尺寸相差较大的轴用锻件外，其余轴一般采用棒料。 3)轴类零件的热处理 轴类零件的热处理取决于轴的材料、毛坯形式、性能和精度要求等。 7.1.2 主轴的加工工艺分析 1．主轴的加工工艺过程 图7.2所示的车床主轴零件，该轴材料为45钢，其结构有台阶、螺纹、花键、圆锥等表面，而且是空心轴，精度要求比较高。其大批生产时的工艺过程如表7.1所示。 7.1.2 主轴的加工工艺分析 7.1.2 主轴的加工工艺分析 7.1.2 主轴的加工工艺分析 7.1.2 主轴的加工工艺分析 2．主轴加工的工艺特点 1)加工阶段的划分 分析表7.l的加工工艺过程，可以将加工过程分为四个阶段：工序l～4为毛坯准备阶段；从工序5到工序14为粗加工阶段；工序16～24为半精加工阶段；工序25～28为精加工阶段。 2)定位基准的选择与转换 轴类零件的定位基准，最常用的是两中心孔。因为轴类零件的内、外圆表面、螺纹、键槽等的设计基准均为轴心线，以两中心孔定位，不仅符合基准重合原则，同时符合基准统一原则，还能够在一次装夹中加工多处表面，使这些表面具有较高的相对位置精度。 7.1.2 主轴的加工工艺分析 3)加工顺序的安排 在安排主轴的加工工序时，应以支承轴颈和内锥孔的加工作为主线，其它表面的加工穿插进行，按 “先粗后精”的顺序，逐步达到零件要求的精度。 4)主轴加工中的几个工艺问题 ①主轴外圆的车削 轴类零件的结构特点是阶梯多、槽多，精度要求较高，它的粗加工和半精加工都采用车削。在小批量生产时，多在卧式车床上加工，生产效率低。 多刀加工如图7.4所示，在半自动车床上进行。由于多刀复合加工，走刀距离缩短，调整轴向尺寸辅助时间减少，可提高生产率。但调整刀具花费时间较多，而且切削力大，要求机床的功率和刚度也大。 图7.5是液压仿形车削的示意图。 7.1.2 主轴的加工工艺分析 图7.4 多刀加工示意图 7.1.2 主轴的加工工艺分析 图7.5 液压仿形车削示意图 7.1.2 主轴的加工工艺分析 ②中心孔的作用与修研方法 实践证明，中心孔的质量对轴类零件外圆的加工有很大影响。作为定位基准，除了中心孔的位置会影响定位精度外，中心孔本身的圆度误差将直接反映到工件上去。图7.6为磨削外圆时中心孔不圆对工件的影响。 常用的中心孔修研方法如图7.7所示。 ③主轴莫氏锥孔的磨削。 主轴锥孔对主轴支承轴颈的径向圆跳动公差，是机床