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1、教学目标知识目标： （1）了解各种典型零件如：轴类零件、盘套类零件加工工艺特点和加工方法（2）熟悉工艺规程编制过程中有关原理和原则的综合应用（3）了解热处理工艺有关知识能力目标：掌握典型零件的加工知识素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点教学难点教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时8教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计注 释项目六 典型零件的加工任务一 夹具概述任务分析在轴类零件的加工中，外圆表面占有很大比重。不同的用途、不同的加工精度和表面粗糙度值的轴类零件加工外圆表面的方法亦不相同，一般有车削、磨削及精密加工等。那么
2、该选择何种加工方法加工呢？知识准备一、轴类零件概述1. 轴类零件的结构特点轴类零件是机械加工中最典型、最常见的零件之一，一般由圆柱面、阶台、沟槽等结构组成。轴类零件大都是回转体零件，其长度远大于直径，它的主要表面是同轴线的若干外圆柱面、圆锥表面、孔、螺纹、键槽、花键、沟槽等2. 轴类零件的功能它的作用是支承传动零件，传递转矩，承受载荷，保证装在轴上的零件具有一定的回转精度3. 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（5）热处理要求二、 轴类零件外圆表面的加工方法1. 外圆的车削加工2. 外圆的磨削加工3. 外圆的精密加工4. 花键加工5. 螺纹加工 2）螺
3、纹的主要加工方法（1）车螺纹。（2）铣螺纹。（3）攻丝和套丝。（4）磨螺纹。（5）滚压螺纹。任务二 套类零件加工任务分析套筒类零件是机械中常用的一种零件，它的应用范围很广，如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导孔加工刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸及一般用途的套筒等。知识准备一、套类零件概述1. 套筒类零件的结构特点（1）零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外圆回转表面。（2）零件壁厚较薄易变性。（3）长度一般大于直径。2. 套筒类零件的功能（1）用作旋转轴轴径的支承时，在工作中承受径向力和轴向力，并将其传至机架。（2）用于油缸或缸套时，主要起导向作用。3. 套筒类零件的技
4、术要求（1）内孔的技术要求尺寸精度形状精度位置精度表面质量（2） 外圆表面的技术要求。（3） 孔与外圆的同轴度要求。（4）孔轴线与端面的垂直度要求。4. 套筒类零件的材料、毛坯及热处二、套筒类零件典型表面的加工方法1. 孔加工方案确定的原则（1）配合用孔。（2）非配合用孔。（3）深孔。（4）圆锥孔。2. 孔表面的典型加工路线（1）钻粗拉精拉。（2）钻扩铰手铰。（3）钻或粗镗半精镗精镗金刚镗。（4）钻或粗镗粗磨半精磨精磨研磨、珩磨。任务实施一、轴承套加工工艺分析图6-9 所示为轴承套，其主要技术要求为： 34js7 外圆对 22H7 孔的径向圆跳动公差为0.01 mm ；左端面对 22H7 孔的
5、轴线垂直度公差为0.01 mm。由此可见，该零件的内孔和外圆的尺寸精度和位置精度要求较高。图6-9 轴承套该轴承套的材料为ZQSn6-6-3。其外圆为IT7 级精度，采用精车可以满足精度要求；内孔的精度也是IT7 级，铰孔可以满足精度要求。所以，内孔的加工顺序为钻扩孔铰孔。任务三 箱体类零件加工任务分析箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。这类零件在机械行业、汽车、飞机制造等各个行业用得较多，如汽车的发动机缸体、变速箱体、机床的床头箱、主轴箱、柴油机缸体、齿轮泵壳体等。知识准备 一、箱体类零件概述1.箱体类零件的结构特点其外表面主要由平面构
6、成，形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。2. 箱体类零件的功能箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。3.箱体类零件的技术要求（1）孔系的技术要求。（2）主要平面的形状精度、相互位置精度和表面质量。二、箱体类零件平面加工方法1. 刨削（1）刨削加工的工艺特点。成本较低。生产效率较低。加工质量中等。通用性强。（2） 常用平面刨削加工方案。表6-9平面刨削加工方案刨削类型加工方法表面粗糙度Ra/
7、m低精度平面粗刨6.350中精度平面粗插精插 粗刨精刨1.66.3高精度平面粗刨精刨宽刀精刨（代刮）粗刨精刨磨削0.20.8精密平面粗刨精刨磨削粗刨精刨磨削超级光磨0.120.42. 铣削（1）铣削加工的工艺特点。生产效率高。适应性好。加工质量中等。成本较高。（2）铣削方法（3）常用平面铣削加工方案。表6-10平面铣削加工方案铣削类型加工方案表面粗糙度Ra/m中精度平面粗铣精铣0.40.8高精度平面粗铣精铣高速精铣粗铣精铣磨削粗铣精铣拉削0.20.25精密平面粗铣精铣高速精铣抛光粗铣精铣磨削研磨0.0120.05 3. 磨削（1）磨削加工的工艺特点。生产效率高。加工质量高。被加工材料范围广。安
8、全性较差。（3） 磨削加工方法。周磨法。端磨法。4. 刮研三、箱体类零件的孔系加工1. 平行孔系的加工（1）找正法。划线找正法。心轴和块规找正法。样板找正法。定心套找正法。（2） 镗模法。镗模法即利用镗模夹具加工孔系。（3） 坐标法。坐标法镗孔指加工前先将图样上被加工孔系间的孔距尺寸及其公 差换算为以机床主轴中心为原点的相互垂直的坐标尺寸及公差，加工时借助于机床设备上的测量装置，调整机床主轴与工件在水平与垂直方向的相对位置，从而保证孔距精度。2. 同轴孔系的加工（1）利用已加工孔做支承导向。（2）掉头镗孔。（3）利用镗床后立柱上的导向套支承导向。3. 交叉孔系的加工箱体上垂直孔系的加工主要是控
9、制有关孔的垂直度误差。加工时应先将精度要求高或表面粗糙度要求较低的孔全部加工好，然后加工另外与之相交叉的孔。4. 箱体孔系的高效自动化加工箱体孔系的精度高，加工量大，实现高效自动化加工对提高产品质量和生产劳动率意义重大。根据生产批量不同，实现高效自动化加工的途径也不相同。任务实施一、零件图技术分析该箱体的孔与平面精度要求较高。 62H7 和 40H7 内孔都具有较高的尺寸精度（IT7）。位置精度要求（垂直度为0.05），表面粗糙度Ra 值为3.2 m，是加工的关键表面。 40 孔的内端面距离尺寸为60，尺寸精度要求不高，但均要求与 40H7 轴线垂直，由于是对称标注，两平面要关于中心线为对称；
10、表面粗糙度Ra 值为3.2 m，也是加工的关键表面。两孔轴线为90的立体相交，而且中心上下距1200.18，是加工的关键点和难点。90立体相交的精度只能由设备（镗床）的精度予以保证。箱体零件的形状结构较为复杂，但尺寸不是很大，材料为灰铸铁，毛坯类型为铸件。一般箱体类零件孔的尺寸公差等级为IT8 IT6，表面粗糙度Ra 值为1.6 6.3 m，形位公差常有圆柱度、同轴度、平行度、垂直度、圆跳动或全跳动等要求。其余表面的精度要求较低，有的不需要机械加工。二、确定毛坯类型及其制造方法三、选择定位基准和加工装备四、选择加工装备五、拟定工艺路线六、安排加工顺序七、加工余量的确定 八、确定切削用量任务四
11、圆柱齿轮加工任务分析齿轮是用来传递运动和动力的重要零件，它在机器和仪器中应用很广。齿轮传动的性能，即传递运动的准确性、传动的平稳性、噪声、振动、载荷分布的均匀性，以及润滑等都与齿轮的加工质量和装配精度密切相关。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮等，其中圆柱齿轮应用最广。知识准备一、圆柱齿轮概述1. 齿轮的结构特点圆柱齿轮一般由齿圈和轮体两部分组成。圆柱齿轮可以分为单圈盘状齿轮、双联滑移齿轮、三联滑移齿轮、内齿轮、套状齿轮、连轴轮齿、齿条等。2. 圆柱齿轮的主要技术要求（1）齿轮的传动精度要求。齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力、噪声及使用寿命影响很大，所以其制造必须满足齿轮传动的使用要
12、求。传递运动的准确性。传递运动的平稳性。载荷分布的均匀性。齿侧间隙的合理性。（2） 齿坯的主要技术要求齿坯的内孔、端面常被用作齿轮加工、检验和安装的基准，因此，对齿坯的基准孔的直径公差和基准端面的端面跳动有相应的要求。二、齿形加工的介绍 齿形切削加工分为成形法和展成法两大类。表6-11常用齿形加工方法及设备齿形加工方法刀具机床加工精度及适用范围成形法成型铣齿模数铣刀铣床加工精度及生产率均较低，一般精度为9级以下拉齿齿轮拉刀拉床精度和生产率均较高，但拉刀多为专用，制造困难价格高，故只用于大量生产，宜于拉内齿轮展成法滚齿齿轮滚刀滚齿机通常加工610级精度齿轮，最高能达4级；生产率较高，通用性大，常
13、用以加工直、斜齿圆柱齿轮和蜗轮插齿插齿刀插齿机通常能加工79级精度齿轮，最高能达6级；生产率较高，通用性大，适于加工内齿轮、多联齿轮剃齿剃齿刀剃齿机能加工57级精度齿轮，生产率较高，主要用于齿轮滚插预加工后、淬火前的精加工珩齿珩磨轮珩齿机、剃齿机能加工67级精度齿轮，多用于经过剃齿和高频淬火后，齿形的精加工磨齿砂轮磨齿机能加工37级精度齿轮，生产率较低，加工成本较高，多用于齿形淬硬后的精密加工1. 铣齿在普通铣床上用盘形或指状齿轮铣刀加工齿形，是成形法加工齿轮较常用的方法。2. 滚齿（1）滚齿原理。滚齿加工是按照展成法原理加工的。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的过程，相当于一对螺旋齿轮啮合传动的
14、过程（2）滚齿的基本运动。当加工直齿圆柱齿轮时，其有以下三种运动形式。主运动：滚刀的旋转运动。展成运动：工件相对于滚刀所做的啮合对滚运动。垂直进给运动：滚刀沿工件轴线方向做连续的进给运动，从而加工出整个齿宽上的齿形。（3） 滚刀的安装。（4） 滚齿加工的工艺特点。适应性好。生产率较高。分齿精度高但齿形精度较低。3. 插齿（1）插齿原理。插齿是另一种常见的展成法齿面加工方法，相当于一对圆柱齿轮的啮合，插齿刀相当于一个端面磨有前角、齿顶及齿端磨有后角的变位齿轮，工件齿槽的齿面曲线由插齿刀切削刃多次切削的包络线所形成。（2）插齿时的工作运动。主运动插：齿刀沿工件轴向所做的往复直线运动。向下运动为工作
15、行程，向上运动为空行程。展成运动：工件与插齿刀所做的啮合旋转运动。圆周进给运动：插齿刀绕自身轴线的旋转运动。径向进给运动：工件逐渐地向插齿刀径向送进。让刀运动：空行程时为避免擦伤已加工表面，减少刀具磨损，刀具和工件间应让开一小段距离，工作行程前，迅速复位。这种让开和恢复原位的运动称为让刀运动。（3）插齿加工的工艺特点。插齿能加工直齿圆柱齿轮，特别适宜加工多联齿轮、内齿轮、扇形齿轮和齿条等。机床配有专门附件时，可加工斜齿轮，但不如滚齿方便。插齿通常用于齿形的粗加工，也可用作精加工，插齿能加工79 级精度齿轮，最高可达6 级。插齿过程为往复运动，有空行程，插齿系统刚度较差，切削用量不能太大，所以一
16、般插齿的生产率比滚齿低，因此插齿多用于中小模数齿轮加工。 4. 剃齿（1）剃齿原理。（2）剃齿的运动。主运动：剃齿刀正反转动。工件沿轴向往复进给运动：使齿轮全宽均可剃出。工件每次往复行程后的径向进给运动：用于切除全部余量。（3）剃齿加工的工艺特点。5. 珩齿（1）珩齿原理及运动。珩齿原理和运动与剃齿相同，珩轮与工件是一对交错齿轮副无侧隙的紧密啮合，珩齿所用的刀具（珩磨轮）是由磨料、环氧树脂等原料混合后在铁芯上浇铸而成的斜齿轮。（2）珩齿加工的工艺特点。珩齿时由于切削速度低，加工过程为低速切削，是研磨和抛光的综合过程，故被加工工件表面不会出现烧伤和裂痕现象，表面质量好。珩齿时，齿面间隙沿齿向产生
17、滑移进行切削外，沿渐开线方向的滑移使磨粒也能切削。珩齿弹性较大，对珩前齿轮各项误差修正能力不强。珩齿余量一般不超过0.025 mm，珩轮速度达1 000 r/min 以上，一般工作台35 个往复行程即可完成珩齿，大约用时1 min。6. 磨齿（1）加工原理及运动。齿轮加工的原理，磨齿分为成形法和展成法。（2）磨齿加工的工艺特点。三、齿轮加工工艺过程分析1. 定位基准的选择根据“基准重合”原则，选择齿轮的设计基准、装配基准和测量基准为定位基准，且尽可能在整个加工过程中保持“基准统一”。2. 齿轮毛坯的加工（1）中、小批生产的齿坯加工。在卧式车床上粗车齿轮部分。在一次安装中精车内孔和基准端面，以保证基准端面对内孔的跳动要求。以内孔在心轴上定位，精车外圆、端面及其他部分。对于花键齿坯，采用粗车拉精车的加工方案，具体如下。在卧式车床上粗车外圆端面和花键底孔。以花键底孔定位，端面支承，拉花键孔。以花键孔在心轴上定位，精车外圆、端面和其他部分。（2） 大批生产的齿坯加工。以外圆定位加工端面和孔（留拉削余量）。以端面支撑拉孔。以孔在芯轴上定位，在多刀半自动车床上粗车外圆、端面、切槽。不卸下芯轴，在另一台车床上继续精车外圆、端面、切槽和倒角。3. 齿形及齿端的加工4. 齿轮加工中的热处理（1）毛坯热处理。（2）齿面热处理。