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1、机械零件件加工工工艺20111-066-199 233:222:06|分类：技术交交流 |标签：|字号大大中小订阅轴加工工工艺介绍典型型轴加工工工艺介绍典典型轴加加工工艺艺课题：轴轴类零件件加工工工艺一、教教学目的的：熟悉悉轴类零零件加工工的主要要工艺，其其中包括括结构特特点、技技术要求求分析、定定位基准准选择用用一般工工艺路线的的拟定。掌掌握阶梯梯轴的加加工工艺艺分析和和工艺路路线的拟订订。二、教学重重点：轴轴类零件件加工工工艺分析析三、教学学难点：轴类零零件加工工工艺路路线的拟拟定四、教学学时数： 2 五、习题题：学时，其其中实践践性教学学时。六、教教学后记记：第六章典型零零件加工工第一节
2、节第一节轴类零零件加工概述(一)、轴轴类零件件的功用用与结构构特点、传动动扭矩、承承受载荷荷，以及及1、功用用：为支支承传动动零件（齿齿轮、皮皮带轮等等）保证装装在主轴轴上的工工件或刀刀具具有有一定的的回转精精度。 2、分类：轴类零零件按其其结构形形状的特特点，可可分为光光轴、阶阶梯轴、空空心轴和和异形轴轴（包括括曲轴、凸凸轮轴和和偏心轴轴等）四四类。图轴的种种类 a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴g）偏心心轴 h)曲轴 i)凸轮轴若按轴轴的长度度和直径径的比例例来分，又又可分为为刚性轴轴（L/d12和挠挠性轴（L/dd12）两类。3、表面特特点：外外圆、内内孔
3、、圆圆锥、螺螺纹、花花键、横横向孔（二）主主要技术术要求：1、尺寸寸精度轴颈是是轴类零零件的主主要表面面，它影影响轴的的回转精精度及工工作状态态。轴颈颈的直径精度度根据其其使用要要求通常常为 ITT69，精密密轴颈可可达 ITT5。2、几何何形状精精度轴颈的的几何形形状精度度（圆度度、圆柱柱度），一般般应限制制在直径径公差点点范围内内。对几何何形状精精度要求求较高时时，可在在零件图图上另行行规定其其允许的的公差。3、位置置精度主要是是指装配配传动件件的配合合轴颈相相对于装装配轴承承的支承承轴颈的的同轴度度，通常是用配配合轴颈颈对支承承轴颈的的径向圆圆跳动来来表示的的；根据据使用要求，规规定高精
4、精度轴为 0.00110.0005mmm，而一一般精度度轴为 0.010.003mmm。此外还还有内外外圆柱面面的同轴轴度和轴轴向定位位端面与与轴心线线的垂直直度要求求等。4表面面粗糙度度根据零零件的表表面工作作部位的的不同，可可有不同同的表面面粗糙度度值，例例如普通通机床主主轴支承承轴颈的的表面粗粗糙度为为 Raa0.1160.663umm，配合合轴颈的的表面粗粗糙度为为 Raa0.6632.55um，随着着机器运运转速度度的增大大和精密密程度的的提高，轴轴类零件件表面粗糙度值值要求也也将越来来越小。(三)、轴类零件的的材料和和毛坯合理选选用材料料和规定定热处理理的技术术要求，对提高高轴类零
5、件的强度度和使用寿命有有重要意意义，同同时，对对轴的加加工过程程有极大大的影响响。1、轴类类零件的的材料一般轴轴类零件件常用 455钢，根根据不同同的工作作条件采采用不同同的热处处理规范范（如正火、调调质、淬淬火等），以获获得一定定的强度度、韧性性和耐磨磨性。对中等等精度而而转速较较高的轴轴类零件件，可选选用 400Cr等等合金钢钢。这类类钢经调调质和表面面淬火处处理后，具具有较高高的综合合力学件件能。精精度较高高的轴，有有时还用用轴承钢钢 GCCrlss和弹簧簧钢 655Mn等等材料，它它们通过过调质和和表面淬淬火处理理后，具具有更高高耐磨性性和耐疲疲劳性能能。对于高高转速、重重载荷等等条件
6、下下工作的的轴，可可选用20CCrMnnTi、20MMnZBB、20CCr等低低碳含金金钢或 388CrMMoAIIA氮化化钢。低低碳合金金钢经渗渗碳淬火火处理后后，具有有很高的表面面硬度、抗抗冲击韧韧性和心心部强度度，热处处理变形形却很小小。2、轴类类零件的的毛坯轴类零零件的毛毛坯最常常用的是是圆棒料料和锻件件，只有有某些大大型的、结结构复杂杂的轴才采用用铸件。（四）、轴轴类零件件的预加加工轮类零零件在切切削加工工之前，应应对其毛毛坯进行行预加工工。预加加工包括括校正、切切断和切端端面和钻钻中心孔孔。1、校正正：校正正棒料毛毛坯在制制造、运运输和保保管过程程中产生生的弯曲曲变形，以以保证加工
7、工余量均均匀及送送料装夹夹的可靠靠。校正正可在各各种压力机上上进行。2、切断断：当采采用棒料料毛坯时时，应在在车削外外圆前按按所需长长度切断断。切断断叮在弓锯床床上进行行，高硬硬度棒料料的切断断可在带带有薄片片砂轮的的切割机机上进行行。3、切端端面钻中中心孔：中心孔孔是轴类类零件加加工最常常用的定定位基准准面，为为保证钻出的的中心孔孔不偏斜斜，应先先切端面面后再钻钻中心孔孔。4、荒车车：如果果轴的毛毛坯是向向由锻件件或大型型铸件，则则需要进进行荒车车加工，以减少毛坯外国表面的形状误差，使后续工序的加工余景均匀。二、典典型主轴轴类零件件加工工工艺分析析轴类零零件的加加工工艺艺因其用用途、结结构形
8、状状、技术术要求、产产量大小小的不同同而有差异。而而轴的工工艺规程程编制是生生产中最最常遇到到的工艺艺工作。（一）轴轴类零件件加工的的主要问问题轴类零零件加工工的主要要问题是是如何保保证各加加工表面面的尺寸寸精度、表面粗粗糙度和和主要表表面之间间的相互互位置精精度。轴类零零件加工工的典型型工艺路路线如下下：毛坯及及其热处处理预加工车削外外圆铣键槽槽等热处理磨削（二）CA661400主轴加加工工艺艺分析1、CA661400主轴技技术条件件的分析析（1）、支承承轴颈的的技术要要求主轴两两支承轴轴颈A、B的圆度度允差 0.0055毫米，径径向跳动动允差 0.0055毫米，两两支承轴轴颈的1：12锥面
9、面接触率率70%，表面面粗糙度度 Raa0.4uum。支承轴轴颈直径径按 ITT5-77级精度度制造。主轴外外圆的圆圆度要求求，对于于一般精精度的机机床，其其允差通通常不超超过尺寸寸公差的的 50，对于提提高精度度的机床床，则不超超过 255%，对于高高精度的的机床，则应在510之间。（2）、锥孔孔的技术术要求主轴锥锥孔（莫莫氏 6号）对对支承轴轴颈A、B的跳动动，近轴轴端允差差 0.0055mm，离轴端 3000mmm处允差 0.01毫米，锥锥面的接接触率70，表表面粗糙糙度 Raa0.44um，硬度要要求 HRRC48。（3）、短锥锥的技术术要求短锥对对主轴支支承轴颈颈A、B的径向向跳动允
10、差 0.0088mm，端面 D对轴轴颈A、B的端面面跳动允允差 0.0088mm，锥面面及端面面的粗糙糙度均为为 Raa0.88um。（4）、空套套齿轮轴轴颈的技技术要求求空套齿齿轮的轴轴颈对支支承轴颈颈A、B的径向向跳动允允差为 0.0155毫米。（5）、螺纹纹的技术术要求这是用用于限制制与之配配合的压压紧螺母母的端面面跳动量量所必须须的要求求。因此在在加工主轴螺螺纹时，必必须控制制螺纹表表面轴心心线与支支承轴颈颈轴心线线的同轴轴度，一一般规定定不超过 0.0255mm。从上述述分析可可以看出出，主轴轴的主要要加工表表面是两两个支承承轴颈、锥锥孔、前前端短锥面及及其端面面、以及及装齿轮的各个
11、个轴颈等等。而保保证支承承轴颈本本身的尺尺寸精度度、几何形状状精度、两两个支承承轴颈之之间的同同轴度、支支承轴颈颈与其它它表面的的相互位位置精度度和表面面粗糙度度，则是是主轴加加工的关关键。（三）、CA661400主轴加加工工艺艺过程看录像课题：轴类零零件加工工工艺四、四、教学目目的：熟熟悉轴类类零件加加工的主主要工艺艺，其中中包括结构特特点、技技术要求求分析、定定位基准准选择用用一般工工艺路线的的拟定。掌掌握阶梯梯轴的加加工工艺艺分析和和工艺路路线的拟订订。五、五、教学重重点：轴轴类零件件加工工工艺分析析六、六、教学难难点：轴轴类零件件加工工工艺路线线的拟定定四、教教学时数：2五、习习题：学
12、时，其其中实践践性教学学学时。六、教教学后记记：（四）、主轴轴加工工工艺过程程分析1、 (11)材料在单件件小批生生产中，轴轴类零件件的毛坯坯往往使使用热轧轧棒料。对于直直径差较较大的阶阶梯轴，为为了节约约材料和和减少机机械加工工的劳动动量，则则往往采用锻锻件。单单件小批批生产的的阶梯轴轴一般采采用自由由锻，在在大批大大量生产产时则采采用模锻。（2）热处处理 455钢，在在调质处处理（2355HBSS）之后后，再经经局部高高频淬火火，可以以使局部部硬度达到 HRRC62265，再经经过适当当的回火火处理，可可以降到到需要的的硬度（例例如 CAA61440主轴轴规定为为 HRRC522）。 9M
13、Mn2VV，这是是一种含含碳 0.9%左右的的锰钒合合金工具具钢，淬淬透性、机机械强度度和硬度均均比 455钢为优优。经过过适当的的热处理理之后，适适用于高高精度机机床主轴轴的尺寸寸精度稳定定性的要要求。例例如，万万能外圆圆磨床 M114322A头架架和砂轮轮主轴就就采用这这种材料。 388CrMMoAll，这是是一种中中碳合金金氮化钢钢，由于于氮化温温度比一一般淬火火温度为为低 54405500，变形形更小，硬硬度也很很高（HRC65，中心心硬度 HRRC28）并并有优良的耐耐疲劳性性能，故故高精度度半自动动外圆磨磨床 MBBG14432的头头架轴和和砂轮轴轴均采用用这种钢钢材。此外，对对于
14、中等等精度而而转速较高的的轴类零零件，多多选用 400Cr等等合金结结构钢，这类钢钢经调质质和高频频淬火后后，具有有较高的的综合机机械性能能，能满满足使用用要求。有有的轴件也也选用滚滚珠轴承承钢如 GCCr155和弹簧簧钢如 666Mn等等材料这些钢钢材经调调质和表面淬淬火后，具具有极高高的耐磨磨性和耐耐疲劳性性能。当当要求在在高速和和重载条条件下工工作的轴类类零件，可可选用 188CrMMnTii、20MMn2BB等低碳碳含金钢钢，这些些钢料经经渗碳淬淬火后具有有较高的的表面硬硬度、冲冲击韧性性和心部部强度，但但热处理理所引起起的变形形比 388CrMMoAll为大。凡要求求局部高高频淬火火
15、的主轴轴，要在在前道工工序中安安排调质质处理（有的钢材材则用正火）,当毛坯坯余量较较大时(如锻件)，调质质放在粗粗车之后后、半精精车之前前，以便便因粗车产产生的内内应力得得以在调调质时消消除；当当毛坯余余量较小小时（如如棒料），调质质可放在粗车车（相当当于锻件件的半精精车）之之前进行行。高频频淬火处处理一般般放在半半精车之之后，由于主主轴只需需要局部部淬硬，故精度度有一定定要求而而不需淬淬硬部分分的加工工，如车螺螺纹、铣键槽槽等工序序，均安安排在局局部淬火火和粗磨磨之后。对对于精度度较高的的主轴在在局部淬淬火1、主轴毛毛坯的制制造方法法及热处处理批量：大批；材料：45钢；毛坯：模锻件件及粗磨磨
16、之后还还需低温温时效处处理，从从而使主主轴的金金相组织织和应力状态态保持稳稳定。2、定位位基准的的选择对实心心的轴类类零件，精精基准面面就是顶顶尖孔，满满足基准准重合和和基准统统一，而而对于象 CAA61440A的的空心主主轴，除除顶尖孔孔外还有有轴颈外外圆表面面并且两两者交替替使用，互为基基准。3、加工工阶段的的划分主轴加加工过程程中的各各加工工工序和热热处理工工序均会会不同程程度地产产生加工工误差和应力力，因此此要划分分加工阶阶段。主主轴加工工基本上上划分为为下列三三个阶段段。（1）、粗加加工阶段1）毛坯坯处理毛坯备备料、锻锻造和正正火2）粗加加工锯去多多余部分分，铣端端面、钻钻中心孔孔和
17、荒车车外圆等等（2）、半精精加工阶阶段）半半精加工工前热处处理对于 455钢一般采采用调质质处理以以达到 22202400HBSS。2）半精精加工车工艺艺锥面（定定位锥孔孔）半精车车外圆端端面和钻钻深孔等等。（3）、精加加工阶段段1）精加加工前热热处理局部高高频淬火火2）精加加工前各各种加工工粗磨定定位锥面面、粗磨磨外圆、铣铣键槽和和花键槽槽，以及及车螺纹等等。3）精加加工精磨外外圆和内内外锥面面以保证证主轴最最重要表表面的精精度。4、加工工顺序的的安排和和工序的的确定具有空空心和内内锥特点点的轴类类零件，在在考虑支支承轴颈颈、一般般轴颈和和内锥等等主要表面的的加工顺顺序时，可可有以下下几种方
18、方案。外表面面粗加工工钻深孔外表面面精加工工锥孔粗粗加工锥孔精加工工；外表面面粗加工工钻深孔锥孔粗粗加工锥孔精精加工外表面面精加工工；外表面面粗加工工钻深孔锥孔粗粗加工外表面面精加工工锥孔精精加工。针对 CA661400车床主主轴的加加工顺序序来说，可可作这样样的分析析比较：第一方方案：在在锥孔粗粗加工时时，由于于要用已已精加工工过的外外圆表面面作精基基准面，会破坏坏外圆表表面的精精度和粗粗糙度，所所以此方方案不宜宜采用。第二方方案：在在精加工工外圆表表面时，还还要再插插上锥堵堵，这样样会破坏坏锥孔精精度。另外，在在加工锥锥孔时不不可避免免地会有有加工误误差（锥锥孔的磨磨削条件件比外圆圆磨削条
19、条件差人加上锥锥堵本身身的误差差等就会会造成外外圆表面和内锥锥面的不不同轴，故故此方案案也不宜采采用。第三方方案：在在锥孔精精加工时时，虽然然也要用用已精加加工过的的外圆表表面作为为精基准准面；但但由于锥锥面精加加工的加加工余量量已很小小，磨削削力不大大；同时时锥孔的的精加工工已处于轴加加工的最最终阶段段，对外外圆表面面的精度度影响不不大；加加上这一一方案的的加工顺顺序，可以采采用外圆圆表面和和锥孔互互为基准准，交替替使用，能能逐步提提高同轴轴度。经过这这一比较较可知， CAA61440主轴轴这类的的轴件加加工顺序序，象以第三三方案为为佳。通过方方案的分分析比较较也可看看出，轴轴类零件件各表面
20、面先后加加工顺序序，在很很大程度度上与定定位基准准的转换换有关。当当零件加加工用的的粗、精精基准选定定后，加加工顺序序就大致致可以确确定了。因因为各阶阶段开始始总是先先加工定定位基准准面，即即先行工工序必须须为后面面的工序准准备好所所用的定定位基准准。例如如 CAA61440主轴轴工艺过过程，一一开始就就铣端面面打中心孔。这这是为粗粗车和半半精车外外圆准备备定位基基准；半半精车外外圆又为为深孔加加工准备备了定位基基准；半半精车外外圆也为为前后的的锥孔加加工准备备了定位位基准。反反过来，前前后锥孔孔装上锥锥堵后的的顶尖孔孔，又为为此后的的半精加加工和精精加工外外圆准备备了定位位基准；而最后磨锥锥
21、孔的定定位基准准则又是是上工序序磨好的的轴颈表表面。工序的确确定要按按加工顺顺序进行行，应当当掌握两两个原则则：1）工序中中的定位位基准面要要安排在该该工序之之前加工工。例如如，深孔孔加工所所以安排在外外圆表面面粗车之之后，是是为了要要有较精精确的轴轴颈作为为定位基基准面，以以保证深深孔加工时时壁厚均均匀。2）对各各表面的的加工要要粗、精精分开，先先粗后精精，多次次加工，以以逐步提提高其精精度和粗粗糙度。主主要表面面的精加加工应安安排在最最后。为了改改善金属属组织和和加工性性能而安安排的热热处理工工序，如如退火、正正火等，一一般应安排排在机械械加工之之前。为了提提高零件件的机械械性能和和消除内
22、内应力而而安排的的热处理理工序，如如调质、时时效处理等等，一般般应安排排在粗加加工之后后，精加加工之前前。5、大批批生产和和小批生生产工艺艺过程的的比较（1）定位位基准的选择表：不同同生产类类型下主主轴加工工定位基基准的选选择工序名称加工顶顶尖孔粗车外外圆钻深孔半精车车和精车车粗、精精磨外锥锥粗、精精磨外国国定位基准面大批生产毛坯外外圆顶尖孔粗车后后的支承承轴颈两端锥锥堵的顶顶尖孔两端锥锥堵的顶顶尖孔两端锥锥堵的顶顶尖孔小批生产划线顶尖孔夹一端端，托另另一端夹一端端，顶另另一端两端锥锥堵的顶顶尖孔两端锥锥堵的顶顶尖孔粗、精磨磨难孔两支承轴颈外表面或靠近两支承承轴颈的的外圆表表面夹小端，托托大端
23、（2）轴端端两顶尖尖孔的加加工在单件件小批生生产时，多多在车床或钻床床上通过过划线找找正加工工。在成批批生产时时，可在在中心孔孔钻床上上加工。专专用机床床可在同同一工序序中铣出出两端面并打打好顶尖尖孔。（3）外圆圆表面的的加工在单件件小批生生产时，多多在普通通车床上上进行；而在大大批生产产时，则则广泛采采用高生产率率的多刀刀半自动动车床或或液压仿仿形车床床等设备备。（4）深孔孔加工在单件件小批生生产时，通通常在车车床上用用麻花钻钻头进行行加工。在在大批量量生产中中，可采用用锻造的的无缝钢钢管作为为毛坯，从根本本上免去去了深孔孔加工工工序；若是实实心毛坯坯，可用深深孔钻头头在深孔孔钻床上上进行加
24、加工；如如果孔径径较大，还可采采用套料料的先进进工艺。（5）花键键轴加工工在单件小批批生产时时，常在在卧式铣铣床上用用分度头头分度以以圆盘铣铣刀铣削削；而在在成批生产产（甚至至小批生生产）都都广泛采采用花键键滚刀在在专用花花键轴铣铣床上加加工。（6）前后后支承轴轴颈以及及与其有有较严格格的位置置精度要要求的表表面精加加工，在在单件小批批生产时时，多在在普通外外圆磨床床上加工工；而在在成批大大量生产产中多采采用高效效的组合磨床床加工。（四）、主主轴加工工中的几几个工艺艺问题1、1、锥堵堵和锥堵堵心轴的的使用对于空空心的轴轴类零件件，若通通孔直径径较小的的轴，可可直接在在孔口倒倒出宽度度不大于 2
25、mmm的 600度锥面面，代替替中心孔孔。而当当通孔直直径较大大时，则则不宜用用倒角锥锥面代之，一一般都采用锥堵或或锥堵心心轴的顶顶尖孔作作为定位位基准。使用锥锥堵或锥锥堵心轴轴时应注注意事项项：（1）一般般不中途途更换或或拆装，以以免增加加安装误误差。（2）锥堵堵心轴要要求两个个锥面应应同轴，否否则拧紧紧螺母后后会使工工件变形形。2、顶尖尖孔的研研磨因热处处理、切切削力、重重力等的的影响，常常常会损损坏顶尖尖孔的精精度，因因此在热处理理工序之之后和磨磨削加工工之前，对对顶尖孔孔要进行行研磨，以以消除误误差。常常用的研磨磨方法有有以下几几种。（1）用铸铸铁顶尖尖研磨（2）用油油石或橡橡胶轮研研
26、磨（3）用硬硬质合金金顶尖刮刮研（4）用中心孔磨磨床磨削削2、2、外圆圆加工方方法略4、深孔孔加工一般孔孔的深度与孔径径之比 l/d5就算深深孔。CA661400主轴内内孔 l/d=118，属深孔加工工。（1）加工方方式加工深深孔时，工工件和刀刀具的相相对运动动方式有有三种：1）工件件不动，刀刀具转动动并送进进。这时时如果刀刀具的回回转中心心线对工工件的中中心）工件件不动，刀刀具转动动并送进进线有偏偏移或倾倾斜。加加工出的的孔轴心心线必然然是偏移移或倾斜斜的。因因此，除除笨重或或外形复杂而而不便于于转动的的大型工工件外，一一般不采采用。2）工件转转动，刀刀具作轴轴向送进进运动。这这种方式式钻出
27、的的孔轴心心线与工工件的回回）工件件转动，刀刀具作轴轴向送进进运动转中心心线能达达到一致致。如果果钻头偏偏斜，则则钻出的的孔有锥度；如果钻钻头中心心线与工工件回转转中心线线在空间间斜交，则则钻出的的孔的轴轴向截面面是双曲曲线，但但不论如如何，孔孔的轴心线线与工件件的回转转中心线线仍是一一致的，故故轴的深深孔加够够采用这这种方式式。3）工件件转动，同同时刀具具转动并并送进。由由于工件件与刀具具的回转转方向相相反，所所）工件转转动，同时刀刀具转动动并送进进以相对对切削速速度大，生生产率高高，加工工出来的的孔的精精度也较较高。但但对机床床和刀杆杆的刚度要要求较高高，机床床的结构构也较复复杂，因因此应
28、用用不很广广泛。（2）深孔孔加工的的冷却与与排屑在单件件、小批批生产中中，加工工深孔时时，常用用接长的的麻花钻钻头，以以普通的的冷却润润滑方式式，在改改装过的的普通车床上上进行加加工。为为了排屑屑，每加加工一定定长度之之后，须须把钻头头退出。这这种加工工方法，不不需要特特殊的设设备和工工具。由由于钻头头有横刃刃，轴向向力较大大，两边边切削刃刃又不容容易磨得得对称，因因此加工工时钻头头容易偏偏斜。此此法的生生产率很低低。在批量量生产中中，深孔孔加工常常采用专专门的深深孔钻床床和专用用刀具，以以保证质质量和生产率率。这些些刀具的的冷却和和切屑的的排出，很很大程度度上决定定于刀具具结构特特点和冷冷却
29、液的输输入方法法。目前前应用的的冷却与与排屑的的方法有有两种：1）内冷冷却外排排屑法）加工时时冷却液液从钻头头的内部部输入，从从钻头外外部排出出。高压压冷却液液直接喷喷射到切削区区，对钻钻头起冷冷却润滑滑作用，并并且带着着切屑从从刀杆和和孔壁之之间的空空间排出。2）外冷冷却内排排屑法）冷却液液从钻头头外部输输入，有一定定压力的的冷却液液经刀杆杆与孔壁壁之间的的通道进进入切削区区，起冷冷却润滑滑作用，然然后经钻钻头和刀刀杆内孔孔带着大大量切屑屑排出。三、丝丝杆加工工(一)、丝杠杠的功用用、分类类及结构构特点1、丝杠杠的功用用丝杠是是将旋转转运动变变成直线线运动的的传动副副零件，它它被用来来完成机
30、机床的进进给运动。机机床丝杠杠不仅要要能传递递准确的的运动，而而且还要要能传递递一定的的动力。所所以它在在精度、强强度以及及耐磨性性各个方方面，都都有一定定的要求求。2、丝杠杠的分类类机床丝丝杠按其其摩擦特特性分：滑动丝杠丝杠滚动丝杠静压丝丝杠滚柱丝丝杠滚珠丝丝杠按其使使用性能能要求分分：不淬硬硬丝杠丝杠淬硬丝丝杠按其精精度要求求分：普通丝丝杠丝杠精密丝丝杠3、丝杠杠结构的的工艺特特点丝杠是是细而长长的柔性性轴，它它的长径径比往往往很大，一一般都在在 2050左右右，刚度很差差。加上上其结构构形状比比较复杂杂，有要要求很高高的螺纹纹表面，又又有阶梯梯及沟槽，因因此，在在加工过过程中，很很容易产
31、产生变形形。这是是丝杠加加工中影影响精度度的一个个主要矛盾盾。（二）、丝杠杠的精度度要求1、精度度等级按按丝杠的的螺纹精精度标准准分，国国家有标标准。2、具体体指标有有：（1）单个个螺距允允差（2）中径圆度度允差；（3）外径径相等性性允差；（4）外径径跳动允允差；（5）牙形形半角允允差；（6）中径径为尺寸寸公差；（7）外径径为尺寸寸公差；（8）内径径为尺寸寸公差。（三）、丝杆杆加工的的基本工工艺路线线：对不淬淬硬丝杠杠：毛坯（热热处理）校直车端面面打中心心孔外圆粗粗加工校直热热处理重打中心孔孔（修正正）外圆半半精加工工加工螺螺纹校直、低低温时效效修正中中心孔外圆、螺螺纹精加加工。对淬硬硬丝杠：
32、毛坯（热热处理）校直车端面面打中心心孔外圆粗粗加工校直热热处理重打中心孔孔（修正正）外圆半半精加工工加工螺螺纹淬火、回回火探伤修正中中心孔外圆、螺螺纹半精精磨加工工探伤修正中中心孔外圆、螺螺纹精磨磨加工。（四）丝丝杠加工工工艺主主要问题题分析1、丝杠杠的校直直及热处处理：丝杠工工艺除毛毛坯工序序外，在在粗加工工及半精精加工阶阶段，都都安排了了校直及及热处理理工序。校校直的目目的是为为了减少少工件的的弯曲度度，使机机械加工工余量均均匀。时时效热处处理以消消除工件件的残余余应力，保保证工件件加工精精度的稳稳定性。一一般情况况下，需需安排三三次。一一次是校校直及高高温时效效，它安安排在粗粗车外圆以后
33、，还还有两次次是校直直及低温温时效，它它们分别别安排在在螺纹的的粗加工工及半精精加工以以后。2、定位位基准面面的加工工：丝杠两两端的中中心孔是是定位基基准面，在安排工工艺路线时，应应一首先先将它加加工出来来，中心心孔的精精度对加加工质量量有很大大影响，丝丝杠多选选用带有 1220。保护护锥的中中心孔。此此外，在在热处理理后，最最后精车车螺纹以以前，还还应适当修整整中心孔孔以保持持其精度度。丝杠加加工的定定位基准准面除中中心孔外外，还要要用丝杠杠外圆表表面作为为辅助基基准面，以便在在加工中中采用跟跟刀架，增增加刚度度。3、螺纹纹的粗、精精加工粗车螺螺纹工序序一般安安排在精精车外圆圆以后，半半精车
34、及及精车螺螺纹工序序则分别别安排在在粗磨及及精磨外外圆以后后。不淬淬硬丝杜杜一般采采用车削削工艺，经经多次加加工，逐逐渐减少少切削力力和内应应力；对对于淬硬硬丝杠，则则采用“先车后后磨”或“全磨”两种不不同的工工艺。后后者是从从淬硬后后的光杜杜上直接接用单线线或多线线砂轮粗粗磨出螺螺纹，然然后用单单线砂轮轮精磨螺螺纹。4、重钻钻中心孔孔：工件件热处理理后，会会产生变变形。其其外圆面面需要增增加的加加工余量，为为减少其其加工余余量，而而采用重重钻中心心孔的方方法。在在重钻中中心孔之之前，先先找出工件上上径向圆圆跳动为为最大值值的一半半的两点点，以这这两点后后作为定定位基准准面，用用个端面的方方法
35、切去去原来的的中心孔孔，重新新钻中心心孔。当当使用新新的中心心孔定位位时，工工件所必须切切会的额额外的加加工余量量将减少少到原有有值。课题：箱箱体类零零件加工工工艺七、教学目目的：了了解箱体体类零件件加工的的主要工工艺问题题，掌握拟定定其工艺艺过程的的主要原原则，掌掌握各种种孔系加加工及保证其其精度要要求的常常用方法法和整体体式箱体体不同生生产类型时时的加工工工艺及及分离式式箱体的的加工工工艺特点点。八、教学重重点：各各种孔系系加工及及其精度度分析，箱箱体类零零件的加工工工艺分析析九、教学难难点：箱箱体类零零件的加加工工艺艺分析四、教教学时数： 2五、习习题：六、教教学后记记：学时，其其中实践
36、践性教学学学时。第二节箱体加加工一、概述（一）箱体零零件的功功用及结结构：1、1、功用：箱体是是用来支支承或安安置其它它零件或或部件的的基础零零件。它它将机器器和部件件中的轴、套套、齿轮轮等有关关零件连连接成一一个整体，并并使之保保持正确确的相互互位置，以以传递转转矩或改改变转速速来完成成规定的的动作。2、箱体的的结构特特点：箱箱体的壁壁厚较薄薄约 1030mmm且壁壁厚不均均匀，形形状比其其它零件复复杂。尽管箱箱体零件件的结构构形状随随其在机机器中的的功用不不同而有有很大差差别，但也有有其共同同的特点点其内部部呈腔形形，在箱体体壁上有有多种形形状的凸凸起平面面及较多多的轴承承交承孔孔和紧固固
37、孔。这些平面面和轴承承孔的精精度要求求较高、粗粗糙度要要求较低低，且有有较高的的相互位位置精度度要求。箱箱体零件不但但加工部部位较多多，而且且加工的的难度也也较大。箱箱体的加加工表面面主要是是平面和和孔系。3、分类：箱体零零件从结构功能能上看可可分为两两大类：整体式箱体分体式（二）箱体零零件的主主要技术术要求：1、孔的的尺寸精精度、几几何形状状精度和和表面粗粗糙度。一般情情况下，主主轴孔的的尺寸精精度为 ITT6，表面面粗糙度度 Raa为1。60。4um，其他他支承孔孔的尺寸寸精度一一般应在在孔的公公差范围围内，要要求高的的孔的形形状公差差不超过过孔公差差的 1/21/3。2、支承承孔之间间的
38、相互互位置精精度和孔孔距尺寸寸精度。同轴孔孔之间应应有一定定的同轴轴度要求求。否则，轴轴的装配配困难，轴轴承的运运转情况况恶化，磨磨损加剧及及温度升升高，从从而影响响机器的的精度和和正常运运转。一般，各各支承孔孔轴心线线的平行行度为（0.00100.022）/1000mmm，主轴轴孔的同同轴度为为 0.0122mm，其他支支承孔的的同轴度度为 0.02mmm。3、主要要平面的的加工精精度和表表面粗糙糙度。平面加加工精度度包括平平面的形形状精度度和相互互位置精精度。因为箱箱体的主主要平面面往往是是装配基基面或是是加工中中的定位位基面，故其其加工精精度直接接影响机机器的总总装精度度和加工工时的定定
39、位精度度。一般，主主要平面面的平面面度为 0.030.006mmm；表面面粗糙度度 Raa为 1.60.44um；平面间间的平行度度在全长长范围内内约为 0.050.22mm；垂直直度为 0.1/3300mmm。3、支承承孔与主主要平面面间的尺尺寸精度度及相互互位置精精度。箱体上上各支承承孔对装装配基面面有一定定的距离离尺寸精精度和平平行度要要求，对端面面有一定定的垂直直度要求求。这些些精度要要求都将将影响箱箱体部件件装配后后的精度度。(三)、零零件的材材料与毛毛坯一般箱箱体零件件的材料料多采用用灰铸铁铁。常用用牌号为为 HTT1500和 HTT200。铸造毛毛坯的造造型方式式一般与与生产批批
40、量有关关。当单单件小批批生产时时，采用用木模手手工造型型，其缺点是是毛坯铸铸造精度度低，加加工余量量较大；当大批批大量生生产且毛坯尺尺寸不太太大时，常常采用金金属模机器器造型。这这种毛坯坯的精度度较高，加加工余量量可适当当减小。根根据工厂厂的生产产经验，下下列数据据可供参参考：一一般平面面的加工工总余量量为612mmm；孔半半径方向向的总余余量为515mmm，对手工木模模造型应应取大值值。成批批生产直直径小于于 300mm的的孔，或或单件小小批生产产直径小小于 500mm的的孔，均均不预先先铸出。零零件铸造造后应进进行时效效处理，以以便消除除铸件内内应力，保保证其加加工后精精度的稳定定性。在单
41、件件小批生生产条件件下，形形状简单单的箱体体也可采采用钢板板焊接。对对其些特特定场合合，也可可采用其它它材料。如如飞机发发动机箱箱体，为为减轻重重量，常常用镁铝合合金。二、零件件的结构构工艺性性箱体零零件的结结构形状状比较复复杂，不同的的结构形形状和使使用要求求有其不不同的结结构工艺艺性。下面仅从机机械加工工的角度度，分析析箱体零零件结构构工艺性性的共性性问题。1、基本本孔箱体上上的孔通通常有通通孔、阶梯孔孔、盲孔和和相交孔孔等。通孔最最为常见见，其中以以短圆柱柱孔为多多。在通孔孔内又以以孔长 L与孔孔径 D之比 L/D1.55的短圆圆柱孔工工艺性为为最好（箱箱体外壁壁上多为这种孔孔）。阶梯孔
42、孔的工艺艺性与“孔径比”有关。孔孔径相差差越小则则工艺性性越好；孔径相相差越大大，且其中最最小孔径径又很小小，则工工艺性越越差。阶阶梯孔的的孔径相差越小小，其工工艺性越越好，若若孔径相相差较大，即即存在较较大的内内端面时时，则一一般情况况下，锪锪镗内端端面比较较困难，难难以达到到精度和和表面粗糙度度的要求求。相贯通通的交叉叉孔的工工艺性也也较差，如如图所示示,为改善善工艺性性，可将将其中直直径小的的孔不铸铸通，先先加工主主轴大孔孔，再加加工小孔孔。盲孔的的工艺性性最差，不不易加工工，在精精镗或精精铰盲孔孔时，要要用手动动送进，其其内端面面更难加工，故故盲孔的的工艺性性差，设设计时应应量避免免。
43、若结结构上允允许，可可将盲孔孔钻通而而改成阶阶梯孔，以改善善其工艺艺性。2、同轴轴线上的的孔同一轴线上孔孔径的大大小向一一个方向向递减，可使镗镗孔时，镗杆从从一端伸入，逐个加加工或同同时加工工同轴线线上的几几个孔，以保证证较高的的同轴度度和生产率率。为使同同轴线的的各孔能能同时加加工，必必须使相相邻两孔孔的直径径差大于于加工余量量，否则则刀具无无法通过过前孔到到达后孔孔的加工工位置（如如图所示示）此外外，在设设有中间间导向时时如图所所示，除除导套直直径 D22应小于于前孔尺尺寸 D11减去余余量外，后后孔尺寸寸 D33也应小小于导套套尺寸 D2，以免免刀具刮刮中间导导套。同轴线线上的孔孔的直径
44、径大小从从两边向向中间递递减，可使刀刀杆从两两边进入箱体体加工同同轴线上上各孔，这这样，不不仅缩短短了镗杆杆的长度度，提高高了镗杆的刚刚性，而且为为双面同同时加工工创造了了条件，所以大大批大量量生产的床头箱，常常采用此此种孔径径分布形形式。同轴线线上孔的的径大于于外壁上上的孔装刀、对对刀，结结构工3、工艺艺孔为加工工或装配配的需要要，可增增设必要要的工艺艺孔。4、装配配基面为便于于加工和和检验，箱箱体的装装配基面面尺寸应应尽量大大，形状状应尽量量简单。5、凸台箱体外外壁上的的凸台应应尽可能能在一个个平面上上，以便便可以在在一次走走刀中加加工出来来，而无须调调整刀具具的位置置，使加加工简单单方便
45、。直径的的分布形形式，应尽量量避免中中间隔壁壁上的孔径。因为加加工这种种孔时，要将刀刀杆伸进进箱体后后艺性差差。 6、紧紧固孔与与螺孔箱体上上的紧固固孔和螺螺孔的尺尺寸规格格应尽量量一致，以以减少刀具数量量和换刀刀次数。此此外，为保证证箱体有有足够的的动刚度度与抗振振性，应应酌情合合理使用用筋板、筋筋条，加加大圆角角半径，收收小箱口，加加厚主轴轴前轴承承口厚度度。三、箱体体加工工工艺过程程及分析析（一）箱体零零件机械械加工工工艺过程程：录像：1、某车车床床头头箱加工工工艺过过程整体式式箱体2、某减减速器箱箱体加工工工艺过过程分体式式箱体课题：箱体类类零件加加工工艺艺一、教教学目的的：了解解箱体
46、类类零件加加工的主主要工艺艺问题，掌握拟定其工艺过程的主要原则，掌握各种孔系加工及保证其精度要求的常用方法和整体式箱体不同生产类型时的加工工艺及分离式箱体的加工工艺特点。二、教学重点：各种孔系加工及其精度分析，箱体类零件的加工工艺分析三、教学难点：箱体类零件的加工工艺分析四、教学时数： 2五、习题：学时，其中实践性教学学时。六、教学后记：（二）箱体加工工艺分析：箱体加工工艺分析1、箱体类零件加工的一般工艺路线对于中小批生产，其加工工艺路线大致是：铸造划线平面加工孔系加工钻小孔攻丝；大批大量生产的工艺路线大致是：铸造加工精基准平面及两工艺孔粗加工其它各平面精加工精基准平面粗、精镗各纵向孔加工各横
47、向孔和各次要孔钳工去毛刺。以上为整体式箱体的加工工艺路线，对于分离式箱体，同样按“先面后孔”及“粗、精分阶段加工”这两个原则安排工艺路线。但是整个加工过程必须先对箱盖和底座分别加工对合面、底面、紧固孔和定位销孔，然后再合箱加工轴承孔及其端面等。2、不同批量箱体生产的共性 (1)加工顺序为先面后孔 (2)加工阶段粗、精分开 (3)工序间安排时效处理普通精度的箱体，一般在铸造之后安排一次人工时效处理。一些高精度的箱体或形状特别复杂的箱体，在粗加工之后还要安排一次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。 (4)一般都用箱体上的重要孔作粗基准箱体零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，如主轴箱
48、都用主轴孔作粗基准。3、不同批量箱体生产的特殊性 (1)粗基准的选择虽然箱体类零件一般都选择重要孔为粗基准，随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。中小批生产时，由于毛坏精度较低，一般采用划线装夹。大批大量生产时，毛坯精度较高，可采用夹具装夹。 (2)精基准的选择箱体加工精基准的选择也与生产批量大小有关。单件小批生产用装配基准作定位基准。符合基准重合原则，消除了基准不重合误差，这种定位方式也有它的不足之处。刀具系统的刚度不足，当在箱体内部相应的部位设置镗杆导向支承时，由于箱体底部是封闭的，中间支承只能从箱体顶面的开口处把吊架伸入箱体内，每加工一件需装卸一次，且吊架刚性差，制造安装精度较低，经常装卸也容易产生误差，增加辅助时间，因此这种定位方式只适用于单件小批生产。大批量生产时采用一面双孔作为精基准。主轴箱常以顶面和两定位销孔为精基准，这种定位方式，箱口朝下，中间导向支架可固定在夹具上。由于简化了夹具结构，提高了夹具的刚度，同时工件装卸也比较方便，因而提高了孔系的加工质量和劳动生产率。应该指出：这一定位方式也存在一定的问题，由于定位基准与设计基准不重合，产生了基准不重合误差。为保证箱体的加工精度，必须提高作为定位基准的箱体顶面和两定位销孔的加工精度。 (3)所用设备依批量不同而异单件