關于典型零件的加工及熱處理好第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工教學重點：掌握軸類零件的結構特點；掌握車床主軸加工工藝過程；掌握軸類零件加工過程中常用夾具。教學難點：軸類零件加工工藝過程設計。第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工3.1.1概述

1.軸類零件的功能和結構特點

2.軸類零件的技術要求（1）尺寸精度。（2）相互位置精度。（3）幾何形狀精度。（4）表面粗糙度。第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工3.軸類零件的材料與熱處理一般軸類零件常用中碳鋼，如45鋼，經(jīng)正火、調(diào)質及部分表面淬火等熱處理，得到所要求的強度、韌性和硬度。對中等精度而轉速較高的軸類零件，一般選用合金鋼（如40Cr等），經(jīng)過調(diào)質和表面淬火處理，使其具有較高的綜合力學性能。對在高轉速、重載荷等條件下工作的軸類零件，可選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度，心部則獲得較高的強度和韌性。對高精度和高轉速的軸，可選用38CrMoAl鋼，其熱處理變形較小，經(jīng)調(diào)質和表面滲氮處理，達到很高的心部強度和表面硬度，從而獲得優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性。第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工軸類零件的毛坯：常采用棒料、鍛件和鑄件等毛坯形式。一般光軸或外圓直徑相差不大的階梯軸采用棒料；對外圓直徑相差較大或較重要的軸常采用鍛件；對某些大型的或結構復雜的軸（如曲軸）可采用鑄件第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－1CA6140車床主軸簡圖第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工3.1.2車床主軸加工工藝分析

1.車床主軸技術條件的分析①主軸支軸承頸的技術要求②主軸工作表面的技術要求③空套齒輪軸頸的技術要求④螺紋的技術要求⑤主軸各表面的表面質量要求第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工工序名稱備料模鍛熱處理銑端面鉆中心孔粗車外圓熱處理車大端各外圓仿形車小端各部鉆Ф48深孔車小端內(nèi)錐孔（配1：20錐堵）12.車大端錐孔、車外短錐及端面13.鉆大端端面各孔14.熱處理15.精車各外圓并切槽（兩端錐堵定心）16.粗磨外圓17.粗磨莫氏6號內(nèi)錐孔（重配莫氏6號錐堵）18.粗銑和精銑花鍵19.銑鍵槽20.車大端內(nèi)側面，車三處螺紋（配螺母）21.精磨各外圓及E、F兩端面22.粗磨兩處1：12外錐面23.精磨兩處1：12外錐面和D端面及短錐面等24.精磨莫氏6號內(nèi)錐孔（卸錐堵）25.鉗工26.檢驗2.車床主軸的機械加工工藝過程第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工3.車床主軸加工工藝過程分析

⑴主軸毛坯的制造方法鍛件，還可獲得較高的抗拉、抗彎和抗扭強度。⑵主軸的材料和熱處理

45鋼，普通機床主軸的常用材料，淬透性比合金鋼差，淬火后變形較大，加工后尺寸穩(wěn)定性也較差，要求較高的主軸則采用合金鋼材料為宜。①毛坯熱處理采用正火，消除鍛造應力，細化晶粒，并使金屬組織均勻。②預備熱處理粗加工之后半精加工之前，安排調(diào)質處理，提高其綜合力學性能

③最終熱處理主軸的某些重要表面需經(jīng)高頻淬火。最終熱處理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火產(chǎn)生的變形在最終精加工時得以糾正。第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑶加工階段的劃分①粗加工階段用大的切削用量切除大部分余量，及時發(fā)現(xiàn)鍛件裂紋等缺陷。②半精加工階段為精加工作好準備③精加工階段把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。粗加工、半精加工、精加工階段的劃分大體以熱處理為界。第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑷工序順序的安排

毛坯制造——正火——車端面鉆中心孔——粗車——調(diào)質——半精車表面淬火——粗、精磨外圓——粗、精磨圓錐面——磨錐孔。第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工在安排工序順序時，還應注意下面幾點：①外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度，應先加工大直徑后加工小直徑，以免一開始就降低主軸鋼度。②就基準統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，加工過程中會引起主軸變形，所以最好在粗車外圓之后就把深孔加工出來。③花鍵和鍵槽加工應安排在精車之后，粗磨之前。如在精車之前就銑出鍵槽，將會造成斷續(xù)車削，既影響質量又易損壞刀具，而且也難以控制鍵槽的尺寸精度。④因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火之后的精加工階段進行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應力以及熱處理變形的影響。⑤主軸系加工要求很高的零件，需安排多次檢驗工序。檢驗工序一般安排在各加工階段前后，以及重要工序前后和花費工時較多的工序前后，總檢驗則放在最后。第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑸定位基準的選擇以兩頂尖孔作為軸類零件的定位基準，既符合基準重合原則，又能使基準統(tǒng)一。為了保證支承軸頸與兩端錐孔的同軸度要求，需要應用互為基準原則。在精磨莫氏6號內(nèi)錐孔的定位方法中，采用了專用夾具，機床主軸僅起轉遞扭矩的作用，排除了主軸組件本身的回轉誤差，因此提高了加工精度。精加工主軸外圓表面也可用外圓表面本身來定位，既在安裝工件時以支承軸頸表面本身找正。第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工4.主軸加工中的幾個工藝問題

⑴錐堵和錐堵心軸的使用對于通孔直徑較小的軸，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60度錐面，代替中心孔。當主軸錐孔的錐度較小時，就常用錐堵當錐度較大時，可用帶錐堵的拉桿心軸圖3－5帶有錐堵的拉桿心軸圖3－4錐堵第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑵頂尖孔的修磨用鑄鐵頂尖研磨。用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用裝在刀架上的金剛鉆將它的前端修整成頂尖形狀用硬質合金頂尖刮研第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑶外圓表面的車削加工主軸各外圓表面的車削通常分為粗車、半精車、精車三個步驟單件小批生產(chǎn)采用普通臥式車床；成批生產(chǎn)多用帶有液壓仿形刀架的車床或液壓仿形車床；大批大量生產(chǎn)則采用液壓仿形車床或多刀半自動車床。第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑷主軸深孔的加工一般把長度與直徑之比大于5的孔稱為深孔。深孔加工比一般孔加工要困難和復雜，原因是：①刀具細而長，剛性差，鉆頭容易引偏；②排屑困難；③冷卻困難，鉆頭散熱條件差，容易喪失切削能力。生產(chǎn)實際中一般采取下列措施來改善深孔加工的不利因素：①用工件旋轉、刀具進給的加工方法，使鉆頭有自定中心的能力；②采用特殊結構的刀具——深孔鉆，以增加其導向的穩(wěn)定性和適應深孔加工的條件；③在工件上預加工出一段精確的導向孔，保證鉆頭從一開始就不引偏；④采用壓力輸送的切削潤滑液并利用在壓力下的冷卻潤滑液排出切屑。第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑸主軸錐孔加工主軸前端錐孔和主軸支承軸頸及前端短錐的同軸度要求高，因此磨削主軸的前端錐孔，常常成為機床主軸加工的關鍵工序。⑹主軸各外圓表面的精加工和光整加工主軸的精加工都是用磨削的方法，安排在最終熱處理工序之后進行，用以糾正在熱處理中產(chǎn)生的變形，最后達到所需的精度和表面粗糙度。第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1軸類零件的加工⑺軸類零件的檢驗軸類零件在加工過程中和加工完以后都要按工藝規(guī)程的技術要求進行檢驗。檢驗的項目包括表面粗糙度、硬度、尺寸精度、表面形狀精度和相互位置精度。①表面粗糙度和硬度的檢驗②精度檢驗第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)1.主軸結構特點和技術要求有哪些？2.車床主軸毛坯常用的材料有哪幾種？對于不同的毛坯材料在加工各個階段應如何安排熱處理工序？這些熱處理工序起什么作用？3.試分析車床主軸加工工藝過程中，如何體現(xiàn)“基準重合”、“基準統(tǒng)一”等精基準選擇原則？4.頂尖孔在主軸機械加工工藝過程中起什么作用？為什么要對頂尖孔進行修磨？5.軸類零件上的螺紋、花鍵等的加工一般安排在工藝過程的哪個階段？第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)編制圖示小滑板絲杠軸的機械加工工藝規(guī)程。其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，材料45鋼，需調(diào)質處理。第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工教學重點：掌握箱體類零件的結構特點；掌握箱體類零件加工工藝。教學難點：箱體類零件加工工藝的制訂；箱體類零件加工夾具的選擇。第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工3.2.1概述1.箱體零件的功用和結構特點箱體是機器的基礎零件，它將機器和部件中的軸、齒輪等有關零件連接成一個整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來完成規(guī)定的運動。因此箱體的加工質量直接影響機器的工作精度、使用性能和壽命。第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工2.箱體零件的主要技術要求⑴孔徑精度⑵孔與孔的位置精度⑶孔和平面的位置精度⑷主要平面的精度⑸表面粗糙度第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工3.箱體的材料及毛坯箱體材料一般選用HT200～HT400的各種牌號的灰鑄鐵。在單件生產(chǎn)或某些簡易機床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結構。精度要求較高的坐標鏜床主軸箱可選用耐磨鑄鐵，負荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工4.箱體零件結構工藝性（1）通孔內(nèi)又以孔長L與孔徑D之比L/D≤1～1.5的短圓柱孔工藝性為最好；L/D>5的孔，稱為深孔，若深度精度要求較高、表面粗糙度值較小時，加工就很困難。（2）階梯孔的工藝性與“孔徑比”有關?？讖较嗖钤叫t工藝性越好；孔徑相差越大，且其中最小的孔徑又很小，則工藝性越差。（3）相貫通的交叉孔的工藝性也較差，（4）盲孔的工藝性最差第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工3.2.2箱體平面及孔系的加工方法1.箱體的平面加工箱體平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。2.箱體孔系的加工方法⑴平行孔系的加工保證各平行孔軸心線之間以及軸心線與基面之間的尺寸精度和相互位置精度①找正法②坐標法③鏜模法第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工⑵同軸孔系的加工

①利用已加工孔作支承導向②利用鏜床后立柱上的導向套支承導向③采用調(diào)頭鏜⑶交叉孔系的加工

交叉孔系的加工主要技術要求是控制相關孔的垂直度誤差。成批生產(chǎn)中多采用鏜模法，垂直度誤差主要由鏜模保證。單件小批生產(chǎn)時，一般靠普通鏜床工作臺上的90o對準裝置并借助找正來加工。第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工3.2.3箱體機械加工工藝過程分析1.箱體零件機械加工工藝過程（1）鑄造（2）時效（3）油漆（4）銑頂面A（5）鉆、擴、鉸2-?8H7工藝孔（6）銑兩端面E、F及前面D（7）銑導軌面B、C（8）磨頂面A（9）粗鏜各縱向孔第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2箱體零件加工2.箱體類零件機械加工工藝過程分析⑴擬定箱體類零件機械加工工藝過程的基本原則為：①先面后孔的加工順序②加工階段粗、精分開③工序間安排時效處理④選擇箱體上的重要基準孔作粗基準第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)1.箱體零件的結構特點和主要技術要求有哪些？為什么要規(guī)定這些要求？2.選擇箱體零件的粗、精基準時應考慮哪些問題？3.孔系有哪幾種？其加工方法有哪些？4.如何安排箱體零件的加工順序？一般應遵循哪些原則？第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工教學重點：掌握套類零件的結構特點；掌握套類零件加工工藝。教學難點：套類零件加工工藝的制訂。第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工圖3-25常見的套筒零件第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工3.3.1概述1.套筒類零件的功用與結構特點

零件結構不太復雜，主要表面為同軸要求較高的內(nèi)、外旋轉表面；多為薄壁件，容易變形；零件尺寸大小各異，但長度一般大于直徑，長徑比大于5的深孔比較多。第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工2.套筒類零件的技術要求（1）內(nèi)孔的技術要求。內(nèi)孔是套筒零件起支承和導向作用最主要的表面，通常與運動著的軸、刀具或活塞相配合。其直徑尺寸精度一般為IT7,精密軸承套為IT6；形狀公差一般應控制在孔徑公差以內(nèi)，較精密的套筒應控制在孔徑公差的1/3～1/2,甚至更小。對長套筒除了有圓度要求外，還對孔的圓柱度有要求。套筒零件的內(nèi)孔表面粗糙度Ra為2.5～0.16μm，某些精密套筒要求更高，Ra值可達0.04μm。（2）外圓的技術要求。外圓表面一般起支承作用，通常以過渡或過盈配合與箱體或機架上的孔相配合。外圓表面直徑尺寸精度一般為IT6～IT7，形狀公差應控制在外徑公差以內(nèi)，表面粗糙度Ra為5～0.63μm。（3）各主要表面間的相互位置精度①內(nèi)外圓之間的同軸度。②孔軸線與端面的垂直度。套筒端面如果在工作中承受軸向載荷，或是作為定位基第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工3.套筒類零件的材料要求與毛坯套筒零件常用材料是鑄鐵、青銅、鋼等。有些要求較高的滑動軸承，為節(jié)省貴重材料而采用雙金屬結構，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套筒內(nèi)部澆注一層巴氏合金等材料，用來提高軸承壽命。套筒零件毛坯的選擇，與材料、結構尺寸、生產(chǎn)批量等因素有關。直徑較?。ㄈ鏳<20mm）的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，或實心鑄件。直徑較大的套筒，常選用無縫鋼管或帶孔鑄、鍛件。生產(chǎn)批量較小時，可選擇型材、砂型鑄件或自由鍛件；大批量生產(chǎn)則應選擇高效率、高精度毛坯，必要時可采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝。第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工1.套筒零件的機械加工工藝過程圖3－26液壓缸體簡圖第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工2.套筒零件機械加工工藝分析⑴液壓油缸體的技術要求⑵加工方法的選擇⑶保證套筒零件表面位置精度的方法⑷防止套筒變形的工藝措施第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工3.深孔加工孔的長度與直徑之比L/D>5時，一般稱為深孔。深孔按長徑比又可分為以下三類：L/D=5～20屬一般深孔。如各類液壓剛體的孔。這類孔在臥式車床、鉆床上用深孔刀具或接長的麻花鉆就可以加工。L/D=20～30屬中等深孔。如各類機床主軸孔。這類孔在臥式車床上必須是用深孔刀具加工。L/D=30～100屬特殊深孔。如槍管、炮管、電機轉子等。這類孔必須使用深孔機床或專用設備，并使用深孔刀具加工。第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工⑴深孔加工的具體特點冷卻；排屑；易產(chǎn)生歪斜。⑵深孔加工時的排屑方式①內(nèi)冷外排屑方式②內(nèi)排屑方式第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3套筒零件加工圖3－26液壓缸體簡圖第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)套筒類零件的深孔加工有何工藝特點？針對其特點應采取什么工藝措施？薄壁套筒零件加工時容易因夾緊不當產(chǎn)生變形，應如何處理？編制圖3-42所示套筒零件的機械加工工藝過程。其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，材料為HT200。

第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4圓柱齒輪