第二章典型表面與典型零件的加工工藝第一節(jié)第二節(jié)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具結(jié)束

教學(xué)導(dǎo)航知識(shí)目標(biāo)

1．熟悉外圓、孔、平面和成形表面等典型表面的加工方法及加工工藝路線。

2．掌握軸類、箱體類和齒輪等典型零件的加工方法，熟悉其工藝規(guī)程。能力目標(biāo)

1．具備選擇和制訂典型表面加工工藝路線的能力。

2．初步具備制訂典型零件加工工藝規(guī)程的能力。

教學(xué)導(dǎo)航學(xué)習(xí)重點(diǎn)

1．幾種典型表面的加工方法。

2．幾種典型零件的加工工藝路線。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

1．典型表面加工方法的選擇。

2．制訂典型零件的工藝規(guī)程。

機(jī)器零件形狀多種多樣，但都由外圓、內(nèi)圓、平面等這些基本幾何表面組成同一種表面，可選用加工精度、生產(chǎn)率和加工成本各不相同的加工方法進(jìn)行加工，工程技術(shù)人員的任務(wù)就是要根據(jù)具體的生產(chǎn)條件選用適當(dāng)?shù)募庸し椒?，制定出最佳的加工工藝路線，加工出符合圖樣要求的零件，并獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益

第一節(jié)典型表面的加工工藝機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章一、外圓加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章1、外圓車削依據(jù)毛坯情況和加工要求，分為粗車、半精車、精車和精細(xì)車等加工階段。粗車的主要任務(wù)是迅速切除毛坯上多余的金屬層。粗車尺寸精度等級(jí)較低，表面粗糙度值較大。半精車是在粗車之后進(jìn)行的，可作為磨削或精車前的預(yù)加工；它可進(jìn)一步提高工件的精度和降低表面粗糙度。

精車一般是指在半精車之后進(jìn)行的、作為較高精度外圓的終加工或作為光整加工的預(yù)加工。常在高精度車床上加工。一般采用很小的背吃刀量和進(jìn)給量，采用高速鋼車刀進(jìn)行低速精車或采用硬質(zhì)合金車刀進(jìn)行高速精車。精細(xì)車所用車床應(yīng)具有很高的精度和剛度，刀具應(yīng)具有高的耐磨性，通常采用經(jīng)仔細(xì)刃磨和研磨后獲得很鋒利刀刃的金剛石或細(xì)晶粒硬質(zhì)合金。其加工精度可達(dá)IT6以上，表面粗糙度值Ra≤0.4

m。提高外圓表面車削生產(chǎn)率的措施：采用高速車削、強(qiáng)力車削。提高切削用量，即增大切削速度vc、背吃刀量ap和進(jìn)給量f，這是縮短基本時(shí)間、提高外圓車削生產(chǎn)率的最有效措施之一。采用新型刀具材料，如W1、CBN刀片進(jìn)行高速切削；使用機(jī)械夾固式車刀、可轉(zhuǎn)位車刀等，縮短更換和刃磨刀具的時(shí)間。采用多刀半自動(dòng)車床、自動(dòng)車床、仿形車床，同時(shí)對(duì)各表面進(jìn)行切削。采用加熱車削、低溫冷凍車削、激光和水射流等特種加工方法，輔助車削、振動(dòng)車削等方法加工，減少切削阻力，提高刀具壽命。

2、外圓磨削磨削是外圓表面精加工的主要方法既能加工淬火的黑色金屬零件，也可加工不淬火的黑色金屬和有色金屬零件外圓磨削根據(jù)加工質(zhì)量等級(jí)分為粗磨、精磨、精密磨削、超精密磨削和鏡面磨削

外圓磨削加工的應(yīng)用（1）普通外圓磨削中心磨削：工件以中心孔或外圓定位

縱磨法——磨削時(shí)工件隨工作臺(tái)作直線往復(fù)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件每往復(fù)一次（或單行程）砂輪橫向進(jìn)給一次橫磨法——工件不作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪以緩慢的速度連續(xù)或斷續(xù)地向工件作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直至磨去全部余量為止

綜合磨法——先用橫磨法分段粗磨被加工表面的全長(zhǎng)，相鄰段搭接處重疊磨削3~5mm，留下0.01~0.03mm余量，然后用縱橫法進(jìn)行精磨深磨法——一種生產(chǎn)率高的先進(jìn)方法，磨削余量一般為0.1~0.35mm，縱向進(jìn)給長(zhǎng)度較小（1~2mm），適用于在大批大量生產(chǎn)中磨削剛性較好的短軸

外圓磨削方式無心磨削：直接以磨削表面定位加工。

與中心磨削相比，無心磨削具有以下工藝特征：無須打中心孔，且安裝工件省時(shí)省力，可連續(xù)磨削，故生產(chǎn)效率高尺寸精度較好；但不能改變工件原有的位置誤差支承剛度好，剛度差的工件也可采用較大的切削用量進(jìn)行磨削容易實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動(dòng)化前工序的形狀誤差會(huì)影響磨削的加工精度，且不能改善加工表面與工件上其它表面的位置精度，并有一定的棱圓度誤差產(chǎn)生，圓度誤差一般不小于0.002mm所能加工的工件有一定局限，不能磨帶槽的工件，也不能磨內(nèi)外圓同軸度要求較高的工件（2）高效磨削以提高效率為主要目的磨削高速磨削：提高砂輪速度，單位時(shí)間內(nèi)參與磨削的磨粒數(shù)增加強(qiáng)力磨削：采用較高的砂輪速度、較大的背吃刀量和較小的軸向進(jìn)給，直接從毛坯上磨出加工表面的方法，亦即緩進(jìn)給深切磨削寬砂輪和多砂輪磨削：實(shí)質(zhì)上就是用增加砂輪的寬度來提高磨削生產(chǎn)率砂帶磨削：砂帶磨削具有生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量好、發(fā)熱少、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)

3、外圓光整加工（1）高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削、鏡面磨削（2）研磨能達(dá)到很高的精度和很小的粗糙度值（3）砂帶鏡面磨削與拋光

（4）超精加工只能提高加工表面質(zhì)量，不能提高尺寸精度、形狀精度和位置精度，用于軸類零件外圓柱面、圓錐面和球面的光整加工。車床上砂帶鏡面拋光外圓超精加工4、外圓加工方法的選擇

選擇外圓的加工方法，除應(yīng)滿足圖紙技術(shù)要求之外，還與零件的材料、熱處理要求、零件的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)綱領(lǐng)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和操作者技術(shù)水平等因素密切相關(guān)。外圓加工的主要方法是車削和磨削。對(duì)于精度要求高、表面粗糙度值小的工件外圓，還需經(jīng)過研磨、超精加工等才能達(dá)到要求；對(duì)某些精度要求不高但需光亮的表面，可通過滾壓或拋光獲得。（表2-1）

二、孔（內(nèi)圓）加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章孔是盤類、套類、支架類、箱體和大型筒體等零件的重要表面之一。根據(jù)零件在機(jī)械產(chǎn)品中的作用不同，內(nèi)孔有不同的精度和表面質(zhì)量要求，同時(shí)有不同的結(jié)構(gòu)尺寸，如通孔、盲孔、階梯孔、深孔、淺孔、大直徑孔、小直徑孔等?？椎臋C(jī)械加工方法較多，中、小型孔一般靠刀具本身尺寸來獲得被加工孔的尺寸，如鉆、擴(kuò)、鉸、锪、拉孔等；大、較大型孔則需采用其它方法，如立車、鏜、磨孔等。1、鉆、擴(kuò)、鉸、锪、拉孔（1）鉆孔用鉆頭在工件實(shí)體部位加工孔的方法鉆孔屬于孔的粗加工，多用作擴(kuò)孔、鉸孔前的預(yù)加工，或加工螺紋底孔和油孔鉆孔主要在鉆床和車床上進(jìn)行，也可在鏜床和銑床上進(jìn)行常用麻花鉆，為改善其加工性能，目前應(yīng)用群鉆；大批量生產(chǎn)中鉆孔常用鉆模和專用的多軸組合鉆床鉆頭引偏引起的加工誤差標(biāo)準(zhǔn)群鉆結(jié)構(gòu)自帶中心導(dǎo)向鉆的組合鉆頭對(duì)于深孔加工，由于排屑、散熱困難，宜采用冷卻液內(nèi)噴麻花鉆、錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆、噴吸鉆等特殊專用鉆頭。冷卻液內(nèi)噴麻花鉆

下圖所示為單刃外排屑深孔鉆，又稱槍鉆，它主要用來加工小孔

下圖所示為高效、高質(zhì)量加工的內(nèi)排屑深孔鉆，又稱噴吸鉆，它用于加工深徑比小100，直徑為16mm~65mm的孔。（2）擴(kuò)孔屬于半精加工；作為鉸孔的準(zhǔn)備工序，或作為精度要求不高的孔的最終工序擴(kuò)孔可在一定程度上校正鉆孔的軸線偏斜。其加工質(zhì)量和生產(chǎn)率比鉆孔高當(dāng)孔徑大于100mm時(shí)，一般采用鏜孔而不用擴(kuò)孔擴(kuò)孔使用的的機(jī)床與鉆孔相同用于鉸孔前的擴(kuò)孔鉆，其直徑偏差為負(fù)值，用于終加工的擴(kuò)孔鉆，其直徑偏差為正值（3）鉆擴(kuò)復(fù)合加工由于鉆頭材料和結(jié)構(gòu)的進(jìn)步，可用同一機(jī)夾式鉆頭實(shí)現(xiàn)鉆、擴(kuò)、鏜孔加工

鉆孔后偏移X實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔的新型加工鉆、锪、倒角等復(fù)合加工（4）鉸孔在擴(kuò)孔或半精鏜孔等半精加工基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種孔的精加工方法。有手鉸和機(jī)鉸兩種方式。機(jī)鉸時(shí)鉸刀在機(jī)床上應(yīng)采用浮動(dòng)聯(lián)接。鉸孔一般不能修正孔的位置誤差，孔的位置誤差應(yīng)由鉸孔前的工序來保證。鉸孔直徑一般不大于80mm，鉸削也不宜用于非標(biāo)準(zhǔn)孔、臺(tái)階孔、盲孔、短孔和具有斷續(xù)表面的孔。

（5）锪孔

用锪鉆加工錐形或柱形的沉坑稱為锪孔一般在鉆床上進(jìn)行目的是為了安裝沉頭螺釘，錐形锪鉆還可用于清除孔端毛刺（6）拉孔拉孔前工件須經(jīng)鉆孔或擴(kuò)孔在一次行程便可完成全部工作能加工圓孔、成形孔、花鍵孔拉刀是定尺寸刀具，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，用于大量生產(chǎn)中拉孔工件的支撐2、鏜孔（1）鏜孔的工藝特點(diǎn)

加工箱體、機(jī)座、支架等復(fù)雜大型件的孔和孔系，通過鏜?；蜃鴺?biāo)裝置，容易保證加工精度工藝靈活性大、適應(yīng)性強(qiáng)，鏜孔可在車床、也可在鏜床或銑床上進(jìn)行；而鏜床上還可實(shí)現(xiàn)鉆、銑、車、攻螺紋工藝工人操作要求高、效率低（2）鏜削的工作方式

工件旋轉(zhuǎn)刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（車）工件不動(dòng)而刀具作旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（鏜）刀具旋轉(zhuǎn)工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（鏜）

鏜床平旋盤帶動(dòng)鏜刀旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，利用徑向刀架使鏜刀處于偏心位置（鏜）主軸帶動(dòng)刀桿和鏜刀旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（鏜）

鏜孔的幾種運(yùn)動(dòng)方式（3）鏜孔的工藝范圍

鏜孔的適用性強(qiáng)，一把鏜刀可以加工一定孔徑和深度范圍的孔，除直徑特別小和較深的孔外，各種直徑的孔都可進(jìn)行鏜削，可通過粗鏜、半精鏜、精鏜和精細(xì)鏜達(dá)到不同的精度和表面粗糙度對(duì)于孔徑較大（>

80mm），精度要求高和表面粗糙度較小的孔，可采用浮動(dòng)鏜刀加工，用以補(bǔ)償?shù)毒甙惭b誤差和主軸回轉(zhuǎn)誤差帶來的加工誤差，保證加工尺寸精度，但不能糾正直線度誤差和位置誤差3、磨孔（1）砂輪磨孔

砂輪磨孔是孔的精加工方法之一磨孔的精度可達(dá)IT8~IT6，表面粗糙度值達(dá)Ra1.6~0.4μm砂輪磨孔可在內(nèi)圓磨床或萬能外圓磨床上進(jìn)行

磨削方式分三類：普通內(nèi)圓磨削行星式內(nèi)圓磨削無心內(nèi)圓磨削

磨孔適用性比鉸孔廣，還可糾正孔的軸線歪斜及偏移，但磨削的生產(chǎn)率比鉸孔低，且不適于磨削非鐵金屬，小孔和深孔也難以磨削。磨孔主要用于不適宜或無法進(jìn)行鏜削、鉸削和拉削的高精度孔以及淬硬孔的精加工。磨孔同磨外圓相比，磨孔效率較低，Ra值比磨外圓時(shí)大，且磨孔的精度控制較磨外圓時(shí)難，主要原因在于：砂輪直徑都很小，且排屑和冷卻不便內(nèi)圓磨頭在懸臂狀態(tài)下工作磨孔時(shí)，砂輪與工件孔的接觸面積大，容易發(fā)生表面燒傷磨孔時(shí)，容易產(chǎn)生圓柱度誤差，要求主軸剛性好

（2）砂帶磨孔

砂帶磨孔明顯比砂輪磨孔更具靈活性，可以解決許多讓砂輪磨削無法實(shí)施的加工難題，加工材料也更為廣泛。

4、孔的光整加工（1）研磨孔

研磨孔是常用的一種孔光整加工方法用于對(duì)精鏜、精鉸或精磨后的孔作進(jìn)一步加工研磨孔的特點(diǎn)與研磨外圓相類似，研磨后孔的精度可達(dá)IT7~IT6，Ra值可達(dá)0.1~0.008μm，形狀精度亦有相應(yīng)提高

（2）珩磨孔

利用珩磨頭對(duì)孔進(jìn)行光整加工的方法。主要用于精密孔的最終加工工序，常常對(duì)精鉸、精鏜或精磨過的孔在專用的珩磨機(jī)上進(jìn)行光整加工。珩磨可加工鑄鐵件、淬火和不淬火鋼件以及青銅件等，但珩磨不宜加工塑性較大的有色金屬，也不能加工帶鍵槽孔、花鍵孔等斷續(xù)表面

珩磨頭結(jié)構(gòu)珩磨時(shí)的運(yùn)動(dòng)及切削軌跡5、孔加工方法的選擇（1）加工方法的選擇

加工方案參見表2-2（2）機(jī)床的選擇盤、套類零件孔加工的機(jī)床選用支架箱體類零件孔加工的機(jī)床選用軸類零件孔加工的機(jī)床選用

三、平面加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章1、平面銑削銑削平面一般用臥式銑床、立式銑床、龍門銑床按銑刀的切削方式分為：周銑、端銑周銑端銑周銑分為：逆銑和順銑端銑與周銑的比較端銑的加工質(zhì)量比周銑高端銑的生產(chǎn)率比周銑高端銑分為：對(duì)稱銑、不對(duì)稱銑2、端面車削用于加工軸、輪、盤、套等回轉(zhuǎn)體零件的端面、臺(tái)階面等，也用于其它需要加工孔和外圓零件的端面通常這些面要求與內(nèi)、外圓柱面的軸線垂直一般在車床上與相關(guān)的外圓和內(nèi)孔在一次裝夾中加工完成

3、平面刨削多在牛頭刨床、龍門刨床上進(jìn)行。4、平面拉削一種高效率、高質(zhì)量的平面加工方法。平面拉削的精度可達(dá)IT7~IT6，表面粗糙度Ra0.8~0.4μm5、平面磨削對(duì)一些平直度、平面之間相互位置精度要求較高、表面粗糙要求小的平面可采用平面磨削加工的方法平面磨削在銑削、刨削、車削后進(jìn)行隨著高效率磨削的發(fā)展，平面磨削既可作為精密加工，又可代替銑削和刨削進(jìn)行粗加工有色金屬、不銹鋼、各種非金屬的大型平面、卷帶材、板材可用砂帶磨削

6、平面的光整加工平面刮研平面研磨7、平面加工方法的選擇

常用的平面加工方案見表2-3非配合平面支架、箱體與機(jī)座的固定聯(lián)接平面盤、套類零件和軸類零件的端面導(dǎo)向平面較高精度的板塊狀零件韌性較大的非鐵金屬件上的平面大批大量生產(chǎn)中，加工精度要求較高的、面積不大的平面四、成形（異型）面加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章成形面的種類很多，按照其幾何特征，一般可分為四種類型：

回轉(zhuǎn)成形面直線成形面立體成形面復(fù)合運(yùn)動(dòng)成形表面1、用簡(jiǎn)單刀具加工用手動(dòng)控制進(jìn)給加工成形面用靠模裝置加工成形面用數(shù)控機(jī)床加工2、用成形刀具加工成形面車削成形面銑削成形面刨削成形面拉削成形面磨削用成形刀具加工成形面，加工精度主要取決于刀具精度，且機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，容易保證同一批工件表面形狀、尺寸的一致性和互換性成形砂輪磨削砂帶成型磨削3、展成法加工成形表面齒輪齒面的加工螺紋的加工攻螺紋套螺紋螺紋梳刀銑削螺紋磨削螺紋3、成形面加工方法的選擇成形面的加工方法很多，常用的加工方法詳見表2-4。對(duì)于具體零件的成形面應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、形狀、精度及生產(chǎn)批量等來選擇加工方案

返回機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第二章第二節(jié)典型零件加工工藝一、軸類零件的加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具軸類零件的分類及技術(shù)要求軸類零件的功用支撐傳動(dòng)零件承受載荷傳遞扭矩軸類零件的分類光滑軸；階梯軸；空心軸；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）常見軸的類型軸類零件的特點(diǎn)長(zhǎng)度大于直徑加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等有一定的回轉(zhuǎn)精度軸類零件的技術(shù)要求尺寸精度幾何形狀精度相互位置精度表面粗糙度其他軸類零件的材料、毛坯及熱處理軸類零件的材料45鋼、40Cr、GCr15、65Mn、球墨鑄鐵、20CrMnTi、20Mn2B、20Cr軸類毛坯圓棒料鍛件鑄件軸類零件的熱處理正火或退火處理鍛造毛坯加工前——細(xì)化晶粒，消除鍛造應(yīng)力，降低硬度，改善切削性能調(diào)質(zhì)粗車后半精車前——改善物理力學(xué)性能表面淬火精加工前——提高硬度低溫時(shí)效局部淬火或粗磨后軸類零件的裝夾方式采用兩中心孔定位裝夾以重要外圓表面為粗基準(zhǔn)定位加工出中心孔，再以軸兩端的中心孔為定位精基準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、互為基準(zhǔn)采用外圓表面定位裝夾采用三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤采用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾加工空心軸用帶中心孔的堵頭或拉桿心軸堵頭與拉桿心軸軸類零件工藝過程示例CA6140車床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)主要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等機(jī)械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削CA6140車床主軸各主要部分的功用及技術(shù)要求支承軸頸支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的位置要求支承軸頸為安裝軸承的三支承結(jié)構(gòu)，且跨度大支承軸頸采用錐面(1：12)結(jié)構(gòu)，接觸率≥70%，可用來調(diào)整軸承間隙；圓度誤差為0.005mm，徑向跳動(dòng)為0.005mm錐孔用來安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率≥70%，粗糙度值Ra為0.4μm

，硬度為HRC48~50短錐和端面用來安裝卡盤或花盤的；也是定心表面對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端面圓跳動(dòng)為0.008粗糙度Ra為0.8μm

，硬度為HRC45~50空套齒輪軸頸與齒輪孔相配合的表面；影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性；可能導(dǎo)致噪聲有同軸度要求，對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.01~0.015尺寸精度要求為IT5~IT6對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端面圓跳動(dòng)為0.008螺紋用來固定零件或調(diào)整軸承間隙螺母的端面圓跳動(dòng)（應(yīng)≤0.05）會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025螺紋精度為6h各表面的表層要求要有較高的耐磨性要有適當(dāng)?shù)挠捕龋℉RC45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度表面粗糙度值Ra為0.8~0.2μmCA6140主軸加工工藝加工工藝過程生產(chǎn)類型：大批生產(chǎn)；材料牌號(hào)：45鋼；毛坯種類：模鍛件工藝過程：分為三個(gè)階段（參見表2-5）：粗加工：工序1~6

半精加工：工序7~13（7為預(yù)備）精加工：工序14~26（14為預(yù)備）工藝問題分析主軸的熱處理毛坯的熱處理：去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒切削前正火（預(yù)備熱處理）：改善切削加工性能和機(jī)械-物理性能；去鍛造應(yīng)力半精加工前調(diào)質(zhì)：去應(yīng)力，改善切削加工性能，提高綜合機(jī)械性能精加工前局部高頻淬火：提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性精加工后定性處理：低溫時(shí)效和冰冷處理定位基準(zhǔn)的選擇與轉(zhuǎn)換為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一和互為基準(zhǔn)的原則一次裝夾中應(yīng)盡可能多加工幾個(gè)表面定位基準(zhǔn)通用兩中心孔；但加工過程中，作為定位基準(zhǔn)的中心孔因鉆通孔而消失，為須采用帶有中心孔的錐堵或錐套心軸

主要精度指標(biāo)：同軸度、圓度、徑向跳動(dòng)主要加工表面加工工序安排CA6140車床主軸主要加工表面是φ75h5、φ80h5、φ90g5、φ105h5軸頸，兩支承軸頸及大頭錐孔

主要加工表面的尺寸精度在IT5~IT6之間，表面粗糙度值Ra為0.4~0.8μm

加工工藝過程可劃分為三個(gè)加工階段，即粗加工階段、半精加工階段、精加工階段機(jī)械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序

鑒于主軸的技術(shù)要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應(yīng)分階段加工粗、精加工分開有利于去應(yīng)力并可加入熱處理多次切削有利于消除復(fù)映誤差粗、精加工二階段應(yīng)間隔一定時(shí)間粗、精加工二階段應(yīng)分粗、精加工機(jī)床進(jìn)行，合理利用設(shè)備，保護(hù)機(jī)床主軸加工各主要表面總是循著以下順序進(jìn)行，即粗車→調(diào)質(zhì)（預(yù)備熱處理）→半精車→精車→淬火-回火（最終熱處理）→粗磨→精磨

主軸主要表面的加工順序安排如下：外圓表面粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）→鉆通孔（以半精加工過的外圓表面定位）→錐孔粗加工（以半精加工過的外圓表面定位，加工后配錐堵）→外圓表面精加工（以錐堵頂尖孔定位）→錐孔精加工（以精加工外圓面定位）

主要表面加工順序確定后，再合理地插入次要表面加工工序

保證加工精度的幾項(xiàng)措施主軸的加工質(zhì)量主要體現(xiàn)在主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度，主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對(duì)支承軸頸的位置精度

支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保證。磨削前應(yīng)提高精基準(zhǔn)的精度。

主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應(yīng)采用精密磨削的方法

磨主軸錐孔夾具主軸錐孔相對(duì)于支承軸頸的位置精度靠采用支承軸頸作為定位基準(zhǔn)來保證。主軸錐孔的磨削一般采用專用夾具

軸類零件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目表面粗糙度表面硬度尺寸精度相互位置精度表面幾何形狀精度檢驗(yàn)分類加工中的檢驗(yàn)加工后的檢驗(yàn)檢驗(yàn)順序幾何精度→尺寸精度→位置精度檢驗(yàn)方法硬度：硬度計(jì)表面粗糙度：觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較法錐孔：著色法尺寸精度：常規(guī)檢驗(yàn)儀器（萬能量具）位置精度：專用檢驗(yàn)裝置軸類零件的檢驗(yàn)二、箱體類零件的加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具箱體類零件概述箱體類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)規(guī)定運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻功用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工部位多，加工難度大某車床主軸箱箱體類零件的主要技術(shù)要求孔徑精度影響回轉(zhuǎn)精度，引起噪聲、振動(dòng)、徑向跳動(dòng)，影響壽命孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良(松、緊、不圓)主軸孔尺寸精度為IT6級(jí)，其余孔為IT6~IT7級(jí)孔與孔的位置精度引起軸安裝歪斜，致使主軸徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，加劇軸承磨損同一軸線上各孔的同軸度誤差孔端面對(duì)軸線垂直度誤差孔與孔的位置精度主要是規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度主要平面的精度影響主軸箱與床身的連接剛度規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直平面度、垂直度公差等級(jí)為5級(jí)粗糙度影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度主軸孔R(shí)a為0.4μm，其它各縱向孔R(shí)a為1.6μm，孔的端面Ra為3.2μm裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面Ra為2.5~0.63μm，其它平面則Ra為10~2.5μm箱體類零件的材料與毛坯材料一般選HT200~400；因?yàn)榛诣T鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性好通常毛坯為鑄件；毛坯余量視生產(chǎn)批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應(yīng)退火某些負(fù)荷大的箱體可采用鑄鋼件；對(duì)于單件小指生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單箱體也可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)箱體類零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等通孔工藝性最好；深孔、階梯孔、相貫通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應(yīng)盡量避免同軸孔同一軸線方向孔徑向一個(gè)方向遞減鏜孔時(shí)鏜桿可從一端伸入，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同一軸線上的幾個(gè)孔應(yīng)避免中間隔壁上孔徑大于外壁上孔徑裝配基面為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，尺寸應(yīng)盡可能大，形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單凸臺(tái)應(yīng)盡可能在同一平面上緊固孔和螺孔尺寸和規(guī)格應(yīng)盡可能一致肋板、肋條、圓角保證箱體的動(dòng)剛度和抗振性箱體類零件加工工藝過程及工藝分析擬訂箱體類零件加工工藝規(guī)程的原則加工順序：先面后孔加工階段：粗、精分開基準(zhǔn)選擇：選重要孔為粗基準(zhǔn)；精基準(zhǔn)力求統(tǒng)一工序集中，先主后次工序間安排時(shí)效處理工裝設(shè)備依批量而定箱體平面的加工方法常用方法有刨、銑、磨削三種刨削加工刀具簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、通用性好銑削加工多刀同時(shí)加工，可保證平面間的相互位置精度，生產(chǎn)效率高，適用于中批量以上的生產(chǎn)磨削加工比刨削、銑削的質(zhì)量都高，適用于大批量生產(chǎn)；為提高效率和相互位置精度，常用組合磨削箱體孔系的加工方法孔系箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合孔系分類軸線互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔平行孔系同一條軸心線上的一系列孔同軸孔系軸心線空間相交的一系列孔交叉孔系平行孔系的加工找正法工人在通用機(jī)床上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置的加工方法劃線找正心軸和塊規(guī)找正樣板找正定心套找正劃線找正加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線進(jìn)行加工心軸和塊規(guī)找正將心軸插入有關(guān)軸孔內(nèi)(或直接利用鏜床主軸)，然后根據(jù)孔和定位基準(zhǔn)的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來校正各軸位置樣板找正利用精度很高的樣板確定孔的加工位置定心套找正先劃線加工好螺釘孔，然后裝上形狀精度高而且表面光潔的定心套鏜模法利用鏜模夾具加工孔系：工件裝在鏜模上，鏜桿支承在鏜模的導(dǎo)套里孔距精度可達(dá)±0.05mm適用于中、大批量生產(chǎn)坐標(biāo)法適用于普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備孔距精度主要取決于坐標(biāo)測(cè)量裝置精度關(guān)鍵在于基準(zhǔn)孔和鏜孔順序的選擇適用于小批量生產(chǎn)用鏜模加工孔系鏜桿浮動(dòng)連接頭同軸孔系的加工成批生產(chǎn)采用鏜模加工單件小批量生產(chǎn)利用已加工孔作支承導(dǎo)向利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿采用調(diào)頭鏜交叉孔系的加工關(guān)鍵在于控制孔的垂直度，主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的90°對(duì)準(zhǔn)裝置；換位時(shí)接觸的松緊程度對(duì)位置精度都很關(guān)鍵；有時(shí)需借助百分表找正常用設(shè)備為坐標(biāo)鏜床箱體零件的高效自動(dòng)化加工單件小批量生產(chǎn)箱體，通常用普通機(jī)床；產(chǎn)品加工質(zhì)量主要取決于機(jī)床精度和操作者的技術(shù)熟練程度；且工序分散，占用設(shè)備多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，成本高現(xiàn)代化技術(shù)采用功率大、功能多的加工中心不僅生產(chǎn)效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設(shè)備利用率高箱體大量生產(chǎn)中，還廣泛采用由組合機(jī)床與輸送裝置組成的自動(dòng)線進(jìn)行加工；提高生產(chǎn)效率，降低成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求箱體類零件加工工藝過程示例該主軸箱具有一般箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：壁薄、中空、形狀復(fù)雜，加工表面多為平面和孔主軸箱的主要加工表面可分為以下三類主要平面：箱蓋頂部的對(duì)合面、底座的底面、各軸承孔的端面等主要孔：軸承孔（φ120K6、φ

95K6、φ90K6、φ52J7、φ62J7、φ24H7、φ40J7）等其它加工部分：撥叉銷孔、聯(lián)接孔、螺孔以及孔的凸臺(tái)面等中、小批量生產(chǎn)上述主軸箱時(shí)的機(jī)械加工工藝過程（參見表2-6）

大批量生產(chǎn)上述主軸箱時(shí)的機(jī)械加工工藝過程（參見表2-7）

箱體類零件的檢驗(yàn)表面粗糙度的檢驗(yàn)通常用目測(cè)或樣板比較法，只有當(dāng)Ra值很小時(shí)，才考慮使用光學(xué)量?jī)x或使用粗糙度儀

外觀檢查只需根據(jù)工藝規(guī)程檢查完工情況以及加工表面有無缺陷即可

孔的尺寸精度一般用塞規(guī)檢驗(yàn)；單件小批生產(chǎn)時(shí)可用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑千分表檢驗(yàn)；若精度要求很高可用氣動(dòng)量?jī)x檢驗(yàn)

檢驗(yàn)項(xiàng)目包括表面粗糙度及外觀、尺寸精度、形狀精度和位置精度等

平面的直線度可用平尺和厚薄規(guī)或水平儀、橋尺檢驗(yàn)

平面的平面度可用自準(zhǔn)直儀或橋尺涂色檢驗(yàn)

同軸度的檢驗(yàn)常用檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)棒能自由通過同軸線上的孔，則孔的同軸度在允差范圍之內(nèi)孔間距和孔軸線平行度的檢驗(yàn)，根據(jù)孔距精度的要求，可分別使用游標(biāo)卡尺或千分尺，也可用心軸和襯套或塊規(guī)測(cè)量

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可同時(shí)對(duì)零件的尺寸、形狀和位置等進(jìn)行高精度的測(cè)量

三、圓柱齒輪加工機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具圓柱齒輪加工概述圓柱齒輪分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪的結(jié)構(gòu)形狀按使用場(chǎng)合和要求不同而不同，分為：盤形齒輪、內(nèi)齒輪、聯(lián)軸齒輪、套筒齒輪、扇形齒輪、齒條、裝配齒輪圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式圓柱齒輪的精度要