單元計(jì)劃

任課教師：班級(jí)：12級(jí)車(chē)、銃日期:

第十三章典型零件的加工單元計(jì)劃

目的要求掌握軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的功用和種類(lèi)；

了解軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的技術(shù)要求；

掌握軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

理解典型零件加工中的共性和不同；

熟悉常見(jiàn)的典型零件實(shí)例的加工工藝過(guò)程。

重點(diǎn)軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的功用和種類(lèi)；

軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

常見(jiàn)的典型零件實(shí)例的加工工藝過(guò)程；

總結(jié)典型零件加工中的共性。

難點(diǎn)軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪、箱體零件的機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

常見(jiàn)的典型零件實(shí)例的加工工藝過(guò)程；

典型零件加工中的共性。

課時(shí)安排軸類(lèi)零件的加工（3個(gè)課時(shí)）

套類(lèi)零件的加工（2個(gè)課時(shí)）

直齒圓柱齒輪零件的加工（2個(gè)課時(shí)）

箱體類(lèi)零件的加工（2個(gè)課時(shí)）

復(fù)習(xí)（1個(gè)課時(shí)）

講解習(xí)題冊(cè)（1個(gè)課時(shí)）

期中考試（1個(gè)課時(shí)）

講解試卷（1個(gè)課時(shí)）

理論課教案

任課教師：班級(jí)：12級(jí)車(chē)、銃日期:

課程機(jī)械制造授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：

Vr.

名稱(chēng)工藝基礎(chǔ)軸類(lèi)零件的加工早節(jié)

十三1

授課時(shí)數(shù)2授課時(shí)間第十一周授課方式講授法

教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)掌握軸類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

了解軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

掌握軸類(lèi)零件機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

理解軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程。

情感目標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)

專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)掌握軸類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

掌握軸類(lèi)零件機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

教學(xué)重點(diǎn)軸類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

軸類(lèi)零件加工的主要工藝問(wèn)題；

軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程

教學(xué)難點(diǎn)軸類(lèi)零件加工的主要工藝問(wèn)題；

軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程。

教具多媒體

教學(xué)過(guò)程主要內(nèi)容及步驟

導(dǎo)入新課軸類(lèi)零件是機(jī)械設(shè)備中最主要和最基本的典型零件，主要用于支承傳動(dòng)件

和傳遞扭矩，保證安裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度。本任務(wù)主要闡述軸類(lèi)零件的

加工工藝過(guò)程。

講授新課§13-1軸類(lèi)零件的加工

一、概述

1.軸類(lèi)零件的功用和種類(lèi)

(1)軸類(lèi)零件的功用

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

軸類(lèi)零件用來(lái)支承傳動(dòng)零件（如齒輪、帶輪、凸輪等）傳遞轉(zhuǎn)矩、承受載

荷并保證裝在軸上的零件（或刀具）具有一定的回轉(zhuǎn)精度。

（2）軸的分類(lèi)

1）按結(jié)構(gòu)形狀分：光軸、臺(tái)階軸、空心軸、異形軸四類(lèi)。

2）按軸的長(zhǎng)度與直徑比（長(zhǎng)徑比）分：剛性軸（“廬12）、撓性軸3d

>12）兩類(lèi)。

3）按軸所受載荷不同分：心軸（只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩的軸）、傳動(dòng)軸（只

承受轉(zhuǎn)矩不承受彎矩或承受彎矩很小的軸）和轉(zhuǎn)軸（既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎

講授新課矩的軸）三類(lèi)。

從軸的工藝特性考慮，主要采用前兩種分類(lèi)方法。

（3）軸類(lèi)零件的加工表面

軸類(lèi)零件的加工表面通常有內(nèi)、外圓柱面，內(nèi)、外圓錐面，臺(tái)階平面和端

平面，以及螺紋、花鍵、鍵槽和溝槽等.

2.軸類(lèi)零件的材料和毛坯

（1）軸類(lèi)零件的材料：碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼。

此外在儀表中也有使用有色金屬的。應(yīng)用最多的是45鋼，一般要經(jīng)調(diào)質(zhì)、

表面淬火等熱處理，主要用于重要的軸類(lèi)零件。

（2）軸類(lèi)零件的毛坯

1）圓棒料。分熱軋和冷軋兩種，用于一般要求的光軸和直徑相差不大的

臺(tái)階軸。

2）鍛件。用于直徑相差較大的臺(tái)階軸；對(duì)于直徑相差不大，但要求有較

高的抗拉、抗彎、抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的重要軸，也采用鍛件毛坯以利用鍛造提高

材料的力學(xué)性能。

3）鑄鋼件。用于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜或尺寸較大的軸。

二'軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求

1.軸頸

軸頸：軸上與其他零件相配合的外圓表面。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

配合軸頸：與軸上傳動(dòng)零件相配合的軸頸。

支承軸頸：與軸承相配合的軸頸。

軸的主要技術(shù)要求是指這些軸頸的尺寸精度、形狀精度、相互位置精

度和表面粗糙度要求。軸頸的尺寸、形狀、位置精度的高低，對(duì)與之配合

的傳動(dòng)零件和軸承的配合性質(zhì)、配合精度及其回轉(zhuǎn)精度有著直接的影響。

2.尺寸與形狀精度

根據(jù)軸的使用要求不同，軸頸的尺寸精度通常為IT9?IT6,高精度

的軸頸尺寸精度為IT5o

講授新課軸頸的形狀精度（圓度、圓柱度）誤差，應(yīng)限制在軸頸的直徑公差范

圍內(nèi)。

支承軸頸的尺寸精度、形狀精度應(yīng)高于配合軸頸的尺寸精度、形狀

精度。

3.位置精度

軸類(lèi)零件的最主要的相互位置精度是指配合軸頸軸線相對(duì)支承軸頸

軸線的同軸度或配合軸頸相對(duì)支承軸頸軸線的圓跳動(dòng)，以及軸肩端面對(duì)軸

線的垂直度。

形狀精度和相互位置精度應(yīng)高于尺寸精度。

普通精度的軸，同軸度誤差為00.03?00.01mm,高精度軸的同軸度

誤差為00.005?OOlmmo

4.表面粗糙度

支承軸頸的表面粗糙度值應(yīng)小于配合軸頸的表面粗糙度值。

配合軸頸的表面粗糙度Ra值一般為1.6~0.4umo

支承軸頸的表面粗糙度Ra值一般為0.4~0.1um。

三、軸類(lèi)零件機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題

1.定位基準(zhǔn)

軸是長(zhǎng)徑比較大的回轉(zhuǎn)體零件，軸線是軸是各回轉(zhuǎn)表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以

軸兩端的中心孔作精基準(zhǔn)符合基準(zhǔn)重合原則，并且在一次安裝中可以加工

多個(gè)外圓表面及端面，也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。因此中心孔是軸類(lèi)零件切

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

削加工時(shí)最常用的定位基準(zhǔn)。

（1）作為主要精基準(zhǔn)的中心孔必須有足夠高的精度和足夠的支撐能力，

對(duì)中心孔的主要要求有：

1）中心孔結(jié)構(gòu)尺寸的大小應(yīng)與兩端軸頸尺寸大小相適應(yīng)，并且錐角

應(yīng)準(zhǔn)確。

2）中心孔應(yīng)打在毛坯的軸線上，以保證各個(gè)外圓的加工余量均勻。

3）兩端的中心孔應(yīng)在同一軸線上，以避免中心孔與頂尖接觸不良而

造成變形和磨損，致使圓度、圓柱度誤差過(guò)大。

講授新課4）成批生產(chǎn)時(shí)，同一批毛坯兩端中心孔的軸向距離應(yīng)保持一致。

5）在加工過(guò)程中，應(yīng)始終保持準(zhǔn)確和潔凈。

（2）除中心孔外，軸類(lèi)零件加工時(shí)用做定位基準(zhǔn)的還有外圓表面和內(nèi)

孔表面。

粗加工時(shí)，常采用軸的外圓表面定位，或外圓表面和中心孔共同作為

定位基準(zhǔn)。

空心軸加工內(nèi)孔時(shí)，常用軸上加工過(guò)得合適的軸頸表面作定位基準(zhǔn)。

精度較高的帶孔軸類(lèi)零件，在內(nèi)孔鉆出后，作為定位基準(zhǔn)的孔消失，

外圓表面的半精、精加工為了保證較高的相互位置精度仍然需要以中心孔

作定位基準(zhǔn)，可采取如下的方法：

1）軸上的通孔直徑較小時(shí)，可直接在孔口加工出寬度不大2mm的60

度錐面，代替中心孔。

2）軸上的通孔直徑較大，孔口錐度較小時(shí)，采用帶中心孔的錐堵，以

錐堵中心孔作定位基準(zhǔn)。工藝過(guò)程中錐堵只能一次性使用，不允許卸下后

重新安裝使用。

3）軸上的通孔直徑較大，孔口錐度較大時(shí)，采用帶中心孔的錐套心軸

裝夾工件，用心軸上的中心孔定位。

2.加工順序的安排

（1）按照“先粗后精”的原則，將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

(2)粗加工外圓表面時(shí)，應(yīng)先加工直徑大的外圓，然后加工直徑小的

講授新課外圓，以避免一開(kāi)始加工就明顯降低工件的剛度。

(3)空心軸的深孔加工應(yīng)安排在工件經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后和外圓經(jīng)粗車(chē)或半

精車(chē)之后進(jìn)行。

(4)軸上的花鍵、鍵槽應(yīng)安排在外圓經(jīng)精車(chē)或粗磨后、磨削或精磨前

加工。

(5)軸上螺紋應(yīng)在軸頸經(jīng)表面淬火后進(jìn)行加工。

(6)主要表面經(jīng)精磨以后不宜再安排其他表面的加工。

3.熱處理工序的安排

結(jié)構(gòu)尺寸不大的中碳鋼普通軸類(lèi)零件，一般在切削加工前進(jìn)行調(diào)制熱

處理。

(1)毛坯鍛造后安排正火熱處理，目的是消除鍛造應(yīng)力，改善金屬組

織，細(xì)化晶粒，降低硬度，改善切削加工性能。

(2)粗加工后安排調(diào)質(zhì)熱處理，目的是提高零件的綜合力學(xué)性能，

并作為需要表面淬火或氮化熱處理的零件的預(yù)備熱處理。

(3)工作中與配合零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸頸和需要經(jīng)常拆卸的配合表

面，在半精加工后、精加工前安排表面淬火處理。

四、軸類(lèi)零件加工實(shí)例

軸類(lèi)零件的典型工藝過(guò)程：

毛坯準(zhǔn)備f正火f加工端面和中心孔一粗車(chē)一調(diào)質(zhì)一半精車(chē)一花鍵、鍵

槽、螺紋等加工一表面淬火一粗磨一精磨加工

鞏固練習(xí)軸類(lèi)零件用來(lái)支撐_________傳遞_______，承受______并保證裝在軸

上的零件或刀具具有一定的_________。

軸類(lèi)零件按其結(jié)構(gòu)形狀可分為_(kāi)______、________、________和_______

四類(lèi).

一般的軸類(lèi)零件精加工采用磨削，對(duì)于精密軸類(lèi)零件的軸頸，磨削后

還需進(jìn)行________。

鞏固練習(xí)毛坯鍛造后安排正火處理的目的是消除________，改善金屬組織，細(xì)化

_______，降低________和改善_____________o

加工軸類(lèi)零件時(shí)采用兩端中心孔作為精基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又

符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（）

工作中軸類(lèi)零件與配合零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸頸應(yīng)進(jìn)行表面淬火無(wú)相對(duì)

運(yùn)動(dòng)的軸頸則不需要進(jìn)行表面淬火。（）

工作軸類(lèi)零件與配合零件外圓時(shí)，一般從從右向左，由小直徑外圓到大

直徑外圓依次加工。（）

課堂小結(jié)掌握軸類(lèi)零件的功用、種類(lèi)和機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題，理解軸類(lèi)零

件的加工工藝過(guò)程。

作業(yè)布置名詞解釋?zhuān)褐屋S頸、撓性軸、轉(zhuǎn)軸

簡(jiǎn)述加工軸類(lèi)零件時(shí)定位基準(zhǔn)的選擇原則。

教后記學(xué)生能結(jié)合在車(chē)間實(shí)習(xí)時(shí)用到的加工軸類(lèi)零件的經(jīng)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)本節(jié)的知

識(shí)，能把理論和實(shí)踐聯(lián)系在一起,但對(duì)于熱處理工序的安排還不是很清楚，

需要加強(qiáng)練習(xí)，仔細(xì)觀察，加深記憶。

理論課教案

任課教師：班級(jí)：12級(jí)車(chē)、銃日期:

課程機(jī)械制造授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：

章

名稱(chēng)工藝基礎(chǔ)軸類(lèi)零件的加工節(jié)

十三1

授課時(shí)數(shù)1授課時(shí)間第十一周授課方式講授法

教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)掌握車(chē)床主軸零件的加工工藝。

情感目標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)

專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)車(chē)床主軸零件的加工工藝。

教學(xué)重點(diǎn)車(chē)床主軸零件的加工工藝

教學(xué)難點(diǎn)車(chē)床主軸零件的加工工藝

教具多媒體

教學(xué)過(guò)程主要內(nèi)容及步驟

復(fù)習(xí)提問(wèn)軸類(lèi)零件的種類(lèi)？

軸類(lèi)零件加工的定位基準(zhǔn)的選擇？

導(dǎo)入新課軸類(lèi)零件是機(jī)械設(shè)備中最主要和最基本的典型零件，主要用于支承傳

動(dòng)件和傳遞扭矩，保證安裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度。本任務(wù)以車(chē)床主軸加

工為例，闡述軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程。

在前面分析了軸類(lèi)零件的加工的工藝特征，填寫(xiě)車(chē)床主軸零件的機(jī)械

加工工藝過(guò)程。

§13-1軸類(lèi)零件的加工

車(chē)床主軸的加工

講授新課

1、零件圖樣

2、主要表面及技術(shù)要求

(1)支承軸頸的技術(shù)要求一般軸類(lèi)零件的裝配基準(zhǔn)是支承軸頸，軸上的各

精密表面也均以其支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此軸件上支承軸頸的精度最為重

要，它的精度將直接影響軸的回轉(zhuǎn)精度。由圖4-1見(jiàn)本主軸有三處支承軸頸

表面，(前后帶錐度的A、B面為主要支承，中間為輔助支承)其圓度和同軸

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

度（用跳動(dòng)指標(biāo)限制）均有較高的精度要。

F70

在軸靖處

O0.004

0.005|A-B/10.0054-8

ZZ-OOTAB

羊之7^

?￡,__4570MRC

Q0.004

/0.005IA-B

講授新課

（2）螺紋的技術(shù)要求主軸螺紋用于裝配螺母，該螺母是調(diào)整安裝

在軸頸上的滾動(dòng)軸承間隙用的，如果螺母端面相對(duì)于軸頸軸線傾斜，會(huì)使

軸承內(nèi)圈因受力而傾斜，軸承內(nèi)圈歪斜將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。所以主軸

螺紋的牙形要正，與螺母的間隙要小。必須控制螺母端面的跳動(dòng)，使其在

調(diào)整軸承間隙的微量移動(dòng)中，對(duì)軸承內(nèi)圈的壓力方向正。

（3）前端錐孔的技術(shù)要求主軸錐孔是用于安裝頂尖或工具的莫氏

錐炳，錐孔的軸線必須與支承軸頸的軸線同軸，否則影響頂尖或工具錐炳

的安裝精度，加工時(shí)使工件產(chǎn)生定位誤差。

（4）前端短圓錐和端面的技術(shù)要求主軸的前端圓錐和端面是安裝

卡盤(pán)的定位面，為保證安裝卡盤(pán)的定位精度其圓錐面必須與軸頸同軸，端

面必須與主軸的回轉(zhuǎn)軸線垂直。

（5）其它配合表面的技術(shù)要求如對(duì)軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要

求是：對(duì)A、B軸頸連線的圓跳動(dòng)公差為0.015mm,以保證齒輪傳動(dòng)的

平穩(wěn)性，減少噪音。

上述的（1）、（2）項(xiàng)技術(shù)要求影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，而（3）、（4）

項(xiàng)技術(shù)要求影響主軸作為裝配基準(zhǔn)時(shí)的定位精度，而第（5）項(xiàng)技術(shù)要求

影響工作噪音，這些表面的技術(shù)要求是主軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

綜上所述，對(duì)軸類(lèi)零件，可以從回轉(zhuǎn)精度、定位精度、工作噪音這

三個(gè)方面分析其技術(shù)要求。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

3、毛坯選擇

(1)主軸材料和熱處理的選擇。一般軸類(lèi)零件常用材料為45鋼，

并根據(jù)需要進(jìn)行正火、退火、調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬

度、韌性和耐磨性。

對(duì)于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件，可選用40Cr等牌號(hào)的合金結(jié)

構(gòu)鋼，這類(lèi)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，使其淬火層硬度均勻且具有較高的

綜合力學(xué)性能。精度較高的軸還可使用軸承鋼GCrl5和彈簧鋼65Mn,它

們經(jīng)調(diào)質(zhì)和局部淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲勞性。

講授新課在高速重載條件下工作的軸，可以選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr

等滲碳鋼，經(jīng)滲碳淬火后，表面具有很高的硬度，而心部強(qiáng)度和沖擊韌性

好。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)軸的用途選用其材料如車(chē)床主軸屬一般軸類(lèi)

零件，材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局

部高頻淬火。

(2)主軸的毛坯。軸類(lèi)毛坯一般使用鍛件和圓鋼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸件

(如曲軸)可使用鑄件。光軸和直徑相差不大的階梯軸一般以圓鋼為主。

外圓直徑相差較大的階梯軸或重要的軸宜選用鍛件毛坯，此時(shí)采用鍛件毛

坯可減少切削加工量，又可以改善材料的力學(xué)性能。主軸屬于重要的且直

徑相差大的零件，所以通常采用鍛件毛坯。

4、定位基準(zhǔn)選擇

在一般軸類(lèi)零件加工中，最常用的定位基準(zhǔn)是兩端中心孔。因?yàn)檩S上

各表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以用中心孔定位符合基準(zhǔn)重合

原則。同時(shí)以中心孔定位可以加工多處外圓和端面，便于在不同的工序中

都使用中心孔定位，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。粗車(chē)時(shí)，采用外圓表面和中

心孔“一夾一頂”。在通孔加工后，加工外圓表面時(shí)使用帶中心孔的錐堵。

精加工內(nèi)錐孔時(shí)用

5、加工工藝過(guò)程

車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

序號(hào)工序名稱(chēng)工序簡(jiǎn)圖加工設(shè)備

i備料

2精鍛正式精殷機(jī)

3熱處理正火

4鋸頭

銃端而、

5專(zhuān)用機(jī)床

鉆中心孔

6荒車(chē)車(chē)各外閥面臥式車(chē)床

7熱處理調(diào)質(zhì)220~240HBs

臥式車(chē)床

CA6140

講授新課

仿形車(chē)床

CE7I20

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

15.9

7'7,30"

車(chē)大端惟北

（配英氏69

O臥式車(chē)床

O

借堵“車(chē)外CA6140

+I

短像及端面9E

。

精車(chē)各外數(shù)控車(chē)床

嬲并車(chē)槽CSK6163

粗磨外闕.顯萬(wàn)能外圓磨床

M1432B

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

2

對(duì)y

86

1Ns

銃床

19銃雄槽

X52

車(chē)大端內(nèi)側(cè)

臥式乍床

面及三段螺

CA6I40

紋（閩螺母）

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

（續(xù)）

一號(hào)I工序名稱(chēng)工序簡(jiǎn)圖~加工設(shè)備

粗希磨各外

21及E.KM7j能外網(wǎng)磨床

端面

講授新課

鞏固練習(xí)習(xí)題冊(cè)剩余習(xí)題

課堂小結(jié)理解車(chē)床主軸零件的加工工藝過(guò)程。

作業(yè)布置課本226頁(yè)，習(xí)題15、按照成批生產(chǎn)擬定傳動(dòng)軸的工藝過(guò)程。

教后記對(duì)于車(chē)床主軸零件的作用以及在在裝配中各個(gè)表面需要連接的零件不

能理解的很透徹，在車(chē)間實(shí)訓(xùn)的時(shí)候需要加強(qiáng)練習(xí)，仔細(xì)觀察，加深記憶。

理論課教案

任課教師：班級(jí)：12級(jí)車(chē)、銃日期:

課程機(jī)械制造授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：

章

名稱(chēng)工藝基礎(chǔ)套類(lèi)零件的加工節(jié)

十三二

授課時(shí)數(shù)2授課時(shí)間第十一周授課方式講授法

教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)掌握套類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

了解套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

理解套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

了解套類(lèi)零件加工實(shí)例一鉆床主軸套筒、隔離襯套。

情感目標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)

專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)掌握套類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

了解套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

理解套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

了解套類(lèi)零件加工實(shí)例一鉆床主軸套筒、隔離襯套。

教學(xué)重點(diǎn)掌握套類(lèi)零件的功用和種類(lèi)；

理解套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

熟悉鉆床主軸套筒、隔離襯套的加工實(shí)例。

教學(xué)難點(diǎn)套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求；

熟悉鉆床主軸套筒、隔離襯套的加工實(shí)例。

教具多媒體

教學(xué)過(guò)程主要內(nèi)容及步驟

復(fù)習(xí)提問(wèn)何謂支撐軸頸？何謂轉(zhuǎn)軸、撓性軸？

導(dǎo)入新課套筒類(lèi)零件是機(jī)械中常見(jiàn)的一種零件，大多起支撐或?qū)蜃饔?，其?nèi)外表

面的形狀精度和位置精度要求較高。所以，在加工前應(yīng)對(duì)套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)、技

術(shù)要求、定位基準(zhǔn)和防止零件變形等方面進(jìn)行分析，確定合理的加工工藝，保

證工件的加工質(zhì)量。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

§13-2套類(lèi)零件的加工

一、概述

1.套類(lèi)零件的功用和種類(lèi)

（1）功用：在機(jī)械產(chǎn)品中套類(lèi)零件通常起支承和（或）導(dǎo)向作用。

（2）種類(lèi)：軸承類(lèi)（起支撐作用，支撐軸上及軸上零件，承受回轉(zhuǎn)部件

的重力和慣性力）、導(dǎo)套類(lèi)（起導(dǎo)向作用，引導(dǎo)與導(dǎo)套內(nèi)孔相配合的零件

或刀具的運(yùn)動(dòng)）、缸套類(lèi)（既起支撐作用，又起導(dǎo)向作用）

套類(lèi)零件的主要表面是內(nèi)、外圓柱面。

講授新課

自一期

2.套類(lèi)零件的材料和毛坯

（1）材料常用材料有低碳、中碳結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、鑄鐵、青銅、黃銅

等。

（2）毛坯套類(lèi)零件的毛坯選擇與零件的材料、結(jié)構(gòu)及尺寸等因素有關(guān)。

孔徑較小的套類(lèi)零件毛坯，-一般選用熱軋或冷拉棒料、實(shí)心鑄件。

孔徑較大的套類(lèi)零件毛坯，一般選用無(wú)縫鋼管、帶孔鑄件或鍛件。

大量生產(chǎn)時(shí)，可采用冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝，以提高

生產(chǎn)率和節(jié)約金屬材料。

二、套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求

1.尺寸與形狀精度

（1）內(nèi)圓表面

直徑的尺寸精度一般為IT7,精密的軸套達(dá)IT6?形狀精度主要是圓

度，長(zhǎng)的套類(lèi)零件還需考慮圓柱度，形狀誤差一般應(yīng)控制在孔徑公差的范

圍內(nèi)，精密套類(lèi)零件內(nèi)圓表面的圓度、圓柱度誤差則應(yīng)控制在孔徑公差的

1/21/3,甚至更小。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

(2)外圓表面

直徑的尺寸精度一般為IT7、IT6,形狀誤差應(yīng)控制在其直徑公差范圍內(nèi)。

2.位置精度

內(nèi)、外圓之間的同軸度是套類(lèi)零件最主要的相互位置精度要求。外圓

軸線相對(duì)內(nèi)圓軸線的同軸度公差一般為00.05~00.01mm。

當(dāng)套類(lèi)零件的端面、凸緣端面在工作中需承受軸向載荷或在加工時(shí)用作定

位基準(zhǔn)時(shí)，端面、凸緣端面對(duì)內(nèi)圓軸線應(yīng)有較高的垂直度要求，其垂直度

公差一般為0.05~0.02mm.

講授新課3.表面粗粗度

內(nèi)圓表面：表面粗糙度為值為1.6~0.1um,精密套類(lèi)零件為癡.025um

外圓表面：表面粗糙度檢值為3.2~0.4um。

三、套類(lèi)零件機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題

1.套類(lèi)零件的工藝特點(diǎn)

(1)孔的加工方法孔常用的粗加工、半精加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、車(chē)

孔、鎮(zhèn)孔、銃孔等：常用的精加工方法有餃孔、磨孔、拉孔、斯孔、研孔。

(2)套類(lèi)零件的工藝特點(diǎn)

套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是薄壁較薄，剛性差，且內(nèi)孔與外圓之間有較高的

相互位置精度要求。因此機(jī)械加工中工藝上的共性問(wèn)題主要是位置精度的

保證和防止加工中的變形。

2.位置精度的保證方法

(1)在一次安裝中完成內(nèi)孔、外圓及端面的全部加工。

(2)在不能于一次安裝中完成內(nèi)孔、外圓表面加工時(shí)，內(nèi)孔、外圓的加

工采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。

(3)由于工藝需要必須先終加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)終加工內(nèi)孔時(shí)，

為了獲得較高的位置精度，必須采用定心精度高的夾具。

3.防止加工中變形的措施

(1)粗、精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行，對(duì)于壁厚很薄、加工中極易變形的工件，

采用工序分散原則，并控制切削用量。

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

（2）可采用改變夾緊力方向的措施，改徑向夾緊為軸向夾緊。當(dāng)只能

采用徑向夾緊時(shí)，應(yīng)使用過(guò)渡套、彈簧套等夾緊工件，使徑向夾緊力沿圓

周方向均勻分布

（3）應(yīng)將熱處理工序安排在粗、精加工階段之間，并適當(dāng)增加精加工

講授新課工序的加工余量

四、套類(lèi)零件加工實(shí)例

1.鉆床主軸套筒的加工

2.隔離襯套的加工

鞏固練習(xí)套類(lèi)零件切削加工中的共性問(wèn)題主要是__________和__________。

套類(lèi)零件內(nèi)、外圓表面間有較高的同軸度要求，當(dāng)不能再一次安裝中完

成加工時(shí)，內(nèi)孔、外圓的加工應(yīng)遵循____________的原則，并常先終加工

________再以其為精基準(zhǔn)終加工__________?

加工薄壁套類(lèi)零件時(shí)，為了防止和減小加工中的變形，工藝工程中粗、

半精、精加工階段應(yīng)劃分明顯，并采用工序分散原則。（）

加工套類(lèi)零件時(shí)的定位基準(zhǔn)是（）

A、端面B、外圓C、內(nèi)孔D、外圓或內(nèi)孔

不能保證套類(lèi)零件相互位置精度的方法有（）

A、在一次安裝中加工內(nèi)孔、外圓和端面

B、先加工外圓，然后以外圓為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)孔

C、先加工內(nèi)孔，然后以?xún)?nèi)孔為定位基準(zhǔn)加工外圓

D、遵循自為基準(zhǔn)原則，以外圓為定位基準(zhǔn)加工外圓，以?xún)?nèi)孔為定位基

準(zhǔn)加工內(nèi)孔

課堂小結(jié)本節(jié)主要學(xué)習(xí)了套類(lèi)零件的加工，掌握套類(lèi)零件的功用和種類(lèi)以及毛

坯和材料的選擇，理解套類(lèi)零件機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題，熟悉鉆床主軸

套筒、隔離襯套的加工。

作業(yè)布置防止套類(lèi)零件加工中變形的工藝措施有哪些？

教后記對(duì)于套類(lèi)零件的加工，學(xué)生在車(chē)間實(shí)訓(xùn)的時(shí)候都練習(xí)過(guò)，學(xué)習(xí)起來(lái)比

較容易，掌握的很好。

理論課教案

任課教師：班級(jí)：12級(jí)車(chē)、銃日期:

課程機(jī)械制造授課內(nèi)容教材對(duì)應(yīng)位置審批：

章

名稱(chēng)工藝基礎(chǔ)直齒圓柱齒輪零件節(jié)

的加工十三3

授課時(shí)數(shù)2授課時(shí)間第十三周授課方式講授法

教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)掌握齒輪的功用和種類(lèi)及材料毛坯的選擇；

了解直齒圓柱齒輪的主要技術(shù)要求；

理解直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

熟悉直齒圓柱齒輪加工實(shí)例一傳動(dòng)齒輪。

情感目標(biāo)熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)

專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)掌握齒輪的功用和種類(lèi)及材料毛坯的選擇；

了解直齒圓柱齒輪的主要技術(shù)要求；

理解直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

熟悉直齒圓柱齒輪加工實(shí)例一傳動(dòng)齒輪。

教學(xué)重點(diǎn)齒輪的功用和種類(lèi)及材料毛坯的選擇；

直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

傳動(dòng)齒輪的機(jī)械加工工藝過(guò)程。

教學(xué)難點(diǎn)直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題；

傳動(dòng)齒輪的機(jī)械加工工藝過(guò)程。

教具多媒體

教學(xué)過(guò)程主要內(nèi)容及步驟

復(fù)習(xí)提問(wèn)套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？保證位置精度的方法？

導(dǎo)入新課齒輪在機(jī)械加工中廣泛地用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。由于齒輪傳動(dòng)具有瞬時(shí)傳

動(dòng)具有瞬間傳動(dòng)比恒定、傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)、傳遞功率高、可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)

比、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，所以齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)

用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)形式。齒輪是最主要的一種傳動(dòng)元件。

§13-3毛坯選擇

直齒圓柱齒輪類(lèi)零件的加工

講授新課§13-3

一、概述

1.齒輪的功用和種類(lèi)

（1）齒輪的功用：傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩

（2）種類(lèi)：齒輪的種類(lèi)很多，分類(lèi)方法也很多。

齒廓曲線不同：漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等

分度曲面形狀不同：圓柱齒輪、錐齒輪等

形狀不同：直齒輪、斜齒輪等

齒頂曲面相對(duì)齒根曲面位置不同：外齒輪、內(nèi)齒輪

主要加工表面：齒面和齒輪基準(zhǔn)表面

2.齒輪的材料和毛坯

齒輪的材料：作為機(jī)械中重要傳動(dòng)元件的齒輪，工作時(shí)條件復(fù)雜，有的傳

動(dòng)速度高，有的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，傳動(dòng)時(shí)齒面間存在滑動(dòng)摩擦，因此對(duì)齒輪所用

材料有如下要求：

1）具有一定的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。

2）有足夠的硬度和耐磨性。

3）具有一定的沖擊韌性。

4）從工藝角度要求熱處理變形要小，切削性能要好。

（2）齒輪毛坯的選擇決定于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸規(guī)格、使用條

件及生產(chǎn)批量等因素。

1）棒料一些不重要、受力不大且尺寸較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的齒輪，可直接

采用棒料毛坯。

2）鍛造毛坯用于重要且受力較大的齒輪。

3）鑄鋼毛坯用于直徑很大或結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的齒輪。有時(shí)用高強(qiáng)度球墨

鑄鐵取代鑄鋼。

4）鑄鐵毛坯抗彎強(qiáng)度低，抗沖擊和耐磨性能差，僅用于受力小、無(wú)沖

擊、低速的齒輪。常用鑄鐵牌號(hào)為HT200。

二、直齒圓柱齒輪的主要技術(shù)要求

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

1.齒輪精度和側(cè)隙

(1)精度等級(jí)

「2級(jí)為超精密等級(jí)，3~5級(jí)為高精度等級(jí)，6'8級(jí)為中等精度等級(jí)，

9~12級(jí)為低精度等級(jí)，7級(jí)為基礎(chǔ)等級(jí)。所謂基礎(chǔ)等級(jí)，是指在設(shè)計(jì)中普

講授新課遍應(yīng)用的等級(jí)，加工中使用滾齒、插齒或剃齒等一般切齒工藝方法在正常

條件下所能達(dá)到的精度等級(jí)。

(2)公差組

(3)側(cè)隙

側(cè)隙:齒輪副嚙合時(shí)，兩齒輪非工作齒面沿法線方向的距離(即法向側(cè)隙)。

側(cè)隙用以保證齒輪副的正常工作

用齒厚極限偏差來(lái)控制和保證齒輪副側(cè)隙的大小

2.齒輪基準(zhǔn)表面的精度

齒輪基準(zhǔn)表面的尺寸誤差和形狀、位置誤差直接影響齒輪與齒輪副的

精度齒輪的齒面及基準(zhǔn)表面的表面粗糙度，對(duì)齒輪的壽命、齒輪傳

動(dòng)的平穩(wěn)性(傳動(dòng)中的噪聲)有一定的影響

各主要表面的表面粗糙度與齒輪的精度等級(jí)有關(guān)

三、直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題

1.定位基準(zhǔn)

符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能與裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)一致

直徑較小的連軸齒輪，一般采用兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)；直徑較大

的連軸齒輪，應(yīng)選用軸頸和端面圓跳動(dòng)較小的端平面作為定位基準(zhǔn)

帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈，常使用專(zhuān)用心軸，以齒坯內(nèi)孔和端面

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

作定位基準(zhǔn)。這種方法定位精度高，生產(chǎn)率高，適于成批生產(chǎn)?單件、小

批生產(chǎn)時(shí)，則常用外圓和端面作定位基準(zhǔn)。

2、齒輪的加工階段

齒輪的加工包括齒坯加工和齒面加工。只有在齒坯達(dá)到一定的精度前提

講授新課下，才能進(jìn)行齒面的相應(yīng)加工，以保證齒輪的精度要求。

3.齒坯加工

齒坯主要表面加工主要包括帶孔齒輪的孔與端面、連軸齒輪的中心孔

及齒坯外圓和端面的加工。

鉆孔一擴(kuò)孔一較孔一插鍵槽

鉆孔一擴(kuò)孔一拉鍵槽一磨孔

車(chē)孔或鎮(zhèn)孔一拉或插鍵槽一磨孔

4.齒面切削方法的選擇

齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級(jí)、零件的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)

批量、生產(chǎn)條件和切齒時(shí)工件所處的熱處理狀態(tài)等。

7~8級(jí)精度、不需淬硬的齒輪：滾齒或插齒

6~7級(jí)精度、不需淬硬的齒輪：滾齒一剃齒

6~7級(jí)精度、需要淬硬的齒輪：生產(chǎn)批量較小時(shí)用滾齒（或插齒）一齒面

熱處理f磨齒；生產(chǎn)批量大時(shí)用滾齒一剃齒一齒面熱處理一布齒

5.圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程

齒輪加工的工藝過(guò)程，根據(jù)齒輪的材料、精度等級(jí)、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)

條件，大體可歸納為以下三種模式：

（1）只需調(diào)質(zhì)熱處理的齒輪

毛坯制造一毛坯熱處理（正火）一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯精加工一齒

面粗加工f齒面精加工

（2）齒面需經(jīng)表面淬火的中碳結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼齒輪

毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯半精加工f齒面粗加工（半精

加工）一齒面高頻淬火一齒坯精加工一齒面精加工（布齒或磨齒）

（3）齒面需滲碳或滲氮的齒輪

教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟

毛坯制造f正火f齒坯粗加工f正火或調(diào)質(zhì)f齒坯半精加工一齒面粗加

工（滾齒、插齒）f齒面半精加工（剃齒）f滲碳淬火或滲氮f齒坯精

加工一齒面精加工（磨齒、研齒或笫齒）

四、直齒圓柱齒輪加工實(shí)例

講授新課1.零件圖樣

2.零件分析

3.加工工藝過(guò)程

鞏固練習(xí)齒輪在機(jī)械中被廣泛地用來(lái)傳遞_______和______