机械零件加工工艺dhei.docx

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1、机械零件件加工工工艺20111-066-199 233:222:066|分类： 技术术交流 |标签： |字字号大中中小订订阅 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 路路线的拟拟定。掌掌握阶梯梯轴的加加工工艺艺分析和和工艺路路线 的的拟订。二、 教学学重点：轴类零零件加工工工艺分分析 三、 教教学难点点：轴类类零件加加工工艺艺路线的的拟定 四、教学学时 数数： 22 五、习题题： 学学时，其其中实践践性教学学 学时时

2、。六、教教学后记记： 第第六章 典型型零件加加工第一一节 第第一节 轴类零零件加工工概述述 (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、功功用：为为支承传传动零件件（齿轮轮、皮带带轮等） 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 轴轴、空心心轴和异异形轴（包包括曲轴轴、凸轮轮轴和偏偏心轴等等）四类类。 图图 轴的的种类 a)光光轴 bb)空心心轴 cc)半轴轴 d)阶梯轴轴 e)花键轴轴 f)十字轴轴 g）偏偏心轴 h)曲曲轴 ii) 凸凸 轮轴轴 若按按轴的长长度

3、和直直径的比比例来分分， 又又可分为为刚性轴轴 （LL/d12和挠性性轴 （LL/d 122）两类类。 33、表面面特点：外圆、内内孔、圆圆锥、螺螺纹、花花键、横横向孔 （二）主主要技术术要求： 1、尺尺寸精度度 轴颈颈是轴类类零件的的主要表表面，它它影响轴轴的回转转精度及及工作状状态。轴轴颈的直直 径精精度根据据其使用用要求通通常为 IT669，精精密轴颈颈可达 IT55。 22、几何何形状精精度 轴轴颈的几几何形状状精度（圆圆度、圆圆柱度） ，一般般应限制制在直径径公差点点范围内内。 对对几何形形状精度度要求较较高时，可可在零件件图上另另行规定定其允许许的公差差。 33、位置置精度 主要是

4、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， 通通常 是是用配合合轴颈对对支承轴轴颈的径径向圆跳跳动来表表示的；根据使使用要求求，规定定高精度度轴 为为 0.00110.0055mm，而而一般精精度轴为为 0.010.003mmm。 此此外还有有内外圆圆柱面的的同轴度度和轴向向定位端端面与轴轴心线的的垂直度度要求等等。 44表面面粗糙度度 根据据零件的的表面工工作部位位的不同同，可有有不同的的表面粗粗糙度值值，例如如普通 机床主主轴支承承轴颈的的表面粗粗糙度为为 Raa0.11600.633um，配配合轴颈颈的表面面粗糙度度为 RRa0.632.55um，随随着

5、机器器运转速速度的增增大和精精密程度度的提高高，轴类类零件表表面粗 糙度值值要求也也将越来来越小。(三)、轴类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， 对提高高轴类零零件的强强度和使使用 寿寿命有重重要意义义，同时时，对轴轴的加工工过程有有极大的的影响。 1、轴轴类零件件的材料料 一般般轴类零零件常用用 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 440Crr 等合合金钢。这这类钢经经调质 和表面面淬火处处理后，具具

6、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 和弹弹簧钢 65MMn 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 性和耐耐疲劳性性能。 对于高高转速、重重载荷等等条件下下工作的的轴，可可选用 20CCrMnnTi、220MnnZB、220Crr 等低低碳含金金钢或 38CCrMooAIAA 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。 22、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

7、采用用铸件。 （四） 、轴类类零件的的预加工工 轮类类零件在在切削加加工之前前，应对对其毛坯坯进行预预加工。预预加工包包括校正正、切断断 和切切端面和和钻中心心孔。 1、校校正：校校正棒料料毛坯在在制造、运运输和保保管过程程中产生生的弯曲曲变形，以以保 证证加工余余量均匀匀及送料料装夹的的可靠。校校正可在在各种压压力机上上进行。 2、切切断：当当采用棒棒料毛坯坯时，应应在车削削外圆前前按所需需长度切切断。切切断叮在在 弓锯锯床上进进行，高高硬度棒棒料的切切断可在在带有薄薄片砂轮轮的切割割机上进进行。 3、切切端面钻钻中心孔孔：中心心孔是轴轴类零件件加工最最常用的的定位基基准面，为为保证 钻出的

8、的中心孔孔不偏斜斜，应先先切端面面后再钻钻中心孔孔。 44、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，以以 减少少毛坯外外国表面面的形状状误差，使使后续工工序的加加工余景景均匀。 二、 典型主主轴类零零件加工工工艺分分析 轴轴类零件件的加工工工艺因因其用途途、结构构形状、技技术要求求、产量量大小的的不同而而有 差差异。而而轴的工工艺规程程编制是是生产中中最常遇遇到的工工艺工作作。 （一一）轴类类零件加加工的主主要问题题 轴类类零件加加工的主主要问题题是如何何保证各各加工表表面的尺尺寸精度度、 表表面粗糙糙度和 主要表表面之间间的相互互位置精精度。 轴类零零件

9、加工工的典型型工艺路路线如下下： 毛毛坯及其其热处理理预加加工车车削外圆圆铣键键槽等热处理理磨削削 （二二）CAA61440 主主轴加工工工艺分分析 11、CAA61440 主主轴技术术条件的的分析 （1） 、支承承轴颈的的技术要要求 主主轴两支支承轴颈颈 A、BB 的圆圆度允差差 0.0055 毫米米，径向向跳动允允差 00.0005 毫毫米， 两支承承轴颈的的 1：12 锥面接接触率70%，表面面粗糙度度 Raa0.44um。支支承轴颈颈直径按按 ITT5-77 级精精度制造造。 主主轴外圆圆的圆度度要求，对对于一般般精度的的机床，其其允差通通常不超超过尺寸寸公差的的 500， 对于提提高

10、精度度的机床床， 则则不超过过 255%， 对于高高精度的的机床， 则应在在 510 之间间。 （22） 、锥锥孔的技技术要求求 主轴轴锥孔（莫莫氏 66 号）对对支承轴轴颈 AA、B 的跳动动，近轴轴端允差差 0.0055mm， 离轴端端 3000mmm 处允允差 00.011 毫米米，锥面面的接触触率 70，表面面粗糙度度 Raa0.44um， 硬度要要求 HHRC448。 （3） 、短锥锥的技术术要求 短锥对对主轴支支承轴颈颈 A、BB 的径径向跳动动允差 0.0008mmm，端端面 DD 对轴轴颈 AA、B 的端面面跳动允允差 00.0008mmm，锥面面及端面面的粗糙糙度均为为 Ra

11、a0.88um。 （4） 、空套套齿轮轴轴颈的技技术要求求 空套套齿轮的的轴颈对对支承轴轴颈 AA、B 的径向向跳动允允差为 0.0015 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。 因因此在加加工 主主轴螺纹纹时，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 超超过 00.0225mmm。 从从上述分分析可以以看出，主主轴的主主要加工工表面是是两个支支承轴颈颈、锥孔孔、前端端短 锥锥面及其其端面、以以及装齿齿轮的各各个轴颈颈等。而而保证支支承轴颈颈本身的的尺寸精精度、几几 何形形状精度度、

12、两个个支承轴轴颈之间间的同轴轴度、支支承轴颈颈与其它它表面的的相互位位置精度度 和表表面粗糙糙度，则则是主轴轴加工的的关键。 （三） 、CAA61440 主主轴加工工工艺过过程 看看录像 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 路路线的拟拟定。掌掌握阶梯梯轴的加加工工艺艺分析和和工艺路路线 的的拟订。 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 五五、习题题： 学学时，其其中实

13、践践性教学学 学时时。 六六、教学学后记： （四四） 、主主轴加工工工艺过过程分析析 1、 (1)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）热热处理 45 钢，在在调质处处理（2235HHBS）之之后，再再经局部部高频淬淬火，可可以使局局部硬度度 达到到 HRRC622655，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 CCA61140 主轴规规定为 HR

14、CC52） 。 99Mn22V，这这是一种种含碳 0.99%左右右的锰钒钒合金工工具钢，淬淬透性、机机械强度度和 硬硬度均比比 455 钢为为优。经经过适当当的热处处理之后后，适用用于高精精度机床床主轴的的尺寸精精 度稳稳定性的的要求。例例如，万万能外圆圆磨床 M14432AA 头架架和砂轮轮主轴就就采用这这种材 料。 38CCrMooAl，这这是一种种中碳合合金氮化化钢，由由于氮化化温度比比一般淬淬火温度度为低 54005550，变形形更小，硬硬度也很很高（HHRC65，中中心硬度度 HRRC228）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 MMBG114322 的头头架

15、轴和和砂轮轴轴均采用用 这种种钢材。 此外，对对于中等等精度而而转速较较高的轴轴类零件件，多选选用 440Crr 等合合金结构构钢， 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 轴轴件也选选用滚珠珠轴承钢钢如 GGCr115 和和弹簧钢钢如 666Mnn 等材材料这这些钢材材经调质质和 表表面淬火火后，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 的的轴类零零件，可可选用 18CCrMnnTi、220Mnn2B 等低碳碳含金钢钢，这些些钢料经经渗碳淬淬火 后后具有较较高的表表面硬度度、冲击击韧性和和心部强强度，

16、但但热处理理所引起起的变形形比 338CrrMoAAl 为为大。 凡要求求局部高高频淬火火的主轴轴，要在在前道工工序中安安排调质质处理（有有的钢材材则用 正火）, 当毛毛坯余量量较大时时(如锻锻件)，调调质放在在粗车之之后、半半精车之之前，以以便因 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， 如如车螺纹纹、 铣铣键槽等等工序，均均安排在在局部淬淬火和粗粗磨之后后。对于于

17、精度较较高的主主轴在局局部淬火火 1、 主轴毛毛坯的制制造方法法及热处处理 批批量：大大批；材材料：445 钢钢；毛坯坯：模锻锻件 及及粗磨之之后还需需低温时时效处理理，从而而使主轴轴的金相相组织和和应力状状态保持持稳定。 2、定定位基准准的选择择 对实实心的轴轴类零件件，精基基准面就就是顶尖尖孔，满满足基准准重合和和基准统统一，而而对 于于象 CCA61140AA 的空空心主轴轴，除顶顶尖孔外外还有轴轴颈外圆圆表面并并且两者者交替使使用， 互为基基准。 3、加加工阶段段的划分分 主轴轴加工过过程中的的各加工工工序和和热处理理工序均均会不同同程度地地产生加加工误差差 和应应力，因因此要划划分加

18、工工阶段。主主轴加工工基本上上划分为为下列三三个阶段段。 （11） 、粗粗加工阶阶段 11）毛坯坯处理 毛坯备备料、锻锻造和正正火 22）粗加加工 锯锯去多余余部分，铣铣端面、钻钻中心孔孔和荒车车外圆等等 （22） 、半半精加工工阶段 ）半半精加工工前热处处理 对对于 445 钢钢一般采采用调质质处理以以达到 22002440HBBS。 2）半半精加工工 车工工艺锥面面（定位位锥孔） 半精车车外圆端端面和钻钻深孔等等。 （33） 、精精加工阶阶段 11）精加加工前热热处理 局部高高频淬火火 2）精精加工前前各种加加工 粗粗磨定位位锥面、粗粗磨外圆圆、铣键键槽和花花键槽，以以及车 螺纹等等。 3

19、3）精加加工 精精磨外圆圆和内外外锥面以以保证主主轴最重重要表面面的精度度。 44、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方案。 外表面面粗加工工钻深深孔外外表面精精加工锥孔粗粗加工锥孔精精加工； 外表表面粗加加工钻钻深孔锥孔粗粗加工锥孔精精加工外表面面精加工工； 外表表面粗加加工钻钻深孔锥孔粗粗加工外表面面精加工工锥孔孔精加工工。针对 CA661400 车床床主轴的的加工顺顺序来说说，可作作这样的的分析比比较： 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

20、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条件 差差人 加加上锥堵堵本身的的误差等等就会造造成外圆圆表面和和内锥面面的不同同轴，故故此方案案也 不不宜采用用。 第第三方案案：在锥锥孔精加加工时，虽虽然也要要用已精精加工过过的外圆圆表面作作为精基基准 面面；但由由于锥面面精加工工的加工工余量已已很小，磨磨削力不不大；同同时锥孔孔的精加加工已处处 于轴轴加工的的最终阶阶

21、段，对对外圆表表面的精精度影响响不大；加上这这一方案案的加工工顺序， 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， CA661400 主轴轴这类的的轴件加加工顺序序， 象象 以第第三方案案为佳。 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面先后加加工顺序序，在很很大程度度 上与与定位基基准的转转换有关关。当零零件加工工用的粗粗、精基基准选定定后，加加工顺序序就大致致 可以以确定了了。因为为各阶段段开始总总是先加加工定位位基准面面，即先先行工序序必须为为后面的的 工序序准备好好所用的的定位基基准。例例如 CCA61140 主轴

22、工工艺过程程，一开开始就铣铣端面打打中 心心孔。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 定定位基准准；半精精车外圆圆也为前前后的锥锥孔加工工准备了了定位基基准。反反过来，前前后锥孔孔 装上上锥堵后后的顶尖尖孔，又又为此后后的半精精加工和和精加工工外圆准准备了定定位基准准；而最最 后磨磨锥孔的的定位基基准则又又是上工工序磨好好的轴颈颈表面。 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： 11） 工工序中的的定位基基准面要要安排在在该工序序之前加加工。例例如，深深孔加工工所以安安 排在在外圆表表面粗车车之后，是是为了要要有较精精确的轴

23、轴颈作为为定位基基准面，以以保证深深孔 加加工时壁壁厚均匀匀。 22）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 度和和粗糙度度。主要要表面的的精加工工应安排排在最后后。 为为了改善善金属组组织和加加工性能能而安排排的热处处理工序序，如退退火、正正火等，一一般 应应安排在在机械加加工之前前。 为为了提高高零件的的机械性性能和消消除内应应力而安安排的热热处理工工序，如如调质、时时效 处处理等，一一般应安安排在粗粗加工之之后，精精加工之之前。 5、大批批生产和和小批生生产工艺艺过程的的比较 （1）定定位基准准的选择择 表：不同生生产类型型下主轴轴加工定定位基

24、准准的选择择 工 序 名名 称 加工顶顶尖孔 粗车外外圆 钻钻深孔 半精车车和精车车 粗、精精磨外锥锥 粗、精精磨外国国 定 位 基基 准 面 大大 批 生 产产 毛坯坯外圆 顶尖孔孔 粗车车后的支支承轴颈颈 两端端锥堵的的顶尖孔孔 两端端锥堵的的顶尖孔孔 两端端锥堵的的顶尖孔孔 小 批 生生 产 划 线线 顶尖尖孔 夹夹一端，托托另一端端 夹一一端，顶顶另一端端 两端端锥堵的的顶尖孔孔 两端端锥堵的的顶尖孔孔 粗、精精磨难孔孔 两 支 承承 轴 颈 外外表 面面 或靠靠 近 两支承承轴颈的的外圆表表面 夹夹小端，托托大端 （2）轴轴端两顶顶尖孔的的加工 在单件件小批生生产时，多多在车床床或钻

25、床床上通过过划线找找正加工工。 在在成批生生产时，可可在中心心孔钻床床上加工工。专用用机床可可在同一一工序中中铣出两两端 面面并打好好顶尖孔孔。 （33）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。 （44）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， 可可采用锻锻造的无无缝钢管管作为毛毛坯， 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， 可可用深孔孔钻头在在深孔钻钻床上进进行加工工； 如如果孔径径较大， 还可

26、采采用套料料的先进进工艺。 （5）花花键轴加加工 在在单件小小批生产产时，常常在卧式式铣床上上用分度度头分度度以圆盘盘铣刀铣铣削；而而在成 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）前前后支承承轴颈以以及与其其有较严严格的位位置精度度要求的的表面精精加工，在在单 件件小批生生产时，多多在普通通外圆磨磨床上加加工；而而在成批批大量生生产中多多采用高高效的组组 合磨磨床加工工。 （四） 、主轴轴加工中中的几个个工艺问问题 11、1、锥锥堵和锥锥堵心轴轴的使用用 对于于空心的的轴类零零件，若若通孔直直径较小小的轴，可可直接在在孔口倒倒出宽度度不大 于

27、 22mm 的 660 度度锥面，代代替中心心孔。而而当通孔孔直径较较大时，则则不宜用用倒角锥锥面代 之，一一般都采采用锥堵堵或锥堵堵心轴的的顶尖孔孔作为定定位基准准。 使使用锥堵堵或锥堵堵心轴时时应注意意事项： （11）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）锥锥堵心轴轴要求两两个锥面面应同轴轴，否则则拧紧螺螺母后会会使工件件变形。 2、顶顶尖孔的的研磨 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 的的研磨方方法有以以下几种种。 （11）用铸铸铁顶

28、尖尖研磨 （2）用用油石或或橡胶轮轮研磨 （3）用用硬质合合金顶尖尖刮研 （4）用用中心孔孔磨床磨磨削 22、2、外外圆加工工方法 略 44、 深孔加加工 一一般孔的的深度与与孔径之之比 ll/d5 就就算深孔孔。CAA61440 主主轴内孔孔 l/d=118，属属深 孔孔加工。 （1） 加工方方式 加加工深孔孔时，工工件和刀刀具的相相对运动动方式有有三种： 1）工工件不动动，刀具具转动并并送进。这这时如果果刀具的的回转中中心线对对工件的的中心 ）工件件不动，刀刀具转动动并送进进 线有有偏移或或倾斜。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

29、的的大型工工件外，一一般不采采用。 2）工工件转动动，刀具具作轴向向送进运运动。这这种方式式钻出的的孔轴心心线与工工件的回回 ）工工件转动动，刀具具作轴向向送进运运动 转转中心线线能达到到一致。如如果钻头头偏斜，则则钻出的的孔有锥锥度；如如果钻头头中心线线与工 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 轴轴心线与与工件的的回转中中心线仍仍是一致致的，故故轴的深深孔加够够采用这这种方式式。 33）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 以相相对切削削速度大大

30、，生产产率高，加加工出来来的孔的的精度也也较高。但但对机床床和刀杆杆的 刚刚度要求求较高，机机床的结结构也较较复杂，因因此应用用不很广广泛。 （2）深深孔加工工的冷却却与排屑屑 在单单件、小小批生产产中，加加工深孔孔时，常常用接长长的麻花花钻头，以以普通的的冷却润润 滑方方式，在在改装过过的普通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 把钻钻头退出出。这种种加工方方法，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 力较较大，两两边切削削刃又不不容易磨磨得对称称，因此此加工时时钻头容容易偏斜斜。此法法的生产产 率很很低。 在批量量生产中中，深孔孔加工常常

31、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 液液的输入入方法。目目前应用用的冷却却与排屑屑的方法法有两种种： 11）内冷冷却外排排屑法 ） 加加工时冷冷却液从从钻头的的内部输输入，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）外外冷却内内排屑法法 ） 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 切切削区，起起冷却润润滑作用用，然后后经钻头头和刀

32、杆杆内孔带带着大量量切屑排排出。三、丝丝杆加工工 (一一)、丝丝杠的功功用、分分类及结结构特点点 1、丝丝杠的功功用 丝丝杠是将将旋转运运动变成成直线运运动的传传动副零零件，它它被用来来完成机机床的进进给运 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 精度度、强度度以及耐耐磨性各各个方面面，都有有一定的的要求。 2、丝丝杠的分分类 机机床丝杠杠按其摩摩擦特性性分： 滑动丝丝杠 丝丝杠 滚滚动丝杠杠 静压压丝杠 滚柱丝丝杠 滚滚珠丝杠杠 按其其使用性性能要求求分： 不淬硬硬丝杠 丝杠 淬硬丝丝杠 按按其精度度要求分分： 普普通丝杠杠 丝杠杠 精密

33、密丝杠 3、丝丝杠结构构的工艺艺特点 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 200500 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 要要矛盾。 （二） 、丝杠杠的精度度要求 1、精精度等级级按丝杠杠的螺纹纹精度标标准分，国国家有标标准。 2、具具体指标标有： （1）单单个螺距距允差 （2）中中径圆度度允差； （33）外径径相等性性允差； （44）外径径跳动允允差； （5）牙牙形半角角允差； （66）中径径为尺寸寸公

34、差； （77）外径径为尺寸寸公差； （88）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： 对对不淬硬硬丝杠： 毛坯坯（热处处理）校直车端面面打中心心孔外外圆粗加加工校校直热处处理重重打 中中心孔（修修正）外圆半半精加工工加工工螺纹校直、低低温时效效修正正中心孔孔 外外圆、螺螺纹精加加工。 对淬硬硬丝杠： 毛坯坯（热处处理）校直车端面面打中心心孔外外圆粗加加工校校直热处处理重重打 中中心孔（修修正）外圆半半精加工工加工螺螺纹淬淬火、回回火探探伤修修正中心心孔 外圆、螺螺纹半精精磨加工工探伤伤修正正中心孔孔外圆圆、螺纹纹精磨加加工。 （四）丝丝杠加工工工艺主主要问题题分析 1、

35、丝丝杠的校校直及热热处理： 丝杠杠工艺除除毛坯工工序外，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 械加加工余量量均匀。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 定性性。一般般情况下下，需安安排三次次。一次次是校直直及高温温时效，它它安排在在粗车外外圆 以以后，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 以后。 2、定定位基准准面的加加工： 丝杠两两端的中中心孔是是定位基基准面，在在安排工工艺路 线时，应应一首先先将它加加工出来来，中心心孔的精精度

36、对加加工质量量有很大大影响，丝丝杠多选选 用带带有 1120。保保护锥的的中心孔孔。此外外，在热热处理后后，最后后精车螺螺纹以前前，还应应适 当当修整中中心孔以以保持其其精度。 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。 33、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，半半精车及及 精车车螺纹工工序则分分别安排排在粗磨磨及精磨磨外圆以以后。不不淬硬丝丝杜一般般采用车车削工 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“先先车后磨磨” 或或“全磨磨

37、”两种种不同的的工艺。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 磨出出螺纹，然然后用单单线砂轮轮精磨螺螺纹。 4、重重钻中心心孔：工工件热处处理后，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、 教学学目

38、的：了解箱箱体类零零件加工工的主要要工艺问问题，掌掌 握拟拟定其工工艺过程程的主要要原则，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 类类型时的的加工工工艺及分分离式箱箱体的加加工工艺艺特点。 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、 教学学难点：箱体类类零件的的加工工工艺分析析 四、教教学时 数： 2 五五、习题题： 六六、教学学后记： 学时时，其中中实践性性教学 学时。 第二节节 箱体体加工一一、 概述 （一） 箱体体零件的的功用及及结构： 1、 1、 功用：箱体是是用来支支承或安安置其它它零件或

39、或部件的的基础零零件。它它将机器器和部件件中 的的轴、套套、齿轮轮等有关关零件连连接成一一个整体体，并使使之保持持正确的的相互位位置，以以传递转转矩或改改 变转转速来完完成规定定的动作作。 22、 箱体的的结构特特点：箱箱体的壁壁厚较薄薄约 110330mmm 且壁壁厚不均均匀，形形状比其其它 零零件复杂杂。 尽尽管箱体体零件的的结构形形状随其其在机器器中的功功用不同同而有很很大差别别， 但但也有其其共同 的特点点其内部部呈腔形形， 在在箱体壁壁上有多多种形状状的凸起起平面及及较多的的轴承交交承孔和和紧固孔孔。 这这 些平平面和轴轴承孔的的精度要要求较高高、粗糙糙度要求求较低，且且有较高高的相

40、互互位置精精度要求求。箱体体零 件件不但加加工部位位较多，而而且加工工的难度度也较大大。箱体体的加工工表面主主要是平平面和孔孔系。 3、 分类：箱体零零件从结结构功能能上看可可分为两两大类： 整体体式 箱箱体 分分体式 （二）箱体体零件的的主要技技术要求求： 11、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 IT66，表面面粗糙度度 Raa 为 1。660。44um，其其他支承承孔 的的尺寸精精度一般般应在孔孔的公差差范围内内，要求求高的孔孔的形状状公差不不超过孔孔公差的的 1/211/3。 2、支支承孔之之间的相相互位置置精度和和孔距尺尺寸精

41、度度。 同同轴孔之之间应有有一定的的同轴度度要求。否否则，轴轴的装配配困难，轴轴承的运运转情况况恶化，磨磨损 加加剧及温温度升高高，从而而影响机机器的精精度和正正常运转转。 一一般，各各支承孔孔轴心线线的平行行度为（00.0110.02）/1000mm，主主轴孔的的同轴度度为 00.0112mmm， 其其他支承承孔的同同轴度为为 0.02mmm。 3、主主要平面面的加工工精度和和表面粗粗糙度。 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 面或或是加工工中的定定位基面面，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位精

42、度度。 一一般，主主要平面面的平面面度为 0.00300.066mm；表面粗粗糙度 Ra 为 11.60.44um；平面间间的 平平行度在在全长范范围内约约为 00.0550.2mmm；垂直直度为 0.11/3000mmm。 33、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 度要要求。这这些精度度要求都都将影响响箱体部部件装配配后的精精度。 (三)、零零件的材材料与毛毛坯 一一般箱体体零件的的材料多多采用灰灰铸铁。常常用牌号号为 HHT1550 和和 HTT2000。 铸铸造

43、毛坯坯的造型型方式一一般与生生产批量量有关。当当单件小小批生产产时，采采用木模模手工造造型，其其 缺点点是毛坯坯铸造精精度低，加加工余量量较大；当大批批大量生生产且毛毛坯尺寸寸不太大大时，常常采用金金属 模模机器造造型。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 可供供参考：一般平平面的加加工总余余量为 6112mmm；孔半半径方向向的总余余量为 5115mmm，对手手 工木木模造型型应取大大值。成成批生产产直径小小于 330mmm 的孔孔，或单单件小批批生产直直径小于于 500mm 的 孔孔，均不不预先铸铸出。零零件铸造造后应进进行时效效处理，

44、以以便消除除铸件内内应力，保保证其加加工后精精度 的的稳定性性。 在在单件小小批生产产条件下下，形状状简单的的箱体也也可采用用钢板焊焊接。对对其些特特定场合合，也可可采 用用其它材材料。如如飞机发发动机箱箱体，为为减轻重重量，常常用镁铝铝合金。 二、零件件的结构构工艺性性 箱体体零件的的结构形形状比较较复杂， 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、基基本孔 箱体上上的孔通通常有通通孔、 阶梯孔孔、 盲盲孔和相相交孔等等。 通通孔最为为常见， 其中以以短圆柱柱孔为多多。 在在通孔内内又以孔孔

45、长 LL 与孔孔径 DD 之比比 L/D11.5 的短圆圆柱孔工工艺性为为最好（箱箱体外壁壁上 多多为这种种孔） 。 阶阶梯孔的的工艺性性与“孔孔径比”有有关。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相差越小小，其工工艺性越越好，若若孔径相相差 较较大，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。 相相贯通的的交叉孔孔的工艺艺性也较较差，如如图所示示,为改改善工艺艺性，可可将其中中直径小小的孔不不铸 通通，先加加工主轴轴大孔，再再加工小小孔。

46、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。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、同同轴线上上的孔 同一轴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 生生产率。 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 工工余量，否否则刀具具无法通通过前孔孔到达后后孔的加加工位置置（如图图所示）此此外，在在设有中中间导向

47、向时 如如图所示示，除导导套直径径 D22 应小小于前孔孔尺寸 D1 减去余余量外，后后孔尺寸寸 D33 也应应小于导导套尺寸寸 D22，以免免刀具刮刮中间导导套。 同轴线线上的孔孔的直径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的床 头头箱，常常采用此此种孔径径分布形形式。 同轴线线上孔的的 径大大于外壁壁上的孔孔 装刀刀、对刀刀，结构构工 33、工艺艺孔 为为加工或或装配的的需要，可可增设必必要的工工艺孔。 4、装装配基面面 为便便于加工工和检验验，箱体体的装配配基面尺尺寸应尽尽量大，形形状应尽尽量简单单。 55、凸台台 箱体体外壁上上的凸台台应尽可可能在一一个平面面上，以以便可以以在一次次走刀中中加工出出来，而而 无须须调整刀刀具的位位置，使使加工简简单方便便。 直直径的分分布形式式， 应应尽量避避免中间间隔壁上上的孔 径。 因为加加工这种种孔时， 要将刀刀杆伸进进箱体后后 艺性性差。 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