30个机械零件的加工工艺

1、30 个机械零件的加工工艺1、 齿轮一图 917 所示为一双联齿轮，材料为40cr，精度为 766 级，其加工工艺过程见表96。从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。齿号齿号模数2 2 基节偏差 齿数28 42 齿形公差精度等级7gk 7jl 齿向公差公 法 线 长 度变动量公法线平均长度 0 0 齿 圈 径 向 跳动跨齿数4 5 二齿轮的主要加工面三 1. 齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面

2、。四 2 齿轮的材料和毛坯五常用的齿轮材料有15 钢、 45 钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20cr，40cr， 38crmoal，20crmntia 等。六齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。七 直齿圆柱齿轮的主要技术要求，八 1 齿轮精度和齿侧间隙九gbl0095渐开线圆柱齿轮精度对齿轮及齿轮副规定了12 个精度等级。其中， 12 级为超精密等级；35 级为高精度等级；68 级为中等精度等级；912 级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7 级。按照齿轮各项误

3、差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组( 表 134) 。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。十齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离( 即法向侧隙 ) ，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时， 用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。十一 2 齿轮基准表面的精度十二齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此 gbl0095 附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为68 级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为it6-it7 ，用作测量基准的齿顶圆直径公差为 it8；基准面的

4、径向和端面圆跳动公差，在11- 22m之间 ( 分度圆直径不大于 400mm 的中小齿轮 ) 。十三 3 表面粗糙度十四齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、 传动中的噪声有一定的影响。 68 级精度的齿轮， 齿面表面粗糙度ra值一般为0832m ，基准孔为 08 16 m ，基准轴颈为0416m ，基准端面为1632m ，齿顶圆柱面为32m 。十五三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题十六 1 定位基准十七齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中( 如滚、剃、珩齿等) 应选用同一定位基准，以保持基准统一。十八带孔齿轮或装

5、配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴， 以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高， 适用于成批生产。 单件小批生产时，则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴， 但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。十九 2 齿坯加工二十齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔和端面二十一 (1) 齿坯孔加工的主要方案如下：二十二 1) 钻孔一扩孔一铰孔一插键槽二十三 2) 钻孔一扩孔一拉键槽一磨孔二十四 3) 车孔或镗孔一拉或插键槽磨孔二十五 (2) 齿坯外圆和端面主要采用车削。大批、 大量生产时， 常采用高生产率机床加工齿坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床；单件、小批生产时，一般采用通用车床，

6、但必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装内完成，并在基准端面作标记。二十六 3 齿面切削方法的选择二十七齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生产批量、 生产条件和热处理要求。7 8 级精度不淬硬的齿轮可用滚齿或插齿达到要求；67 级精度不淬硬的齿轮可用滚齿一剃齿达到要求；67 级精度淬硬的齿轮在生产批量较小时可采用滚齿一（或插齿) 一齿面热处理磨齿的加工方案，生产批量大时可采用滚齿一剃齿一齿面热处理一珩齿的加工方案。二十八 4 圆柱齿轮的加工工艺过程二十九 (1) 只需调质热处理的齿轮三十毛坯制造一毛坯热处理( 正火 ) 一齿坯粗加工一调质一齿坯精加工一齿面粗加工一齿面精加工。三十

7、一 (2) 齿面须经表面淬火的中碳结构钢、合金结构钢齿轮三十二毛坯制造一正火一齿坯粗加工一调质一齿坯半精加工一齿面粗加工( 半精加工 ) 一齿面表面淬火一齿坯精加工一齿面精加工。三十三 (3) 齿面须经渗碳或渗氮的齿轮三十四毛坯制造一正火一齿坯粗加工一正火或调质一齿坯半精加工一齿面粗加工一齿面半精加工一渗碳淬火或渗氮一齿坯精加工一齿面精加工。三十五以飞机等高转速高功率的汽轮机内的齿轮制造为例；三十六 1. 零件分析：三十七该齿轮为模数m=3 5mm ，齿数 z=63，齿形角=20º的标准直齿圆柱齿轮。由于是飞机汽轮机中的齿轮，所以其加工精度要求高；三十八由于汽轮机中的齿轮要求

8、齿面要硬，齿心要韧，所以选择锻造毛坯；采用 40cr 三十九 (1) 主要技术要求四十1) 精度等级设第i 公差组为 6 级精度，检测项目齿距累积误差fp;第公差组为5 级精度， 检测项目齿形误差ff和基节偏差fpb ，；第公差组为 5 级精度，检测项目齿向误差f；用测公法线长度的方法测齿厚偏差wk ；齿厚上偏差代号m ，齿厚下偏差代号p；( 精度等级表示中，齿厚极限偏差用以控制侧隙，本例用代号mp表示 ) 。四十一2) 齿坯基准面精度基准内孔为精度it6 ；两端面对内孔轴线的端面圆跳动业有要求；3)表面粗糙度ra值基准孔为08m ，两端面为16m ，齿面为 08m ，齿顶圆柱面为32m 。四

9、十二(2) 毛坯选择采用锻造毛坯以改善材料的力学性能。小批生产时采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。四十三(3) 主要表面加工方法的选择该齿轮精度等级较高，各主要表面精加工的方法如下；四十四基准孔：磨削四十五端面：磨削四十六齿面：滚齿一表面淬火磨齿四十七加工飞机汽轮机圆柱齿轮的一般过程：四十八工艺流程卡产品型号零部件图号文件编号四十九产品名称齿轮零部件名称共页第页五十序号工序内容设备数量量具工时定额备注五十一 1 下料锯床1 五十二 2 粗车端面、内孔及倒角立车 1 五十三 3 毛坯检验无损探伤仪五十四 4 粗车止口、外圆倒角及端面车床 1 五十五 5 热处理（调质）箱式炉五十六 6 精车内孔

10、和端面车床 1 五十七 7 钻孔立钻五十八 8 磨大端面平面磨床五十九 9 扩孔钻床六十 10 拉键槽拉床六十一 11 中间检验卡尺和角度尺六十二 12 打厂标钳工台六十三 13 粗滚齿滚齿机六十四 14 精滚齿滚齿机六十五 15 齿端加工铣床六十六 16 清洗清洗机六十七 17 中间检验六十八 18 热处理（表面淬火）箱式炉六十九 19 精磨内孔内圆磨床七十 20 清洗清洗机七十一 21 中间检验七十二 22 配对检验机七十三 23 磨研齿磨齿机七十四 24 清洗清洗机七十五 25 配对检验机七十六 26 写配对号七十七 27 清洗清洗机七十八 28 最终检验七十九设计校对审核批准八十齿轮加

11、工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、 齿坯加工、 齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。八十一加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应八十二尽量在这一阶段的后期加以完成。八十三第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符

12、合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。八十四齿端加工 : 八十五 a) 倒圆 b) 倒尖 c) 倒棱八十六图 1 齿端加工八十七齿轮的齿端加工方式有：倒圆、倒尖、 倒棱和去毛刺四种方式。经倒圆、倒尖、倒棱后的齿轮( 图 1) 。沿轴向移动时容易进入啮合。齿端倒圆应用最多，图 2 是表示用指状铣刀倒圆的原理图。倒圆时，齿轮慢速旋转，指状铣刀在高速度旋转的同时沿齿轮轴向作往复直线运动。齿轮每转过一齿，铣刀往复运动一次，两者在相对运动中即完成齿端倒圆。同时由齿轮的旋转实现连

13、续分齿，生产率较高。齿端加工应安排在齿形淬火之前进行。八十八图 2 齿端倒圆八十九加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。九十加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的， 在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的

14、。九十一齿端加工必须安排在齿轮淬火之前，通常多在滚（插）齿之后。九十二齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。九十三圆柱孔齿轮的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生产率高， 常用于未淬硬齿轮；磨孔精度高，但生产率低，对于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮，或内孔较大、厚度较薄的齿轮，则以磨孔为宜九十四磨孔时一般以齿轮分度圆定心，这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小，对以后磨齿或珩齿有利。为提高生产率，有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果。2、 链条一、链条生产工艺流程示意图：二、工艺流程说明a. 带钢首先经冲床、压床冲压称成要的形状与尺寸经六角滚筒去除毛刺，然后热处理，

15、之后用机油进行淬火，在经碱+水+工业砂对其表面粘附的油污进行清洗后备用。b. 套筒、 滚子料经卷管处理， 然后通过六角滚筒去除毛刺，在京哈热处理之后用水淬火，然后对其表面的油污进行去除。c. 轴料钢首先经轴销机处理制成需要的形状与尺寸，然后通过六角滚筒去除毛刺，再经热处理后用水淬火，然后对其表面的油污进行去除。d. 最后将个零件进行回火，最后装配成型。经检验合格后即为成品。三、工艺1、热处理：在热处理设备中，在高温下采用各种辅助介质，改善零件的组织结构，提高各种物品性能。2、渗碳：将零件置在热处理设备中加热至一定温度并保温一定时间，再通入含碳介质，将碳渗入零件表面，以提高链条硬度和耐磨性能。3

16、、淬火：零件在热处理设备中加热到一定温度后，保温一定时间，然后按照要求在不同的介质中冷却，从而提高零件硬度。4、回火：经过淬火后的零件在热处理设备中以一定的温度进行加热，并保温一定时间后冷却。零件经过回火可以降低淬火硬度，消除淬火应力，提高韧性。5、发黑：采用高分子有机聚合原理，利用热处理工艺过程中回火余热成膜发黑。发黑后工件带有光泽，耐腐蚀，防锈性能强；降低劳动强度，改善生产环境。6、发蓝：把零件加热至一定的温度后，经过化学水溶液冷却，皂化，使零件表面颜色呈现蓝色。 经过发蓝处理的链条外观美观，还有防锈的作用。不足之处就是这些化学水溶液对环境造成很大的污染。7、喷丸：表面处理的一种，根据需要

17、采用一定直径的钢丸喷打在零件表面，形成均匀的小凹坑，以提高链条的表面疲劳强度。8、磷化：将零件浸置在一定温度的磷化液内，使零件表面形成磷化层，可使零件表面颜色呈现黑色或灰色，提高链条美观的同时达到防腐的目的。这些磷化液可循环利用，对环境污染较轻。9、镀镍：采用电镀或化学镀镍的方法，在零件表面形成镀镍层，镀镍层既可以美观链条，又可以防腐。镀镍链条一般用在露天场合。10、镀锌：采用电镀或化学镀锌的方法，在零件表面形成镀锌层，镀锌层既可以美观链条，又可以防腐。镀锌链条一般适用于露天场合。11、上油：链条上油后可以防止链条生锈，而且更有光泽。12、上脂：链条上脂后可以防止链条生锈，而且更有光泽。（在维

18、护时不便上油的，使用油脂）3、轴1. 零件的作用题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。2. 零件的工艺分析（1）从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，轴段的安排是呈阶梯型，中间粗两端细，符合强度外形原则，便于安装和拆卸。（2）主要加工的面有50 、60、 64、 35、外圆柱面，左端面m16的内螺纹孔以及小端面的两个m8的内螺纹孔。（3）图中可以看出零件的尺寸精度高，大部分是it7 级；粗糙度方面表现在轴的小端圆柱面， 64 的外圆柱表面为, 小端端面为 , 其余为，要求比较高；（4）热处理方面

19、需要调质处理，到hrc28-30 ，保持均匀。最后还要进行表面氧化处理（5）零件的材料是40cr。（6）轴端加工出45倒角是为了便于装配。四选择毛坯、确定毛坯尺寸1. 毛坯的选择（1）零件的毛坯材料是40cr，是典型的轴用材料，是一种最常用的合金调质钢。经调质和表面淬火之后能获得较好的综合性能。（2）由于工件的现状简单，可以选用型材，材料40cr, 毛坯的制作方法为冷拉，由于70的外圆表明是不去除材料，所以棒料的直径直接选为70mm ，查机械制造工艺简明手册得毛坯精度等级为it7, 表面粗糙度为到。2. 确定毛坯余量表 2 简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明d1 50 it7 20

20、 d2 50 it7 20 d3 60 it7 10 d4 70 it7 d5 64 it7 6 d6 35 it7 35 d7 d8 五工艺规程的设计1 定为基准的选择（1）粗基准的选择粗基准的选择应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定为基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该该零件小端轴面为粗基准。（2）精基准的选择根据减速箱输出轴的技术要求和装配要求，应选择轴右端面027. 0

21、002.050和端面027.0002.035为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面作为基准进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。2 零件表面加工方法的确定根据零件图表各表面得加工要求，以及材料性质等各因素该轴为阶梯轴，该轴的各表面具体的加工方法如表2 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 ra（m ）加工方法左右端面it12 粗车027. 0002. 050外圆面it7 粗车半精车60外圆面it7 粗车半精车032.0002. 064外圆面it7 粗车半精车精车027.000

22、2.035外圆面it7 粗车半精车精车退刀槽it12 粗车花键it7 粗铣半精铣平键it7 粗铣半精铣小端螺纹孔it12 钻- 攻丝大端螺纹孔it12 钻- 攻丝3 加工顺序的安排（1）机械加工工序按先基准平面后其他的原则：机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准面，所以应先安排为后续工序准备好定为基准。先加工精基准面，转中心孔及车表面的外圆。按先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。按先主后次的原则: 先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加工次要表面，如铣键槽等。先外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外

23、圆时先加工直径较大的后加工直径小的。次要表面的加工安排：键槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车之后。对于轴右端?64mm 和中间 ?35mm 加工质量要求较高的表面，安排在后面. 先面后孔原则：先加工端面，再铣键槽，钻螺孔。（2）热处理工序的安排在切削加工前宜安排正火处理，岂能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精车之后，这样能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。在粗加工和热处理后，安排校直工序。在半精车加工之后安排去毛刺和中间检验工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该轴的工序安排顺序为：基准加工主要

24、表面粗加工热处理主要表面半精加工主要表面的精加工（磨削）铣键槽、攻螺纹去毛刺、最终热处理等。4 该轴工艺路线的确定根据以上的加工工艺过程的分析确定零件的工艺路线如表4 工序号工序名称机床设备刀具量具01 粗车左右端面及 45倒角ca6140 45刀游标卡尺02 钻中心孔ca6140 麻花钻卡尺03 粗车外圆ca6140 60刀游标卡尺04 调质 hrc28 30 05 半精车外圆5060 6435 ca6140 60刀游标卡尺、尺规06 精车外圆 6435 ca6140 60刀游标卡尺07 车 的槽ca6140 普通切槽刀游标卡尺08 铣键槽铣床 x083 铣刀游标卡尺09 钻 m16 ，2m

25、8的螺纹孔钻床 z515 钻头游标卡尺10 钳工攻丝丝锥11 去毛刺手锤12 最终热处理 (表面氧化 ) 和清洗13 校验卡尺塞规5 机械加工余量、工序尺寸的确定确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：表 5 外圆柱面50 轴段加工余量计算工序名称工序间量/mm 工序工序基本尺寸 /mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 /mm 表面粗糙度ra/ m 毛坯10

26、 2 0 60 602 粗车9 it10 012. 0027.51半精车1 it7 0027.0027.50表 6 外圆柱面 60 轴段加工余量计算工序名称工序间余量 /mm 工序工序基本尺寸 /mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 /mm 表面粗糙度ra/ m 毛坯10 2 70 702 粗车9 it10 61 012.061半精车1 it7 60 60表 764 轴段加工余量计算工序名称工序间余量 /mm 工序工序基本尺寸 /mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 /mm 表面粗糙度ra/ m 毛坯6 2 70 702 粗车it11 019. 0732.65半精车it8 0046.

27、0532.64精车it7 0030.0032.64表 835 轴段加工余量计算工序名称工序间余量 /mm 工序工序基本尺寸 /mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 /mm 表面粗糙度ra/ m 毛坯2 64 642 粗车it11 01. 0827.47粗车it11 01.0727.36半精it8 0039. 0527.35车精车it7 005. 0027.356 确定工序的切削用量确定切削用量的原则：首先应选去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。工序三，粗车60（1）车刀的选取：粗车选取刀

28、具为硬质合金刀具，型号为yt15. 车刀参数查表得，选择刀具前角0 12后角 0 6，刃倾角： s= 0, 主偏角kr=60 , 副偏角kr= 10。（2）背吃刀量：背吃刀量70614.52pamm 。（3）进给量确定：查 ca6140机床参数得机床功率为7.5epkw，中心高度为200mm ，查切削用量手册得刀杆的16 25b hmm ，从而查得进给量f= r, 查得 ca6140机床的标准进给量取f=r. （4）切削力计算：由ccccxfyfnfcfpcfcfcafvk查表cfc=270，0.750.9181.310.6370.637fnbfck1cxf,0.75cyf,0cnf. 则0.

29、75270 4 0.511.31 853.8cfn （5）确定切削速度：查切削用量手册 ，使用 yt15硬质合金刀具来粗加工时，当b=，pa7，f=r 时，切削速度为1.28tvm/s。切削速度的修正系数查切削用量手册得tvk=，ntvk=，svk=，tvk=，kvk=。tvvv k= =0.67m/s 100010000.673.053.1470vndr/s =183r/min 查 ca6140产品说明书可以知道，转速应选择0200nr/min 。这时实际切削速度03.14702000.73m/43.96m/ min10001000cdnvs（6）校验机床功率：查切削用量手册 ，由于b=，p

30、a，f=r r，cv=s，切削功率为3.4mpkw 切削功率的修正系数0.94zkrfk，01.0fzkk，1.0szfk则实际的切削功率3.40.941.01.03.196mcpkw 根据 ca6140的产品说明书：当切削速度是3.33 /cvrs时，机床的切削功率是，可知mcp，满足要求。（7）最后确定的切削用量4.5pamm ，f=0.51mm/r ，0200nr/min 0.73 /cvm s工序八粗铣花键槽（1）刀具选择选择硬质合金刀具yt5 ，铣刀直径为d=16mm ，刀具总长l=75mm, 切削部分长l=28mm,齿数为 z=2.00140014，0014，005，020。（2）

31、确定背吃刀量504242pamm （3）确定切削速度：查金属切削手册 ，每齿进给量0.040.03 /fammz:，取0.04/famm z铣刀磨钝标准：（厚刀面最大磨损限度），铣刀平均耐用度：. 查表知道40cr 调质后的硬度为hb330 380 之间 , 可从金属切削手册常用工件材料的铣削速度推荐范围中查得30 60m/ minv:, 在保证正常的铣刀耐用度及在机床动力和刚性允许的条件下, 应尽量选取较大的铣削速度, 应此选择60m/minv. 10001000119.93.1416vndr/s =1194r/min 查 x52k型立铣的产品设计说明书，可以知道选择转速为1180nr/mi

32、n 。从而可以得出03.141611800.98m/55.28m/min10001000cdnvs（4）确定铣削用量4pamm ，1180nr/min ，0.04/fammz，1.57mm/ minf4、螺丝5、螺丝生产工艺 ( 一)- 退火6、一、目的：把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢冷却，以调整结晶组织，降低硬度，改良线材常温加工性。7、二、作业流程：8、（一） 、入料：将需要处理的产品吊放炉内，注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时处理 7 卷（约吨 / 卷） 。9、（二） 、升温：将炉内温度缓慢（约3-4 小时）升至规定温度。10、（三） 、 保温：材质 1018、 1022 线材

33、在 680-715下保持4-6h ， 材质为 10b21，1039，ch38f线材在 740-760 下保持 h 。11、（四） 、降温：将炉内温度缓慢（约3-4 小时）降至550以下，然后随炉冷却至常温。12、三、品质控制：13、1、 硬度：材质为1018、1022 线材退火后硬度为hv120-170，材质为中碳线材退火后硬度为hv120-180。14、2、外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象。15、16、螺丝生产工艺 ( 二)- 酸洗17、一、目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。18、二、作业流程：19、（一）

34、 、酸洗： 将整个盘元分别浸入常温、浓度为 20-25%的三个盐酸槽数分钟，其目的是除去线材表面的氧化膜。20、（二） 、清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。21、（三） 、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。22、（四） 、皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性的化合物（如zn2fe（po4）2?4h2o ） ，附着在钢铁表面形成皮膜。23、（五） 、清水：清除皮膜表面残余物。24、（六） 、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性， 但与金属皂 （如钠皂） 反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。25、螺丝

35、生产工艺 ( 三)- 抽线26、一、目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽（剥壳）和精抽两个阶段。27、二、作业流程28、盘元经酸洗之后，通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。29、螺丝生产工艺 ( 四)- 成型30、一、 目的：将线材经冷间锻造 （或热间锻造） ， 以达到半成品之形状及长度（或厚度）。31、二、作业流程：32、 1 、六角螺栓（四模四冲或三模三冲）33、（ 1） 、切断：通过可动的剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。34、（ 2） 、一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料，初步成型，之后后冲模将胚料推出。35、（ 3） 、二冲：胚料

36、进入第二打模，二冲模挤压，胚料呈扁圆状，之后后冲模将胚料推出。36、（ 4） 、三冲：胚料进入第三打模，通过六角三冲模仁剪切，胚料六角头初步形成，之后，后冲模将胚料推入第三打模，切料自六角头切断，六角头形成。37、 2 、六角螺栓（三模三冲）38、 3 、螺丝（一般头型一模二冲）39、（ 1） 、切断：通过可动剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。40、（ 2） 、一冲：打模固定，一冲模将产品头部初步成型，以使下一冲程能完全成型。当产品为一字割沟时，一冲模为内凹、椭圆槽，产品为十字槽时，一冲模为内凹四方槽。41、（ 3） 、二冲：一冲之后，冲具整体运行，二冲模移向打模正前方，同时二冲模

37、向前运行，将产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。42、三、热打43、1、加热： 于加热设备将胚料需成型一端加热至白热状态，依据产品规格设定加热温度和时间。一般3/4 以下加热7-10 秒， 7/8-1 加热 15 秒左右。44、2、成型：将加热后的胚料迅速移至成型机，通过后座，夹模固定，头模冲击胚料，加以成型。可以根据胚料的长度调整后座的距离。45、3、束杆：于束杆机上利用挤压将产品缩杆。46、热打也称红打。47、四、螺帽成型：48、（一） 、作业流程：49、 1 、切断：由内刀模（410）与剪切刀（301）配合，将线材切成所需胚料。50、 2 、一冲：由前冲模（111） 、冲程模（ 411

38、） 、后冲棒（ 211）配合，将变形不平的切断胚料加以整形，并由后冲棒（211）将胚料推出。51、 3 、二冲：运转夹（611）将胚料从一冲夹至二冲，由前冲模（112） 、冲程模（ 412） 、后冲棒（ 412）配合，更进一步将胚料整形，并加强第一冲的压平与饱角作用，之后由后冲棒（212）将胚料推出。52、 4 、三冲：运转夹（612）将胚料从二冲夹至三冲，由前冲模（113） 、冲程模（ 413） 、后冲棒（ 213）配合，再次挤压胚料，以使下冲能完全成型，之后由后冲棒（ 213）将胚料推出。53、 5 、四冲：运转夹（613）将胚料从三冲夹至四冲，由前冲模（114） 、冲程模（ 414） 、

39、后冲棒（ 214）配合，将螺帽完全成型，并藉控制铁屑厚度来调整螺帽的厚度，之后由后冲棒（214）将胚料推出。54、 6 、五冲：运转夹（614）将胚料从四冲夹至五冲，由前冲模（119） 、脱料盘（ 507）配合，将成型完全的胚料冲孔，并使冲断的铁屑进入打孔模下仁，而最终完成螺帽的成型。螺帽的头部标记在此过程形成。55、螺丝生产工艺 ( 五)- 辗牙56、一、目的：将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓（螺丝）称为辗牙，牙条称为滚牙，螺帽称为攻牙。57、二、辗牙：辗牙即是将一块牙板固定，另一块活动牙板带动产品移动，利用挤压使产品产生塑性变形，形成所需螺纹。58、三、攻牙：攻牙

40、即是将已成型之螺帽，利用丝攻攻丝，形成所需螺纹。59、四、滚牙：滚牙是以两个相对应的螺丝滚轮，正向转动，利用挤压使产品产生塑性变形，形成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。60、螺丝生产工艺 ( 六)- 热处理61、一、热处理方式：根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。62、调质钢：淬火后高温回火（500-650 ）63、弹簧钢：淬火后中温回火（420-520 ）64、渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火（150-250 ）65、低碳和中碳（合金）钢淬成马氏体后，随回火温度的升高，其一般规律是强度下降，而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同，回火温度对其影响程度不同。所以为了获得良好的综合机械性能，

41、可分别采取以下途径：66、（ 1） 、选取低碳（合金）钢，淬火后进行低温250以下回火，以获得低碳马氏体。为了提高这类钢的表面耐磨性，只有提高各面层的含碳量，即进行表面渗碳，一般称为渗碳结构钢。67、（ 2） 、采取含碳较高的中碳钢，淬火后进行高温（500-650 ）回火（即所谓调质处理），使其能在高塑性情况下，保持足够的强度，一般称这类钢为调质钢。如果希望获得高强度，而宁肯降低塑性及韧性，对含碳量较低的含金调质可采取低温回火，则得到所谓“超高强度钢”。68、（ 3） 、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种（如60，70 钢）以及一些高碳钢（如80， 90 钢） ， 如果用于制造弹簧，为了保证高的弹

42、性极限、屈服极限和疲劳极限，则采用淬火后中温回火。69、（4） 、脱碳：指黑色金属材料（钢）表面碳的损耗。热处理后会有脱碳现象，轻微脱碳是允许的，脱碳层深度影响表面硬度。脱碳层越深，表面硬度值越小。70、具体检测依据71、二、作业流程：72、退火（珠光体型钢）73、1、预热处理：正火74、高温回火（马氏体型钢）75、（1） 、正火目的是细化晶粒，减少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。76、2、淬火：将钢体加热到850左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢，塑性低，内应力大。77、3

43、、回火：78、（1） 、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在 400-500 左右进行高温回火，对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生。79、（2） 、若要求零件具有特别高的强度，则在 200左右回火， 得到中碳回火马氏体组织。80、（二） 、弹簧钢：81、 1 、淬火：于830-870 进行油淬火。82、 2 、回火：于420-520 左右进行回火，获得回火屈氏体组织。83、（三） 、渗碳钢：84、1、渗碳：化学热处理的一种，指在一定温度下，在含有某种化学元素的活性介质中，向钢件表面渗入c元素。分预热（850）渗碳（890）扩散（840）过程85、 2 、淬

44、火：碳素和低合金渗碳钢，一般采用直接淬火或一次淬火。86、 3 、回火：低温回火以消除内应力，并提高渗碳层的强度及韧性。87、螺丝生产工艺 ( 七)- 表面处理88、一、表面处理种类：89、表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法：90、1、电镀： 将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。91、2、热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510的溶化锌的镀槽内完成。其结果是

45、钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。92、3、机械镀： 通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。93、二、品质控制：94、电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方面加以控制：95、1、外观：96、制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。97、2、镀层厚度：98、紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀镀层厚

46、度为 in(412um). 99、热浸镀锌：标准的平均厚度为54 um（称呼径 3/8为 43 um） ，最小厚度为 43 um（称呼径 3/8为 37 um） 。100、3、镀层分布：101、采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。 在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。102、4、氢脆：103、紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸

47、洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转够，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂 - 渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。104、为了消除氢脆的威胁， 紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000f （ 176-190 ）进行 3-24 小时。105、由于机械镀锌是非电解质的，这实际上消除了氢脆的威胁。另由于工程标准禁止硬度高于hrc35 的紧固件 （英制 gr8，公制级以上）

48、 热浸镀锌。 所以热浸镀的紧固件很少发生氢脆。106、5、粘附性：107、以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下。如果在刀尖前面，镀层以片状或皮状剥落，以致露出了基体金属，应认为粘附性不够。108、5、漆包线一、 铜的冶炼与铜杆加工矿石 (含 cu 15%) 电解铜板 (含 cu %)8mm 铜杆铜材二、伸 线 部 份伸线是将的铜材用伸线眼模，利用铜的延展性原理将其逐步拉小，拉伸过程中需加伸线油润滑（见附图一）溶解、铸造、压延(scr)铜矿山开采选用铜 矿 的 冶 炼大 拉 伸 线1、铜材漆包线用铜材为工业纯铜，纯度在 % 以上， 导电率不低于98% ，硬铜的电阻率不大于mm2/m，软铜的电阻率

49、不大于mm2/m，软铜的伸张率不低于30% 。2、润滑油润滑油在伸线过程中起到润滑冷却和清洗的作用。3、钻石粉：伸线眼模在使用中会不断扩孔，需进行修理，会用到钻石粉4、烧钝油：伸线过程中烧钝冷却用5、消泡剂、杀菌剂：维护油槽的正常运行使用，如ph值等6、伸线眼模：伸线眼模内部模蕊为钻石，利用其锥度角将铜材拉小（见附图二）二、漆包线的生产工艺流程：放线 ( 联拉 ) 退火涂漆烘焙冷却润滑收线反复1.放线：将铜材均匀地从铁轴放出，提供原料和保证涂漆的稳定性，在高速机台，依靠联合拉线机来放线。2. 退火：将裸铜线软化，去除拉伸过程中的内应力，使分子晶格重新排列，增强柔软性和导电性。3.涂漆：将绝缘漆

50、均匀地涂到裸铜线上，靠模具或毛毡来作为媒介。4. 烘焙 ：烘焙是将涂料中的溶剂蒸发出来，让其漆基固化成膜，形成绝缘层。溶剂蒸发出来后，通过触媒将其催化，转化成co2和 h2o，同时释放出大量的热，进而起到环保节能的作用。触媒组成：活性组分：铂、钯及其化合物载体：金属筛网，陶瓷。5冷却：线从炉内烘烤出来后，其温度很高，需经过冷风将其冷却。6润滑：冷却后的漆包线，大卷取前必须上一层润滑液，利于客户在使用时减少线运行的摩擦方便放线。7收线：完成前几道工序后，漆包线已成型，将其卷在塑胶轴上。6、复合材料电刷颗粒增强复合材料的制备方法粉末冶金法、搅拌铸造法、挤压铸造法和喷射沉积法是制备颗粒增强铝基复合材

51、料的几种常用方法。3.1.1. 粉末冶金法粉末冶金法是最早开发用于制备颗粒增强金属基复合材料的工艺，具体工艺是先将金属粉末或预合金粉末和增强相均匀混合，制得混合坯料，经不同的固化技术制成锭块，再通过挤压、轧制、锻造等二次加工制成型材。粉末冶金法的优点是增强体的加入量可以任意调节，成分比例准确，体积分数控制方便，复合材料组织中位错密度高，因而材料强度大。缺点是原材料和设备成本高，制造出的复合材料的内部组织出现不均匀现象，孔洞率较大，因此必须对复合材料进行二次塑性加工，以提高其综合力学性能；工艺比较复杂，而且都必须在密封、真空或保护气氛下进行，设备及生产成本较高；所制零件的结构和尺寸均受限制。3.

52、1.2. 搅拌铸造法搅拌铸造法就是将增强体颗粒加人到基体金属液中，通过高速旋转的搅拌器使液固相混合均匀，然后浇人金属铸型。搅拌铸造法制备复合材料的过程中，由于增强体颗粒与铝液湿润性差，因此实现增强体颗粒均匀分布较为困难，同时， 增强体颗粒极易与铝溶液发生严重化学反应，因此界面结合较差。此外，添加的增强体颗粒的大小通常应大于10m ，体积含量一般为 20左右。与其他方法相比，该方法制备的复合材料性能较差。挤压铸造法挤压铸造法是将增强体颗粒预制件放人经过精密加工的石墨浇铸模内，预热到一定温度， 加人熔化的铝合金液，在压力作用下先渗入模壁间隙中，继而渗入预制件中， 最后去压，冷却。该工艺预制件的预热

53、温度、铝合金液的渗人温度、压力大小、冷却速度是关键工艺参数。该法施加压力可以较大，生产时间缩短， 渗透可以在几分钟完成，工艺的稳定性好，但是该方法在生产形状复杂的零件方面受到很大限制。3.1.4. 喷射沉积法喷射共沉积技术是20 世纪 80 年代逐渐成熟的一种新的粉末冶金技术，其具体工艺过程如下： 将铝合金在坩埚中熔化，加压流经雾化器后被高速气体分散成极其细小的微滴，微滴高速冷却后沉积到基板上，便可得到理想的快凝材料；若同时通过一个或几个喷嘴射人增强粒子并使之与雾化液滴一起沉积在基板上，这样便制得了复合材料。该工艺综合了粉末冶金和快速凝固的特点，可以实现制粉和材料复合一步完成。考虑了传统喷射共

54、沉积制备大尺寸坯的困难， 陈振华等人发明了一种新型的坩埚移动式喷射共沉积方法。该方法主要特点是雾化喷嘴和坩埚一起移动，沉积坯的直径取决于雾化喷嘴移动距离。熔体同样通过喷嘴雾化成液滴 ( 内含一部分固相颗粒) 沉积在基板上， 通过基板的旋转和下降的复合运动，使沉积坯成形。新的共沉积方法解决了国际上制备大尺寸沉积坯的难题，目前用该法已能制800 mm1000mm 沉积坯。这种大尺寸坯具有高的冷速(103 k s 104 k s) ，颗粒增强相均匀，基体为微晶状态等特点，其挤压坯和锻造坯力学性能优异。综上所述 , 颗粒增强铝基复合材料的制备方法各有千秋，实际应用时可根据材料的性能要求及设备条件选择适

55、宜的制备方法铝基复合材料的制备工艺. 对黑色电刷的处理方法第一类是添加金属卤化物，如碘化铅、 碘化镉、 氟化钡等化合物在高空中能促进整流子表面的氧化而形成一层氧化亚铜薄膜。第二类处理材料是含结晶水的复盐，这类材料在电刷处于高空缺氧的情况下工作时由摩擦生热的作用结晶水被释放出来，生成水蒸气的润滑作用，同时部分水被电离生成氧，使整流子表面铜氧化形成氧化亚铜润滑膜，而使电刷仍能工作。第三类是一些高分子有机化合物，不但本身具有固体润滑剂作用，有的其中的溶剂也给电刷提供了蒸汽润滑作用。第四类高空处理材料是硫化合物主要采用mos2，这类材料与石墨一样具有六方晶系的层状晶体结构， 其结构有着各向异性的特点，

56、这类材料层间结合力很弱，很容易发生层间位移，因此它们都有较低的摩擦系数，同时这类材料不仅与石墨一样对氧有较大的化学吸附趋势， 而且对金属表面的附着力比石墨大得多。因此，这种材料在真空中的摩擦系数基本不变。当刷体中含有一定量的硫化物时，尽管高空中氧化亚铜膜难以形成，但该材料在运行过程中紧密地吸附在整流子的表面形成一层硫化物薄膜，这种硫化物薄膜有着良好的润滑作用，因而使电刷在高空条件下仍然具有良好的润滑性。第五类处理材料是采用复合材料，即有机高分子材料和无机非金属固体润滑剂混合一体作为高空的润滑剂。如哈尔滨电炭研究所就采用酚醛树脂，氧化钡等材料， 经二阶段复合在一起作为航空电刷的固体润滑剂，已成功

57、的应用到现代航空电刷中。根据目前的实际应用综合分析， 美国、俄罗斯、英国、法国等国家，都采用电化石墨料，添加 mos2. 芯柱或以电化石墨料为基体添加造粒，mos2. 再进行浸渍处理制成航空电刷，在实际运行中效果非常好。综上所述，本人在设计黑色航空电刷中，采用四新的技术路线，即：（1）选用了振动球磨双螺旋混捏等新的工艺装备，及其相应的新工艺、新技术。（2）粘结剂选用改性高温沥青新材料。（3）电刷基体材料选用耐热性好、润滑性优良、抗磨性好的电化石墨材料。（4）选用二种固体润滑剂，即适合高空又适应地面的胶体mos2及胶体石墨粉，对固体润滑剂的比例、粒度组成及在电刷中的分布进行调整。（5）在添加剂方

58、面，选用了自调整氧化膜厚薄的研磨剂制备黑色航空电刷的几项技术处理方法：（1）改性高温沥青的制备，国内高温沥青软化点为95-105 ，因达不到本工艺性能指标要求，又经过改性处理，主要是在高温下通过空气氧化法处理，使沥青软化点、残炭、灰分、 ,bi （苯中不溶物） ，qi（喹啉不溶物）达到技术规定指标。（2） 天然石墨提纯， 本工艺方案采用电化石墨的提纯法，将石墨放入石墨化炉中，经 2600以上高温处理。（3）胶体石墨的制备，本工艺制备的胶体石墨是采用高纯石墨粉按一定比例加入分散剂等而形成的胶体石墨溶液。（4）mos2造粒的制备，按一定比例把胶体石墨和mos2粉末混匀，经造粒机造粒而制得。（5）炭

59、黑 - 阶段料制备：按配比加入炭黑和高温沥青在振动球磨机中经过活化, 再通过双螺旋混捏机密实浸油、成型、焙烧、石墨化、磨成粉而制得。（6）阶段料制备：由阶段料加树脂及添加剂经混合而制得。（7）将阶段料粉加入造粒mos2等制成具有高空和地面均抗磨性好的毛坯。为了解决了普通ag cumos2电刷材料焊接性能差的问题，本人采用梯度材料的设计理念，制备了具有梯度结构的ag-cu-mos2自润滑电刷材料。本人采用纯度为9995以上的ag粉末， mos2粉末， 金属 cu采用化学法加入。银基复合电刷材料的工作层成分为ag-25cu-8mos2( 质量分数，下同) ，过渡层为ag一 4mos2，焊接层为 a

60、g一 5cu， 将配制好的粉料依次按工作层、过渡层和焊接层的顺序置于石墨模具中，在氩气保护下于850进行热压烧结，压制压力为2025 mpa ，保压时间为1520 min，得到尺寸为20 mm30 mm 25 mm的块状材料。滑环材料为热压烧结ag-10cu 的银合金环，外径为 d45 mm ，厚度 8 mm 。摩擦磨损性能测试在mhk500 环块试验机上进行，负载约76 n，转速 200 r rain ，时间 45 min。静态电阻测试在铁道部产品质量监督检验中心的6 位半数字电压表上进行，测试方法采用凯尔文四端钮法，试样尺寸为610 mm 39 mm 45 mm ，采用 dmax一 2550 对材