模块二：减速器传动轴车削工艺设计与实施

1、模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 【学习目标学习目标】v 熟悉轴类零件的常用材料、毛坯及热处理方法；熟悉轴类零件的常用材料、毛坯及热处理方法；v 熟悉外圆表面的加工方法；熟悉外圆表面的加工方法；v 熟悉机床传动原理与运动计算；熟悉机床传动原理与运动计算；v 熟悉常用刀具材料的种类及其适用范围；熟悉常用刀具材料的种类及其适用范围；v 掌握轴类零件工序尺寸的确定方法；掌握轴类零件工序尺寸的确定方法；v 掌握在机械加工工艺手册等文献资料中查阅加工余量、切削用掌握在机械加工工艺手册等文献资料中查阅加工余量、切削用量的方法；量的方法；v 掌握轴类零件各类工艺方法

2、加工精度和公差的查阅和确定方法；掌握轴类零件各类工艺方法加工精度和公差的查阅和确定方法；v 掌握游标卡尺、千分表和百分表等量具的使用和读数方法。掌握游标卡尺、千分表和百分表等量具的使用和读数方法。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 【技能目标技能目标】v 根据成形工艺选择合适的压力机类型。根据成形工艺选择合适的压力机类型。v 能够根据不同轴类零件的具体结构与功用合理选择毛坯和材料。能够根据不同轴类零件的具体结构与功用合理选择毛坯和材料。v 具备初拟中等复杂程度轴类零件加工工艺过程的能力。；具备初拟中等复杂程度轴类零件加工工艺过程的能力。；v 能读懂机

3、床传动系统图并进行运动计算；能读懂机床传动系统图并进行运动计算； v 结合机械加工工艺过程，能够独立选择合适的刀具；结合机械加工工艺过程，能够独立选择合适的刀具；v 会独立查阅机械加工工艺手册，选择需要的数据；会独立查阅机械加工工艺手册，选择需要的数据；v 具备分析、计算轴类零件工序尺寸和加工余量的能力；具备分析、计算轴类零件工序尺寸和加工余量的能力；v 会在机械加工工艺手册等资料中查阅轴类零件切削用量；会在机械加工工艺手册等资料中查阅轴类零件切削用量；模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 具备合理选择轴类零件切削用量的能力；具备合理选择轴类零件切削用

4、量的能力；v 会使用游标卡尺和千分表测量轴类零件；会使用游标卡尺和千分表测量轴类零件；v 会读取游标卡尺和千分表的测量数值；会读取游标卡尺和千分表的测量数值；v 具备拟定中等复杂轴类零件机械加工工艺规程的能力；具备拟定中等复杂轴类零件机械加工工艺规程的能力；v 能够独立选择合理的加工余量、工序尺寸和切削用量。能够独立选择合理的加工余量、工序尺寸和切削用量。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 【课题任务课题任务】v 分析不同轴类零件的结构和功用，尺寸精度、几何形状精度和分析不同轴类零件的结构和功用，尺寸精度、几何形状精度和位置精度，介绍轴类零件的材料、

5、毛坯和常用的热处理方法。位置精度，介绍轴类零件的材料、毛坯和常用的热处理方法。v 【课题分析课题分析】v 轴类零件是机械及传动过程中的重要零件，其结构对功能有着轴类零件是机械及传动过程中的重要零件，其结构对功能有着重要影响。功用不同，则材料、毛坯、热处理方法、精度和表重要影响。功用不同，则材料、毛坯、热处理方法、精度和表面粗糙度要求也不同。面粗糙度要求也不同。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 一、轴类零件的功用及结构特点一、轴类零件的功用及结构特点 v 轴是组成机械的重要零件，它支承着其他转动件回转并传递转矩，同轴是组成机械的重要零件，它支承着其他

6、转动件回转并传递转矩，同时它又通过轴承和机架连接。时它又通过轴承和机架连接。v 轴按受载情况可分为：轴按受载情况可分为：v （1 1）转轴）转轴v （2 2）心轴）心轴v （3 3）传动轴）传动轴 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 按结构特点，轴可分为光轴、阶梯轴等模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、轴类零件的二、轴类零件的加工精度加工精度要求要求v 一、尺寸精度一、尺寸精度v 轴颈是轴类零件的主要表面，轴颈的直径精度根据其使用要求通常为轴颈是轴类零件的主要表面，轴颈的直径精度根据其使用要求通常为 IT9

7、IT6，精密轴颈可达，精密轴颈可达 IT5。 v 二、几何形状精度二、几何形状精度v 轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度。轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度。 v 三、位置精度三、位置精度v 位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度。的同轴度。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、轴类零件材料、毛坯及热处理三、轴类零件材料、毛坯及热处理v 1、轴类零件材料、轴类零件材料v 轴的常用材料是轴的常用材料是35、45、50优质碳素结构钢。优质碳素结构钢。v 2、轴类零件毛

8、坯、轴类零件毛坯v 轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。糙度要求的外圆表面，可轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。糙度要求的外圆表面，可采用不同的加工方案来获得。采用不同的加工方案来获得。v 3、轴类零件热处理、轴类零件热处理v 轴的质量除与所选的钢材种类有关，还与热处理有关。轴的质量除与所选的钢材种类有关，还与热处理有关。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 一、零件表面切削加工成形方法与机床的运动一、零件表面切削加工成形方法与机床的运动v 1、零件表面的切削加工成形方法、零件表面的切削加工成形方法 v零件表面的形成零件表面的形成v1-1-母线；

9、母线； 2-2-导线导线模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、机床的运动、机床的运动 v （1）表面成形运动）表面成形运动v 简单成形运动简单成形运动v 如果一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的，如果一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则此成形运动称为简单成形运动。则此成形运动称为简单成形运动。 v 复合成形运动复合成形运动 v 如果一个独立的成形运动，是由两个以上的旋转运动或（和）直线如果一个独立的成形运动，是由两个以上的旋转运动或（和）直线运动，按某种确定的运动关系组合而成，则此成形运动称为复合成形运动，按某种

10、确定的运动关系组合而成，则此成形运动称为复合成形运动。运动。 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （2）辅助运动）辅助运动v 机床在加工过程中还需一系列辅助运动，其功能是实现机床的各种辅机床在加工过程中还需一系列辅助运动，其功能是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创造条件。它的种类很多，如进给运动前后助动作，为表面成形运动创造条件。它的种类很多，如进给运动前后的快进和快退，调整刀具和工件之间正确相对位置的调位运动，切入的快进和快退，调整刀具和工件之间正确相对位置的调位运动，切入运动，分度运动，工件夹紧、松开等操纵控制运动。运动，分度运动，工件夹紧

11、、松开等操纵控制运动。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 表2-1外圆表面加工方案和经济加工精度序号序号加工方法加工方法经济精度经济精度( (公差等级公差等级) )经济粗糙度经济粗糙度RaRa值值/m/m使用范围使用范围1 1粗车粗车IT13IT13IT11IT11505012.512.5适用于淬火钢以外的各种适用于淬火钢以外的各种金属金属2 2粗车粗车半精车半精车IT10IT10IT8IT86.36.33.23.23 3粗车粗车半精车半精车精车精车IT8IT8IT7IT71.61.60.80.84 4粗车粗车半精车半精车精车精车液压液压IT8IT8IT

12、7IT70.20.20.0250.0255 5粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT8IT8IT7IT70.80.80.40.4主要用于淬火钢，也可以主要用于淬火钢，也可以用于未淬火钢，但不适用用于未淬火钢，但不适用于有色金属于有色金属6 6粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨IT7IT7IT6IT60.40.40.10.17 7粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨超精加工（或轮超精加工（或轮式超精磨）式超精磨）IT5IT50.10.10.0120.0128 8粗车粗车半精车半精车精车精车精细车（金刚车）精细车（金刚车）IT7-IT6IT7-IT60.40.40.0250.025主要用于要求较高的有

13、色主要用于要求较高的有色金属金属9 9粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精精磨磨超精磨（或镜面磨）超精磨（或镜面磨）IT5IT5以上以上0.0250.0250.0060.006提高精度的外圆加工提高精度的外圆加工1010粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精精磨磨研磨研磨TI5TI5以上以上0.10.10.0120.012模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、外圆表面的车削加工、外圆表面的车削加工 v （1）外圆车削的形式和加工精度）外圆车削的形式和加工精度 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （2）外圆车削工件的装夹

14、方法）外圆车削工件的装夹方法v 三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘v 四爪单动卡盘四爪单动卡盘v 花盘花盘v 双顶尖双顶尖v 双顶尖中心架双顶尖中心架v 一夹一顶一夹一顶v 跟刀架跟刀架v 心轴心轴模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 铣键槽铣键槽v 键槽加工用铣削的方法完成，如图键槽加工用铣削的方法完成，如图2-6所示，使用键槽铣刀在铣床所示，使用键槽铣刀在铣床上对键槽进行切削加工，铣键槽一般分为粗铣和精铣，上对键槽进行切削加工，铣键槽一般分为粗铣和精铣， 铣键槽模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 3、初拟减速器

15、传动轴机械加工工艺过程、初拟减速器传动轴机械加工工艺过程减速器传动轴模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （1）定位基准的选择）定位基准的选择v 精基准的选择精基准的选择v 200.07和和250.07外圆部分是轴承颈，它们的公共轴线既是外圆部分是轴承颈，它们的公共轴线既是装配基准，又是设计基准，用它作为精基准粗基准的选择装配基准，又是设计基准，用它作为精基准粗基准的选择v 粗基准选择粗基准选择v 毛坯外圆，三爪夹持毛坯外圆，平端面，打中心孔，使重要的外圆毛坯外圆，三爪夹持毛坯外圆，平端面，打中心孔，使重要的外圆面加工余量尽量均匀。面加工余量尽量均匀。

16、模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （2）初拟工艺过程）初拟工艺过程表2-3 传动轴加工工艺过程序号序号工序内容工序内容l0l0备料备料2020车一端端面、钻中心孔，车另一端端面、钻中心孔车一端端面、钻中心孔，车另一端端面、钻中心孔3030车一端外圆、车槽和倒角车一端外圆、车槽和倒角4040调头，车另一端外圆、车槽和倒角调头，车另一端外圆、车槽和倒角5050热处理（调质处理）热处理（调质处理）6060修研中心孔修研中心孔7070半精车各外圆表面半精车各外圆表面8080粗铣、精铣键槽粗铣、精铣键槽9090粗磨外圆粗磨外圆100100精磨外圆精磨外圆模块

17、二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 一、金属切削机床基础知识一、金属切削机床基础知识 v 1、机床的分类、机床的分类v （1）按工作原理的不同，机床可分为）按工作原理的不同，机床可分为11大类：车床、钻床、镗床、大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其他机床。其他机床。 v （2）按机床通用性程度，可分为：通用机床（或称万能机床）、专）按机床通用性程度，可分为：通用机床（或称万能机床）、专门化机床和专用机床三类。门化机床和专用机床三类。 v （3）按

18、加工精度的不同，可分为普通精度级、精密级和高精度级机）按加工精度的不同，可分为普通精度级、精密级和高精度级机床。床。v （4）按机床的质量和尺寸不同，可分为：仪表机床、中型（一般）按机床的质量和尺寸不同，可分为：仪表机床、中型（一般）机床、大型机床（质量达机床、大型机床（质量达10 t）、重型机床（质量）、重型机床（质量30 t以上）、超以上）、超模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 重型机床（质量在重型机床（质量在100 t以上）。以上）。v （5）按机床自动化程度，可分为：手动、机动、半自动）按机床自动化程度，可分为：手动、机动、半自动和自动机床。

19、和自动机床。 2、机床型号的编制方法、机床型号的编制方法 ( () ) ( () ) ( () ) ( () )/ /( () )( () )重大改进顺序号分类代号组别代号主参数或设计顺序号其它特性代号通用特性或结构特性代号系别代号类别代号企业代号主轴数或第二主参数模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 根据通用机床型号编制方法，举例如下。根据通用机床型号编制方法，举例如下。v （1) MG1432A 表示高精度万能外圆磨床，最大磨削直径为表示高精度万能外圆磨床，最大磨削直径为320 mm，经过第一次重大改进。，经过第一次重大改进。 v （2) Z304

20、0表示摇臂钻床，最大钻孔直径为表示摇臂钻床，最大钻孔直径为 40 mm 。 v （3) CKM1116 表示最大棒料直径为表示最大棒料直径为16 mm的数控精密单轴纵的数控精密单轴纵切自动车床。切自动车床。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、机床传动原理与运动计算二、机床传动原理与运动计算v 1、机床的传动原理、机床的传动原理v 为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须具备以下三个基本部为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须具备以下三个基本部分。分。v 1)运动源运动源v 2)传动件传动件v 3)执行件执行件模块二模块二 轴类零件机械加工工

21、艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 传动链可分为外联系传动链和内联系传动链两类。传动链可分为外联系传动链和内联系传动链两类。v 联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链。联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链。v 联系两个执行件，以形成复合成形运动的传动链，称为内联系传动链。联系两个执行件，以形成复合成形运动的传动链，称为内联系传动链。 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 外联系传动链：外联系传动链：v电动机电动机12uv34主轴主轴v内联系传动链：内联系传动链：v主轴主轴45uf 67丝杠丝杠刀具刀具v外联系传动链：外联系传动

22、链：v电动机电动机12uv 35uf 6 7刀具（通过丝杠刀具（通过丝杠模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、机床的传动系统图和运动计算、机床的传动系统图和运动计算 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 例例2-1 根据图根据图 2-10 所示主传动系统，计算主轴转速。主轴所示主传动系统，计算主轴转速。主轴各级转速数值可应用下列运动平衡式进行计算。各级转速数值可应用下列运动平衡式进行计算。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施

23、轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车床三、车床v 1、车削运动、车削运动 v 工件的旋转运动是车床的主运动工件的旋转运动是车床的主运动 v 刀具的直线移动是车床的进给运动刀具的直线移动是车床的进给运动 v 车床的切入运动以及刀架纵向或横向的快速运动，称为辅助运动车床的切入运动以及刀架纵向或横向的快速运动，称为辅助运动 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、车床分类、车床分类 v （1）卧式车床）卧式车床模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设

24、计与实施 v 2、车床分类、车床分类 v （2）立式车床）立式车床模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、车床分类、车床分类 v （3）转塔车床）转塔车床模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、车床分类、车床分类 v （4）仿形车床）仿形车床模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、车床分类、车床分类 v （5）数控车床）数控车床 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 3、CA6140 型卧式车床型卧式车床 模块二模块二 轴

25、类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 主运动传动链主运动传动链模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 纵向和横向机动进给传动链纵向和横向机动进给传动链 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 卧式车床主要部件的结构卧式车床主要部件的结构 v （1 1）主轴箱）主轴箱 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施

26、 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （2 2） 进给箱进给箱 v 图图2-33 CA61402-33 CA6140车床进给箱结构图车床进给箱结构图模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v （3 3）车床附件）车床附件v 三爪自定心卡盘（简称三爪卡盘）三爪自定心卡盘（简称三爪卡盘） 模块二

27、模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 四爪单动卡盘（简称四爪卡盘）四爪单动卡盘（简称四爪卡盘）模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 顶尖装夹顶尖装夹模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 一夹一顶装夹一夹一顶装夹 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 中心架和跟刀中心架和跟刀架架 用四爪单动卡盘和中心架装夹工件用四爪单动卡盘和中心架装夹工件模块二模块二 轴类零件

28、机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 用花盘装夹工件用花盘装夹工件 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 四、外圆磨床四、外圆磨床 v 1 1、外圆磨床的磨削方法、外圆磨床的磨削方法 v 纵磨法纵磨法v 横磨法横磨法v 综合磨法综合磨法v 深磨法深磨法 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 无心外圆磨床的磨削方法无心外圆磨床的磨削方法 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 3

29、 3、M1432AM1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v a a纵磨法磨削外圆柱面纵磨法磨削外圆柱面v b b扳转工作台用纵磨法磨削长圆锥面扳转工作台用纵磨法磨削长圆锥面v c c扳动砂轮架用切入法磨削短圆锥面扳动砂轮架用切入法磨削短圆锥面v d d为扳动头架用纵磨法磨削圆锥面为扳动头架用纵磨法磨削圆锥面v e e用内圆磨具磨削圆柱孔用内圆磨具磨削圆柱孔模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 一、刀

30、具材料v 1、刀具材料应具备的性能 高的硬度和耐磨性 足够的强度和韧性 较高的耐热性 良好的工艺性 经济性模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 2、常用刀具材料 高速钢 硬质合金 P类（相当于我国的YT类），主要用于加工钢料。K类（相当于我国的YG类），主要用来加工铸铁、有色金属及合金。M类（相当于我国的YW类），既可以加工铸铁和有色金属，又可以加工钢料，还可以加工高温合金和不锈钢等难加工材料，又称通用硬质合金 陶瓷 立方氮化硼 人造金刚石模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、金属切削几何角度的选择 v 1

31、、刀具切削部分的组成 （ 2-49 车刀的组成） 前刀面 主后刀面 副后刀面图 主切削刃 副切削刃 刀尖图2-49 车刀的组成模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、金属切削几何角度的选择 v 2、刀具的切削角度 正交平面参考系（如图2-50所示）基面切削平面正交平面模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、金属切削几何角度的选择 v 2、刀具的切削角度 刀具的标注角度 （如图2-51所示）前角后角主偏角副偏角刃倾角 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 三、车刀三、车刀

32、 1 1、车刀按用途可分、车刀按用途可分为外圆车刀、端面为外圆车刀、端面车刀、仿形车床、车刀、仿形车床、切断车刀、内孔车切断车刀、内孔车刀和螺纹车刀等刀和螺纹车刀等 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车刀三、车刀 v 2、车刀按结、车刀按结构可分为整体构可分为整体式、焊接式、式、焊接式、机夹式和可转机夹式和可转位式位式模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车刀三、车刀 v 焊接式：焊焊接式：焊接式车刀是接式车刀是将硬质合金将硬质合金刀片钎焊在刀片钎焊在碳素结构钢碳素结构钢刀柄的刀槽刀柄的刀槽内的车刀

33、内的车刀 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车刀三、车刀 v 机夹式车刀机夹式车刀 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车刀三、车刀 v 机夹式车刀机夹式车刀 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、车刀三、车刀 v 可转位车刀可转位车刀 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 四、砂轮v 砂轮的特性与选择v 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体v 磨料 v

34、粒度v 结合剂v 硬度v 组织v 形状和尺寸 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 1.1.工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定1)1)从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及其公差的确定从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及其公差的确定(1)(1)确定各工序余量和毛坯总余量。确定各工序余量和毛坯总余量。(2)(2)确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。(3)(3)求工序基本尺寸。求工序基本尺寸。(4)(4)标注工序尺寸公差。标注工序尺寸公差。2)2)基准变换后，工序尺寸及其公差的确定基准变换后，工序尺寸及其公差的确定(

35、1)(1)测量基准与设计基准不重合时须采用工艺尺寸链方法计算工艺尺寸及测量基准与设计基准不重合时须采用工艺尺寸链方法计算工艺尺寸及其公差。其公差。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 (2)(2)定位基准与设计基准不重合时工序尺寸计算。定位基准与设计基准不重合时工序尺寸计算。(3)(3)中间工序的工序尺寸及其公差。中间工序的工序尺寸及其公差。(4)(4)表面处理时须采用工艺尺寸链方法计算工艺尺寸及其公差。表面处理时须采用工艺尺寸链方法计算工艺尺寸及其公差。2.2.确定加工余量的方法确定加工余量的方法1)1)查表修正法查表修正法2)2)经验估计法经验估计法3

36、)3)分析计算法分析计算法模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 减速器传动轴减速器传动轴模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 二、实训例题模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v试采用查表法和经验估计法来确定传动轴主要工序试采用查表法和经验估计法来确定传动轴主要工序的切削用量的切削用量 ：v工序工序20：车端面，打中心孔；：车端面，

37、打中心孔；v工序工序30：粗车右端外圆粗车、：粗车右端外圆粗车、250.07外圆外圆 ；v工序工序40：掉头，粗车左端外圆；：掉头，粗车左端外圆；v工序工序70：半精车；：半精车；v工序工序90：粗磨；：粗磨；v工序工序100：精磨。：精磨。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v工序工序20v(1)车端面。车端面。v(2)打中心孔，选择转速打中心孔，选择转速600 r/min，开始，开始钻时，进给速度应慢些。钻时，进给速度应慢些。v工序工序30：粗车右端外圆粗车：粗车右端外圆粗车35、250.07外圆外圆模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零

38、件机械加工工艺设计与实施 选取焊接式硬质合金车刀，刀杆尺寸选择选取焊接式硬质合金车刀，刀杆尺寸选择1625，查表，查表2-27可得：背吃刀量为可得：背吃刀量为4 mm，进给量为，进给量为0.4 mmv选择切削速度，工件材料选择切削速度，工件材料45号钢（含碳量为号钢（含碳量为0.45%）为中）为中碳钢（含碳量介于碳钢（含碳量介于0.3%到到0.6%之间），查表之间），查表2-28，选取，选取切削速度为切削速度为100 m/min，v对于直径为对于直径为40 mm的外圆，其主轴转速为的外圆，其主轴转速为10001000 100796r/min40cvnd模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实

39、施轴类零件机械加工工艺设计与实施 工序工序3030：粗车右端外圆粗车：粗车右端外圆粗车3535、25250.070.07外圆外圆模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 工序工序4040：掉头，粗车左端外圆：掉头，粗车左端外圆模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 工序工序7070：半精车：半精车模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v工序工序9090：粗磨：粗磨v粗磨粗磨25250.070.07、20200.070.07外圆外圆v余量均为余量均为0.3 mm0.3 mmv参考表参考表2

40、-302-30，选择砂轮速度，选择砂轮速度30 m/s30 m/sv工件速度工件速度15 m/min15 m/minv根据表根据表2-31,2-31,选择棕刚玉砂轮选择棕刚玉砂轮模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v工序工序100100：精磨：精磨v精磨精磨v工件速度工件速度15 m/min15 m/minv根据表根据表2-31,2-31,选择棕刚玉砂轮选择棕刚玉砂轮v精磨到尺寸，选择砂轮宽度精磨到尺寸，选择砂轮宽度B=20mmB=20mm，查表，查表2-302-30、表、表2-312-31得，工件速度，。得，工件速度，。 0017. 03532m mi

41、nwv 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 轴类零件检验和测量主要用到游标卡尺、千分尺和百分表等量具轴类零件检验和测量主要用到游标卡尺、千分尺和百分表等量具v 一、游标卡尺一、游标卡尺v 游标卡尺是一种应用游标原理所制成的量具，游标卡尺是一种应用游标原理所制成的量具，v 游标尺按所测位置的尺寸分为游标尺按所测位置的尺寸分为 普通长度游标卡尺普通长度游标卡尺 深度游标卡尺深度游标卡尺 高度游标尺高度游标尺模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施

42、 v 以图以图2-692-69为例，图中被测数值为例，图中被测数值x x由两部分组成，其中整数部分可由由两部分组成，其中整数部分可由主尺读出（图中为主尺读出（图中为15 mm15 mm），而小数部分），而小数部分y y则由游标读出，从游标零则由游标读出，从游标零线向右看，找到与尺身上相重合的线（第四条线），从游标与尺身线向右看，找到与尺身上相重合的线（第四条线），从游标与尺身相重合的线（第相重合的线（第4 4条线）向左看，要读的小数值条线）向左看，要读的小数值y y正好为尺身每格与正好为尺身每格与游标每格差值的累积值。所以要读的被测数值为游标每格差值的累积值。所以要读的被测数值为 x x=15

43、+4=15+40.10.1模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 二、千分尺v 千分尺是应用螺旋传动原理制成的量具，分为v 外径千分尺v 内径千分尺v 深度千分尺 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 千分尺测微螺杆千分尺测微螺杆3的螺距为的螺距为0.5 mm，固定套筒，固定套筒5上直线距离每格为上直线距离每格为0.5 mm。当测微螺杆。当测微螺杆3与微分筒与微分筒6旋转一周时，测微螺杆旋转一周时，测微螺杆3轴向位轴向位移为移为0.5 m

44、m；微分筒圆周斜面上共刻有；微分筒圆周斜面上共刻有50格，因此当微分筒转一格，因此当微分筒转一格，其轴向位移为格，其轴向位移为0.5/50=0.01 mm。v 首先从固定套筒上读出整数，如图首先从固定套筒上读出整数，如图2-712-71所示，当微分筒边缘未盖住固所示，当微分筒边缘未盖住固定套筒上的定套筒上的0.5 mm0.5 mm刻度时，应先读出刻度时，应先读出0.5 mm0.5 mm。微分筒边缘与固定套筒。微分筒边缘与固定套筒 刻线间的小数值在微分筒上读取，找到微分筒上与固定套筒基准线对刻线间的小数值在微分筒上读取，找到微分筒上与固定套筒基准线对准的刻线，从下往上读，一格为准的刻线，从下往上

45、读，一格为0.01 mm0.01 mm，有多少格读多少。，有多少格读多少。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 三、百分表三、百分表 v 百分表是一种精度较高的量具，它一般只用作测量相对数值，不用来百分表是一种精度较高的量具，它一般只用作测量相对数值，不用来测出绝对值，主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、测出绝对值，主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可用于校正零件的安装位置以及测量零件的内垂直度、跳动等），也可用于校正零件的安装

46、位置以及测量零件的内径等。径等。v 百分表的工作原理是通过齿条及齿轮的传动，将量杆的直线位移变为百分表的工作原理是通过齿条及齿轮的传动，将量杆的直线位移变为指针的角位移指针的角位移。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v图图2-73 百分表百分表v1表体；表体；2表圈；表圈；3表盘；表盘；4转数指示盘；转数指示盘；5转数指针；转数指针；6指针；指针；7套筒；套筒；8测量杆；测量杆；9测量头；测量头；10挡帽；挡帽；11耳环耳环模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v 如图如图2 2- -7474所示，所示，CH164

47、0-30214CH1640-30214传动轴零件图，年产量为传动轴零件图，年产量为1 0001 000件，试件，试设计其机械加工工艺规程。设计其机械加工工艺规程。 技 术 要 求倒 角 热 处 理 图图2-74 CH1640-302142-74 CH1640-30214传动轴传动轴模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v一、传动轴机械加工工艺规程的作用一、传动轴机械加工工艺规程的作用 v下料规格为下料规格为32 mm32 mm190 mm190 mm。v确定采购热处理设备的规格确定采购热处理设备的规格。v确定采购热处理设备的规格，选择自己加工还是外协加工。

48、确定采购热处理设备的规格，选择自己加工还是外协加工。v确定设备采购确定设备采购。v确定刀具、量具、检具、主要工装等配置。确定刀具、量具、检具、主要工装等配置。v确定招聘工人的操作技能水平。招聘工人的水平要达到中级，会车确定招聘工人的操作技能水平。招聘工人的水平要达到中级，会车螺纹，会使用两顶尖夹持的方法进行加工等。螺纹，会使用两顶尖夹持的方法进行加工等。模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v二、零件分析v每台（套）零件数为1件，年产量为1 000件v生产类型为中批生产v零件材料为45钢v选用毛坯为32 mm的圆钢材料v下料长度为190 mmv零件的热处理

49、状况为T235调质处理v零件为回转体阶梯轴类，选用卧式车床加工 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v对于尺寸精度，最小的外圆直径公差为对于尺寸精度，最小的外圆直径公差为0.032 mm0.032 mm，圆跳动公差为，圆跳动公差为0.03 mm0.03 mm，在车床上车削、在磨床上磨削加工都能达到要求。在车床上车削、在磨床上磨削加工都能达到要求。v对于表面粗糙度，最小对于表面粗糙度，最小RaRa为为3.2 m3.2 m，车削加工就可达到要求。，车削加工就可达到要求。v三、三、CH1640-30214CH1640-30214传动轴加工定位基准的选择传动轴加

50、工定位基准的选择v目测目测v划线划线v用轴的端面定位用轴的端面定位v用台阶面定位用台阶面定位v用中心孔定位用中心孔定位v用中心孔和端面同时定位用中心孔和端面同时定位模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v四、初步拟定CH1640-30214传动轴机械加工工艺路线v下料v热处理v粗车：粗加工主要包括车端面打中心孔粗车左端外圆掉头粗车右端外圆。v半精车v精车模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v确定加工余量和工序尺寸确定加工余量和工序尺寸 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v确定

51、加工余量和工序尺寸确定加工余量和工序尺寸 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v确定加工余量和工序尺寸确定加工余量和工序尺寸 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v确定加工余量和工序尺寸确定加工余量和工序尺寸 模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v五、五、填写填写机械加工机械加工 工艺过程工艺过程卡片卡片模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v六、六、确定切削用量确定切削用量v1 1、确定粗车工序的切削用量、确定粗车工序的切削用量v（1

52、1）车端面，打中心孔车端面，打中心孔v车端面，查车端面，查实用机械加工工艺手册实用机械加工工艺手册表表11-2611-26硬质合金及高速钢硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面的进给量得车刀粗车外圆和端面的进给量得f=0.3mm/rf=0.3mm/r；转速取；转速取n=750 r/minn=750 r/min，背吃刀量背吃刀量ap=2 mmap=2 mm；v打中心孔，取主轴转速打中心孔，取主轴转速600 r/min600 r/min，进给量，进给量0.1 mm/r0.1 mm/r；模块二模块二 轴类零件机械加工工艺设计与实施轴类零件机械加工工艺设计与实施 v六、六、确定切削用量确定切削用量v（2 2）粗车左端面）粗车左端面v粗车外圆至尺寸，取主轴转速粗车外圆至尺寸，取主轴转