第二章 轴类零件的加工(课题二、三)

1、第二章：轴类零件的加工机械工程系机制教研室1学习目标课题一：金属切削加工知识的介绍课题二：金属切削机床的认识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施第二章：轴类零件的加工2课题二分解学习单元1：机床的认识学习单元2：机床的运动学习单元3：机床的组成学习单元4：机床的传动学习单元5：车床的分析第二章：轴类零件的加工3学习单元1：机床的认识 一、机床的分类 按机床的加工性质和所用刀具来分类，分成为12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、特种加工机床、锯床和其它机床。 每一类机床，又可按其结构、性能和工艺特点的不同细分为若干组。课题二：金属切削机床的认识4

2、二、机床的技术参数 机床的技术参数是表示机床的尺寸大小和加工能力的各种数据。 一般包括：主参数，第二主参数，主要工作部件的结构尺寸，主要工作部件的移动行程范围，各种运动的速度范围和级数，各电机的功率，机床轮廓尺寸等。课题二：金属切削机床的认识5 常用机床主参数和第二主参数最大模数最大工件直径滚齿机工作台工作面长度工作台工作面宽度坐标镗床工作台工作面长度工作台工作面宽度矩台平面磨床最大磨削长度最大磨削直径外圆磨床主轴直径卧式镗床最大跨矩最大钻孔直径摇臂钻床工作台工作面长度工作台工作面宽度升降台铣床最大车削直径立式车床工件最大长度床身上工件最大回转直径普通车床第二主参数主参数机床名称尺寸参数 表示

3、机床加工范围，包括主参数、第二主参数和其他参数。课题二：金属切削机床的认识6运动参数 指机床执行件运动速度。如主轴最高、最低转速，最大、最小进给量等。动力参数 指机床电动机功率。精度参数 表示机床精度的参数，如主轴回转精度、工作台定位精度、重复定位精度等。刚度参数 表示机床刚度的参数，包括静刚度和动刚度。其他参数课题二：金属切削机床的认识7三、机床的型号编制 课题二：金属切削机床的认识8类别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特种加工机床锯床其它机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨牙丝铣刨拉电割其普通机床的类别代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心(自动

4、换刀)仿形轻型加重型简式或经济型柔性加工单元数显高速代号GMZBKHFQCJRXS读音高密自半控换仿轻重简柔显速通用特性代号课题二：金属切削机床的认识9课题二：金属切削机床的认识10 工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的。并且我们把这两条线叫着母线和导线，统称发生线。学习单元2：机床的运动 课题二：金属切削机床的认识11发生线的形成 轨迹法 成形法 展成法 相切法课题二：金属切削机床的认识12课题二：金属切削机床的认识13机床的运动 就机床上运动的功能来看，可区分为表面成形运动、切入运动、分度运动、调位运动和其它运动等。 是保证得到工件要求的表面形状的运动。它是机床上最基本的

5、运动，是机床上的刀具和工件为了形成表面发生线而作的相对运动。表面成形运动课题二：金属切削机床的认识141）主运动对切削起主要作用的工作运动，消耗机床的主要功率。机床主运动只有1个。 主要形式： 工件或刀具作回转运动，用转速（r/mim）表示； 工件或刀具作直线运动，用速度（m/s）或行程次数（dst/min）表示； 复合运动2）进给运动使工件不断投入切削的运动。机床的进给运动可以有一个或几个。 两种形式：连续进给和间歇进给。 表示方法：mm/s，mm/r，mm/ dst课题二：金属切削机床的认识15课题二：金属切削机床的认识161）动力源：为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分2）传动系统：包

6、括主传动系统、进给传动系统和其他运动的传动系统，如变速箱、进给箱等部件3）支撑件：用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等4）工作部件：包括与主运动和进给运动的有关执行部件，如主轴及主轴箱、工作台及其溜板、滑枕等安装工件或刀具的部件；与工件和刀具有关的部件或装置，如自动上下料装置、自动换刀装置、砂轮修整器等；与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。学习单元3：机床的组成 课题二：金属切削机床的认识175）控制系统：控制系统用于控制各工作部件的正常工作，主要是电气控制系统，有些机床局部采用液压或气动控制系统。数控机床则是数控系统。6）冷却系统

7、7）润滑系统8）其他装置：如排屑装置，自动测量装置课题二：金属切削机床的认识18 卧式车床的基本结构及运动1主轴箱 2夹盘 3刀架 4后顶尖 5尾座 6床身7光杠 8丝杠 9溜板箱 10底座 11进给箱XZn 普通车床课题二：金属切削机床的认识19机床传动的组成 为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须有执行件、运动源和传动装置三个基本部分。 执行件 运动源 传动装置是执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，其任务是装夹刀具或工件，直接带动它们误差一定形式的运动（旋转或直线运动），并保证运动轨迹的准确性。是为执行件提供运动和动力的装置，如交流异步电动机、直流或交流调速电动机和伺服电动机等

8、。是传递运动和动力的装置，通过它将运动和动力从动力源传至执行件，使执行件获得运动速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。学习单元4：机床的传动 课题二：金属切削机床的认识20机床的传动链 它是联系运动源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。 机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源（如把主轴和电机），获者把执行件和执行件（例如主轴和刀架）之间联系起来，称为传动联系。构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链。外联系传动链

9、 当传动链的两个末端件的转角或移动量之间有严格的比例关系要求时，该传动链称为内联系传动链。内联系传动链课题二：金属切削机床的认识21传动原理图 用一些简单的符合表示各执行件、运动源之间传动联系的图形，称为传动原理图。某车床传动原理图课题二：金属切削机床的认识22转速图 用来表达传动系统中各轴转速的变化规律和传动副速比的图形，称为转速图。它可以用来拟定新的传动系统，也可以用来对现有的机床传动系统进行分析和比较。某车床转速图课题二：金属切削机床的认识23传动系统图某车床主运动传动系统图主运动传动链的传动路线表达式（传动结构式）如下：课题二：金属切削机床的认识24主轴转数级数计算主轴正转时，利用各滑

10、移齿轮组齿轮轴向位置的各种不同组合，计算主轴正、反转的种数，即为多少级正转（或反转）转速。运动计算机床运动计算通常有两种情况：（1）根据传动路线表达式提供的有关数据，确定某些执行件的运动速度或位移量。（2）根据执行件所需的运动速度、位移量，或有关执行件之间需要保持的运动关系，确定相应传动链中换置机构的传动比，以便进行调整。运动平衡式 为了表达传动链两个末端件计算位移之间的数值关系，常将传动链内各传动副的传动比相连乘组成一个等式，称为运动平衡式。例如：课题二：金属切削机床的认识25学习单元5：车床的分析 课题二：金属切削机床的认识一、车床概述车床的用途车床适宜各种回转体表面的加工。车床的运动主运

11、动：工件的旋转运动进给运动： 刀具的直线运动26普通车床 适于各种中、小型轴、盘、套类零件的单件、小批量 生产。立式车床 适于直径较大、长度较短的重型零件。（L/D=0.30.8）转塔式六角车床 适于加工零件尺寸较小、形状较复杂的中、小 型轴、盘、套类零件。自动车床和半自动车床 适于在大批大量生产中加工形状不太复杂 的小型零件。仿形车床 仿形车床适于在大批大量生产中加工圆锥形、阶梯形及 成形回转面工件。专门化车床 是为某类特定零件的加工而专门设计制造的，如凸轮 轴车床、曲轴车床、车轮车床等。数控车床及车削中心 适于多品种、小批量生产复杂形状的零件。车床的分类课题二：金属切削机床的认识27车床的

12、工艺范围及特点 在所有的车床类机床中，卧式车床应用最广。卧式车床能进行多种表面的加工：各种轴类、套类和盘类零件上的回转表面（如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及回转曲面），端面，螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等加工。车削特点：1工艺范围广 2生产率高 3生产成本低 4精度范围大 （1）荒车 荒车精度一般为IT18IT15，表面粗糙度Ra大于80m。 （2）粗车 粗车后的尺寸精度为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为3012.5m。 （3）半精车 尺寸精度要求不高的工件或精加工工序之前可安排半精车，半精车后的尺寸精度为IT10IT8，粗糙度Ra为6.33.2m。 （4） 精车 一般作为最终工

13、序或光整加工的预加工工序，精车后工件尺寸精度可达IT7IT8，Ra值为 1.60.8m。5高速精细车是加工有色金属高精度回转表面的主要方法课题二：金属切削机床的认识28车削范围课题二：金属切削机床的认识29车床的布局以CA6140为例，下图是车床的布局：课题二：金属切削机床的认识30二、CA6140的传动系统主运动传动链车螺纹传动链进给运动传动链快速移动传动链CA6140车床的传动链 主运动传动链的两末端件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。主传动系统课题二：金属切削机床的认识31课题二：金属切削

14、机床的认识32动力由轴传往主轴有2条路线： 高速传动路线 主轴上的滑移齿轮50向左移，使之与轴上右端的齿轮63啮合，运动由轴经齿轮副63/50直接传给主轴，得到450r/min-1400r/min的6种高转速。 中、低速传动路线 主轴上的滑移齿轮50移至右端，使其S主轴上的齿式离合器M2啮合。轴的运动经齿轮副20/80或50/50传给轴，又经齿轮副20/80或51/50传给轴，再经齿轮副26/58和齿式离合器M2传至主轴，使主轴获得10r/min-500r/min的低转速。主轴的转速级数与转速计算 根据传动系统图和传动路线表达式，主轴正转可获得23(221)23=24级不同转速。同理，主轴反转

15、12级。课题二：金属切削机床的认识33传动系统可用传动路线表达式表示如下：主轴反转时，轴间传动比的比值大于正转时传动比的值，所以反转转速大于正转转速。主轴反转一般不用于切削，而是用于车削螺纹时。课题二：金属切削机床的认识34车螺纹传动链 CA6140型卧式车床螺纹进给运动传动链，可以保证机床车削公制、英制、模数制和径节制四种标准螺纹。 此外，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。这些螺纹可以是右旋的，也可以是左旋的。不同标准的螺纹用不同的参数表示其螺距。 课题二：金属切削机床的认识35进给运动传动链纵向进给一般用于外圆车削，而横向进给用于端面车削。其传动路线表达式如下图所示：快速移动传动链刀

16、架快速移动是由装在溜板箱内的快速电动机驱动的。按下快速移动按钮，启动快速电动机，由溜板箱中的双向离合器控制其纵、横双向快速移动。课题二：金属切削机床的认识36三、CA6140的主要结构主轴箱 CA6140车床的主轴箱包括：箱体、主轴部件、传动机构、操纵机构、换向装置、制动装置和润滑装置等。其功用在于支承主轴和传动其旋转，并使其实现起动、停止、变速和换向等。课题二：金属切削机床的认识37课题二：金属切削机床的认识38课题二：金属切削机床的认识39 CA6140主轴剖面图 1、4双列短圆柱滚子轴承 2、5螺母 3双向推力角接触球轴承4轴承端盖 7隔套 8调整垫圈 9轴承端盖 10套筒 11螺母 1

17、2端面键 课题二：金属切削机床的认识40溜板箱溜板箱的功用是：将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动 并带动刀架进给；控制刀架运动的接通、 断开和换向；机床过载时控制刀架停止进给； 手动操纵刀架移动和实现快速移动。溜板箱通常设有以下几种机构：接通丝杠传动的开合螺母机构；将光杠的运动传至纵向齿轮齿条和横向进给丝杠的传动机构；接通、断开和转换纵、横向进给的转换机构；保证机床工作安全的过载保险装置和互锁机构；控制刀架运动的操纵机构；改变纵、横向机动进给运动方向的换向机构；快速空行程传动机构。课题二：金属切削机床的认识41溜板箱操纵机构立体图课题二：金属切削机床的认识42互锁机构课题二：金属切削机床

18、的认识43基本概念：机床参数 机床传动相关知识 基本运用：机床运动判定 机床型号的分析 机床组成部分的认识 机床传动链的相关计算 CA6140的功用及操作任务二总结课题二：金属切削机床的认识44课题三分解学习单元1：典型轴类零件认识学习单元2：传动轴的结构与工艺分析学习单元3：确定生产类型学习单元4：确定传动轴的毛坯类型及其制造方法学习单元5：选择定位基准和加工装备学习单元6：拟定传动轴机械加工工艺路线学习单元7：加工工序设计第二章：轴类零件的加工45 轴类零件是机器中最常见的一种零件，主要用于支承传动零件和传递动力。 套类零件一般安装在轴上，起定位、联接、传动等作用。 学习单元1：典型轴类零

19、件认识 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施46典型轴类零件（a）阶梯轴 （b）空心轴 （c）曲轴常见轴类零件的基本形状是阶梯状的回转体，其长度大于直径，主体由多段不同直径的回转体组成。轴上一般有轴颈、轴肩、键槽、螺纹、挡圈槽、销孔、内孔、螺纹孔等要素，以及中心孔、退刀槽、倒角、圆角等机械加工工艺结构。轴类零件的制造材料一般多为碳钢，其中45号优质碳素钢最常用。不重要或受力较小的轴，可采用Q235-A等普通碳素钢。外形复杂的轴则一般采用高强度铸铁或球墨铸铁。 轴类零件的结构特点轴类零件的材料课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施47机械加工工艺编制任务书任务名称编制传动轴机械加工工艺 编

20、制依据1相关技术文件和资料（1）传动轴零件图，如图1-1所示。（2）产品装配图（局部），如图1-2所示。每台产品中传动轴的数量1件。2产品生产纲领（1）产品的生产纲领为150台/年，成批生产。（2）传动轴的备品百分率为5%、废品百分率为0.5%。3生产条件和资源（1）毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定。（2）由机加工车间二班（两班制）负责生产。（3）现可供选用的加工设备有： CA61401000普通车床多台； M131W万能外圆磨床1台； X5032普通立式铣床1台。（3）各设备均达到机床规定的工作精度要求，不再增加设备。 工作结果1传动轴毛坯简图；2传动轴机械加工工艺过程卡。 课题三：轴类

21、零件的加工工艺分析及工艺实施48传动轴零件图 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施49产品（传动轴部分）装配示意图 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施501. 看懂传动轴的零件图和装配图，明确传动轴在产品中的作用。2. 找出其主要技术要求，确定传动轴的加工关键表面。学习目标学习单元2：传动轴的结构与工艺分析 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施51任务实施1.看懂传动轴的结构形状零件图采用了主视图和移出断面图表达其形状结构。从主视图可以看出，主体由四段不同直径的回转体组成，有轴颈、轴肩、键槽、挡圈槽、倒角、圆角等结构，由此可以想象出传动轴的结构形状。课题三：轴类零件的加工工艺分析

22、及工艺实施522.明确传动轴的装配位置和作用由产品（传动轴部分）装配图可知，传动轴起支承齿轮、传递扭矩的作用。两30js6外圆（轴颈）用于安装轴承,37轴肩起轴承轴向定位作用。24g6外圆及轴肩用于安装齿轮及齿轮轴向定位，采用普通平键联接，左轴端有挡圈槽，用于安装档圈，以轴向固定齿轮。课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施53130js6、24g6轴颈都具有较高的尺寸精度（IT6）和位置精度（圆跳动分别为0.01、0.02）要求，表面粗糙度（Ra值分别为0.8m、1.6m）要求也较高；37轴肩两端面虽然尺寸精度要求不高，但表面粗糙度要求较高（Ra值分别为1.6m、3.2m）；圆角R1精度要求

23、并不高，但需与轴颈及轴肩端面一起加工，所以30js6、24g6轴颈、37轴肩端面、圆角R1均为加工的关键表面。3. 确定传动轴的加工关键表面课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施542键槽侧面（宽度）尺寸精度（IT9）要求中等，位置精度（对称度0.025约为8级）要求比较高，表面粗糙度（Ra值为3.2m）要求中等，键槽底面（深度）尺寸精度（20）和表面粗糙度（Ra值为6.3m）要求都较低，所以键槽是次要加工表面。3. 确定传动轴的加工关键表面课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施553挡圈槽、左、右端面、倒角等其余表面，尺寸及表面精度要求都比较低，均为次要加工表面。3. 确定传动轴的加工关

24、键表面课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施56学习结果名称结果关键加工表面 30js6、24g6轴颈及轴肩两端面次要加工表面其余表面传动轴的加工关键表面 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施571计算传动轴的生产纲领；2确定传动轴的生产类型及工艺特征。学习目标学习单元3：确定生产类型 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施581产品的生产纲领是指企业在一年的计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领是指该零件(包括备品和废品在内)的年生产总量。2零件的产量和产品的产量不一定相同。每台产品中相同零件的数量可能不止一件，所以在中批生产产品的企业，也有可能有大批生产零件的车间。3

25、零件的生产纲领按下式计算：NQn（1a）（1b） 式中N零件的生产纲领（件/年）； Q产品的年生产纲领（台/年）； n每台产品中该零件的数量（件/台）； a零件的备品百分率； b零件的废品百分率。相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施594零件生产类型的确定，主要取决于产品的生产纲领，但也要考虑零件质量的大小和结构的复杂程度。轻型和重型的零件、结构简单和结构复杂的零件，它们的加工难度和工艺技术都有很大差别。5不同生产类型的零件，其加工过程、加工设备和工艺装备等都有很大差别。各种机加工生产类型的生产纲领及工艺特点见附表2相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施60根据任务书已知

26、：（1）产品的生产纲领Q150台/年；（2）每台产品中传动轴的数量n1件/台；（3）传动轴的备品百分率a5%；（4）传动轴的废品百分率b0.5%；传动轴的生产纲领计算如下： NQn（1a）（1b） 1501（15%）（10.5%） 158 件/年任务实施1.计算传动轴的生产纲领2. 确定传动轴的生产类型及工艺特征传动轴属于中型机械类零件。根据生产纲领（158件/年）及零件类型（中型机械），由附表2可查出，传动轴的生产类型为小批生产。课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施61学习结果名称结 果生产纲领158件/年生产类型小批生产工艺特征（1）毛坯采用自由锻造，精度低，余量大（2）加工设备采用通

27、用机床（3）工艺装备采用通用夹具或组合夹具、通用刀具、通用量具、标准附件；（4）工艺文件需编制简单的加工工艺过程卡片（5）加工采用划线、试切等方法保证尺寸，生产效率低，要求操作工人技术熟练传动轴的生产纲领和生产类型 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施621选择传动轴的毛坯的类型及其制造方法；2绘制传动轴的毛坯简图。任务目标学习单元4：确定传动轴的毛坯类型及其制造方法 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施631毛坯的种类和制造方法主要与零件使用要求和生产类型有关。2轴类零件最常用的毛坯是锻件与圆棒料，只有结构复杂的大型轴类零件（如曲轴）才采用铸件。3锻造后的毛坯，能改善金属的内部组织，

28、提高其抗拉、抗弯等机械性能。同时，因锻件的形状和尺寸与零件相近，可以节约材料，减少切削加工的劳动量，降低生产成本。所以比较重要的轴或直径相差较大的阶梯轴，大都采用锻件。4对不重要的光轴或直径相差不大的阶梯轴，一般以圆棒料为主。5锻件的制造方法有自由锻、模锻等。不同的毛坯制造方法，其生产率和成本都不相同。在选择锻件的制造方法时，并非是制造精度越高就越好，需要综合考虑机械加工成本和毛坯制造成本，以达到零件制造总成本最低的目的。相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施646当生产批量较小、毛坯精度要求较低时，锻件一般采用自由锻造法生产。由于不用制造锻造模型，使用工具简单、通用性较大，生产准备

29、周期短，灵活性大，所以应用较为广泛，特别适用于单件和小批生产。7当生产批量较大、毛坯精度要求较高时，锻件一般采用模锻法生产。模锻锻件尺寸准确，加工余量小，生产率高。因需配备锻模和相应的模锻设备，一次性投入费用较高，所以适用于较大批量的生产，而且生产批量越大，成本就越低。相关知识65根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5可确定，毛坯类型可采用型材或锻件，现选用锻件；毛坯采用自由锻造法。任务实施1. 选择传动轴毛坯类型及其制造方法2. 绘制传动轴毛坯简图1）确定传动轴毛坯的余量根据附表8中阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D65mm时，按65mm计算,L300mm时，按300mm计算），传动

30、轴锻件余量计算如下： A0.26 L0.2 D0.50.263000.2650.5 6.56mm取整数7mm。2）绘制传动轴毛坯简图课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施66步骤图例（1）用双点划线画出传动轴的主视图。只画主要结构，次要细节简化不画，非毛坯制造的孔不画。（2）将加工总余量按尺寸用粗实线画在加工表面上。（3）标注毛坯的主要尺寸。课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施67学习结果名称结果毛坯的类型及其制造方法（1）毛坯类型为锻件（2）制造方法采用自由锻造毛坯的机械加工余量及毛坯的尺寸偏差、毛坯简图传动轴的毛坯类型及其制造方法 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施681确定传

31、动轴的粗基准和夹紧方案；2确定传动轴的精基准和夹紧方案。任务目标学习单元5：选择定位基准和加工装备 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施69根据基准重合原则，考虑选择传动轴的轴线作为定位精基准是最理想的，即采用两端中心孔作为精基准，如图所示。任务实施1. 选择传动轴的精基准和夹紧方案课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施1零件已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。合理选择定位精基准是保证零件加工精度的关键。2选择精基准首先根据零件关键表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同时还要考虑所选基准的装夹是否稳定可靠、操作方便。3选定精基准所需用的夹具结构是否简单。4精基准的选择

32、原则：（1）基准重合原则尽量选择设计基准作为精基准，避免基准不重合而引起的定位误差。（2）基准统一原则尽量选择多个加工表面共享的定位基准面作为精基准，以保证各加工面的相互位置精度，避免误差，简化夹具的设计和制造。（3）自为基准原则精加工或光整加工工序应尽量选择加工表面本身作为精基准，该表面与其它表面的位置精度则由先行工序保证。相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施71（4）互为基准原则 当两个表面相互位置精度以各自的形状和尺寸精度都要求很高时，可以采取互为基准原则，反复多次进行加工。5在选择基准时不能同时遵循各选择原则（甚至相互矛盾）时。应根据具体情况具体分析，以保证关键表面为主，兼

33、顾次要表面的加工精度。6轴类零件的精基准（1）轴类零件的加工，多以轴两端的中心孔作为定位精基准。因为轴的设计基准是中心线，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则，还能在一次装夹中最大限度地完成多个外圆及端面的加工，易于保证各轴颈间的同轴度以及端面的垂直度。（2）当不能用两端中心孔定位（如带内孔的轴）时，可采用外圆表面或外圆表面和一端孔口作精基准。 相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施72选择毛坯51外圆作为粗基准，能方便地加工两端面和中心孔，可以尽快获得精基准，如图所示。任务实施1. 选择传动轴的粗基准和夹紧方案课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施731以毛坯表面作为定位基

34、准，称为粗基准。2粗基准选择要考虑下列原则：（1）选用的粗基准必须便于加工精基准，以尽快获得精基准。（2）粗基准应选用面积较大，平整光洁，无浇口、冒口、飞边等缺陷的表面，这样工件定位才稳定可靠。（3）当有多个不加工表面时，应选择与加工表面位置精度要求较高的表面作为粗基准。（4）当工件的加工表面与某不加工表面之间有相互位置精度要求时，应选择该不加工表面作为粗基准。（5）当工件的某重要表面要求加工余量均匀时，应选择该表面作为粗基准。（6）粗基准在同一尺寸方向上应只使用一次。3轴类零件的粗加工，可选择外圆表面作为定位粗基准，以此定位加工两端面和中心孔，为后续工序准备精基准，加工方法见附表23。 相关

35、知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施74传动轴的工艺特性，加工设备采用通用机床，即普通车床、立式铣床、万能磨床。工艺装备采用通用夹具（三爪卡盘及顶尖）、通用刀具（标准车刀、键槽铣刀、砂轮等）、通用量具（游标卡尺、外径千分尺等 任务实施2. 选择加工装备课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施75学习结果名称结 果精基准粗基准加工装备（1）加工设备采用通用机床；（2）夹具主要采用三爪卡盘及顶尖；（3）刀具采用标准车刀、键槽铣刀、砂轮；（4）量具采用游标卡尺、外径千分尺等。传动轴的基准及其加工设备 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施761选择各表面的加工方法；2初步拟定传动轴机械加工

36、工艺路线。任务目标学习单元6：拟定传动轴机械加工工艺路线 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施77任务实施1. 确定各表面的加工方法加工表面精度要求表面粗糙度Ra/m加工方案30js6外圆轴肩及圆角IT6IT11以上0.81.6粗车半精车精车粗磨精磨24g6外圆轴肩及圆角IT6IT11以上1.63.2粗车半精车精车键槽侧面8N9底面IT9IT11以上3.26.3粗铣精铣挡圈槽22.91.3IT11以上12.5粗车各倒角IT11以上12.5粗车课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施781.切削加工顺序的安排原则：（1）按“先基面、后其他”的顺序，先加工基准表面，后加工其它表面。（2）按“先

37、主后次、先粗后精”的原则，先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指沉孔、螺孔等），先安排粗加工工序，后安排半精加工、精加工工序。 （3）对于与主要表面有位置要求的次要表面，应安排在主要表面加工之后加工。 （4）热处理工序参照按附表？来安排。（5）除各工序操作者自检外，零件全部加工结束之后应单独安排检验工序。 相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施792轴类零件键槽加工方法键槽是轴类零件上常见的结构，其中以普通平键应用最广泛，通常在普通立式铣床上用键槽铣刀加工。键槽一般都放在外圆精车或粗磨之后、精加工之前进行。如果安排在精车之前铣键槽，在精车时由于断续切削而产生振动

38、，既影响加工质量，又容易损坏刀具。另一方面，键槽的尺寸也较控制，如果安排在主要表面的精加工之后，则以会破坏主要表面的已有的精度。 相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施801）划分加工阶段传动轴主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。任务实施1. 初步拟定传动轴机械加工工艺路线2）安排加工顺序根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的粗加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。3）初步拟定工艺路线初步拟定两个机械加工工艺路线方案。传动轴为小批生产，应优先考虑确保达到尺寸和位置精度要求，所以选择方案二。 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施811轴类零件外圆加工方

39、法（1）车削加工车削加工是轴类零件外圆的主要加工方法。根据生产批量不同，可在卧式车床、多刀半自动车床或仿形车床上进行。外圆车削的工艺范围很广，根据毛坯的类型、制造精度以及轴的最终精度要求不同，可采用粗车、半精车、精车和细车等不同的加工阶段。对于中小型铸铁和锻件，可直接进行粗车，经过粗车后工件的精度可达到IT10IT12，表面粗糙度Ra值可12.5m25m，粗车可切除毛坯的大部分余量。对经过粗车的工件，采用半精车可达到IT9IT10级精度，表面粗糙度Ra值可6.3m12.5m。对于中等精度的工件表面，半精车可作为终加工工序，也可作为磨削或精加工的预加工工序。精车可作为最终加工工序或光整工序的预加

40、工，精车后工件表面可达IT7IT8级精度，表面粗糙度Ra值可3.2m1.6m。相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施82（2）磨削加工磨削加工是轴类零件外圆精加工的主要方法。它既能加工淬火零件，也能加工非淬火零件。通过磨削加工能有效地提高轴类零件尤其是淬硬件的加工质量。磨削加工可以达到的经济精度为IT6级，表面粗糙度Ra值可1.25m0.32m。根据不同的精度和表面质量要示，磨削可分为粗磨、精磨、细磨和镜面磨削等。粗磨后工件表面可达到IT8IT9级，表面粗糙度Ra值可1.0m1.25m；精磨后可达到IT6IT8级，表面粗糙度Ra值可1.25m0.63m。2轴类零件键槽加工方法键槽是轴

41、类零件上常见的结构，其中以普通平键应用最广泛，通常在普通立式铣床上用键槽铣刀加工。键槽一般都放在外圆精车或粗磨之后、精加工之前进行。如果安排在精车之前铣键槽，在精车时由于断续切削而产生振动，既影响加工质量，又容易损坏刀具。另一方面，键槽的尺寸也较控制，如果安排在主要表面的精加工之后，则以会破坏主要表面的已有的精度。 相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施83传动轴机械加工工艺路线方案一工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端中心孔，总长车至140毛坯51外圆CA61404粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面，30、24外圆和轴肩端

42、面均留余量，37车至尺寸两中心孔CA61405热处理调质处理6研修研修中心孔 两中心孔CA61407半精、精车半精车右端30外圆及轴肩端面，留磨削余量；调头半精车左端30外圆及轴肩端面，留磨削余量；半精车、精车24g6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸，车左端槽22.31.3至尺寸两中心孔CA61408磨削粗、精磨左、右端30js6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸两中心孔M131W9铣削铣键槽8N9至尺寸，去毛刺两中心孔X503210终检按图样技术要求全部检验优点：与方案二相比，工序少，只精车24g6外圆（不磨削），加工成本低。缺点：24g6外圆的位置精度难保证。 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施8

43、4传动轴机械加工工艺路线方案二 工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端A6.3中心孔，总长车至140毛坯51外圆CA61404粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面,37车至尺寸,30、24外圆和轴肩端面均留余量两中心孔CA61405热处理调质处理6研修研修中心孔CA61407半精车分别半精车左、右端各外圆及轴肩端面，均留磨削余量 两中心孔CA61408磨削粗、精磨左、右端30js6、24g6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸两中心孔M131W9铣削，去毛刺两中心孔X503210车削车左端槽22.31.3至尺寸，去毛刺两中心孔11终检按图样技术要求

44、全部检验优点：24g6外圆的尺寸和位置精度容易保证。缺点：比方案一多一道工序，又磨削24g6外圆，加工成本比方案一稍高。 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施851中心孔的应用与加工（1）中心孔的形式与应用范围见附表21、附表22。（2）车床上常用加工中心孔的方法见附表23。（3）两端中心孔（或两端孔口60倒角）作为工件车削和磨削加工的定位基准，其误差会直接影响工件的加工精度。相关知识a）中心孔为椭圆b）中心孔过深c）中心孔太浅d）中心孔钻偏 e）两端不同轴f）、g）锥角有偏差课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施86（4）中心孔在使用过程中的磨损及热处理后产生的变形都会影响加工精度。因

45、此，在热处理之后、精加工之前，应安排研修中心孔工序，以削除误差。相关知识课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施87相关知识方法研修要点用铸铁顶尖研修 将铸铁顶尖夹在车床卡盘上，将工件顶在铸铁顶尖和尾架顶尖之间研磨。研修时加研磨剂用油石或橡胶砂轮研修 方法同上，油石或橡胶砂轮代替铸铁顶尖。研修时加少量润滑剂（如轻机油）用成形内圆砂轮修磨 主要用于研修淬火变形和尺寸较大的中心孔。将工件夹在内外圆磨床卡盘上，校正外圆后，用成形内圆砂轮修磨用硬质合金顶尖刮研 在立式中心孔研磨机上，用四棱硬质合金顶尖进行刮研。刮研时加入氧化铬磨剂用中心孔磨床修磨 修磨时，砂轮作行星运动，并沿30方向进给，适于修磨淬硬

46、的精密零件中心孔，圆度可达0.8m课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施88相关知识2轴类零件的一般加工工艺路线（1）一般精度调质钢的轴类零件锻造正火或退火钻中心孔粗车调质半精车、精车表面淬火粗磨加工次要表面精磨。（2）一般精度整体淬火的轴类零件锻造正火或退火钻中心孔粗车调质半精车、精车加工次要表面整体淬火粗磨精磨。（3）一般精度渗碳钢的轴类零件锻造正火或退火钻中心孔粗车调质半精车、精车渗碳（或碳氮共渗）淬火粗磨加工次要表面精磨。（4）精密渗碳钢的轴类零件锻造正火或退火钻中心孔粗车调质半精车、精车低温时效粗磨氮化处理加工次要表面精磨光磨。 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施89学习结果名 称结 果加工工艺路线方案传动轴机械加工工艺路线方案二 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施901确定各工序加工余量及工序尺寸。2计算工时定额 。任务目标学习单元7：加工工序设计 课题三：轴类零件的加工工艺分析及工艺实施911时间定额的概念时间定额是在一定的生产条件