哈工程机械制造基础-第9章 机械加工工艺过程

机械制造工艺基础

（九）佟永祥机械制造基础教研室第九章教学重点典型零件工艺过程分析第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

9.1轴类零件的加工9.1.1轴类零件常见的技术要求

1.尺寸精度轴类零件的主要表面通常有两类：一类是与轴承配合的圆柱表面，其尺寸精度常为IT7~IT5；另一类是与各类传动件配合的圆柱表面，其尺寸精度常为IT9~IT6。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2.形状精度主要指轴的圆柱表面、外圆锥面、圆锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。3.位置精度主要指轴上各个内、外圆（圆柱或圆锥）表面之间的同轴度、径向跳动以及对轴肩端面的轴向跳动等。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

4.表面质量表面质量主要指表面粗糙度，支承轴表面粗糙度Ra值常为1.6~0.2µm，传动件配合轴颈表面粗糙度Ra值为3.2~0.4µm。5.热处理要求热处理要求常有：正火、调质、淬火等。9.1.2轴类零件常用的材料及毛坯类型1.轴类零件常用的材料常选用中碳调质钢，中碳合金结构钢，低碳合金钢，轴承钢、弹簧钢等，对于某些具有异形断面或弯曲轴线的轴可选用球墨铸铁。第九章常见零件机械加工

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第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2.轴类零件常用的毛坯类型轴类零件的毛坯常用圆棒料和锻件，大型轴或结构复杂的轴采用铸件。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

9.1.3轴类零件的装夹方式轴类零件的装夹方式主要有以下三种。1.采用两中心孔定位装夹对于长径比较大的轴类零件，以轴两端的中心孔为定位精基准进行加工，这样一次装夹可以加工多个表面，既可以实现基准重合，又可以做到基准统一。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

中心孔的类型有三种，即不带保护锥的（A型）、带保护锥的（B型）和带螺孔的（C型）三种。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2.采用外圆表面定位装夹对于空心轴、短轴等不可能用中心孔定位的轴类零件，可用轴的外圆表面定位。通常采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

3.采用各种堵头或拉杆心轴定位装夹加工空心轴的外圆表面时，常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来定位装夹。当空心轴孔的锥度较小时，可用锥堵定位，见图（a）；当空心轴孔的锥度较大或为圆柱孔时，常用带堵头的拉杆心轴定位，见图（b）。第九章常见零件机械加工

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9.1.4轴类零件机械加工工艺过程实例分析

1.输出轴结构特点、功用及技术要求如图输出轴（零件的材料为40Cr）和其装配图。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

装配图第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

零件图第九章常见零件机械加工

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2.输出轴机械加工工艺过程分析1）单件小批生产的机械加工工艺过程（1）毛坯选择选择棒料作为毛坯。（2）定位基准确定选择轴的两端中心孔作为定位精基准。中心孔应采用B型的。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

（3）加工路线拟定输出轴上主要加工表面有两个直径尺寸为φ55k6的外圆和直径尺寸分别为φ58m7和φ45m7的外圆。查表5.5可知，φ55k6的两个外圆的加工方案为：粗车—半精车—粗磨—精磨，或粗车—半精车—精车—金刚石车；第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

φ58m7和φ45m7外圆的加工方案为：粗车—半精车—精车或粗车—半精车—磨。最后确定φ55k6的两个外圆的加工方案为：粗车—调质—半精车—粗磨—精磨；φ58m7和φ45m7外圆的加工方案为：粗车—调质—半精车—磨。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

根据输出轴主要表面的加工方法和加工方案，以及切削加工工序顺序的安排原则，输出轴加工顺序可确定如下：加工轴的端面及定位基准中心孔→粗加工各外圆→调质→半精加工φ55k6、φ58m7和φ45m7的外圆表面，同时穿插加工各沟槽、倒角等→加工键槽→精加工四个外圆。第九章常见零件机械加工

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由于输出轴的生产类型是单件小批生产，工序的安排应尽量集中。综上所述，可制定输出轴单件小批生产的机械加工工艺过程第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2）大批量生产的机械加工工艺过程（1）毛坯选择为了节省材料，减少机械加工工时定额，提高零件加工生产效率，降低生产成本，输出轴的毛坯类型应选择模锻件。（2）定位基准确定由于输出轴的加工技术要求没有发生任何变化，定位基准仍选择B型中心孔。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

（3）加工路线拟定大批量生产与单件小批量生产的加工路线相比较，没有发生原则性的改变，所不同的是，在具体的加工过程中，工序数量和工序内容发生了改变。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

根据工序集中与分散的原则，大批量生产和单件小批量生产相比，其加工工序明显增多，使用的设备、工艺装备等也有很大的不同。因此输出轴的机械加工工艺过程有了很大的变化。具体的机械加工工艺过程同学自学第九章常见零件机械加工

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9.2盘套类零件的加工9.2.1盘套类零件常见的技术要求1.尺寸精度盘套类零件的主要表面通常有三类：一类是与轴配合的内孔表面，其尺寸精度常为IT8~IT6；一类是与箱体内孔或其他盘类内孔配合的外圆柱表面，其尺寸精度有高有低，较高时可达到IT6-IT5；另一类是各端面之间的尺寸精度要求。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2.形状精度内外圆柱表面、圆锥表面等重要表面的圆度、圆柱度。3.位置精度内、外圆（圆柱或圆锥）表面之间的同轴度、径向跳动以及端面跳动，各端面对轴心线的垂直度，各端面间的平行度等。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

4.表面质量表面质量主要指表面粗糙度。5.热处理要求热处理要求常有：正火、调质、淬火等。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

9.2.2盘套类零件常用的材料及毛坯类型1.盘套类零件常用的材料盘套类零件使用的材料种类非常广泛，几乎所有的材料都能涉及到。第九章常见零件机械加工

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2.盘套类零件常用的毛坯类型毛坯类型常选用铸铁件、锻件或圆钢下料做毛坯，小批量生产时，有的零件也可用钢板直接下料作为毛坯。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

9.2.3盘套类零件的装夹方式盘套类零件的装夹方式主要有以下三种。1.采用内孔或外圆和一个端面定位装夹。内孔直径较大时，可以用内孔借助一个端面或用外圆借助一个端面来定位装夹；内孔直径较小时，只能用外圆借助一个端面来定位装夹。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

2.采用心轴定位装夹对于内孔和外圆以及端面对轴线有较高的位置度要求的零件，如果零件的结构允许，可在一次装夹中完成内孔、外圆及相关表面的精加工（俗称“一刀活”），如图所示。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

如果零件的结构不能用“一刀活”的办法来完成加工，常采用心轴定位装夹的办法来加工，如图所示。第九章常见零件机械加工

工艺实例分析

定位心轴通常有三种形式：（1）间隙心轴。此心轴的直径比工件定位内孔小，在定位时，工件和心轴之间有一定的间隙。（2）弹性心轴。此心轴是由一个外圆锥和一个带内锥孔的弹性套组成，外圆锥和内圆锥相互配合，弹性套的外圆比工件的定位孔略小一些。（3）锥度心轴。此心轴结构简单，加工方便，在生产中经常使用，如前面图中所示。第九章常见