中职学校《机械加工技术》课件第8、9、10章轴、套、箱体类零件加工－课件

《机械加工技术》

－－第八章轴类零件加工

课件制作：重庆市涪陵区职教中心数控组胡志恒

欢迎同学们光临2016年秋期第八章轴类零件加工本章主要内容：重点：

难点：

第一节

概述一、轴类零件结构特点轴类零件：回转体零件，长度远大于直径。

组成：一般由圆柱面、阶台、端面、沟槽、螺纹等组成。第一节

概述二、轴类零件的功用机床主轴：传递运动承受载荷回转精度

第一节

概述三、轴类零件的技术要求一般轴类工件的技术要求：（1）尺寸公差、几何形状公差、相互位置公差；

（2）表面粗糙度及其它表面质量；

（3）材料、热处理及其它要求。车床的主要技术要求：1、主轴支承轴颈的精度2、主轴工作表面的精度3、主轴次要轴颈和其它表面的精度4、主轴各表面的表面粗糙度值5、主轴材料表面硬度及毛坯第一节

概述三、轴类零件的技术要求车床的主要技术要求：第一节

概述四、提高轴类零件加工生产率的措施主要加工方法：车削切除（1）刀具材料（2）多刀刃切削（3）机夹式车刀（4）强力车削（5）仿形车削第一节

概述四、提高轴类零件加工生产率的措施第二节

轴类零件外圆表面的加工方法一、外圆车削必须保证轴类工件的尺寸、形状位置和表面粗糙度。

外圆车削的工艺顺序：荒车－－粗车－－半精车－－精车－－精细车

IT17

IT11,Ra12.5

IT8,Ra3.2

IT7,Ra3.2

IT6,Ra0.2低精度中等精度最终加工高精度荒车：对大余量毛坯的第一刀车削。

切除多余金属层，使后续粗车余量均匀。

精细车：有色金属的高速精细车（金刚石车刀）。高速、微量进给、微量吃刀。第二节

轴类零件外圆表面的加工方法二、细长轴的车削

1.结构特点细长轴：长径比大于20。

2.加工特点刚性差、热变形、刀具磨损影响尺寸形状精度。

3.保证车削质量的措施（1）刀具要求：刀具锋利、抵消径向力；高硬高耐磨，高速切削。角度：前角大、大主偏角、负刃倾角（2）改进工件装夹方法中心架与跟刀架、活项尖的使用；用钢丝圈辅助装夹。

第二节

轴类零件外圆表面的加工方法二、细长轴的车削3.保证车削质量的措施（3）改变进刀方向反向车削，使工件只受拉，不压弯。

（4）小吃刀，小走刀

第二节

轴类零件外圆表面的加工方法三、外圆的磨削

磨削：外圆加工的主要方法，精度IT8－IT6，Ra0.8－1.6。磨削顺序：粗磨－精磨－细磨－超精磨－镜面磨一般工件

影响磨削精度的因素：砂轮特性、磨削用量、冷却、砂轮修整、加工振动等。

砂轮特性：磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状、尺寸等。

砂轮选择：工件材料（硬度等）、磨削余量、工件精度要求、工件形状尺寸、磨削方式等。第二节

轴类零件外圆表面的加工方法四、外圆的精密加工光整加工：研磨、超精磨、滚压、抛光。1.研磨

精度：IT3－IT1,Ra0.1－0.006。方法：（机床+手工）。研具（比工件软）、磨料；工件低速转动，手握研具左右移动研磨工件外圆。

2.超精密磨削加工

精度：超精密磨床、超微量磨削。

第二节

轴类零件外圆表面的加工方法四、外圆的精密加工3.滚压加工

原理：它是一种压力光整加工，是利用金属在常温状态的冷塑性特点，利用滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，填入到原始残留的低凹波谷中，而达到工件表面粗糙值降低。

特点：高效、优质、经济、环保。4.抛光：机械化学作用和电化学作用。第三节

轴类零件其他表面的加工方法一、花键加工加工方法：外花键：铣削、磨削内花键：拉削二、螺纹加工方法：车螺纹、铣螺纹、攻螺纹、套螺纹、磨螺纹、滚压螺纹。第三节

轴类零件其他表面的加工方法二、螺纹加工

1.螺纹类别：紧固螺纹、传动螺纹；

2.螺纹的技术要求：不同螺纹技术要求不同，国家标准；

3.加工方法：车螺纹、铣螺纹、攻螺纹、套螺纹、磨螺纹、滚压螺纹。

4.车削螺纹的方法：

5.加工螺纹的注意事项：防乱扣、换刀时要重新对刀、内螺纹加工要注意进退刀方向。

6.螺纹加工方法选择：第三节

轴类零件其他表面的加工方法二、螺纹加工6.螺纹加工方法选择：第四节

轴类零件的加工示例例1第四节

轴类零件的加工示例例2《机械加工技术》

－－第九章套筒类零件加工

课件制作：重庆市涪陵区职教中心数控组胡志恒

欢迎同学们光临2016年秋期第九章套筒类零件加工重点：

难点：

本章主要内容：第一节

概述一、套筒类零件结构特点

1.

零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外回转表面。

2.零件壁厚较薄，易变形；3.长度一般大于直径第一节

概述二、套筒类零件的功用

1.

用于旋转轴轴颈的支承。

2.用于油缸或缸套。

第一节

概述四、保证套筒类零件加工质量的措施

1.内孔的技术要求尺寸（配合尺寸IT7）、形状、位置（同轴度，圆跳动、垂直度等）、表面质量

2.外圆的技术要求

套类工件的外圆通常与箱体孔配合。要求中级精度。

尺寸、形状、表面粗糙度要求。第一节

概述四、保证套筒类零件加工质量的措施两大问题

1.保证相互位置精度减少安装误差：如一次安装（一刀落）

采用高精度夹具或卡盘：如软卡爪

以孔为定位基准：使用心轴

第一节

概述四、保证套筒类零件加工质量的措施2.防止工件变形减少夹紧力对变形的影响

减小切削力对变形的影响

第一节

概述四、保证套筒类零件加工质量的措施2.防止工件变形减少热变形引起的误差切削用量、冷却液、关注热膨胀问题。

考虑热处理变形热处理工序安排在粗加工之后，精加工之前进行。

粗、精分开加工纠正粗加工、热处理后的变形第二节

套筒类零件典型表面的加工方法

一般孔加工、孔的精密加工、深孔加工一、孔的一般加工（常规加工方法）

内孔的种类配合用孔加工精度高非配合用孔加工精度低深孔深径比L/D＞5圆锥孔工具圆锥孔，加工精度高第二节

套筒类零件典型表面的加工方法

一般孔加工、孔的精密加工、深孔加工一、孔的一般加工（常规加工方法）1、钻孔方法：用麻花钻在实心材料上钻孔精度：粗加工，IT13－IT11，Ra12.5－6.3，位置、形状精度差。

钻孔缺陷：孔歪斜和孔扩大原因：钻尖没有定位好、工件端面不平、切削刃长度或主偏角不对称。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）1.钻孔钻孔常用的工艺措施

（1）钻孔前先车车端面；

（2）打样冲或先用中心钻在工件上预钻小坑；

（3）刃磨麻花钻时，注意两主刃长和两主偏角对称；

（4）易钻偏时（小孔或深孔），减少进给量，以减少轴向力。（5）在车床上钻孔易定心，优先采用；

（6）采用钻套引导麻花钻，如钻模。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）2.扩孔扩孔：用扩孔工具将原工件孔径扩大的加工过程；扩孔工具：扩孔钻和麻花钻；扩孔钻刚性好，扩孔质量好；扩孔精度：扩孔与钻孔相比，生产率高，加工质量好，精度可达IT10～IT12，表面粗糙度Ra12.5μm～Ra1.6μm，可作为孔的半精加工。扩孔余量：孔径的1/8左右。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）3.铰孔铰孔：用铰刀对未淬硬的孔进行精加工的一种加工方法；铰刀：多齿的定尺寸刀具（如φ20H7）；Ra0.1μm～Ra6.3μm;铰孔精度：精度可达IT7～IT11，表面粗糙度可达Ra0.1μm～Ra6.3μm；可作为中小尺寸孔，特别是小孔的精加工。但铰孔不能提高孔的位置精度。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）3.铰孔铰孔加工的注意事项：（1）合理确定铰孔余量和切削规范粗铰与精铰：精度在IT7～IT10的孔，要分粗铰和精铰，精铰余量一般为0.05－0.1mm。铰孔余量：过大，切削力大，发热，导致孔扩大；过小，不能削除上道加工纹路，打滑，质量下

防止积屑瘤：精铰钢时切削速度要低1.5－5m/min。进给量要适当，不过小。

（2）合理使用铰刀（3）正确选用切削液对加工质量（尺寸与表面粗糙度）影响大，铰钢料必用如乳化液。铸铁一般不用。手铰与机铰：手铰质量优于机铰，原因是手铰切削速度低，不易产生积屑瘤。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）4.镗孔镗孔：在车床或镗床上用镗孔刀对孔（可以是大型孔）进行粗、精加工的一种加工方法；车床：工件旋转主运动，刀具进给运动；工件形状、尺寸受限；镗床：刀具旋转主运动（＋进给运动），工件进给运动。适合箱体等复杂和大型孔工件，是大型零件孔的唯一加工方法。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）4.镗孔镗孔精度：精度可达IT10～IT8，表面粗糙度可达Ra0.8μm～Ra6.3μm；镗孔刀刚性受限：镗孔刀与外圆车刀相比，刀杆长，而截面尺寸受孔限制，导致镗孔刀刚性不足，加工时易振动、让刀，影响精度。因此，要尽量提高镗刀杆的刚性（增大截面尺寸、减少伸出长度）。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）5.拉孔拉孔：在拉床上用拉刀对孔进行拉削加工的孔加工方法；加工对象主要是异型截面孔。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）5.拉孔拉孔：第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）5.拉孔（1）拉刀：不同拉刀主要是齿形不同，如圆孔拉刀与花键拉刀，圆孔拉刀各部分组成如下：

头部、颈部、过度锥、前导部、切削部、校准部、后导部、尾部。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）5.拉孔（2）拉削特点：

生产率高一次完成粗、精加工；加工精度高：低速切削，IT8－IT7,Ra0.1μm～Ra6.3μm；刀具耐用度高低速，切削力小，磨损慢；机床结构简单主运动是直线，无单独的进给运动；刀具成本高刀具形状复杂，制造复杂。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）5.拉孔（3）拉削注意：拉削加工范围孔径10－100mm,孔深为孔径的3－4倍。

拉削不能纠正孔位置偏差拉刀是浮动在孔中的；要求工件端面与轴线垂直。选用切削液乳化液等，可以提高孔表面质量，延长拉刀使用寿命。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）6.磨孔磨孔：在内圆磨床上，用砂轮（内圆磨头）对工件孔进行磨削的方法。内圆磨削的特点：（与外圆磨削相比）（1）砂轮直径受限砂轮直径最多为孔径的0.5－0.9倍；修正和更换频繁；（2）磨削速度受限砂轮直径小，切削速度比外圆磨低，孔的磨削精度不高。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法一、孔的一般加工（常规加工方法）6.磨孔

内圆磨削的特点：（与外圆磨削相比）

（3）砂轮轴的刚性不好砂轮轴直径受孔限制，且砂轮轴是悬壁状态。易弯曲变形。（4）砂轮易烧伤砂轮与孔的接触面积大，易发热，应选较软的砂轮。（5）易出现喇叭孔口形状误差磨孔进入和退出时，磨头压力减小，切削变深，因此工件两端孔口产生喇叭孔。

第二节

套筒类零件典型表面的加工方法二、孔的精密加工

1.珩磨珩磨加工由砂条（油石）组成的珩磨头，对孔进行精密加工。

珩磨特点

1）工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。

2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为IT6~IT7

级，表面粗糙度Ra

为0.2~0.025

。3）珩磨加工不能修正孔的相对位置误差第二节

套筒类零件典型表面的加工方法二、孔的精密加工

2.内孔研磨精度：IT3－IT1,Ra0.1－0.006。方法：（机床+手工）。研具（比工件软）、磨料；工件低速转动，手握研具左右移动研磨工件外圆。第二节

套筒类零件典型表面的加工方法三、深孔加工深孔：长径比L/D＞5

1.深孔加工工艺特点

刀杆刚性差、排屑困难、钻头冷却散热问题2.深孔的钻削方式单件：在车床上用磨花钻接长；反复进刀反复退出冷却排屑。批量：在深孔钻床上，用高压排屑钻头钻孔。

3.冷却和排屑方式（1）内排屑方式（2）外排屑方式

外排屑方式第三节

套筒类零件机械加工工艺过程实例例1如图为薄壁长筒工件多用磨床油缸筒试制订其机械加工工艺

第三节

套筒类零件机械加工工艺过程实例例1如图为薄壁长筒工件多用磨床油缸筒试制订其机械加工工艺1.