机械加工工艺设计及实施 课件全套 项目1-5 轴类零件机械加工工艺设计及实施-机械部件装配与调试

项目1轴类零件加工工艺的设计与实施

知识点1.1机械加工工艺系统入门二一知识点1.2金属切削机床知识点1.3金属切削刀具与材料四三知识点1.4金属切削过程的基本规律五知识点1.5零件结构工艺性及毛坯选择1第一部分机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门机械产品的分类01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门生产准备毛坯制造机械加工装配调试（车，铣，刨，磨，钻，镗等）（铸造，锻造，焊接，冲压等）机械制造：将原材料制成零件的毛坯，将毛坯加工成机械零件，再将零件装配成机器的整个过程。（市场调查，购买原材料）01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门01机械加工工艺系统入门

转塔自动车床的不同工步

复合工步

底座零件底孔加工工序01机械加工工艺系统入门5.走刀

在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。如图所示的零件加工。

零件的年生产纲领按下列公式计算：

N=Qn(1+a)(1+b)(3-1)式中N——零件的生产纲领，单位为件／年；

Q——产品的年产量，单位为台／年；

n——每台产品中所含该零件的数量，单位为件／台；

a——零件的备品百分率；

b——零件的废品百分率。1.生产纲领

产品的年生产纲领就是产品的年生产量。1.3生产纲领与生产类型01机械加工工艺系统入门2.生产类型的划分

根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。1.单件生产

产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。2.大量生产

产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产。

01机械加工工艺系统入门

在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见表3-3。

3.成批生产

产品品种基本固定，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。

0101机械加工工艺系统入门2第二部分金属切削机床02金属切削机床1、车床一、

金属切削机床的分类02金属切削机床第2类钻床02金属切削机床第3类镗床02金属切削机床第4类磨床02金属切削机床第5类齿轮加工机床第6类螺纹加工机床02金属切削机床第7类铣床第8类刨插床02金属切削机床第9类切割机床第10类拉床02金属切削机床第11类电火花加工机床二、机械加工运动1.表面成形运动（切削运动）机械加工运动常见典型表面成形运动保证得到工件表面形状的运动，即形成发生线的运动。

02金属切削机床根据运动之间相互关系的不同可分为：机械加工运动（1）简单成形运动是独立的成形运动、最基本的运动。如车外圆、刨平面的两个运动各自独立。（2）复合成形运动

由两个或两个以上简单运动按照一定的运动关系合成的成形运动。如车螺纹，工件转一转，刀走一个螺纹导程。

1.表面成形运动（切削运动）02金属切削机床机械加工运动（1）主运动

使工件与刀具之间产生相对运动以进行切削的最基本的、最主要的运动。速度最高，消耗功率最多，通常只有一个，可以是直线或回转的。（2）进给运动

不断把切削层投入切削的运动。保证切削连续进行的运动。

速度较低，消耗功率少，可能有一个，也可以有多个，可以是直线的或回转的；可以是连续的或间歇的。根据成形运动在切削过程中所起作用的不同可分为02金属切削机床2.辅助运动（1）空行程运动刀架、工作台的快进、快退等（2）切入运动刀具相对于工件表面的深入运动（3）分度运动使工件或刀具回转到所需角度（4）操纵及控制运动变速、换向、起停等

机械加工运动02金属切削机床下面切削加工中哪些是主运动，哪些是进给运动。机械加工运动02金属切削机床三、零件表面的成形方法零件表面的成形02金属切削机床零件表面成形的方法（发生线的形成方法）零件表面的成形零件表面成形的方法（1）轨迹法（2）成形法（3）相切法（4）展成法02金属切削机床零件表面的成形1-切削点/线2-发生线3-轨迹运动（1）轨迹法（仿形法）利用刀具做一定规律的轨迹运动，来形成所需工件表面形状的方法。

母线和导线都是由刀具的运动轨迹形成的。02金属切削机床（2）成形法零件表面的成形1-切削点/线2-发生线

利用成形刀具形成表面发生线，来形成所需工件表面形状的方法。

母线——刀具的切削刃；导线——刀具相对于工件的运动轨迹。02金属切削机床（3）相切法零件表面的成形1-切削点/线2-发生线3-轨迹运动利用旋转刀具边旋转边做轨迹运动来形成所需工件表面形状的方法。

母线——刀具切削刃；导线——刀具运动轨迹。02金属切削机床（4）展成法零件表面的成形1-切削点/线2-发生线3-轨迹运动

利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法。

母线——切削刃瞬时包络线；导线——刀具沿齿长方向的运动。

02金属切削机床3第三部分金属切削刀具与材料刀具的几何形状及刀具材料一、刀具的组成03金属切削刀具与材料刀具的组成：切削部分夹持部分一、刀具的组成03金属切削刀具与材料nf切削部分夹持部分一、刀具的组成刀具的组成：切削部分夹持部分03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面主后面03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面主后面副后面03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面主切削刃03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面主切削刃副切削刃03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖二、刀具的几何形状nf前刀面主切削刃副切削刃刀尖03金属切削刀具与材料1.刀具切削部分的组成三个刀面：二、刀具的几何形状：刀具上切屑流过的表面：与过渡表面相对的表面，同前刀面相交形成主切削刃：与已加工表面相对，同前刀面相交形成副切削刃两个刀刃：：切出过渡表面的切削刃：前刀面与副后面相交形成的切削刃：主切削刃与副切削刃的连接处(1)前刀面(2)主后刀面

(3)副后刀面(1)主切削刃(2)副切削刃一个尖：刀尖03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr②主切削平面ps③副切削平面ps’④正交平面po⑤假定工作平面pfnf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr②主切削平面ps③副切削平面ps’④正交平面po⑤假定工作平面pf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr②主切削平面ps③副切削平面ps’④正交平面po⑤假定工作平面pf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr②主切削平面ps③副切削平面ps′④正交平面po⑤假定工作平面pf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr②主切削平面ps③副切削平面ps’④正交平面po⑤假定工作平面pf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度1.1刀具的几何形状及刀具材料

第一章金属切削加工基础(1).辅助平面①

基面pr：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面②主切削平面ps：通过主切削刃选定点，与主切削刃相切并垂直于基面③副切削平面ps’：通过副切削刃选定点，与副切削刃相切并垂直于基面④正交平面po：通过主切削刃选定点，同时垂直于基面和主切削平面⑤假定工作平面pf：通过主切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④正交平面po，⑤假定工作平面pfprpspo03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④正交平面po，⑤假定工作平面pf03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(1).辅助平面①

基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④正交平面po，⑤假定工作平面pf基面pspfps′popr03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(2).标注角度

①在基面pr内标注的角度

Ⅰ.主偏角kr:主切削平面与假定工作平面间夹角，即主切削刃在基面上的投影与进给方向间夹角（40⁰~90⁰）。

Ⅱ.副偏角kr′:副切削平面与假定工作平面间夹角，即副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向间夹角。03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(2).标注角度主偏角kr、副偏角kr′越大，残留面积越大03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(2).标注角度主偏角kr、越大，进给抗力越大，切深抗力越小03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度1.1刀具的几何形状及刀具材料(2).标注角度

②在正交平面po标注的角度Ⅰ.前角γo:前刀面与基面间夹角（0⁰~15⁰）。Ⅱ.后角αo:主后刀面与主切削平面间夹角（6⁰~12⁰）03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度前角的作用前角越大，刀越锋利、切削轻快，强度下降、不利散热03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度1.1刀具的几何形状及刀具材料第二模块机械加工工艺系统后角的作用减小主后刀面与加工表面的摩擦03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(2).标注角度③在主切削平面ps标注的角度

刃倾角λs:主切削刃与基面间夹角（-5⁰~+5⁰）。03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度刃倾角的作用刃倾角对切屑排出方向的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度①

刀具装夹位置的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度①刀具装夹位置的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度1.1刀具的几何形状及刀具材料第二模块机械加工工艺系统(3).工作角度①刀具装夹位置的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度②

进给运动的影响03金属切削刀具与材料三、刀具材料

1、对刀具材料的要求2、常用刀具材料的性能及用途（1）较高硬度，常温下60HRC以上（2）足够的强度和韧性（3）良好的耐磨性（4）良好耐热性（5）良好工艺性03金属切削刀具与材料三、刀具材料铣刀、齿轮刀具……铰刀、拉刀……手工工具用途小小大热处理变形0.5~1.08

（1）>20%碳素工具钢（0.5~0.6）0.13（0.2~0.4）许用切削速度m/s（速比）600300~400200~250耐热性OCHRC62~65HRC61~65HRC61~65硬度W18Cr4VCrWMn、9SiCrT10、T10AT12例高速钢合金工具钢碳素工具钢2、常用刀具材料的性能及用途03金属切削刀具与材料硬质合金陶瓷材料人造金刚石例钨钴类（YG）钨钛钴类（YT）YG3、YG6YT5、YT15硬度HRA89~91（HRC74~78）HRA86~96HV10000(硬质合金为HV1300~1800)耐热性OC850~10001200700~800许用切削速度m/s（速比）

1.7~5（6）（12~14）热处理变形不需要用途各种刀片高硬度钢材精加工不宜加工钢铁材料03金属切削刀具与材料刀具的磨损1.磨损形式（1）前刀面磨损（2）后刀面磨损（3）前后刀面同时磨损(通常以后刀面磨损值VB表示刀具磨损程度)03金属切削刀具与材料刀具的磨损2.刀具磨损过程（1）初期磨损阶段（2）正常磨损阶段（3）急剧磨损阶段03金属切削刀具与材料刀具的磨损1.磨损形式（1）前刀面磨损（2）后刀面磨损（3）前后刀面同时磨损(通常以后刀面磨损值VB表示刀具磨损程度)03金属切削刀具与材料硬质合金陶瓷材料人造金刚石例钨钴类（YG）钨钛钴类（YT）YG3、YG6YT5、YT15硬度HRA89~91（HRC74~78）HRA86~96HV10000(硬质合金为HV1300~1800)耐热性OC850~10001200700~800许用切削速度m/s（速比）

1.7~5（6）（12~14）热处理变形不需要用途各种刀片高硬度钢材精加工不宜加工钢铁材料03金属切削刀具与材料铣刀、齿轮刀具……铰刀、拉刀……手工工具用途小小大热处理变形0.5~1.08

（1）>20%碳素工具钢（0.5~0.6）0.13（0.2~0.4）许用切削速度m/s（速比）600300~400200~250耐热性OCHRC62~65HRC61~65HRC61~65硬度W18Cr4VCrWMn、9SiCrT10、T10AT12例高速钢合金工具钢碳素工具钢2、常用刀具材料的性能及用途03金属切削刀具与材料三、刀具材料

1、对刀具材料的要求2、常用刀具材料的性能及用途（1）较高硬度，常温下60HRC以上（2）足够的强度和韧性（3）良好的耐磨性（4）良好耐热性（5）良好工艺性03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度②

进给运动的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度①刀具装夹位置的影响03金属切削刀具与材料2.车刀切削部分的主要角度(3).工作角度①刀具装夹位置的影响03金属切削刀具与材料4第四部分金属切削过程的基本规律04金属切削过程的基本规律1金属切削过程及伴生的物理现象

一、切削过程及切屑种类

1.金属切削过程弹性变形塑性变形挤裂切离切屑

金属切削过程及伴生的物理现象

一、切削过程及切屑种类三个变形区（1）第一变形区：（2）第二变形区：（3）第三变形区：04金属切削过程的基本规律金属切削过程及伴生的物理现象三、积屑瘤1.积屑瘤的形成2.对加工的影响04金属切削过程的基本规律三、积屑瘤3.影响积屑瘤的因素及控制方法主要的影响因素切削速度（切中碳钢）<5m/min不产生5~50m/min形成>100m/min不形成冷却润滑条件300~500oC最易产生>500oC趋于消失降低塑性低速或高速选用切削液控制措施工件材料

塑性越大，越易产生04金属切削过程的基本规律加工硬化与残余应力1.加工硬化的产生及其影响加工硬化：切削塑性材料时，由于刀具的挤压和摩擦作用，使得工件已加工表面的硬度比加工前有明显提高，塑性下降2.残余应力的产生及其影响04金属切削过程的基本规律第二模块机械加工工艺系统1.2金属切削过程及伴生的物理现象

一、切削过程及切屑种类2.切屑的种类带状切屑粒状切屑04金属切削过程的基本规律1.2金属切削过程及伴生的物理现象

一、切削过程及切屑种类2.切屑的种类(4)崩碎切屑(1)带状切屑(2)节状切屑(3)粒状切屑04金属切削过程的基本规律5第五部分零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择1零件结构工艺性的概念2零件结构的切削加工工艺性举例1.保证装夹方便、稳定可靠一、便于装夹零件在满足使用要求的前提下，制造的可能性和经济性。05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择

05零件结构工艺性及毛坯选择

05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择2.尽量减少装夹次数05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择3.有精度要求的表面，最好能一次装夹加工05零件结构工艺性及毛坯选择零件结构工艺性1.零件的结构应有足够的刚度二、便于加工05零件结构工艺性及毛坯选择第二模块机械加工工艺系统05零件结构工艺性及毛坯选择2.尽量避免内表面的加工05零件结构工艺性及毛坯选择3.减少加工面积05零件结构工艺性及毛坯选择4.减少机床调整次数05零件结构工艺性及毛坯选择5.减少刀具种类05零件结构工艺性及毛坯选择6.减少走刀次数05零件结构工艺性及毛坯选择7.便于进刀和退刀05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择8.减小加工困难05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择三、便于测量05零件结构工艺性及毛坯选择05零件结构工艺性及毛坯选择四、尽量采用标准化参数05零件结构工艺性及毛坯选择五、合理采用零件组合05零件结构工艺性及毛坯选择6第六部分任务解读任务1传动轴零件加工工艺过程的设计二一任务2车床传动轴零件加工精度的分析06任务1传动轴零件加工工艺过程的设计任务1传动轴零件加工工艺过程的设计06任务1传动轴零件加工工艺过程的设计06任务1传动轴零件加工工艺过程的设计任务要求1、掌握零件机械加工工艺过程卡编制过程2、读懂并分析传动轴零件的加工要求；3、编制该零件的工艺过程卡和工序过程卡06任务1传动轴零件加工工艺过程的设计06任务2车床传动轴零件加工精度的分析任务2车床传动轴零件加工精度的分析06任务2车床传动轴零件加工精度的分析任务要求1、掌握机械加工精度的概念与相关知识；2、分析机床主轴的机械加工表面质量；3、掌握机床主轴精度检测过程06任务2车床传动轴零件加工精度的分析谢

谢

！

项目2套筒类零件加工工艺的设计与实施

项目导读套筒类零件在机械设备中使用比较广泛，种类比较多，零件结构比轴类零件复杂，套筒类零件技术要求和轴类零件有较大的不同，从材料的选择、热处理方法到加工设备选择、刀具选择、加工方法等都有其自身的特点，在零件检测技术上需要特殊检具来检测其加工精度，学习工艺尺寸链怎样在加工、检测中的实际运用，保证产品尺寸质量。工作任务按照零件加工要求，制定套筒零件的加工工艺;确定套筒的毛坯选择方法，确定气缸缸体工序和工步的划分；确定生产类型和刀具的选择；确定工艺路线的拟定；确定完成气缸缸体零件的工艺规程制定。任务描述学生以企业制造部门工艺员的身份进入机械加工工艺系统模块，根据套筒的特点制定合理的工艺路线。首先了解机械加工工艺规程的组成、制订工艺规程的原则和步骤。其次对套筒工艺分析，确定加工机床和零件毛坯的选择。最后确定加工过程中机械加工工序的安排、工序尺寸及其公差、定位基准的选择确定等内容。通过对气缸缸体零件工艺规程的制定，分析解决零件加工过程中存在的问题和不足，并对编制工艺过程中存在的问题进行研讨和交流。知识点2.1相关知识二一知识点2.2套筒类零件加工工艺过程的设计知识点2.3气缸缸体零件加工精度的分析四三

考核评价五

项目拓展1第一部分相关知识01机械加工工艺尺寸链尺寸链基本概念：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称为尺寸链。01机械加工工艺尺寸链尺寸链的组成：组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，尺寸链主要有组成环、封闭环、增环、减环、补偿环等组成。01机械加工工艺尺寸链尺寸链分类：用来按规定的速比传递运动和动力的零件，是机械传动中的重要零件长度尺寸链与角度尺寸链①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链；②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链；装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链；②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链；③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链；01机械加工工艺尺寸链环的特征符号:01机械加工工艺尺寸链环的特征符号:01机械加工工艺尺寸链计算参数:01机械加工工艺尺寸链计算参数:01机械加工工艺尺寸链计算参数:01机械加工工艺尺寸链计算公式01套筒类零件的概述套筒类零件是机械加工、装配中常用的一类零件，是指在空心回转体零件中的空心薄壁件。使用形式：支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸等01套筒类零件的概述套筒类零件的技术要求(1)内孔与外圆的精度要求外圆直径精度通常为IT5～IT7,表面粗糙度Ra为5μm～0.63μm,要求较高的可达0.04；内孔作为套类零件支承或导向的主要表面，要求内孔尺寸精度一般为IT6～IT7，为保证其耐磨性要求，对表面粗糙度要求较高（Ra=2.5～0.16μm）。有的精密套筒及阀套的内孔尺寸精度要求为IT4～IT5，也有的套筒（如油缸、气缸缸筒）由于与其相配的活塞上有密封圈，故对尺寸精度要求较低，一般为IT8～IT9，但对表面粗糙度要求较高，Ra一般为2.5～1.6μm。01套筒类零件的概述套筒类零件的技术要求(2)几何形状精度要求通常将外圆与内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可；对精密轴套有时控制在孔径公差的1/2～1/3，甚至更严。对较长套筒除圆度有要求以外，还应有孔的圆柱度要求。为提高耐磨性，有的内孔表面粗糙度要求为Ra1.6～0.1μm，有的高达Ra0.025μm。套筒类零件外圆形状精度一般应在外径公差内，表面粗糙度Ra为3.2μm～0.4μm。01套筒类零件的概述套筒类零件的技术要求(3)位置精度要求主要应根据套类零件在机器中功用和要求而定。如果内孔的最终加工是在套筒装配（如机座或箱体等）之后进行时，可降低对套筒内、外圆表面的同轴度要求；如果内孔的最终加工是在装配之前进行时，则同轴度要求较高，通常同轴度为0.01～0.06mm。套筒端面（或凸缘端面）常用来定位或承受载荷，对端面与外圆和内孔轴心线的垂直度要求较高，一般为0.0２～0.0５mm。01套筒类零件的概述2.缸体的主要技术要求分析（1）内孔内孔是套筒零件起支承作用或导向作用最主要的表面，它通常与运动着的轴、刀具或活塞相配合。内孔直径的尺寸精度一般为IT6～7级，精密轴套有时取5级，油缸由于与其相配的活塞上有密封圈，故要求较低。内孔的形状精度，一般应控制在孔径公差以内,有些精密轴套控制在孔径公差的，甚至更严。对于长的套筒除了圆柱度和同轴度外，还应注意孔轴线直线度的要求。为保证零件的功能和提高其耐磨性,内孔表面粗糙度一般为0.8μm，有的高达0.4μm以上。01套筒类零件的概述2.缸体的主要技术要求分析(2)外圆外圆表面一般是套筒零件的支承表面，如只作外观表面作用尺寸精度要求不高，如作配合表面用，其尺寸精度要求较好，外径的尺寸精度通常为IT8～9级；精密配合时取IT6级及以上，形状精度控制在外径公差以内;粗糙度一般为1.6μm～3.2μm。01套筒类零件的概述2.缸体的主要技术要求分析(3)内外圆之间的同轴度当内径的最终加工系将套筒装入机座后进行时，套筒内外圆间的同轴度要求较低;如果最终加工是在装配前完成时要求较高,一般为0.01～0.05mm。01套筒类零件的概述2.缸体的主要技术要求分析(4)孔轴线与端面的垂直度套筒的端面(包括凸缘端面）如工作中承受轴向载荷，或虽不承受载荷但加工中是作为定位面时，与孔轴线的垂直度要求较高，一般为0.02～0.05mm。01套筒类零件的概述3.套筒类零件的材料、毛坯和热处理(1)套筒类零件的材料套筒类零件应根据不同工作条件、结构特点和功能要求，选用不同的材料和热处理工艺，以获得所需的强度、硬度、韧性和耐磨性。套筒类零件常用材料为钢、铸铁、青铜或黄铜和粉末冶金等材料制成。气缸缸体等套筒类零件，一般材料选用铝合金，如6061、7075。01套筒类零件的概述3.套筒类零件的材料、毛坯和热处理(3)套筒类零件表面处理套筒的锻造毛坯在机械加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削性能。凡要求局部表面淬火以提高耐磨性的套筒，须在淬火前安排调质处理。当毛坯加工余量较大时，调质放在粗车之后、半精车之前，使粗加工产生的残余应力能在调质时消除当毛坯余量较小时，调质可安排在粗车之前进行。表面淬火一般放在精加工之前，可保证淬火引起的局部变形在精加工中得到纠正。01套筒类零件的概述4.套筒类的加工方法套筒类零件内孔的加工方法主要有钻、扩、镗、铰、磨、拉、珩、研磨、滚压等01套筒类零件的概述(1)钻孔钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作，主要用于低精度孔的加工及精度较高孔的预加工或终加工。零件的孔加工，除去在车、镗、铣等机床加工外，很大部分是由钳工利用钻床和钻孔工具（钻头、扩孔钻、铰刀等）完成的。在钻床上钻孔时，一般情况下，钻头应同时完成两个运动；主运动，即钻头绕轴线的旋转运动（切削运动）；辅助运动，即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动（进给运动）。钻孔加工尺寸精度一般为IT11～13；表面粗糙度Ra>12.5，一般属于粗加工。钻孔主要刀具主要有直柄麻花钻、锥柄麻花钻、U钻等01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述(2)扩孔扩孔一般是对已经钻出、铸出或锻出的孔进一步半精加工或者作为最终工序精加工，用扩孔钻（扩孔加工刀具）对工件上已有孔进行尺寸扩大加工的操作。扩孔为了减少切削变形和机床负荷，为了提高对孔加工的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等。特点：1)扩孔钻齿数多（3～8个齿）、刀齿棱边增多导向性好，可提高切削用量；2)扩孔钻没有横刃，切削刃不必自外缘到中心，切削平稳能得到较好加工质量；3)加工余量较小，容屑槽可以做得浅些，钻芯可以做得粗些，刀体强度和刚性较好。01套筒类零件的概述(3)铰孔铰孔是用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和孔表面质量的方法。铰孔是孔的半精加工和精加工方法之一，在生产中应用很广。对于较小的孔，相对于内圆磨削及精镗而言，铰孔是一种较为经济实用的加工方法。01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述(3)铰孔1)铰刀结构铰刀由工作部分、颈部及柄部组成。工作部分又分为切削部分与校准（修光）部分，手用铰刀工作刃部较长前段刃部有锥度，机用铰刀则无。01套筒类零件的概述(3)铰孔2)铰刀分类铰刀按加工方法可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄，尾部为正方形用于铰杠夹紧用，手用铰刀工作部分较长，导向作用较好，手用铰刀有整体式和外径可调整式两种结构。机用铰刀有带柄的和套式的两种结构。01套筒类零件的概述(3)铰孔3)铰孔工艺及其应用铰孔余量对铰孔质量的影响很大，余量太大，铰刀的负荷大，切削刃很快被磨钝，不易获得光洁的加工表面，尺寸公差也不易保证；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，自然也就没有改善孔加工质量的作用。一般粗铰余量取为0.35～0.15mm，精铰取为01.5～0.05mm。铰孔尺寸精度一般为IT9～IT7级，表面粗糙度Ra一般为3.2～0.8。对于中等尺寸、精度要求较高的孔（例如IT7级精度孔），钻—扩—铰工艺是生产中常用的典型加工方案。01套筒类零件的概述(4)镗孔镗孔是对钻出、锻出、铸出等孔的进一步用镗刀使之扩大的一种粗加工、半精加工或精加工的方法，镗孔工作既可以在镗床上进行，也可以在车床、铣床上进行。01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述(4)镗孔1)镗孔的加工方式镗孔按刀具运动方式可分为工件旋转、刀具旋转、刀具旋转并作进给运动三种不同的加工方式。01套筒类零件的概述(4)镗孔2)镗刀分类镗刀按切削刃形状可分为单刀镗刀、双刃镗刀、多刃镗刀。双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮动镗刀和定装镗刀。浮动镗刀适用于孔的精加工，它实际上相当于铰刀，能镗削出尺寸精度高和表面光洁的孔，但不能修正孔的直线性偏差。为了提高重磨次数，浮动镗刀常制成可调结构。01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述(4)镗孔3)镗孔工艺及应用镗孔的加工范围广，可加工各种不同尺寸和不同精度等级的孔，对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系，镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔的加工精度能达到IT6级，表面粗糙度可达到Ra0.8～1.6μm。01套筒类零件的概述(5)光整加工光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以减小工件表面粗糙度为目的的加工方法，以减小和细化零件表面粗糙度，去除划痕、微观裂纹等表面缺陷为目标，一般作为最终加工工序，加工后的表面光洁度在Ra0.8um以上，需要要用绒布对加工表面进行保护，不准用手或其它物件直接接触工件表面，以免光整加工的表面由于工序间的转运和安装而受到损伤。01套筒类零件的概述(5)光整加工1)光整加工分类光整加工主要有采用固结磨料或游离磨料的手工研磨和抛光，机械传统光整加工（磨削、研磨、抛光和超精加工）、现代光整加工（离子束抛光，激光束抛光,化学抛光,电化学抛光,磁粒光整加工，磁流体研磨,磨料流抛光,超声波研磨、抛光,电泳研磨）、复合非传统光整加工（化学机械抛光、电化学超声波研磨、电火花超声波研磨、电化学机械光整加工、电火花电化学抛光、磁场电化学光整加工,其他复合光整加工）等。01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述01套筒类零件的概述(5)光整加工2)光整加工技术特点光整加工的加工余量小，原则上只是上道工序公差带宽度的几分之一。光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证;有效地清除铸件、锻件和热处理件的表面的残渣、杂质及氧化皮;01套筒类零件的概述(5)光整加工2)光整加工技术特点⑤改善工件表面层应力状态，形成抗疲劳破坏的均匀压应力值(一般比原值增大50%以上）;⑥改善工件表面层金相组织状态，提高表面显微硬度，一般提高6%~20%形成一定深度的耐磨损、抗疲劳的致密金属层，深度一般提母4倍以上;⑦提高工件清洁度，完成传动件的初期磨损，改善整机部分性能指标，缩短整机磨合期40%以上;⑧降低工艺成本，减轻工人劳动强度，提高生产效率，无污染，便于机械化和自动化生产。01套筒类零件的概述5.保证套筒表面位置精度加工方法主要位置精度:同轴度、垂直度。在一次安装中完成内外表面及端面的全部加工。当套筒零件的尺寸较大时，先加工孔，然后以孔为精基准加工外圆；先加工外圆，然后以外圆为精基准加工孔。2第二部分套筒类零件加工工艺过程的设计02套筒类零件加工工艺过程的设计任务引入：根据制造企业的要求，结合企业的实际情况和零件加工要求，制定SC32*25气缸缸体零件的加工工艺。气缸的装配见图2-24、缸体零件见图2-25所示，该零件的年生产纲领为20000件，每台产品中缸体的数量n＝1件/台，缸体的备品百分率，废品百分率；缸体材料为6061号铝合金，外表面镀铬处理，试编制该零件的机械加工工艺过程卡。021.螺母2.活塞杆3.前盖防尘圈4.滑动轴套5.前盖6.缓冲O型圈

7缓冲密封圈8.缸体9.活塞10.活塞杆O型圏11.活塞密封圈12.磁铁

13.导向耐磨环14.内六角螺栓15.后盖16.支柱17.支柱螺帽套筒类零件加工工艺过程的设计02套筒类零件加工工艺过程的设计02套筒类零件加工工艺过程的设计实施过程一、实施环境和条件1、场地实训车间、理实一体化教学车间，零件图，多媒体课件，必要的参考资料。02套筒类零件加工工艺过程的设计实施过程二、实施要求1、3人一组，以组为单位，读懂气缸的装配图，并且分析气缸缸体的结构和相关技术要求；2、以组为单位，讨论并分析气缸缸体的机械加工工艺过程；3、每组汇报，完成气缸缸体的机械加工工艺过程卡。02套筒类零件加工工艺过程的设计实施过程三、实施步骤通过对气缸缸体零件进行工艺分析，按下述步骤制订缸体零件的工艺过程卡，具体步骤如下：1.缸体零件图技术要求分析；2.计算零件年生产纲领，确定生产类型；3.选择毛坯;4.选择缸体的精基准和夹紧方案;5.选择加工装备;6.拟定缸体机械加工工艺路线;02套筒类零件加工工艺过程的设计1.缸体零件图技术要求分析02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型根据任务已知：产品的生产纲领Q＝20000台/年；每台产品中缸体的数量n＝1件/台；缸体的备品百分率a＝1%；缸体的废品百分率b＝0.1%。缸体的生产纲领计算如下：

＝20402件/年02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型确定缸体的生产类型及工艺特征：

名称结果生产纲领20402件/年生产类型大批生产工艺特征（1）毛坯采用铝合金型材，精度高，余量小（2）加工设备采用通用机床（3）工艺装备采用高效能的专用刀、量具（4）工艺文件需编制加工工艺过程操作卡片（5）加工采用专用夹具，调整法控制尺寸，自动化生产效率高，对操作工人技术要求低02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型3.选择毛坯：考虑毛坯成本，无缝铝合金管可分为精抽、挤压成型，精抽成型尺寸精度可以达到±0.03～0.05mm；挤压成型尺寸精度可以达到±0.1mm，选择挤压成型常规无缝铝合金空心管，参考零件尺寸可以有多种选择方案，考虑到成本一般选择Ф38*Ф31.4*3.3mm为好，02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型4.选择缸体的精基准和夹紧方案：

02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型5.选择加工装备：

名称结果粗基准

精基准

加工装备（1）加工设备采用通用机床；（2）夹具主要采用液压三爪软卡盘装夹、定位；（3）刀具采用具内孔车刀、切槽刀、内孔滚刀；（4）量具采用游标卡尺、外径千分尺、内径千分尺等。02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型6.拟定缸体机械加工工艺路线：确定各表面的加工方法

加工表面精度要求表面粗糙度Ra/μm加工方案Ф36外圆IT111.6精车Ф32H7内圆IT70.8精车→滚压64.5两端面精密级精车02套筒类零件加工工艺过程的设计2.计算零件年生产纲领，确定生产类型6.拟定缸体机械加工工艺路线：确定加工工艺过程

工序工序名称工序内容定位基准加工设备1下料准备毛坯+1～3mm、无缝铝管切断

锯床2外圆加工Ф36外圆加工、端面粗加工内孔、端面CA61403内孔与端面加工调头，夹外圆车Ф32至Ф32与精两端面Ф36外圆CA61404光整加工Ф32H7内圆表面光整加工Ф36外圆CA61405检验按图样技术要求全部检验

6表面处理氧化处理

7终检外观检验

02套筒类零件加工工艺过程的设计考核评价序号评分项目评分标准分值检测结果得分1分析气缸缸体零件图写出气缸缸体零件的技术要求该零件与其它零件的相互配合关系零件各加工面的精度要求20

2气缸缸体零件的加工过程加工设备、刀具、夹具、量具的选择；零件加工顺序的安排；30

3编制气缸缸体零件的机械加工工序过程卡1、画出加工过程中各工序的简图2、每3人一组，按企业标准上交机械加工工序过程卡50

3第三部分气缸缸体零件加工精度的分析03气缸缸体零件加工精度的分析任务引入:套筒类零件在加工时，不尽要检测外径和长度方面的尺寸，内径尺寸同样是所需检测的重要指标之一，气缸缸体零件在完成所有工序后，应当按设计图样对相关尺寸和其他技术要求作出及时的检测。此外，套筒类零件除了要满足尺寸精度和表面粗糙度要求外,还有较高的形状精度和位置精度要求，因此掌握内径测量的各种方法对保障缸体加工质量有着关健的直接作用。03一、零件检测方法测量目标物尺寸的方法分为直接测量、间接测量和非接触测量。气缸缸体零件加工精度的分析03一、零件检测方法测量目标物尺寸的方法分为直接测量、间接测量和非接触测量。气缸缸体零件加工精度的分析03一、零件检测方法测量目标物尺寸的方法分为直接测量、间接测量和非接触测量。气缸缸体零件加工精度的分析03一、零件检测方法测量目标物尺寸的方法分为直接测量、间接测量和非接触测量。气缸缸体零件加工精度的分析要求的精度测量仪的示例1mm刻度尺、卷尺、规尺0.02mm游标卡尺0.01mm千分尺、千分表、移位计／尺寸测量仪0.001mm移位计／尺寸测量仪、工具显微镜、３D测量仪、电动测微计03一、零件检测方法气缸缸体零件加工精度的分析1、接触测量方法①游标卡尺03一、零件检测方法气缸缸体零件加工精度的分析1、接触测量方法②螺旋测微器03一、零件检测方法气缸缸体零件加工精度的分析2、间接测量方法03一、零件检测方法气缸缸体零件加工精度的分析3、非接触测量方法03一、零件检测方法气缸缸体零件加工精度的分析3、非接触测量方法03二、套筒类零件精度的检测气缸缸体零件加工精度的分析1、形状精度检测套筒类零件的形状精度主要是指支承轴颈与配合轴颈的圆度、圆柱度误差。圆度为轴的同一横截面内最大直径与最小直径之差的一半，一般用千分尺按照测量直径的方法即可测量,精度高的轴需要用比较仪检验。圆柱度是指同一轴向剖面内最大直径与最小直径之差的50%,同样可以用千分尺检验。长度不大而精度又高的工件，也可用比较仪检验。03二、套筒类零件精度的检测气缸缸体零件加工精度的分析2、尺寸精度检测在单件小批生产中，套筒类的直径一般用外径千分尺、内径千分尺检测；套筒长度可用游标卡尺。大批量生产中，套筒类的直径可用气动测量仪检测；套筒长度可用高度规测量仪检验。03二、套筒类零件精度的检测气缸缸体零件加工精度的分析3、位置精度检测为提高检验精度和缩短检验时间，位置精度检验多采用专用检具，垂直度可用V形块加高度测量支架进行检测；同轴度、跳动等可以采用见图2所示专用检具检测。03一、实施环境和条件气缸缸体零件加工精度的分析实施过程①场地实训基地或理实化一体教学车间、气缸缸体零件图、检验实训用表。②量具游标卡尺、内径千分尺、高度测量仪、外径千分尺、V形块、百分表、表面粗糙度对照样板等。03一、实施要求气缸缸体零件加工精度的分析实施过程①准确使用各类检测量具②检验气缸缸体各外圆的表面粗糙度③检验零件的尺寸精度、形状精度、位置精度要求031、气缸缸体形状精度、尺寸精度和位置精度检测气缸缸体零件加工精度的分析实施步骤1）形状精度检测将被测气缸缸体放在铸铁平台上，靠近固定V形块，用百分表测量被测轴同一截面内，取最大直径与最小直径之差的50%作为该截面的圆度误差。按上述方法，分别测量五个不同截面，取五个截面的圆度误差中的最大值作为该被测轴的圆度误差；取各截面内测得的所有读数中的最大与最小读数值差值的一半作为该被测轴的圆柱度误差。2)尺寸精度检测气缸缸体长度尺寸精度测量可采用0-150mm游标卡尺，外圆尺寸精度采用外径干分尺进行测量，内孔尺寸精度采用内径千分尺进行测量。3)位置精度检测032、气缸缸体零件质量分析气缸缸体零件加工精度的分析实施步骤通过对气缸缸体零件检测，对其加工质量按以下几个方面进行分析1)列出气缸缸体零件产生的各种质量问题；2)分析产生废品的原因；3）有针对性地提出解决这些质量问题的方法和对策。03气缸缸体零件加工精度的分析考核评价：序号评分项目评分标准分值检测结果得分1准确使用各类检测工具正确使用检具10

2尺寸精度的检测每个2分20

3形状精度的检测每个5分20

4位置精度的检测每个5分20

5质量缺陷的分析

10

03气缸缸体零件加工精度的分析项目拓展项目训练1：1．套筒加工方法有哪些？2．套筒检测量具有哪些？3．尺寸链基本组成要素有哪些？03气缸缸体零件加工精度的分析项目拓展项目训练2：4第四部分项目实施04任务引入齿轮零件工艺规程的编制箱体的结构复杂，形式多样，其主要加工面为孔和平面。因此，应主要围绕这些加工面和具体结构的特点来制订工艺过程。项目以机床主轴箱加工为例。按照箱体类零件加工要求，了解产品主轴箱工艺的基本内容，并分析零件图纸确定零件的具体加工要求。选用适用的各类加工设备与检测工具，拟定工艺路线，完成主轴箱零件工艺规程的制定。04实施过程齿轮图纸04实施要求（1）3人一组，以组为单位，读懂部件的图纸，识别关键要求；（2）以组为单位，讨论齿轮零件的工艺过程；（3）每组汇报，完成齿轮零件的工艺流程图。

04实施步骤分析要求：所示齿轮主要由齿轮齿表面、内圆和键表面组成，其中精度要求较高的表面有两处；Ф192.87H11外圆一处，齿表面粗糙度为0.8um；Ф35H7内圆一处，表面粗糙度为1.6um，两端径向跳动0.01um、圆柱度0.01um。其加工的关键表面见图2-26，形位精度要求分别是：1）齿轮内圆面Ф35H7的线性公关0.025mm、圆柱度公差为0.01mm；2）两端面与Ф35H7的轴线径向跳动公差为0.01mm。3）齿轮表面粗糙度0.8um04实施过程齿轮图纸04实施过程加工基准及设备名称结果车削、内磨削加工基准

滚齿、磨齿加工基准

线切割加工基准

加工装备（1）车削加工设备采用通用机床；滚齿加工主要采用数控滚齿机；磨齿加工主要采用数控磨齿机；线切割加工主要采用中走丝与慢走丝；（2）夹具主要采用液压三爪软卡盘装夹、心轴；（3）刀具采用具外圆车、内孔车刀、切槽刀、滚齿刀等；（4）量具采用游标卡尺、外径千分尺、内径千分尺等。04实施过程加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/μm加工方案Ф192外圆IT116.3粗车、精车Ф35内圆IT71.6钻、车→磨轮齿精密级0.8滚齿、磨齿04实施过程工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装备10热处理齿轮材料正火处理；

20下料下料Ø180*45；

30车精车、调头精车内孔、端面、外圆至工序图纸要求，外圆接平；

40滚齿低台阶面和内孔定位，粗、精滚齿到工序尺寸；滚齿芯轴50倒角齿顶修倒角C0.8；

60清洗将齿轮清洗干净，准备热处理；

70热处理齿面渗碳淬火处理，成品有效硬化层深度0.5-0.6mm，齿面硬度HRC57+4,齿芯部硬度HRC35-40，淬火后对齿部进行喷丸处理；

80平磨基准面朝下安放，贴平吸信，磨平面至工序尺寸；

90内磨找正已磨固定明天齿轮节圆，磨内孔；

100磨齿以已加工内孔和端面定位装夹，磨齿；磨齿芯轴110探伤磁粉控伤无裂纹；

120线切割已磨端面朝下装夹，贴平，找正内孔径跳动允差≤0.01mm；

130清洗将产品清洗干净；

140终检按照产品图纸进行产品检验；

150入库产品涂油、入库；5第五部分项目拓展05零件结构工艺性及毛坯选择项目训练1：1．齿轮齿加工方法有哪些？2．齿轮齿加工刀具有哪些？05零件结构工艺性及毛坯选择项目训练2：编写齿轮轴加工工艺，并分析工艺过程谢

谢

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项目3箱体类零件加工工艺的设计与实施

知识点3.1箱体类零件概述二一知识点3.2箱体类零件加工工艺知识点3.3箱体类零件常用加工设备四三知识点3.4箱体类零件加工质量分析五项目实施1第一部分箱体类零件概述251箱体类零件概述0101箱体类零件概述几种常见的箱体零件简图

箱体类是机器或部件的基础零件，一般起支撑、容纳、零件定位等作用。它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的空间位置，并按照特定的传动关系协调地传递运动或动力。01箱体类零件概述箱体类零件结构形式多种多样，零件内、外结构复杂，常由薄壁围成不同的空腔，箱体上还常有支承孔、凸台、放油孔、安装底板、肋板、销孔、螺纹孔和螺栓孔等结构。箱体类零件加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的平面和孔系，也有许多精度要求较低的紧固孔。一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%~20%。蜗轮减速器箱体01箱体类零件概述

箱体类零件技术要求：1）平面加工精度包括平面的形状精度与相互位置精度。箱体的主要平面作为装配基准，并且一般是加工时的定位基准，要求具备较高的平面度。通常规定底面和导向面必须平直和相互垂直，一般箱体主要平面的平面度在0.03～0.1mm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。01箱体类零件概述

箱体类零件技术要求：2）孔径精度孔径精度包括孔的尺寸精度与几何形状精度，误差将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，其余支承孔为IT6～IT7，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的1/2。01箱体类零件概述

箱体类零件技术要求：3)孔与孔的位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否则，不仅装配有困难，也会使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.05～0.12mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取0.04～0.1mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.01～0.04mm。01箱体类零件概述

箱体类零件技术要求：4)孔与平面的位置精度孔和平面的位置精度主要规定主要孔和箱体安装基面的平行度，支承孔与主要平面的平行度公差一般为0.05～0.1mm。5)表面粗糙度重要孔和主要平面的表面粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度。一般箱体装配基准面和定位基准面Ra值0.8～3.2μm，其他平面Ra值1.6～12.5μm。重要支承孔Ra值0.4～0.8μm，其余支承孔Ra值0.8～3.2μm。01箱体类零件概述箱体零件材料常选灰铸铁,常用的牌号有HT200～HT400。灰铸铁具有较好的耐磨性、铸造性和可切削性,而且吸振性好,成本又低。某些简易箱体为了缩短毛坯制造的周期而采用钢板焊接结构。非铸铁材料例：飞机发动箱体采用铝镁合金，摩托车曲轴箱采用铝合金01铸件毛胚单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量大。大批生产常用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50、成批生产直径大于30的孔，铸出毛坯孔。箱体类零件概述2第二部分箱体类零件加工工艺02箱体类零件加工工艺箱体类零件的加工方法

箱体零件：平面和孔的加工平面的加工方法：车削、铣削、刨削、拉削、磨削、刮研、研磨、抛光、超精加工等。轴孔加工方法：镗、钻、扩、铰、精细镗、珩磨、研磨等。当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。

02箱体类零件加工工艺铣削加工铣削生产率高于刨削，在中批以上生产中多用铣削加工平面，当加工尺寸较大的箱体平面时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，箱体平面铣削加工见图3-3。这样既能保证平面间的相互位置精度、同时又提高了生产率。铣削加工的Ra值可达0.05μm。箱体平面铣削示意图02箱体类零件加工工艺铣削加工按铣刀的切削方式不同可分为周铣与端铣。周铣和端铣还可同时进行。周铣常用的刀具是圆柱铣刀，端铣常用的刀具是端铣刀，同时进行端铣和周铣的铣刀有立铣刀和三面刃铣刀等。02箱体类零件加工工艺刨削常用作平面的粗加工和半精加工，但在加工较大平面时，生产效率低，主要适用于单件小批生产。而在龙门刨床上可以利用几个刀架，在一次装夹中可以同时进行或依次完成若干个表面的加工，从而能经济地保证这些表面间相互位置精度要求。另外，精刨还可以代替刮削，精刨后的Ra值可达1.6μm，平面度可达0.002mm/m。刨削加工刨削加工示意图02箱体类零件加工工艺磨削加工磨削加工示意图平面磨削的加工质量比刨削、铣削都高。磨削表面的Ra值可达0.012μm。生产批量较大时，箱体的主要平面常用磨削来精加工。为了提高生产率和保证平面间的相互位置精度，还可以采用组合磨削来精加工平面。02箱体类零件加工工艺平行孔系的加工平行孔系的轴线要互相平行且孔距也有精度要求。⒈找正法⑴划线找正法——加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线，然后按划线一一进行加工。1—心轴

2—镗床主轴

3—块规

4—塞尺

5—镗床工作台用心轴和块规找正（第一工位和第二工位）02箱体类零件加工工艺(2)镗模加工孔系02箱体类零件加工工艺将孔系所有孔距尺寸及其公差换算成直角坐标系中的坐标尺寸及公差，按换算后的坐标尺寸，调整机床镗削加工。采用坐标法加工孔系时,要特别注意选择基准孔和镗孔顺序,否则,坐标尺寸累积误差会影响孔心距精度。(3)坐标法加工孔系02箱体类零件加工工艺同轴孔系的加工利用已加工孔导向调头镗孔时工件的校正02箱体类零件加工工艺找正法加工交叉孔系交叉孔系的加工精基准的选择①用装配基准定位消除基准不重合误差，箱口朝上，更换导向套、安装调整刀具、测量孔径尺寸、观察加工情况等都很方便。

加工箱体内部隔板上的孔时，设置刀杆的导向支承，使用活动结构的吊架镗模刚度较差，精度不高，且操作费事。适合生产批量不大或无中间孔壁的简单箱体02箱体类零件加工工艺②“一面两孔”定位基准统一，一次装夹，可加工除定位面以外的五个平面和孔系；夹具结构简单，装卸工件方便，定位可靠；适合大批量生产，组合机床和自动线上加工箱体02箱体类零件加工工艺273粗基准的选择①重要孔余量均匀②旋转零件与箱内壁间隙足够③保持必要外形尺寸④定位夹紧可靠。—般选择主轴轴承孔和一个与其相距较远的轴承孔作为粗基准。主轴孔为粗基准时的装夹方式单件、中小批——毛坯精度较低，划线找正法安装工件大批量——专用夹具定位，工件安装迅速，生产率高02箱体类零件加工工艺2741,3,4支承5支架9挡销8操纵手柄6轴7支承柱10可调支承2辅助支承11夹紧块选主轴承孔毛坯面和距主轴孔较远的Ⅰ轴孔作粗基准。保证主轴孔加工余量均匀，还可保证箱体内壁与各装配件间有足够的间隙。02箱体类零件加工工艺275工序集中大批大量生产中，箱体类零件的加工广泛采用组合机床、专用机床或数控机床等其他高效机床来使工序集中。这样可以有效地提高生产率，减少机床数目和占地面积，同时有利于保证各表面之间的相互位置精度。合理安排热处理普通精度箱体零件毛坯铸造后人工时效处理、粗加工前进行。高精度箱体或形状特复杂箱体，通常粗加工后还要安排一次人工时效处理。02箱体类零件加工工艺3第三部分箱体类零件常用加工设备

卧式升降台铣床1—床柱；2—悬梁；3—刀杆；4—悬梁支架；

5—工作台；6—床鞍；7—升降台；8—底座铣床立式升降台铣床1—立铣头；2—主轴；3—工作台

4—床鞍；5—升降台03箱体类零件常用加工设备双轴圆形工作台铣床1—床身；2—滑座；3—工作台；

4—立柱；5—主轴箱03箱体类零件常用加工设备龙门铣床

1—工作台；2，4，8，9—铣头；3—横梁；

5，7—立柱；6—顶梁；10—床身

铣床铣床的工艺范围03箱体类零件常用加工设备刨床龙门刨床1，5，6．8—刀架；2—横梁；3，7—立柱；4—顶梁；9—工作台；10—床身牛头刨床1—床身；2—滑枕；3—刀架；

4—工作台；5—横梁插床1—床鞍；2—溜板；3—圆工作台；4—滑枕；5—分度装置03箱体类零件常用加工设备平面磨床03箱体类零件常用加工设备卧式铣镗床1—床身；2—下滑座；3—上滑座；4—后支架；5—后立柱；6—工作台；

7—镗轴；8—平旋盘；9—径向刀架；10—前立柱；11—主轴箱镗床03箱体类零件常用加工设备镗床卧式铣镗床的工艺范围03箱体类零件常用加工设备

立式单柱坐标镗床立式双柱坐标镗床1—床身；2—工作台；3—主轴箱；1—床身；2—工作台；3—横梁4，7—立柱4—立柱；5—床鞍5—顶梁；6—主轴箱镗床03箱体类零件常用加工设备台式钻床立式钻床

1—底座；2—工作台；3—主轴箱；4—立柱；5—方柄钻床摇臂钻床1—底座；2—立柱；3—摇臂；4—主轴箱；5—工作台03箱体类零件常用加工设备钻床钻床的几种典型加工表面03箱体类零件常用加工设备组合机床双面夏合单工位组合机床的组成1—立柱底座；2—立柱；3—动力箱；4—多轴箱；5—夹具03箱体类零件常用加工设备4第四部分箱体零件加工质量分析

表面粗糙度值，一般采用与标准样块比较或目测评定，还可用专用测量仪检测。外观检查只需根据工艺规程检查完工情况及加工表面有无缺陷即可。孔的尺寸精度一般采用塞规检验，也可用内径千分尺和内径千分表等进行检验；若精度要求很高时，也可用气动量仪检验。平面的直线度可用平尺和塞尺检验，也可用水平仪与桥板检验；平面的平面度可用水平仪与桥板检验或标准平板涂色检验。箱体类零件的检验04箱体类零件的加工质量分析箱体零件孔系位置精度及孔距精度的检验用检验棒与检验套检验同轴度用检验棒及百分表检验同轴度偏差04箱体类零件的加工质量分析

孔距的检验

04箱体类零件的加工质量分析孔平行度的检验

04箱体类零件的加工质量分析

孔轴线与端面垂直度的检验

04箱体类零件的加工质量分析5第五部分任务解读05减速器箱体零件加工工艺过程的设计减速器箱体零件加工工艺过程的设计减速器箱体零件加工工艺过程的设计

箱体的结构复杂，形式多样，其主要加工面为孔和平面。因此，应主要围绕这些加工面和具体结构的特点来制订工艺过程。项目以减速器箱体中的箱座加工为例。按照箱体类零件加工要求，了解产品减速箱体工艺的基本内容，并分析零件图纸确定零件的具体加工要求。选用适用的各类加工设备与检测工具，拟定工艺路线，完成减速器箱座零件工艺规程的制定。任务引入0505减速器箱体零件加工工艺过程的设计图纸05减速器箱体零件加工工艺过程的设计图纸05减速器箱体零件加工工艺过程的设计实施要求（1）3人一组，以组为单位，读懂部件的图纸，识别关键要求；（2）以组为单位，讨论减速器箱座零件的工艺过程；（3）每组汇报，完成减速器箱座零件的工艺流程图。05减速器箱体零件加工工艺过程的设计工艺过程工序号工序名称工序内容10毛坯铸造铸造箱盖毛胚，清砂20热处理人工时效处理30钳划各平面加工线40粗铣粗铣上箱结合面、安装面50钻钻上箱结合面螺栓孔60粗铣粗铣窥视孔面70精铣精铣窥视孔面至图样要求80钻钻窥视孔面90攻丝窥视孔面螺孔攻丝100锪平锪平螺栓孔至图样要求110精铣精铣安装面、结合面至图样要求120检查按图样要求检查工序工序名称工序内容10毛坯铸造

20热处理进行人工时效处理30