8典型零件的加工（课件）- 《机械加工技术》同步教学（北京理工·2009）

第八章 典型零件的加工 第一节 套类零件的加工工艺分析 第二节 轴类零件的加工工艺分析 第三节 圆柱齿轮零件的加工工艺分析 第四节 箱体零件的加工工艺分析 第一节 套类零件的加工工艺分析 图8-1所示的轴承套是套类零件中使用较多、结构较为典型的一种套筒类零件，现以它为例介绍一般套类零件的加工工艺过程。套筒类零件是机械中常见的一种零件，大多起支撑或导向作用，其内、外表面的形状精度和位置精度要求较高。在加工前应对套类零件的结构特点、技术要求、定位基准和防止加工变形等方面进行分析，确定合理的加工工艺，保证工件的加工质量。本节主要阐述套类零件的加工工艺过程。本课题中该轴承套材料为 HT200 ,批量生产。 一、套类零件的结构及技术要求 图8-1所示的轴承套主要起支承和导向作用。 下一页 返回 第一节 套类零件的加工工艺分析 1.结构 图8- 1所示轴承套的主要结构要素有内外圆柱面、端面、外沟槽等，该轴承套属短轴套类零件。套类零件一般由孔、外圆、端面和沟槽组成。套类零件大多起支承或导向作用，如夹具中的导向套、发动机的气缸套等，轴承套零件工作时，主要承受径向载荷和轴向载荷。由于功用的不同，零件的结构和尺寸有着很大的差别，但它们共同的特点是:主要工作表面为内、外圆表面，形状精度和位置精度要求较高，表面粗糙度值较小，孔壁较薄且易变形，零件的长度一般大于孔的直径。 上一页 下一页 返回 第一节 套类零件的加工工艺分析 2.技术要求 图8-1所示轴承套中，Φ44±0. 015 mm外圆主要与轴承座内孔相配合，它的尺寸精度为IT7 ,表面粗糙度Ra值为1. 6um;内孔Φ 30H7主要与传动轴相配合，它的尺寸精度为IT7 ,表面粗糙度Ra值为1. 6 um;两端端面的表面粗糙度Ra值为1. 6um;外圆Φ 44±0. 015 mm对Φ 30H7孔的同轴度公差为0. 02 mm，可保证轴承在传动中的平稳性;轴承套的左端面还规定了对Φ 30 H7孔轴线的垂直度公差为0. 02 mm 。 二、选择套类零件的材料及毛坯 图8- 1所示轴承套的材料为铸铁。该套的形状简单，精度要求中等，但内孔尺寸较大，故毛坯选用外径为Φ 70 mm铸铁棒料，4件合一。 上一页 下一页 返回 第一节 套类零件的加工工艺分析 套类零件一般用钢、铸铁、青铜、黄铜等材料制成，材料的选择主要取决于工作条件。套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关，常采用型材、锻件或铸件。毛坯内孔直径小于Φ 20 mm者，大多选用棒料;孔径较大、长度较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。 三、套类零件的加工工艺分析 1.防止套类零件变形的工艺措施 图8- 1所示的轴承套是一种比较常见的套类零件。套类零件一般都存在孔壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。套类零件在加工过程中，往往由于夹紧力、切削力和切削热等诸多因素的影响而引起变形，致使加工精度降低，因此在分析套类零件的变形时，可以从引起变形的因素开始分析，针对产生变形的原因，采取有效措施。具体分析方法见表8-1。 上一页 下一页 返回 第一节 套类零件的加工工艺分析 2.保证相互位置精度的工艺措施 图8- 1所示的轴承套，如何保证相互位置精度是该零件加工的主要工艺问题之一，可以从定位基准和装夹方法选择等方面采取措施。由于轴承套毛坯采用4件合一的方式加工，因此用外圆和中心孔定位，以加工轴的方法来粗加工和半精加工轴承套的外圆。切断打孔后，以外圆定位，粗、精加工内孔。精加工时，以内孔为定位基准，采用心轴装夹方式来精加工外圆和端面，如图8 -5 ( a)所示。 采用这种方法装夹，能较好地保证内孔与外圆的同轴度和端面对孔轴线的垂直度。 上一页 下一页 返回 第一节 套类零件的加工工艺分析 由于套类零件的主要技术要求是内外圆的同轴度，因此选择定位基准和装夹方法时，也应考虑在一次装夹中尽可能地完成各主要表面的加工(俗称“一刀下”)，图8- 1所示的轴承套的同轴度也可以用此方法保证，这样不仅可以获得较高的位置精度，还使加工十分方便，如图8 -5 ( b )所示。 四、套类零件的加工工艺过程 表8 -2为轴承套的加工工艺过程。粗车外圆时，可采取4件合一的方法来提高生产率。 上一页 返回 第二节 轴类零件的加工工艺分析 图8 -6所示的传动轴是轴类零件中使用最多、结构最为典型的一种阶梯轴。轴类零件是机械设备中最主要和最基本的典型零件，主要用于支承传动件和传递扭矩，保证安装在轴上的零件的回转精度。在加工前应对轴类零件的结构、功能、技术要求、毛坯的选择、定位基准和热处理要求等进行分析，确定其合理的加工工艺，最终达到有关的技术要求。本节以阶梯轴加工为例，阐述轴类零件的加工工艺过程。本节中该轴为小批