典型零件加工解析课件.ppt
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1、2022年11月17日0时24分 第1页机械制造工艺学机械制造工艺学机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定机械加工精度机械加工精度机械加工表面质量机械加工表面质量机床夹具设计原理机床夹具设计原理典型零件的加工典型零件的加工2022年11月17日0时24分 第2页机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定本章学习内容本章学习内容 基本概念基本概念工艺规程的作用及设计步骤工艺规程的作用及设计步骤零件工艺性的分析与毛坯的选择零件工艺性的分析与毛坯的选择定位基准的选择定位基准的选择工艺路线的拟定工艺路线的拟定加工余量的确定加工余量的确定工序尺寸及工差的确定工序尺寸及工差的确定时间定额与经济分析
2、时间定额与经济分析返回返回2022年11月17日0时24分 第3页机械加工精度机械加工精度影响加工误差的因素影响加工误差的因素加工前的误差加工前的误差加工中的误差加工中的误差加工后的误差加工后的误差加工误差的统计分析加工误差的统计分析提高加工精度的途径提高加工精度的途径返回返回2022年11月17日0时24分 第4页2022年11月17日0时24分 第5页2022年11月17日0时24分 第6页2022年11月17日0时24分 第7页 一、轴类零件加工 1轴类零件的作用、特点及分类轴类零件的作用 支撑传动零件;承受载荷;传递扭矩。2022年11月17日0时24分 第8页轴类零件的特点 长度大于
3、直径;加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等;有一定的回转精度。2022年11月17日0时24分 第9页轴类零件的分类 光滑轴;阶梯轴;空心轴;异形轴(曲轴、齿轮轴、偏心轴、十字轴、凸轮轴、花键轴)。2022年11月17日0时24分 第10页2022年11月17日0时24分 第11页2车床主轴的功用和结构特点及设计要求2022年11月17日0时24分 第12页主轴支承轴颈主轴支承轴颈工作表面空套齿轮轴颈螺纹2022年11月17日0时24分 第13页主轴支承轴颈的技术要求 支承轴颈是主轴的装配基准,其精度直接影响主轴的回转精度;主轴上各重要表面又以支承轴颈为设计基准,有严格的位置要求;
4、支承轴颈采用锥面(1:12)结构,接触率70%,可用来调整轴承间隙;支承轴颈圆度误差为0.005mm,径向跳动为0.005mm;2022年11月17日0时24分 第14页主轴工作表面(锥孔)的技术要求 用来安装顶尖或刀具锥柄的;是定心表面;对锥面的尺寸精度、形状精度、粗糙度、接触精度都要求高;轴心线应与支承轴颈同轴;锥孔对轴颈的径向圆跳动近轴端为0.005,离轴端300处为0.01,锥面接触率70%,粗糙度 ,硬度为HRC4850。mRa63.02022年11月17日0时24分 第15页主轴轴端外锥(短锥)的技术要求 用来安装卡盘或花盘的;也是定心表面;对锥面的尺寸精度、形状精度、粗糙度、接触
5、精度都要求高;轴心线应与支承轴颈同轴;对支承轴颈的径向圆跳动为0.008;端面圆跳动为0.008;粗糙度 ,硬度为HRC4550。mRa4.02022年11月17日0时24分 第16页空套齿轮轴颈的技术要求 影响传动的平稳性;可能导致噪声;有同轴度要求,对支承轴颈的径向圆跳动为0.010.015;尺寸精度要求为IT5IT6;2022年11月17日0时24分 第17页螺纹的技术要求 用来固定零件或调整轴承间隙;螺母的端面圆跳动(应0.05)会影响轴承的内环轴线倾斜;螺母与轴颈的同轴度误差0.025;螺纹精度为6h。2022年11月17日0时24分 第18页主轴各表面的表面层要求 要有较高的耐磨性
6、;要有适当的硬度(HRC45以上),以改善其装配工艺性和装配精度;表面粗糙度 。mRa2.08.02022年11月17日0时24分 第19页车床主轴的结构特点 既是阶梯轴,又是空心轴;是长径比小于12的刚性轴 不但传递旋转运动和扭矩,而且是工件或刀具回转精度的基础 主要加工表面有内外圆柱面、圆锥面,次要表面有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等 机械加工工艺主要是车削、磨削,其次是铣削和钻削2022年11月17日0时24分 第20页主轴结构的设计要求:1)合理的结构设计;2)足够的刚度;3)足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性 4)足够的抗疲劳强度 5)有具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量;202
7、2年11月17日0时24分 第21页3.主轴的机械加工工艺过程主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构;技术要求;生产批量;设备条件。主轴加工工艺过程 批量:大批;材料:45钢;毛坯:模锻件2022年11月17日0时24分 第22页工艺过程:分为三个阶段:粗加工:工序16 半精加工:工序713(7为预备)精加工:工序1426(14为预备)2022年11月17日0时24分 第23页2022年11月17日0时24分 第24页2022年11月17日0时24分 第25页2022年11月17日0时24分 第26页2022年11月17日0时24分 第27页2022年11月17日0时24分 第28页2022年
8、11月17日0时24分 第29页2022年11月17日0时24分 第30页2022年11月17日0时24分 第31页2022年11月17日0时24分 第32页 4.主轴加工工艺过程分析主轴毛坯的制造方法 自由锻件:小批量或单件生产;模锻件:大批量生产。2022年11月17日0时24分 第33页主轴的材料和热处理 热处理工序的安排 毛坯热处理:去锻造应力,细化晶粒;切削前正火(预备热处理):改善切削加工性能和机械-物理性能;去锻造应力;半精加工前调质:去应力,改善切削加工性能,提高综合机械性能;精加工前局部高频淬火:提高运动表面耐磨性;精加工后的定性处理:低温时效和水冷处理。2022年11月17
9、日0时24分 第34页加工阶段的划分 如前所述,分为三个阶段。鉴于主轴的技术要求高,毛坯为模锻件,加工余量大,精度高,故应分阶段加工;分粗、精加工阶段有利于去应力并可加入热处理;多次切削有利于消除复映误差;粗、精加工二阶段应间隔一定时间;粗、精加工二阶段应分粗、精加工机床进行,合理利用设备,保护机床。2022年11月17日0时24分 第35页定位基准的选择 基准重合原则、统一原则;互为基准原则;自为基准原则;注意零件的主要精度指标:同轴度、圆度、径向跳动;主轴的定位过程较复杂:有顶尖、锥堵、支承表面等作为定位基准。2022年11月17日0时24分 第36页加工顺序的安排和工序的确定 1)深孔的
10、加工 2)大、小直径的加工 3)花键和键槽的加工应安排在精车之后、粗磨之前。)螺纹的加工放在淬火的后的精加工。)检验工序应放在各加工阶段之后。必要还应探伤。2022年11月17日0时24分 第37页.主轴加工中的几个工艺问题锥堵和锥堵心轴的使用 锥堵和锥堵心轴的功用:空心轴加工通孔后,定位基准顶尖孔被破坏。通孔直径小时,可直接在孔口倒出一60锥面,代替中心孔;当通孔直径较大时,则要采用锥堵或锥堵心轴。2022年11月17日0时24分 第38页 设计锥堵和锥堵心轴时应注意的问题 1)一般不中途更换或拆装,以免增加安装误差 2)锥堵和锥堵心轴要求两个锥面同轴2022年11月17日0时24分 第39
11、页2022年11月17日0时24分 第40页顶尖孔的研磨 研磨的必要性 1)顶尖孔是定位基准,对精度和质量有直接影响 2)顶尖孔的深度:影响定位轴向位置,因而影响余量分布(批量生产时)3)两顶尖孔同轴度:影响同轴度、影响位置精度2022年11月17日0时24分 第41页 4)顶尖孔锥角和圆度误差:直接反映到工件的圆度上 5)热处理、切削力、重力等的影响,会损坏顶尖孔的精度 6)热处理后和磨削加工前,需要消除误差2022年11月17日0时24分 第42页 研磨方法 1)用铸铁顶尖研磨(车床或钻床);2)用油石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上,用金刚钻研磨;3)用硬质合金顶尖刮研。2022年11月17日
12、0时24分 第43页2022年11月17日0时24分 第44页外圆表面的车削加工 车削加工的工艺作用 1)粗加工:切除大部分余量;2)半精加工:修整预备热处理后的变形;3)精加工:使磨削前各表面具有一定的同轴度和合理的磨削余量;精加工螺纹及各端面等。2022年11月17日0时24分 第45页车削加工值得考虑的问题 1)生产效率;(1)单件、小批:普通车床 (2)成批生产:液压仿形车床 (3)大批量生产:液压仿形、多 刀半自动车床 2)工序精度(复映误差);3)劳动强度。2022年11月17日0时24分 第46页主轴深孔的加工 深孔加工的难点 1)刀具细长,刚性差,易振动,易引偏;2)排屑困难;
13、3)钻头散热条件差,冷却困难,易失去切削能力。2022年11月17日0时24分 第47页 采取措施 1)采用工件旋转、刀具进给的加工方法,使钻头自定中心;2)采用特殊结构的深孔钻;3)预先加工一导向孔,防止引偏;4)采用压力输送切削润滑液,既使冷却充分,又使切屑排出。2022年11月17日0时24分 第48页主轴锥孔的加工 主轴锥孔的作用及要求 1)主轴锥孔是安装顶尖的定位面;2)主轴支承轴颈及主轴前端短锥的同轴度要求较高。2022年11月17日0时24分 第49页 磨削主轴锥孔一般以支承轴颈作为定位基准,有三种安装方式:1)前支承装于中心架,后支承用卡盘装夹 2)前、后支承装于两个中心架,用
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