3.典型零件的工艺规程解析

工序 工种
工序内容 25254 mm
加工简图
设备
切割机
1 下料
2
车端面，钻中 心孔，粗车3个 台阶，各外圆 直径均留余量 粗 2.5 mm。 车 调头，车端面 保证总250mm, 钻中心孔，粗 车2个台阶， 各外圆均留余 量2.5 mm。 热 调质HB240260

车床

3
4
钳 修研两端中心孔 工
3.材料及热处理工艺的选择 要求不高的轴，可选用普通碳素结构钢Q235A、 Q255A、Q275A等，不需热处理。 一般要求的轴，可选用优质碳素结构钢35、45、50 等，并根据其受力条件条件进行不同的热处理(如正火、 调质、淬火等)，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 重要的轴，可选用合金结构钢40cr、轴承钢GCrl5、 弹簧钢65Mn等，进行调质和表面淬火处理，具有较高的 综合力学性能。
3. 材料及毛坯的选择 盘套类零件材料依使用要求不同可选择钢、铸铁、 青铜或黄铜。 毛坯的选择与其材料、结构、尺寸等因素有关。 孔径 20mm时，可直接选用热轧或冷拉棒料，也可 用实心铸件； 孔径 20mm时，采用无缝钢管或带孔的铸件、锻件 。大批量生产时，还可用冷挤压或粉末冶金等先进工艺 制造。 4. 机械加工工艺特点 (1) 定位基准的选择 一般选用外圆作为粗基准，选用孔作为精基准。也 可采用孔与外圆反复互相作为精基准。
“一夹一顶”装夹长轴
精加工时，采用两顶 尖定位，能较好地保证其 位置精度的要求。
(2)工艺过程分析 预备加工：包括校直、切断、端面加工和钻中心孔等。 粗车工序：粗车直径不同的外圆、端面、切槽等。 精车工序：精车外圆、端面、倒角及螺纹等。 其他工序：如铣键槽、铣花键、钻孔等。 热处理工序：按工艺需要可在粗车或半精车工序后安排。 磨削工序：若加工面的尺寸精度高，表面粗糙度值较小， 以及淬火后的工件，可用磨削加工。
该轴大部分为回转表面，应以车削为主；轴承安装 面的尺寸精度较高，Ra值小，需通过磨削达到；由于主 轴属于小批生产，所以左边花键采用铣削加工。
加工路径:
粗车–调质–半精车–铣削–磨削
(2) 定位基准的选择 因该轴的两个配合表面对A–B轴心线均有径向圆跳 动要求，故应以A–B轴心线作为定位精基准。 (3) 选择毛坯的类型 轴类零件的毛坯通常选用热轧(冷轧)圆钢或锻件。 台钻主轴材料为40Cr，各外圆直径相差不大，可直接选 用25的热轧圆钢 。 (4) 拟定工艺过程 该零件的工艺过程卡片见下表。
§7–5 典型零件加工工艺过程分析
一、轴类零件的加工工艺 1.轴的功能与结构特点
轴类零件是机 器中的主要零件之 一，它的主要功能 是支撑传动零件( 齿轮、带轮、离合 器等)和传递扭矩。 齿轮轴的结构 见图。
孔 端面 倒角 齿形 砂轮 外圆 越程槽
键槽 退刀槽 螺纹
2.轴的技术要求
尺寸精度: 一般为IT6IT9； 表面粗糙度：Ra=6.30.4μm。 形状精度: 主要有圆度、圆柱度等； 位置精度：主要有同轴度，垂直度，对称度等。
4.毛坯的选择 直径较小的轴或尺寸相近的阶梯轴，可直接切割圆 钢作为毛坯。
直径较大的轴或尺寸差异大的阶梯轴，以及力学 性能要求较高的轴，应采用锻件作为毛坯。 对于某些大型的、结构复杂的异形轴，可采用球 墨铸铁作为毛坯。 5.机械加工工艺特点 (1) 定位基准的选择 粗加工时，以外圆表面定位。
三爪卡盘装夹短轴
举例
齿轮是机械传动中的重要零件。由于齿轮传动的效 率高、传动比准确，在高速和重载下齿轮传动体积小， 所以应用广泛。 1. 台钻齿轮的结构和技术要求 尺寸精度: IT7 表面粗糙度: Ra1.6um 位置精度: 圆跳动0.02mm 2．工艺分析 选择适宜的加工方法 (粗车–半精车–滚齿)来达到。 通过精车时“一刀活”来保 证。
Байду номын сангаас
孔 倒角 外圆 端面
皮带轮
退刀槽
导向套
盘类零件的结构特点是: 长度小于直径，主要表面 为同轴度要求较高的内外回转面，端面上的孔或槽较多 ，端面与轴线要垂直。 套类零件的结构特点是: 长度大于直径，主要表面 为同轴度要求较高的内外回转面，壁厚较薄易变形，端 面与轴线要垂直。 2. 盘、套的技术要求 尺寸精度: 一般为IT7IT9； 表面粗糙度：Ra=6.30.4μm。 形状精度: 主要有圆度、圆柱度等； 位置精度：主要有同轴度，垂直度，园跳动等。
(2)保证各表面位置精度的方法 ① 一次装夹中完成内外表面及端面的全部加工(一刀活)；
② 精加工时采用芯轴装夹车外圆或端面；
（注意: 安装芯轴前，孔必需经过精加工。）
③ 主要加工面内外圆面互为基准反复加工。
(3)防止套类零件变形的工艺施措 ① 粗、精加工分开，使粗加工时产生的变形在精加工时 得到纠正；减小切削力、切削热的影响； ② 减小夹紧力影响，径向改轴向夹紧，增大夹紧面积； ③ 用增大主偏角和采用内外表面同时加工的方法，减小 切削力、切削热的影响； 热处理安排在精加工前，适当放大精加工余量。 课堂练习: 生产200件导向套，材料 ZQSn6-6-3。试分析导向套的 结构和技术要求，拟定其加 工工艺规程。
举例
1．台钻主轴的结构和技术要求
(1) 结构: 由花键, 外圆, 轴肩, 倒角, 螺纹, 圆锥等组成。
(2) 技术要求:
尺寸精度: IT6 表面粗糙度: Ra0.8um
依靠选择适宜的加工方法 (粗车–半精车–磨削)来保证。
位置精度: 圆跳动0.015mm —— 磨削时采用两顶尖装夹 即可保证。 2．工艺分析 (1) 主要表面的加工方法
专用 磨床
5
半精车圆锥面、 螺纹及20圆柱 面至尺寸；倒角 4个；轴承安装 半 面留0.3mm。 精 调头，半精车 车 12圆柱面至尺 寸；倒角3个； 轴承安装面留 磨量0.3mm； 铣 削 铣花键至图纸 尺寸。

车 床

6
铣 床
7
磨 削
轴承安装面磨 削至尺寸。 按图纸验收。
磨 床

8 检验
二、盘套类零件的加工工艺 1. 盘、套的功能与结构特点 盘套类零件在机械中应用很多，其功用在不同的工 作条件下表现不同。如起传递动力作用各类齿轮、皮带 轮等，起支撑或导向作用的各类轴承套、导套等。