CH3 典型零件加工与加工方法

3.2.2 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析
序 号 1 2 3 4 工序内容及要求 锻造 正火 粗车各部，均留余量1.5mm 外圆、端面 转塔车床 C616 精车各部，内孔至锥孔塞规刻线外露6～8mm， 外圆、内孔、端面 其余达图样要求 滚齿 5 6 7 8 9 10 11 12 13 内孔、B端面 内孔、B端面 外圆、B端面 内孔、B端面 齿面、B端面 内孔、B端面 定位基准 设 备
第3章 典型零件加工与加工方法
3.2 圆柱齿轮加工
3.2.2 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析
Fw 0.10mm 0.022mm Ra 80.840.14 fi 2.5μm F 0.036mm W 0.022mm 0.19
第3章 典型零件加工与加工方法
3.2 圆柱齿轮加工
第3章 典型零件加工与加工方法
3.1 轴类零件加工
3.1.1 概述
轴类零件应根据不同工作条件和使用要求选用不同的材料和不 同的热处理，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
一般轴类零件的材料常用45号钢。对于中等精度而转速较高的 轴，可选用40Cr等合金结构钢。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn可制造 较高精度的轴。对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用 20CrMnTi、20Mn2B等低碳合金钢或38CrMoAl中碳合金渗氮钢。。 轴类零件最常用的毛坯有圆棒料和锻件，只有某些大型、结构 复杂的轴使用铸件。 轴的质量除与所选钢材种类有关外，还与毛坯形式及热处理有 关。凡精度要求较高的轴，常在粗加工后、淬火前安排调质处理。 轴类零件的最终热处理，一般包括局部淬火后回火、渗碳淬火、氮 化等。
精车各外圆并车槽 粗磨外圆二段
16
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3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
序 号 17 工序名称 粗磨Morse No.6锥孔 工序简图 加工设备 内圆磨床M2120
18 19
粗精铣花键 铣键槽 车大端内侧面及三段螺纹（配 螺母） 粗精磨各外圆及E、F两端面
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3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
5）主轴锥孔的磨削 主轴的前端锥孔是安装顶尖或定位心轴的定位基准，它的质量好 坏直接影响车床的质量，所以主轴锥孔磨削是轴加工的关键工序。 轴的锥孔磨削工序一般选支承轴颈作为定位基准。 单件小批生产时，可在一般磨床上进行加工。尾端夹持在四爪卡 盘上，前端用中心架支承在前锥附近的精密外圆上，经过严格校正后 方可进行加工。这种方法辅助时间长，生产效率低，质量不稳定。 成批生产大都采用专用夹具进行加工。
3.2.1 概述
齿轮材料是根据齿轮工作条件进行选择的。常用的材料有锻钢、铸钢和 铸铁，其中用锻钢制成的齿轮在各种机械中使用最多。此外，也有用有色金 属、非金属材料的夹布胶木、塑料、尼龙等制造齿轮的。 齿轮加工中根据不同的目的，一般安排如下两种热处理工序。 ① 毛坯热处理：齿坯粗加工前后安排正火或调质，目的是消除锻造及粗 加工引起的残余应力，改善材料的切削性能和提高综合机械性能。 ② 齿面热处理：齿形加工后，常要对齿面进行渗碳淬火、高频淬火、碳 氮共渗或氮化等热处理工序，目的是提高齿面的硬度及耐磨性。 齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。
第3章 典型零件加工与加工方法
3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
主轴的支承轴颈、配合轴颈、锥孔、前端圆锥面及端面、锁紧螺母的螺纹等 表面要求较高，是轴的主要加工表面。其中，支承轴颈本身的尺寸精度、几何形 状精度、相互位臵精度以及表面粗糙度要求更高，这是主轴加工中的主要矛盾。
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3.2 圆柱齿轮加工
3.2.1 概述
圆柱齿轮是由齿圈和轮体两部分构成的，在齿圈上切出直齿、斜齿等 齿形，而在轮体上有孔或带有轴。 轮体的结构形状直接影响齿轮加工工艺的制订。因此，齿轮可根据齿 轮轮体的结构形状来划分。
第3章 典型零件加工与加工方法
3.2 圆柱齿轮加工
第3章 典型零件加工与加工方法
3.2 圆柱齿轮加工
3.2.2 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析
齿轮加工的工艺路线是根据齿轮材质和热处理要求，齿轮结构及尺 寸大小、精度要求，生产批量和车间设备条件而定的。 通常主要工艺路线可归纳如下： 毛坯制造→毛坯热处理→齿坯加工→检验→齿形加工→齿端加工→ 齿面热处理→精基准修正→齿形精加工→检验
齿面
倒角 插键槽达图样要求 去毛刺 剃齿 热处理：齿面淬火后硬度达HRC50～55 磨内锥孔，磨至锥孔小端面 珩齿达图样要求 终结检验
Y38 倒角机 插床 Y5714 M220 Y5714
第3章 典型零件加工与加工方法
3.2 圆柱齿轮加工
3.2.2 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析
1）定位基准选择 齿轮加工的定位基准应尽可能与设计基准相一致，即要符合“基准重 合”原则以避免由于基准不重合而产生的误差，同时在齿轮加工整个过程 中（如滚、剃、珩等）应选用同一定位基准，以保持基准统一。 （1）连轴齿轮。连轴齿轮的齿坯、齿形加工与一般轴类零件加工相 似，对于直径小的连轴齿轮，一般可采用两端中心孔或锥体作为定位基准 ；对于直径大的轴齿轮，由于自重和切削力较大，两端中心孔不适宜作定 位基准，而是选用轴颈和一个端面（以端面跳动较小的端平面为宜）作为 定位基准。 （2）整体带孔齿轮（或装配式齿轮的齿圈）。若以齿坯内孔和端面 作为定位基准，则可采用专用心轴，这种方法定位精度高，生产率也高， 适用于成批生产。 如果以外圆和端面作为定位基准，则不需要心轴，但要求外圆的径向 跳动小。这种方法生产率低，故适用于单件小批生产。
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3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
序 号 1 2 3 4
工序名称 备料 精锻 热处理 铬头
工序简图
加工设备
立式精锻机 正火
5
铣端面和钻中心孔
专用机床
6
荒车
车各外圆面
卧式车床
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3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
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3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
3）热处理工序的安排 （1）毛坯热处理：主轴锻造后安排正火或退火。 （2）预备热处理：通常采用调质或正火处理，安排在粗加工后。 （3）最终热处理：包括局部淬火后回火、渗碳淬火和氮化等。最 终热处理视主轴材料而异，一般安排在精加工前进行。 （4）定性处理：对于精密主轴，在淬火后还要进行定性处理。定 性处理一般采用冰冷处理。 4）工序安排顺序 一般主轴加工工序的安排可归纳为：备料→锻造毛坯→正火→车 端面打中心孔→粗车→调质→半精车→精车→表面淬火→粗、精磨外 圆表面→磨内锥孔。但在具体安排工序时，还应注意以下几点。 （1）基准先行。 （2）深孔加工：应安排在调质以后进行。 （3）外圆表面的加工顺序：先加工大直径外圆，然后再加工小直 径外圆。 （4）次要表面加工顺序：次要表面的加工穿插在各个加工阶段。
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3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
在拟定主轴零件加工工艺过程时，应考虑下列共性问题。 1）加工阶段的划分 主轴加工通常以主要表面加工为主线，划分为三个阶段：粗加工阶 段，包括粗车各挡外圆、钻中心通孔等；半精加工阶段，包括半精车各 挡外圆及两端锥孔、精镗中心通孔等；精加工阶段，包括粗、精磨各挡 外圆或锥孔，其他次要表面适当穿插在各个阶段进行。各阶段的划分大 致以热处理为界。一般精度的主轴，精磨为最终工序。对于精密主轴， 还应有光整加工阶段。 2）定位基准的加工选择 轴类零件加工的定位基准，最常用的为两顶尖孔。采用两中心孔作 为定位基准，能最大限度地在一次安装中加工出多个外圆，且位臵精度 易于保证，又符合基准统一原则。 CA6140车床主轴属于空心主轴，在其加工过程中，作为定位基准 的中心孔将因钻出通孔而消失，因此必须交替使用中心孔和外圆表面作 为定位基面。为了在通孔加工以后还能使用中心孔作为定位基准，一般 都采用带中心孔的锥堵或锥套心轴
花键铣床YB6016 铣床X52 卧式车床 CA6140 万能外圆磨床M1432A
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3.1 轴类零件加工
3.1.2 CA6140车床主轴的加工工艺
序 号
22
工序名称
粗精磨圆锥面
工序简图
加工设备
专用组合磨床
23
精磨Morse No.6内锥孔
主轴锥孔磨床
24
检查
按图样技术要求项目检查
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3.2 圆柱齿轮加工
3.2.2 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析
2）齿坯加工 齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。齿坯内孔、端面或外圆经常 作为定位、测量和装配的基准，所以齿坯的精度对整个齿轮的精度有着 重要的影响。 齿坯加工的主要内容包括齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工（对 于轴类齿轮），以及齿圈外圆和端面的加工。轴类齿轮和套筒齿轮的齿 坯，加工过程和一般轴、套类零件基本相同，下面主要讨论盘类齿轮齿 坯的加工工艺方案。 齿坯的加工工艺方案主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型。 ① 大批大量生产的齿坯加工。大批大量加工中等尺寸齿轮齿坯时， 多采用“钻—拉—多刀车”的工艺方案。 ② 成批生产的齿坯加工。成批生产齿坯时，常采用“车—拉—车” 的工艺方案。 ③ 单件小批生产的齿坯加工。单件小批生产齿轮时，一般齿坯的孔、 端面及外圆的粗、精加工都在通用车床上经过两次装夹完成。
序 号 工序名称 车大端锥孔（配Morse No.6锥堵）；车前端圆 锥面及端面 工序简图 加工设备
12
卧式车床 C620 B
13
钻大端端面各孔