机械制造基础项目一 套类零件的加工制作
套类零件加工
套类零件加⼯套类零件加⼯任务⼀套类零件加⼯的基本知识⼀、任务要求掌握在不同⽣产类型、不同精度要求的⽣产中，套类零件加⼯⼯艺过程拟定的⽅法和步骤，基本能够编制中等复杂程度套类零件的⼯艺规程。
⼆、教学⽬标1．了解套类零件的功⽤及基本特点2．了解套类零件的技术要求3．初步了解套类零件的材料以及套类零件的⽑坯三、任务分析1．套类零件的功⽤及基本特点套类零件是机械加⼯中经常碰到的⼀类零件，其应⽤范围很⼴。
套类零件通常起⽀承和导向作⽤。
套类零件结构上有共同的特点：零件的主要表⾯为同轴度要求较⾼的内外回转⾯；零件的壁厚较薄易变形；长径⽐L/D>１等。
下图是常见的套类零件。
2．套类零件的技术要求套类零件的加⼯⼀般需要考虑尺⼨精度、⼏何形状精度、相互位置精度、表⾯粗糙度等⼏个⽅⾯的技术要求。
（1）尺⼨精度：内孔是套类零件起⽀承作⽤或导向作⽤的最主要表⾯，它通常与运动着的轴、⼑具或活塞等相配合。
内孔直径的尺⼨精度⼀般为IT7，精密轴套有时取IT6，油缸由于与其相配合的活塞上有密封圈，要求较低，⼀般取IT9。
外圆表⾯⼀般是套类零件本⾝的⽀承⾯，常以过盈配合或过渡配合同箱体或机架上的孔连接。
外径的尺⼨精度通常为IT6～IT7。
也有⼀些套类零件外圆表⾯不需加⼯。
（2）⼏何形状精度：内孔的形状精度，应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的1／2—1／3，甚⾄更严。
对于长的套件除了圆度要求外，还应注意孔的圆柱度。
外圆表⾯的形状精度控制在外径公差以内。
（3）相互位置精度：当内孔的最终加⼯是在装配后进⾏时，套类零件本⾝的内外圆之间的同轴度要求较低；如最终加⼯是在装配前完成则要求较⾼，⼀般为0.01～0.05mm。
当套类零件的外圆表⾯不需加⼯时，内外圆之间的同轴度要求很低。
套孔轴线与端⾯的垂直度精度，当套件端⾯在⼯作中承受载荷或不承受载荷但加⼯中是作为定位基准⾯时，其要求较⾼，⼀般为0.01～0.05mm。
（4）表⾯粗糙度：为保证套类零件的功⽤和提⾼其耐磨性，内孔表⾯粗糙度Ra值为2.5—0.16µm，有的要求更⾼达Ra0.04µm。
套筒类零件加工工艺处理与分析
套筒类零件加工工艺处理与分析在对套筒类零件的加工中，较难保证的是其形位精度，本文以轴承套为例，详细分析与总结了保证套筒類零件精度的方法。
标签：套筒类零件；工艺分析；精度无论零件是用普通机床加工还是用数控机床加工，对零件进行工艺分析都是加工中必不可少的环节，虽然用数控机床可利用程序自动加工零件，但无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工零件进行工艺分析和设计，才能编出合理高效的加工程序。
如果工艺设计不合理，就会造成一些不必要的浪费和损失。
在车床上加工套筒类零件比加工轴类零件难度大，主要原因就时套筒类零件的工艺较难处理。
1 套筒类零件概述1.1 套筒类零件的功用与特点1.2.3 内外圆的同轴度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内。
1.2.4 端面与孔轴线的垂直度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内（如图1中左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm）。
2 主要工艺问题套筒零件主要加工表面是孔、外圆和端面。
加工时定位基准为外圆或孔。
其主要工艺问题是保证相互位置精度和防止变形。
2.1 保证位置精度的三种方法要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常根据零件的尺寸大小采用下列工艺方案：2.1.1 对于尺寸较小套筒零件的加工2.1.2 对于尺寸较大的套筒零件，零件加工分几次安装进行①先终加工孔，再以孔为定位基准加工外圆。
零件以内孔定位时，可采用心轴安装（圆柱心轴、可胀式心轴）；当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴安装。
由于使用的夹具结构简单，而且制造和安装误差较小，因此可保证较高的相互位置精度，在套筒类零件加工中应用较多。
此方法较常用。
②先终加工外圆，然后以外圆表面为定位基准终加工孔。
零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；该方法工件装夹迅速可靠，但一般卡盘安装误差较大，使得加工后工件的相互位置精度较低。
如果欲使同轴度误差较小，则须采用定心精度较高的夹具，如弹性膜片卡盘，液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。
《套筒零件的加工》PPT课件
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对于普通精度的套筒，如果需径向夹紧时，也尽可 能使径向夹紧力均匀，使用过渡套或弹簧套夹紧工 件。或者作出工艺凸台及工艺螺纹，以减少夹紧变 形。
3）减少热处理变形的影响，将热处理安排在粗精 加工阶段之间或安排在下料之后，机加工之前，使 热处理产生的变形在后续的加工中逐步予以消除。
表4-2为图4-4小套零件的工艺过程（材料45钢、 小批量生产、全部倒角1×45º、淬火处理 HRC45~50）
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应以毛坯的一端的外圆与另一端的内孔为粗基准， 采用“一夹、一顶”的方法加工孔口处的外圆与联 接螺纹；再以加工过的外圆与联接螺纹为基准采用 “一联接、一托的方法加工内孔。
由于液缸体为薄壁深孔套,钢材的淬透性好,调质可 按排在下料后,并对全长弯曲度提出限制,弯曲度允 差小于2.5mm。滚压加工前按排低温回火,以改善 工件材料的加工性能,保证加工精度。为防腐耐磨, 缸体内孔加工完毕后,表面镀铬并抛光。
3 粗、精车 软卡爪夹一端，大头顶尖顶另一端， 车床 车Φ82mm外圆到Φ88mm及 Φ88mm×1.5工艺螺纹（工艺用）； 搭中心架托Φ88mm处，车端面及倒角；
三爪卡盘夹一端，大头顶尖顶另一端， 调头车Φ82mm外圆到Φ84mm；搭中 心架托Φ88mm处，车另一端面及倒角 取总长1686mm。
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一．长套筒零件的加工分析
液压系统中的油缸体如图4-2所示，是比较典型的 长套筒零件，一般结构简单，薄壁容易变形，加 工面比较少，加工方法变化不多。
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1.油缸体零件的技术要求
主要的加工表面为内孔及两端口内外表面。内孔 作为油缸零件导向表面，要求有较高的尺寸精度 及较低的表面粗糙度，对形状精度要求更严。内 孔Φ70作为活塞运动的导向元件，尺寸精度为 IT11，不算太高，但表面粗糙度为Ra0.4μm，要 求较严，圆柱度要求在1685mm内为0.04mm， 有较大的加工难度，两端口处通常与支承件相配 合有较高的位置精度要求，两孔口端面对轴线的 垂直度为Φ0.04mm。材料为中碳钢无缝钢管， 生产批量为小批。
机械制造技术基础箱体类零件的加工
尾部
后导部
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2.拉孔的工艺特点：
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图 拉刀拉孔过程
拉孔与其他孔加工方法比较，具有以下特点：
① 生产率高；
② 加工范围广；
③ 加工精度高，表面粗糙度低；
④ 拉床结构简单； ⑤ 拉刀寿命长。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.拉床
拉床按用途可分为内拉床及外拉床，按机床布局可分为卧式和 立式。其中，以卧式内拉床应用最为普遍。如图所示为卧式内 拉床的外形结构。
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三、铣 削
图3-1 铣削加工
铣削的主切削运 动是刀具的旋转运动， 工件本身不动，而是 装夹在机床的工作台 上完成进给运动。
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铣削加工
铣削的典型加工方法 28
铣削加工
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万能卧式升降台铣床
立式升降台铣床
铣床
龙门铣床
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3.铣刀的类型及应用 （1）圆柱铣刀 （2）面铣刀 （3）立铣刀 （4）三面刃铣刀
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图 固定模板式钻模 45
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箱体加工例子
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单元一 概述
1．箱体零件的功用与结构特点
几种 箱体 的结 构简 图
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2．箱体零件的主要技术要求
变速箱壳体
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2．箱体零件的主要技术要求
（1）箱体上的孔大都是轴承支承孔，加工质量 要求较高 箱体的装配基准面和加工中的定位基准面应有较 高的平面度和较小的表面粗糙度值要求。
各支承孔与装配基准面之间应有一定的尺寸精度 和平行度，与端面应有一定的垂直度
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内圆磨削
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普通内圆磨床
它主要由床身、工作台、头架、砂轮架和滑鞍等组成。
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单元三 平面加工
套筒类零件加工——机械工程技术作业
作业二：套筒类零件加工学院：电气与控制工程学院班级：自动化08-7班学号： XXXXXXXX姓名: X X X套筒类零件加工一、工作任务按工艺完成图2-1所示套筒类零件加工。
二、任务分析套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件，是机械加工中常见的一种零件，在各类机器中应用很广，主要起支承或导向作用。
套筒类零件的结构与尺寸随其用途不同而异，但其结构一般都具有以下特点：外圆直径 d一般小于其长度L，通常L/d<5；内孔与外圆直径之差较小，故壁薄易变形较小；内外圆回转面的同轴度要求较高。
任务一：孔加工刀具与机床1、钻床（1）应用：钻床是用钻头在工件上加工孔的机床。
通常用于加工尺寸较小，精度要求不太高的孔。
可完成钻孔，扩孔，铰孔及攻螺纹等工作。
（2）运动分析：工件固定，刀具作旋转主运动，同时沿轴向作进给运动。
（3）钻床的主参数：最大钻孔直径（4）分类：a.立式钻床：适用于中小工件的单件，小批量生产b.摇臂钻床：适用于加工一些大而重的工件上的孔（工件不动，移动主轴）c.台式钻床：小型钻床，常安装在台桌上，用来加工直径<12mm 的孔。
d.深孔钻床及其他钻床（5）.钻削特点：刀具刚性差，排屑困难，切削热不易排出。
2、镗床（1）应用：镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。
通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔。
如箱体上的孔，还可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。
（2）镗削特点:刀具结构简单,通用性达,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工，镗孔质量取决于机床精度.（3）运动分析：主运动为镗刀的旋转运动，进给运动为镗刀或工件的移动。
（4）分类：a.卧式镗床b.坐标镗床：是一种高精度的机床。
主要特点：具有坐标位置的精密测量装置。
c.金刚镗床：一种高速精密镗床。
主要特点：vc很高，ap和f 很小，加工精度可达IT5--IT6.Ra达0.63--0.08μm3、孔加工刀具一类是从实体材料种加工出孔的刀具，如：麻花钻，扁钻，中心钻和深孔钻等。
轴套类零件的加工及编程讲解
目录 1前言 ...................................................................................................... (1) 2轴套类零件的加工 .............................................................................. (2) 2.1主工件加工................................................................................................... (2) 2.1.1零件图工艺分析................................................................................ (2) 2.1.2加工工艺分析.................................................................................... (2) 2.2附件的加工................................................................................................... (3) 2.2.1零件图工艺分析................................................................................ (3) 2.2.2加工工艺分析.................................................................................... (3) 2.3确定装夹方法............................................................................................... (3) 2.4确定加工路线及进给路线........................................................................... (4) 2.5切削用量的合量选用................................................................................... (4) 2.6确定定位基准............................................................................................... (4) 2.6.1选择定位基准.................................................................................... (5) 2.7刀具的选择................................................................................................... (6) 2.7.2刀具几何参数的合理选择................................................................ (7) 2.7.3确定本次加工所用刀具.................................................................... (7) 2.8 确定走刀顺序及走刀路线.......................................................................... (8) 2.9 轴类技术要求.............................................................................................. (9) 3程序的编写 ........................................................................................ (10) 3.1编程技巧..................................................................................................... (10) 3.1.1编程方法.......................................................................................... (11) 3.1.2 编程步骤......................................................................................... (11) 3.2加工程序..................................................................................................... (11) 3.2.1工件左端.......................................................................................... (11) 3.2.2工件右端.......................................................................................... (13) 3.2.3附件加工程序.................................................................................. (14) 结论........................................................................................................ (16) 致谢........................................................................................................ (17) 参考文献 ............................................................................................... (18) 西安工业大学继续教育学院毕业（设计）论文 1前言 科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。他不仅能够提高品质质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件，但是采用这种自动和高效率的设备需要很大的初期投资，以及较长的生产周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的经济效益。 随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%--80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。而通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于进一步提高生产率和保证质量。特别是由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床或者借助画线和样板用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产率受到极大影响。 为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能够适应产品频繁变化的“柔性”自动化机床。数控机床才得已产生和发展。 数控技术是数字控制（Numerical Control）技术的简称。它采用数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生各种规定的运动和动作。利用数控技术可以把生产过程用某中语言编写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。采用数控技术的控制系统称为数控系统（Numerical Control System）。根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。 安装有数控系统的机床称为数控机床。它是数控系统与机床本体的结合体。数控车床是数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。除此之外还有数控线切割机床和数控加工中心等。数控机床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。数控机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能，更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。 西安工业大学继续教育学院毕业（设计）论文 2轴套类零件的加工
机械加工工艺与工装夹具 5.4套筒类零件的加工(教案)
《机械加工工艺及工装夹具》课程教案授课对象：章节： 5.4套筒类零件的加工授课人：子项目名称5.4套筒类零件的加工任务描述使学生认识套筒类零件的结构特性与应用，明确套筒类零件材料的选用、工艺结构的分析、加工方法的选用，让学生学会编制零件工艺卡片学时[典型零件的加工]授课班级：时间：课程单元教学教案一、教案头二、教学内容1.概述通过教学单元的学习，要求学生认识套筒类零件的分类与结构工艺性，使学生了解常用套筒类的功能与应用，分析套筒类零件设计中应考虑那些因素，套筒类零件切削加工结构的合理性，分析套筒类零件的工艺过程。
通过套筒类零件的加工案例分析，使学生对套筒类零件切削加工的工艺性有了全面的了解。
再次通过套筒类零件的案例，分析数控加工对套筒体零件结构的工艺性考虑，对套筒类进行了数控加工与编程．2.预备知识（1）箱体类零件的结构基本内容的认知；3.教学步骤（1）课程引入（资讯）①通过套筒类零件的结构让学生了解套筒类零件结构工艺性包括哪些基本内容，从而引入套筒类零件在切削加工过程中结构工艺性是否合理的讨论，需要对产品切削加工工艺性进行设计。
（2）讲授新知（内容）①教师讲解套筒类零件结构工艺性包括哪些内容；（3）教学巩固与训练（反馈与训练）①选用几种不同产品的图片让学生分析套筒类零件结构工艺性；（4）教学提升与训练（内容、反馈与训练）①教师讲解套筒类零件切削加工结构特点与应用；②通过图片的展示让学生选出套筒类零件结构性不合理的地方（5）教学延伸（内容）①教师讲解套筒类零件数控加工与编程；（6）课程总结，5S整理①课程总结，将本次课程内容进行回顾；②布置作业，进一步检验教学效果；二1、套筒类零件的分类常见的套筒零件a)、b) 滑动轴承c) 钻套d) 轴承衬套e) 气缸套f) 液压缸二1、套筒类零件的特性2.套筒类零件的技术要求（1）内孔的技术要求内孔是套筒零件起支承和导向作用最主要的表面，通常与运动着的轴、刀具或活塞相配合。
机械制造技术基础课程设计套筒类零件孔加工说明书[1]
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：钻床夹具姓名：乐凯锋专业：机械制造及其自动化班级：20091052班学号：2009105228指导教师：张明松2012年1 月2 日至2012 年1月12 日目录一、夹具发展概况 (1)二、工件分析 (3)三、定位方案的确定方案一 (3)方案二 (4)方案三 (4)四、夹具装置设计 (4)五、定位误差的分析 (5)六、工艺规程设计 (6)七、加工过程卡和工序卡 (10)致谢 (14)参考文献 (15)一、夹具发展概况夹具最早出现在18世纪后期。
随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。
1．机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。
现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。
然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。
特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。
2．现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。
（1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。
目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。
项目一绘制轴套类零件图
项目一 绘制轴套类零件图
相关知识 四、轴上键槽及轴的工艺结构
1.轴上键槽 轴上键槽的加工方法如下图所
示。 轴上键槽的加工方法
项目一 绘制轴套类零件图
相关知识 四、轴上键槽及轴的工艺结构 2.轴的工艺结构 (1)倒角 为了便于装配和操作安全，常将轴和孔的端部 加工成倒角。 倒角的结构及尺寸标注
项目一 绘制轴套类零件图
5. 几何公差的一般标注规则 (2)带有基准字母的基准符号应放置的位置 ①当基准要素是轮廓线或表面时，基准符号应置 于要素的外轮廓线或其延长线上，与尺寸线明显 地错开。基准三角形也可放置在该轮廓面引出线 的水平线上。 知识拓展 基准要素为轮廓线或表面
项目一 绘制轴套类零件图
项目一 绘制轴套类零件图
四、锥度 锥度是指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比，圆台锥度就 是两个底圆直径只差圆台高度之比。 知识拓展 锥度及其符号
项目一 绘制轴套类零件图
五、识读轴套类零件图 知识拓展 1. 读标题栏，浏览全图 2. 分析视图表达方案，想象零件形状 3. 分析尺寸 4. 分析技术要求
2 UNDERWORK 添加标题
项目一 绘制轴套类零件图
相关知识 机器和部件都是有零 件组合而成的。 虚拟 转子油泵的泵轴
项目一 绘制轴套类零件图
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二、轴套类零件的视图选择
1.主视图的选择应考虑以下两个原则： (1)零件的放置位置 ①零件的加工位置 常用的轴套类零件的主体一般都是由几段同轴回转体组成，其表面多在 车床和磨床上加工，为了加工时看图方便，选择零件主视图时，要符合零件的 加工位置。 ②零件的工作位置 有些零件的加工比较复杂，需要在各种不同的机床上加工，而加工时的 装夹位置又各不相同，这是主视图就应按零件在机器中的工作位置画出。 (2)投射方向 零件图主视图要尽可能多地反映零件的形状和位置特征。
机械制造技术基础10典型零件加工
6.1.1 概述
3．表面粗糙度 支承轴颈的表面粗糙度Ra值常为0.63～0.16μm，配合轴颈 的表面粗糙度Ra值常为2.5～0.63μm。 （三）轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 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 和不同的热处理方法，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 一般轴类零件常用45钢，经过调质可得到较好的切削性 能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，重要 表面经局部淬火后再回火，表面硬度可达45～52HRC。对 于中等精度而转速较高的轴类零件可选用40Cr等合金结构 钢。对于在高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用 20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAlA中 碳合金渗氮钢。
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6.1.1 概述
2．轴类零件的毛坯 轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结 构复杂的轴（如曲轴），在质量允许时才采用铸件。由于 毛坯经过锻造后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布， 可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度，所以除光轴、直径 相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷拉棒料外，一般比 较重要的轴大都采用锻件。 3．轴类零件的热处理 轴的性能除与所选钢材种类有关外，还与热处理方法有关。 轴的锻造毛坯在机械加工之前，均需进行正火或退火处理， 使钢材的晶粒细化（或球化），以消除锻造后的残余应力， 降低毛坯硬度，改善切削加工性能。
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6.1.2 主轴加工过程分析
3．工序顺序的安排 （1）加工阶段的划分 由于主轴是多阶梯带通孔的零件， 切除大量的金属后会引起残余应力重新分布而变形，因此 在安排工序时，应将粗、精加工分开。先完成各表面的粗 加工，再完成各表面的半精加工与精加工，主要表面的精 加工放在最后进行。 （2）外圆表面的加工顺序 应先加工大直径外圆，然后加 工小直径外圆，以免一开始就降低了工件的刚度。 （3）深孔加工工序的安排 该工序安排时应注意两点。第 一，钻孔应安排在调质之后进行；第二，深孔加工应安排 在外圆粗车或半精车之后，以便有一个较精确的轴颈作定 位基准（搭中心架用），保证孔与外圆轴心线的同轴度，的装夹 1．用外圆表面装夹 当工件的长径比（L／d）不大时，可用工件外圆表面装夹， 并传递扭矩。通常使用的夹具是三爪自定心卡盘。三爪卡盘 能自动定心，装卸工件快，但由于夹具的制造和装夹误差， 其定心精度约为0.05～0.10mm左右。
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图1-1 减速器支承套三维实体图
【项目概述】 本项目将完成ZDH80型减速器支承套的加 工制作。减速器支承套是常见的定位、支承或导向零件,如 图1-1所示。通过对该零件的加工制作,把车削加工基础知识 融入其中,学生应掌握车外圆、车端面以及车内孔的基本方 法。通过学习对典型零件的制作,学生应掌握铁碳合金的成 分和组织结构、碳素钢的性能和用途、(W)、钼 (Mo)、钒(V)、 铌(Nb)和α铁(α-Fe)等
铝(Al)、铜 (Cu)、镍(Ni)、
铅(Pb)和γ铁(γ-Fe)等
镁(Mg)、锌 (Zn)、铍 (Be)、镉(Cd) 和α-钛(α-Ti)
等
(二)金属的实际晶体结构 1.金属的多晶体结构 内部原子排列方向(称为晶格位向)完全一致的晶体称为单晶体。在金相显微镜下观察 金属材料时,常看到金属是由许多小晶体组成的,如图1-5所示。由许多小晶体组成的晶 体称为多晶体,如图1-6所示。多晶体材料内部以晶界分开、晶格排列方向基本相同的 小晶体,称为晶粒。
图1-3 晶体原子排列示意图
2.晶格与晶胞 通过X射线对晶体的结构进行描述,可以测得晶体中原子的排列规律。为了便于分析,可 将原子看成一个点,将各原子中心用假想线条连接起来,形成一个空间格子。这种描述 原子在晶体中规律排列方式的空间格子称为结晶格子,简称晶格(图1-4a)。晶格中直线 交 点 称 为 结 点 , 晶 格 中 能 代 表 原 子 排 列 规 律 的 基 本 几 何 单 元 称 为 晶 胞 ( 图 1-4b) 。
步骤二——制订计划 1.编制材料和加工所用工具、设备的清单 1)机床。 2)刀具。 3)量具。 4)其他工具。 2.制订工作计划 确定小组成员的任务,制订任务分配表,注意分工协作。 3.制订加工工艺路线 要求在教师的指导下,学生讨论后拟订加工工艺路线。
步骤三——知识学习
一、铁碳合金
铁碳合金是现代工业中应用最广泛的金属材料。碳钢和铸铁都是铁碳合金,了解和掌握 铁碳合金相图,对于钢铁材料的研究和使用、各种冷热加工工艺的制订等都具有重要的 指导意义。金属材料是非常重要的工程材料,不同的金属材料具有不同的力学性能,即 使是同一种金属材料,在不同的条件下,其力学性能也不同。金属力学性能的这种差异 是由其化学成分和组织结构所决定的。因此,要了解金属材料的特性,必须了解金属的 内部结构以及金属的结晶过程。
套类零件是机械中常见的一种零件,它的应用很广泛,如支承在旋转轴上的各种形式的 轴承、夹具上引导刀具的导向套、模具的导套、内燃机的气缸套以及液压缸等。由于 套类零件的功用不同,其结构和尺寸有很大的差异,但在结构上也有共同特点:套类零件 的主要表面为同轴度精度要求较高的内外旋转表面,内孔表面质量要求高,零件较薄且 容易变形,零件的长度一般大于直径且内孔贯通,在工作时应有轴与内孔配合。
零件表面质量的检测。要求按照加工工艺规程完成ZDH80 型减速器支承套的加工制作,为最后装配组合成完整的一套 减速器做准备。
【教学目标】
1.能力目标 通过对减速器支承套的加工制作,学生应能运用套类零件加工的相关知识,根据车工职 业规范,完成减速器支承套的车削加工,并初步具备操作车床完成套类零件加工的岗位 能力。
图1-4 晶格和晶胞示意图
名称
常见的金属晶格类型有三种:体心立
体心 立
方晶
方晶格、面心立方晶格和密排六方晶 格
格,见表1-1。金属晶格类型不同,其原
子排列的紧密程度也不同。面心立方
和密排六方晶格的原子密度大,体心
立方晶格的原子密度稍小。因此,金 面心
属晶格类型的改变将引起金属体积和
立 方晶
格
性能的变化。
(一)金属的晶体结构 1.晶体结构的基本知识 固体物质按原子聚集状态的不同分为晶体与非晶体。非晶体的原子是无规律杂乱地堆 积的,如松香、玻璃、沥青等。晶体的原子是按一定几何形状做有规律排列的(图1-3),如 金刚石、石墨、纯金属及合金等。晶体有固定的熔点,各向异性,即其性能随方向的不 同而不同。非晶体没有固定的熔点,各向同性。
图1-2 套筒
2.套类零件的加工技术要求 1)尺寸。套筒外圆直径为ϕ33mm,孔径为ϕ23mm,长为40mm。 2)表面粗糙度。左端面表面粗糙度Ra值为6.3μm,外圆表面粗糙度Ra值为6.3μm,其余表面 的表面粗糙度Ra值为3.2μm。倒角为C1。 3)其他技术要求。未注尺寸公差为GB/T 1804—m,即图样上未注公差的线性尺寸均按 中等级加工和检验。
密排 六
方晶 格
表 1-1 常见的金属晶格类型 示意图
原子 排列
晶 胞是 一个 立方 体,在 立方 体的 八个 顶角 和立 方体 的中 心各 有一 个原
子 晶
胞是 一个 立方 体,在 立方 体的 八个 顶角 和立 方体 的六 个面 的中 心各 有一 个原
子 晶
胞是 一个 六棱 柱体, 在六 棱柱 体的 各个 顶角 和上
2.知识目标 1)认识碳素钢的性能及用途。 2)了解金属切削加工的基本规律。 3)了解车刀几何角度的定义,车刀的材料、结构、类型及选用。 4)掌握车刀几何角度的选择方法。 5)了解车床、车削加工的特点,掌握套筒在车床上的装夹方法。 6)掌握游标卡尺、内径百分表的使用方法。
步骤一——项目分析 如图1-1所示,该套筒零件的结构简单,由端面和内、外圆面组成,零件的壁厚较小,两端面 与孔轴线垂直,孔与外圆轴线有同轴度要求。 1.套类零件的材料 由图1-2可知,该零件选用的材料为Q235,是普通碳素结构钢,大量用于建筑和工程机构, 用以制作钢筋或建造厂房的房架、桥梁、高压输电铁塔、车辆及船舶等,也大量用于 对性能要求不太高的机械零件。
图1-5 工业纯铁的显微组织
图1-6 金属多晶体结构示意图
多晶体材料中相邻晶粒的界面称为晶界。在多晶体中,虽然每个晶粒和单晶体一样具 有各向异性,但一块金属含有大量彼此位向不同的晶粒,不同方向的金属性能取许多晶 粒性能的平均值,故一般金属(多晶体)表现为各向同性。实际使用的金属,受原子热运 动、结晶和加工等的影响,晶体中某些区域的原子规律排列受到破坏,这种区域称为晶 体缺陷。晶体缺陷按几何形状分为点缺陷、线缺陷和面缺陷,晶体缺陷对金属的性能 和内部结构的转变都有很大的影响。通常,晶体缺陷产生的晶格畸变使金属的强度、 硬度有所提高。