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機械制造技術基礎,箱體類零件/齒輪 加工工藝制定,2,3,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-概述,,箱體零件的功用和結構特點 功用 結構特點,1) 結構復雜，壁薄且不均勻； 2) 加工部位多，加工難度大。,將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來實現(xiàn)規(guī)定的運動。,4,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-概述,,5,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術要求,,孔徑精度 影響回轉精度，引起噪聲、振動、徑向跳動，影響壽命。 1) 孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會使軸承與孔配合不良 (松、緊、不圓)； 2) 主軸孔尺寸精度為IT6級，其余孔為IT6～IT7級,6,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術要求,,箱孔與孔的位置精度 引起軸安裝歪斜，致使主軸徑向跳動和軸向竄動，加劇軸承磨損。 1) 同一軸線上各孔的同軸度誤差； 2) 孔端面對軸線垂直度誤差。,7,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術要求,孔和平面的位置精度 主要是規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度。 主要平面的精度 影響主軸箱與床身的連接剛度。 1) 規(guī)定底面和導向面必須平直和垂直； 2) 平面度、垂直度公差等級為5級。,8,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術要求,表面粗糙度 影響連接面的配合性質或接觸剛度 1) 主軸孔 ，其它各縱向孔 ，孔的端面； 2) 裝配和定位基準面 ，其它平面則為。,9,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術要求,箱體的材料及毛坯 1) 材料一般選HT200～400；灰鑄鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性均比較好； 2) 毛坯為鑄件；毛坯余量視生產批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應退火。,10,基本孔 可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等。 通孔工藝性最好；深孔、階梯孔、相貫通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應盡量避免。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,11,同軸孔 同一軸線方向孔徑向一個方向遞減； 鏜孔時鏜桿可從一端伸入，逐個加工或同時加工同一軸線上的幾個孔； 應避免中間隔壁上的孔徑大于外壁上的孔徑。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,12,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,裝配基面 為便于加工、裝配和檢驗，尺寸應盡可能大，形狀應盡可能簡單。 凸臺 應盡可能在同一平面上。,13,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,緊固孔和螺孔 尺寸和規(guī)格應盡可能一致。 肋板、肋條、圓角等 保證箱體的動剛度和抗振性。,14,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,CA6140車床主軸箱小批量生產的工藝過程,15,,,,,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,CA6140車床主軸箱小批量生產的工藝過程,16,,,,,,CA6140車床主軸箱大批量生產的工藝過程,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,17,,,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結構的工藝性,18,不同批量箱體生產的共性 加工順序：先面后孔 提供基準的需要； 切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工； 使孔加工余量均勻； 保護刀具，有利于對刀、調整。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-加工工藝過程分析,19,加工階段粗、精分開 精加工夾緊力可小一點，粗加工后將工件松開點，可使彈性變形得到恢復。 工序間安排時效 1) 消除內應力，減少變形，保證精度穩(wěn)定； 2) 鑄造后安排人工時效 3) 精度高的箱體有時粗加工之后還需要人工時效。 一般都用箱體上的重要孔作粗基準。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-加工工藝過程分析,20,不同批量箱體生產的特殊性 粗基準的選擇 1) 中小批量生產時，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾； 2) 大批大量生產時，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝； 精基準的選擇 1) 單件小批量用裝配基準作定位基準； 2) 大批大量生產采用一面雙孔作定位基準。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-加工工藝過程分析,21,所用設備依批量不同而異 1) 單件小批量生產使用通用設備； 2) 大批量生產廣泛使用組合加工機床，如：多軸龍門銑床、組合磨床、多工位組合機床、專用鏜床等。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-加工工藝過程分析,22,刨、銑、磨 刨削：刀具簡單、調整方便、通用性好； 銑削：多刀同時加工，可保證平面間的相互位置精度，生產效率高，適用于中批量以上的生產； 磨削：比刨削、銑削的質量都高，適用于大批量生產；為提高效率和相互位置精度，常用組合磨削。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體平面加工方法,23,孔系——箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合。 孔系分類：平行孔系、同軸孔系、交叉孔系。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體孔系加工方法,24,平行孔系——軸線互相平行，且孔距也有精度要求的一系列孔。 找正法 鏜模法 坐標法,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體平行孔系加工方法,工人在通用機床上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置的加工方法。 劃線找正法——加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線——進行加工。 心軸和塊規(guī)找正法——將心軸插入有關軸孔內 (或直接利用鏜床主軸)，然后根據孔和定位基準的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來校正各軸位置。 樣板找正法——利用精度很高的樣板確定孔的加工位置。 定心套找正法——先劃線加工好螺釘孔，然后裝上形狀精度高而且光潔的定心套。,1) 利用鏜模夾具加工孔系：工件裝在鏜模上，鏜桿支承在鏜模的導套里； 2) 孔距精度可達±0.05mm； 3) 適用于中、大批量生產。,1) 適用于普通臥式鏜床、坐標鏜床或數(shù)控鏜銑床等設備 2) 孔距精度主要取決于坐標測量裝置精度 3) 關鍵在于基準孔和鏜孔順序的選擇 4) 適用于小批量生產,25,同軸孔系的加工 成批生產采用鏜模加工； 單件小批量依靠以下方法： 利用已加工孔作支承導向 利用鏜床后立柱上的導向套支承鏜桿 采用調頭鏜,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體平行孔系加工方法,26,交叉孔系的加工 關鍵在于控制孔的垂直度； 主要靠機床工作臺上的90°對準裝置； 常用設備為坐標鏜床； 換位時接觸的松緊程度對位置精度都很關鍵；有時需借助百分表找正。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體平行孔系加工方法,27,單件小批量生產箱體，通常用普通機床；產品加工質量主要取決于機床精度和操作者的技術熟練程度；并且工序分散，占用設備多，生產周期長，生產效率低，成本高。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體零件的高效自動化加工,28,現(xiàn)代化技術采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自動換刀數(shù)控鏜銑床；不僅生產效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設備利用率高。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體零件的高效自動化加工,29,箱體大量生產中，還廣泛采用由組合機床與輸送裝置組成的自動線進行加工；提高生產效率，降低成本，減輕勞動強度，穩(wěn)定產品質量，降低對工人技術水平的要求。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體零件的高效自動化加工,30,齒輪應用廣泛。常見的有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸桿蝸輪等。其中以漸開線圓柱齒輪應用最廣。 圓柱齒輪中，齒向平行于軸線的稱直齒輪；齒向呈螺旋線形狀的稱斜齒輪。其齒廓曲線通常采用漸開線。,二、齒輪的加工工藝 1、概述,31,二、齒輪的加工工藝 1、概述-齒輪類型,32,二、齒輪的加工工藝 1、概述-齒輪加工要求,33,為了適應機械產品不同的需要，我國將漸開線圓柱齒輪分為12個精度等級(GBl0095-88)，精度由高至低依次為1?12級。在一般機械中，以7、8級的齒輪應用最廣。,二、齒輪的加工工藝 2、齒輪加工精度,34,二、齒輪的加工工藝 2、齒輪加工精度,齒輪各表面的粗糙度Ra的推薦值 （μm）,35,二、齒輪的加工工藝 3、齒輪加工方法,分為成形法(銑齒和拉齒)和展成法(滾齒、插齒、剃齒、珩齒和磨齒等)兩大類。 (1)對8級精度以下的調質齒輪:滾齒或插齒 (2)對8級精度以下的淬火齒輪:滾（或插）齒→齒端加工→熱處理→修正內孔→磨齒 (3)對6～7級精度的齒輪:滾齒（或插齒） →齒端加工→剃齒→表面淬火→修正基準→珩齒,或滾齒（或插齒）→齒端加工→滲碳淬火→修正基準→磨齒。 (4) 對5級以上的高精度齒輪，一般應取磨齒方案。,36,二、齒輪的加工工藝 4、成型法介紹-銑齒,銑齒通常是利用成型刀具（如齒輪銑刀）以及分度盤來進行加工。 通過銑削加工的齒輪通常精度不高，這是由于分度盤的精度不高導致的。銑齒適用于加工單件小批量低精度的齒輪。 通常銑齒成本較低，生產率較低。,37,二、齒輪的加工工藝 4、成型法介紹-銑齒,齒坯安裝在銑床的分度頭上，銑刀旋轉作主運動，工作臺帶動齒坯作直線進給運動。每銑完一個齒槽后，工件退回，進行分度，再銑下一個齒槽。重復進行上述過程，直至銑出全部齒面為止。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-插齒,插齒加工是用插齒刀在插齒機上加工齒輪的，它是按一對圓柱齒輪的嚙合原理進行的。一個是工件，另一個是刀具（插齒刀采用高速鋼制造），在刀具上磨出前角和后角度，工件和刀具之間按傳動比做純滾動旋轉，插齒刀同時再做上下往復運動，可在工件上插出齒輪來。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-插齒,插齒過程中：插齒刀與工件之間必須維持嚴格的嚙合關系，這種運動稱為分齒運動。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法-插齒機,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-插齒,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-滾齒,滾刀形狀類似蝸桿，其加工過程與蝸桿蝸輪的嚙合過程相似。為了形成切削刃和容屑槽，滾刀在垂直螺旋線方向等分地開出若干刀槽，并經過鏟背、淬火和前、后刀面的刃磨，其刃形又近似于齒條齒形。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-滾齒,滾齒時，每個齒形都是由滾刀在旋轉中依次對齒坯切削的若干條切削刃包絡而成的。當滾刀與齒坯進行強制嚙合運動時，就在齒坯上切出了漸開線齒形。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法介紹-滾齒,二、齒輪的加工工藝 6、齒輪加工工藝規(guī)程制定,坯材,鋸斷,車削,,,,,半成品檢驗,,拉齒,,滾齒,,,毛邊處理,鉆銑,,刮齒,,刨齒,,,,,,,高周波,,滲碳,,,,油淬,,,校正,噴砂,,毛邊處理,,嚙合,,內研,,,外研,,平研,,齒研,,成品檢驗,,清洗,,包裝,,入庫,,二、齒輪的加工工藝 小結,熟悉箱體類零件的加工工藝及其工藝規(guī)程制定要點； 了解齒輪加工工藝及其工藝規(guī)程,