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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),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(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功用 結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻； 2) 加工部位多，加工難度大。,將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。,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(shù)要求,,孔徑精度 影響回轉(zhuǎn)精度，引起噪聲、振動(dòng)、徑向跳動(dòng)，影響壽命。 1) 孔的尺寸精度和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良 (松、緊、不圓)； 2) 主軸孔尺寸精度為IT6級(jí)，其余孔為IT6～I(xiàn)T7級(jí),6,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術(shù)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(dòng)和軸向竄動(dòng)，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(duì)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(shù)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(dǎo)向面必須平直和垂直； 2) 平面度、垂直度公差等級(jí)為5級(jí)。,8,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-技術(shù)要求,表面粗糙度 影響連接面的配合性質(zhì)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(zhǔn)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(shù)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(chǎn)批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應(yīng)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(yīng)盡量避免。,一、箱體類零件的加工工藝 1、箱體類零件-箱體結(jié)構(gòu)的工藝性,11,同軸孔 同一軸線方向孔徑向一個(gè)方向遞減； 鏜孔時(shí)鏜桿可從一端伸入，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同一軸線上的幾個(gè)孔； 應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的工藝性,裝配基面 為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，尺寸應(yīng)盡可能大，形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。 凸臺(tái) 應(yīng)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(jié)構(gòu)的工藝性,緊固孔和螺孔 尺寸和規(guī)格應(yīng)盡可能一致。 肋板、肋條、圓角等 保證箱體的動(dòng)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(jié)構(gòu)的工藝性,CA6140車床主軸箱小批量生產(chǎn)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(jié)構(gòu)的工藝性,CA6140車床主軸箱小批量生產(chǎn)的工藝過程,16,,,,,,CA6140車床主軸箱大批量生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的工藝性,18,不同批量箱體生產(chǎn)的共性 加工順序：先面后孔 提供基準(zhǔn)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(hù)刀具，有利于對(duì)刀、調(diào)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(diǎn)，粗加工后將工件松開點(diǎn)，可使彈性變形得到恢復(fù)。 工序間安排時(shí)效 1) 消除內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證精度穩(wěn)定； 2) 鑄造后安排人工時(shí)效 3) 精度高的箱體有時(shí)粗加工之后還需要人工時(shí)效。 一般都用箱體上的重要孔作粗基準(zhǔn)。,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(chǎn)的特殊性 粗基準(zhǔn)的選擇 1) 中小批量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾； 2) 大批大量生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝； 精基準(zhǔn)的選擇 1) 單件小批量用裝配基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)； 2) 大批大量生產(chǎn)采用一面雙孔作定位基準(zhǔn)。,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(shè)備依批量不同而異 1) 單件小批量生產(chǎn)使用通用設(shè)備； 2) 大批量生產(chǎn)廣泛使用組合加工機(jī)床，如：多軸龍門銑床、組合磨床、多工位組合機(jī)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(jiǎn)單、調(diào)整方便、通用性好； 銑削：多刀同時(shí)加工，可保證平面間的相互位置精度，生產(chǎn)效率高，適用于中批量以上的生產(chǎn)； 磨削：比刨削、銑削的質(zhì)量都高，適用于大批量生產(chǎn)；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(biāo)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(jī)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(jìn)行加工。 心軸和塊規(guī)找正法——將心軸插入有關(guān)軸孔內(nèi) (或直接利用鏜床主軸)，然后根據(jù)孔和定位基準(zhǔn)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(dǎo)套里； 2) 孔距精度可達(dá)±0.05mm； 3) 適用于中、大批量生產(chǎn)。,1) 適用于普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備 2) 孔距精度主要取決于坐標(biāo)測(cè)量裝置精度 3) 關(guān)鍵在于基準(zhǔn)孔和鏜孔順序的選擇 4) 適用于小批量生產(chǎn),25,同軸孔系的加工 成批生產(chǎn)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(dǎo)向 利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿 采用調(diào)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(guān)鍵在于控制孔的垂直度； 主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的90°對(duì)準(zhǔn)裝置； 常用設(shè)備為坐標(biāo)鏜床； 換位時(shí)接觸的松緊程度對(duì)位置精度都很關(guān)鍵；有時(shí)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(chǎn)箱體，通常用普通機(jī)床；產(chǎn)品加工質(zhì)量主要取決于機(jī)床精度和操作者的技術(shù)熟練程度；并且工序分散，占用設(shè)備多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)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(dòng)化加工,28,現(xiàn)代化技術(shù)采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床；不僅生產(chǎn)效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設(shè)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(dòng)化加工,29,箱體大量生產(chǎn)中，還廣泛采用由組合機(jī)床與輸送裝置組成的自動(dòng)線進(jìn)行加工；提高生產(chǎn)效率，降低成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低對(duì)工人技術(shù)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(dòng)化加工,30,齒輪應(yīng)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(yīng)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(yīng)機(jī)械產(chǎn)品不同的需要，我國(guó)將漸開線圓柱齒輪分為12個(gè)精度等級(jí)(GBl0095-88)，精度由高至低依次為1?12級(jí)。在一般機(jī)械中，以7、8級(jí)的齒輪應(yīng)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(duì)8級(jí)精度以下的調(diào)質(zhì)齒輪:滾齒或插齒 (2)對(duì)8級(jí)精度以下的淬火齒輪:滾（或插）齒→齒端加工→熱處理→修正內(nèi)孔→磨齒 (3)對(duì)6～7級(jí)精度的齒輪:滾齒（或插齒） →齒端加工→剃齒→表面淬火→修正基準(zhǔn)→珩齒,或滾齒（或插齒）→齒端加工→滲碳淬火→修正基準(zhǔn)→磨齒。 (4) 對(duì)5級(jí)以上的高精度齒輪，一般應(yīng)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(jìn)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(dǎo)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(chǎn)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(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)帶動(dòng)齒坯作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。每銑完一個(gè)齒槽后，工件退回，進(jìn)行分度，再銑下一個(gè)齒槽。重復(fù)進(jìn)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(jī)上加工齒輪的，它是按一對(duì)圓柱齒輪的嚙合原理進(jìn)行的。一個(gè)是工件，另一個(gè)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(dòng)比做純滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，插齒刀同時(shí)再做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(yán)格的嚙合關(guān)系，這種運(yùn)動(dòng)稱為分齒運(yùn)動(dòng)。,二、齒輪的加工工藝 5、展成法-插齒機(jī),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(jīng)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(shí)，每個(gè)齒形都是由滾刀在旋轉(zhuǎn)中依次對(duì)齒坯切削的若干條切削刃包絡(luò)而成的。當(dāng)滾刀與齒坯進(jìn)行強(qiáng)制嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yàn),,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(nèi)研,,,外研,,平研,,齒研,,成品檢驗(yàn),,清洗,,包裝,,入庫,,二、齒輪的加工工藝 小結(jié),熟悉箱體類零件的加工工藝及其工藝規(guī)程制定要點(diǎn)； 了解齒輪加工工藝及其工藝規(guī)程,