1、This template is the internal standard courseware template of the enterprise典型零件加工第一节第一节 轴类零件加工轴类零件加工一、概述一、概述（一）轴类零件的功用和结构特点（一）轴类零件的功用和结构特点（二）轴类零件的技术要求（二）轴类零件的技术要求1.1.尺寸精度尺寸精度2.2.形状精度形状精度3.3.位置精度位置精度4.4.表面粗糙度表面粗糙度（三）轴类零件的材料、毛坯及热处理（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的材料 2.轴类零件的毛坯轴类零件的毛坯 3.轴类零件的热处理轴类零件的热处理
2、（二）卧式车床主轴的加工工艺过程（二）卧式车床主轴的加工工艺过程二、轴类零件加工工艺过程与工艺分析二、轴类零件加工工艺过程与工艺分析（一）（一）主轴的技术条件分析主轴的技术条件分析（二）卧式车床主轴加工工艺过程分析（二）卧式车床主轴加工工艺过程分析1.定位基准的选择与转换定位基准的选择与转换锥堵应具有较高的精度；锥堵应具有较高的精度；在使用过程中，应尽量减少锥堵的装拆次数，以免增加安装误差。在使用过程中，应尽量减少锥堵的装拆次数，以免增加安装误差。锥堵心轴要求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。锥堵心轴要求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。轴类零件的定位基准常采用轴类零件的定
3、位基准常采用两中心孔；两中心孔；空心主轴零件常采用带有中空心主轴零件常采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴。心孔的锥堵或锥套心轴。1 1）加工阶段的划分加工阶段的划分【粗加工阶段】粗加工阶段】毛坯处理毛坯处理 粗加工粗加工 【半精加工阶段】【半精加工阶段】半精加工前热处理半精加工前热处理 半精加工半精加工 【精加工阶段】【精加工阶段】精加工前热处理精加工前热处理 精加工前各种加工精加工前各种加工 精加工精加工 用大切削量切除大部分余量，把毛坯加用大切削量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下少量的加工余量少量的加工余量为精加工作好准备为精加工
4、作好准备把各表面都加工到图样规定的要求把各表面都加工到图样规定的要求2.2.工序顺序的安排工序顺序的安排2）外圆表面的加工顺序）外圆表面的加工顺序 外圆加工顺序安排要照顾主轴本身的刚度，先大后小；外圆加工顺序安排要照顾主轴本身的刚度，先大后小；3）深孔加工工序的安排）深孔加工工序的安排深孔加工应安排在调质之后进行；深孔加工应安排在调质之后进行；为避免深孔加工引起的变形，最好安排在外圆粗车或半精车之后。为避免深孔加工引起的变形，最好安排在外圆粗车或半精车之后。4）次要表面加工的安排）次要表面加工的安排 通常均安排在外圆精车、粗磨之后或精磨外圆之前进行。通常均安排在外圆精车、粗磨之后或精磨外圆之前
5、进行。主轴工艺路线安排大体如下：主轴工艺路线安排大体如下：毛坯制造毛坯制造正火正火车端面钻中心孔车端面钻中心孔粗车粗车调调质质半精车半精车表面淬火表面淬火粗、精磨外圆粗、精磨外圆粗、粗磨圆锥面粗、粗磨圆锥面磨锥孔。磨锥孔。主轴系加工要求很高的零件，需安排多次检验工序。主轴系加工要求很高的零件，需安排多次检验工序。（四）（四）磨床主轴加工工艺的特点磨床主轴加工工艺的特点【工艺特点】【工艺特点】1）选择定位基准）选择定位基准 符合基准统一原则；符合基准统一原则；重视定位基准重视定位基准中心孔的研磨。中心孔的研磨。2）主要表面的加工工序划分的很细。）主要表面的加工工序划分的很细。3）两端）两端M20
6、mm螺纹的加工安排在精加工阶段中进行。螺纹的加工安排在精加工阶段中进行。4）采用渗氮钢和渗氮热处理可减少热处理变形，获得很高的表面硬度。）采用渗氮钢和渗氮热处理可减少热处理变形，获得很高的表面硬度。5）渗氮前，主要轴颈的余量要严格控制。）渗氮前，主要轴颈的余量要严格控制。（五）主轴的检验（五）主轴的检验 表面粗糙度的检验表面粗糙度的检验 精度检验精度检验 形状精度检验形状精度检验 尺寸精度检验尺寸精度检验 位置精度检验位置精度检验三、外圆表面的精加工与光整加工三、外圆表面的精加工与光整加工（一）（一）外圆表面的磨削加工方法外圆表面的磨削加工方法 1.常见的外圆磨削方法常见的外圆磨削方法2.提高
7、磨削生产率的方法提高磨削生产率的方法1 1）高速磨削高速磨削 砂轮线速度高于砂轮线速度高于50mm/s50mm/s的磨削加工。的磨削加工。【特点】【特点】生产效率高；生产效率高；能提高砂轮耐用度和使用寿命；能提高砂轮耐用度和使用寿命；可降低工件表面粗糙度值。可降低工件表面粗糙度值。中心磨削法中心磨削法以工件轴线为回转中心的磨削方法。以工件轴线为回转中心的磨削方法。无心磨削无心磨削将工件轴心处于自由状态，加工时以被磨削的外圆表面定位，属将工件轴心处于自由状态，加工时以被磨削的外圆表面定位，属于自位基准定位原则。于自位基准定位原则。要求砂轮电动机功率相对要求砂轮电动机功率相对普通磨削高普通磨削高1
8、.51.53 3倍；倍；砂轮应具有高强度、高抗砂轮应具有高强度、高抗冲击性和好的耐磨性、抗破冲击性和好的耐磨性、抗破碎性。碎性。要加强润滑和冷却措施，要加强润滑和冷却措施，降低磨削温度。降低磨削温度。2）深切深缓进给磨削）深切深缓进给磨削 以很大的切深（可达以很大的切深（可达212mm）和缓慢的进给速度进行磨削，也称为）和缓慢的进给速度进行磨削，也称为蠕动蠕动磨削磨削或或深磨深磨。【特点】【特点】单位时间内同时参单位时间内同时参加磨削的磨粒数量随着加磨削的磨粒数量随着切深增大而增加，使生切深增大而增加，使生产效率得以提高。产效率得以提高。砂轮与工件锐边接触次数少，进给速度缓慢，减少了砂轮与工件
9、的冲击。砂轮与工件锐边接触次数少，进给速度缓慢，减少了砂轮与工件的冲击。如冷却措施得当，磨削区温度可控制的很低，磨削表面残余应力很小。如冷却措施得当，磨削区温度可控制的很低，磨削表面残余应力很小。3）砂带磨削）砂带磨削 用涂满砂粒的环状布（即砂带）作为切削工具的一种加工方法。用涂满砂粒的环状布（即砂带）作为切削工具的一种加工方法。【特点】【特点】设备简单，加工成本低，表面粗糙度较低；设备简单，加工成本低，表面粗糙度较低；砂带具有一定的柔性，能磨削复杂型面；砂带具有一定的柔性，能磨削复杂型面；砂带宽度与周长均超过普通砂轮，散热时间长，受空气冷却作用强，不易烧伤砂带宽度与周长均超过普通砂轮，散热时
10、间长，受空气冷却作用强，不易烧伤工件；工件；砂带的磨粒采用静电植砂后，几乎垂直砂带排列，因此容屑空间大，磨削性能砂带的磨粒采用静电植砂后，几乎垂直砂带排列，因此容屑空间大，磨削性能好，生产率高，机械功率利用率达好，生产率高，机械功率利用率达95%。【缺点】【缺点】砂带磨损后不能修复，因而消耗较大；砂带磨损后不能修复，因而消耗较大；砂带磨削不能加工小直径深孔及盲孔；砂带磨削不能加工小直径深孔及盲孔；由于砂带与工件是弹性接触，因而加工精度较差。由于砂带与工件是弹性接触，因而加工精度较差。4）宽砂轮磨削与多片砂轮磨削）宽砂轮磨削与多片砂轮磨削 其实质是增加砂轮的宽度，提高磨削生产率。其实质是增加砂轮
11、的宽度，提高磨削生产率。5）快速点磨削）快速点磨削 通过砂轮轴线相对工件轴线有一个微小的倾斜，形成砂轮与工件的点接触。通过砂轮轴线相对工件轴线有一个微小的倾斜，形成砂轮与工件的点接触。【特点】【特点】1）砂轮在工件外圆面上为点接触，切削液易进入磨削区，因而工件发热小，不）砂轮在工件外圆面上为点接触，切削液易进入磨削区，因而工件发热小，不会产生磨削烧伤。会产生磨削烧伤。2）采用了寿命长、强度大的高硬度砂轮，砂轮线速度可显著提高，从而提高磨）采用了寿命长、强度大的高硬度砂轮，砂轮线速度可显著提高，从而提高磨削效率。削效率。3）磨削力很小，砂轮驱动功率可以减小，机床制造成本降低。）磨削力很小，砂轮驱
12、动功率可以减小，机床制造成本降低。4）点磨削砂轮部分磨损后仍能工作。只有当砂轮侧面磨损占到砂轮宽度的）点磨削砂轮部分磨损后仍能工作。只有当砂轮侧面磨损占到砂轮宽度的80%时，才需进行修正，所以十分经济。时，才需进行修正，所以十分经济。（二）外圆表面的光整加工方法（二）外圆表面的光整加工方法1.1.高精度磨削高精度磨削 使工件表面的表面粗糙度使工件表面的表面粗糙度RaRa值在值在0.60.6m m以下的磨削工艺。以下的磨削工艺。高精度磨削又分为：精密磨削、超精密磨削、镜面磨削。高精度磨削又分为：精密磨削、超精密磨削、镜面磨削。【高精度磨削的原理】【高精度磨削的原理】2.超精加工超精加工【原理】【
13、原理】低速微量磨削。低速微量磨削。【过程】【过程】1）强烈切削阶段；）强烈切削阶段；2）正常切削阶段；）正常切削阶段；3）微弱切削阶段；）微弱切削阶段；4）自动停止切削阶段。）自动停止切削阶段。【特点】【特点】能够修正上道工序留下的形状误差和位置误差能够修正上道工序留下的形状误差和位置误差，生产效率高，可配备，生产效率高，可配备自动测量仪，但对机床本身精度要求也很高，进给机构不能有低速自动测量仪，但对机床本身精度要求也很高，进给机构不能有低速“爬行爬行”现现象。象。磨粒运动轨迹复杂，能由切削过程过渡到摩擦抛光过程；磨粒运动轨迹复杂，能由切削过程过渡到摩擦抛光过程；为了增加运动轨迹的复杂性，有些
14、超精加工还对油石的振动安装了变频机构，为了增加运动轨迹的复杂性，有些超精加工还对油石的振动安装了变频机构，加工中不断更换振动频率。加工中不断更换振动频率。只能除掉工件表面凸峰，能加工的余量很小，只能除掉工件表面凸峰，能加工的余量很小，不能纠正工件的圆度与同轴度不能纠正工件的圆度与同轴度误差；误差；切削速度低，油石压力小，加工时发热量小，工件表面变质层浅，没有烧伤切削速度低，油石压力小，加工时发热量小，工件表面变质层浅，没有烧伤等现象；等现象；对设备要求简单，可在卧式车床上进行。对设备要求简单，可在卧式车床上进行。【特点】【特点】3.研磨研磨【研磨原理】研磨原理】研磨套在一定压力下与工件作复杂的
15、相对运动，工件缓慢转研磨套在一定压力下与工件作复杂的相对运动，工件缓慢转动，带动磨料对工件表面起切削作用。动，带动磨料对工件表面起切削作用。研磨时磨粒的切削作用研磨时磨粒的切削作用 1）机械切削作用；）机械切削作用；2）物理作用；）物理作用；3）化学作用。）化学作用。v 研磨用研具的研磨用研具的主要作用是作为主要作用是作为工件成形的工件成形的“模模型型”，也是研磨，也是研磨剂的载体，用以剂的载体，用以涂敷或镶嵌磨料。涂敷或镶嵌磨料。【特点】【特点】低速进行，研磨过程塑性变形小，切削热少，表面变形层薄，运动复杂，可低速进行，研磨过程塑性变形小，切削热少，表面变形层薄，运动复杂，可获得较小的表面粗
16、糙度；获得较小的表面粗糙度；可提高表面形状精度与尺寸精度，一般不能提高表面位置精度；可提高表面形状精度与尺寸精度，一般不能提高表面位置精度；研磨方法简单、可靠，可手工研磨也可机械研磨，研磨对加工设备要求的精研磨方法简单、可靠，可手工研磨也可机械研磨，研磨对加工设备要求的精度不高；度不高；研磨适用范围广，不仅可以加工金属，也可加工非金属。研磨适用范围广，不仅可以加工金属，也可加工非金属。4.珩磨珩磨【原理】【原理】【特点】【特点】不适用于带轴肩轴类零件和锥形表面；不适用于带轴肩轴类零件和锥形表面；不能纠正上道工序留下来的形状误差和位置误差；不能纠正上道工序留下来的形状误差和位置误差；设备要求简单
17、，使用寿命长，设备要求简单，使用寿命长，生产率高，工作可靠，质量稳定。生产率高，工作可靠，质量稳定。5.滚压加工滚压加工【特点】【特点】滚压不能纠正上道工序留下的形状误差和位置误差，滚压不能纠正上道工序留下的形状误差和位置误差，滚压后的形位精度取决于滚压后的形位精度取决于上道工序；上道工序；滚压对象是材料组织均匀的塑性金属零件，不适合用于淬硬材料及局部有松软滚压对象是材料组织均匀的塑性金属零件，不适合用于淬硬材料及局部有松软组织的材料；组织的材料；滚压生产率高，常以滚压代替珩磨与研磨。滚压生产率高，常以滚压代替珩磨与研磨。四、其他类型的表面加工方法四、其他类型的表面加工方法（一）中心孔的修研方
18、法（一）中心孔的修研方法 1.中心孔对加工精度的影响中心孔对加工精度的影响 1）中心孔深度）中心孔深度 2）两端中心孔的同轴度误差）两端中心孔的同轴度误差 3）中心孔圆度中心孔圆度 2.中心孔的各种修研方法中心孔的各种修研方法1）用油石或橡胶砂轮修研）用油石或橡胶砂轮修研2）用铸铁顶尖修研）用铸铁顶尖修研3）用硬质合金顶尖修研中心孔）用硬质合金顶尖修研中心孔4）用中心孔磨床磨削中心孔）用中心孔磨床磨削中心孔n 磨头的运动磨头的运动 1）主切削运动）主切削运动由砂轮轴由砂轮轴9带动砂带动砂轮高速旋转；轮高速旋转；2）行星运动）行星运动齿轮齿轮7带动砂轮轴带动砂轮轴9作作以以e为偏心量的行星运动；
19、为偏心量的行星运动；3）往复运动）往复运动齿轮齿轮7与内壳体与内壳体10及及斜导轨斜导轨6，由径向及推力轴承支承作回，由径向及推力轴承支承作回转运动，齿轮转运动，齿轮8带动凸轮带动凸轮11转动，并推转动，并推动杠杆动杠杆4，带动斜导轨副，带动斜导轨副5沿斜导轨作沿斜导轨作30往复滑动。往复滑动。（二）锥孔磨削方法（二）锥孔磨削方法 主轴锥孔磨削通常采用专用夹具。主轴锥孔磨削通常采用专用夹具。（三）、花键加工方法（三）、花键加工方法1.花键的铣削加工花键的铣削加工 单件小批生产时，可采用卧单件小批生产时，可采用卧式铣床、分度头与三面刃铣床式铣床、分度头与三面刃铣床加工。加工。加工方便，但加工质量
20、较加工方便，但加工质量较差，生产率低。差，生产率低。产量稍大时，可采用花键滚产量稍大时，可采用花键滚刀在花键铣床上加工。刀在花键铣床上加工。加工质量和生产率较高。加工质量和生产率较高。为提高花键轴加工的质量为提高花键轴加工的质量和生产率，可采用双飞刀高和生产率，可采用双飞刀高速铣花键。速铣花键。不仅能保证键侧的精度和不仅能保证键侧的精度和表面粗糙度，而且效率比一表面粗糙度，而且效率比一般铣削高出数倍。般铣削高出数倍。2.花键的磨削加工花键的磨削加工 小批生产可采用工具磨床，或借用分度头在平面磨床上分两次磨削；小批生产可采用工具磨床，或借用分度头在平面磨床上分两次磨削；大量生产时使用花键磨床或专
21、用机床，利用高精度分度板分度，一次安装下将大量生产时使用花键磨床或专用机床，利用高精度分度板分度，一次安装下将花键轴磨完。花键轴磨完。五、曲轴加工的工艺特点五、曲轴加工的工艺特点（一）概述（一）概述 1.曲轴的功用和结构特点曲轴的功用和结构特点 主要由主轴颈、连杆轴颈、主轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成。主要由主轴颈、连杆轴颈、主轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成。2.主要技术要求主要技术要求 1）主轴颈、连杆轴颈本身的精度）主轴颈、连杆轴颈本身的精度 2）位置精度）位置精度 3）各连杆轴颈的位置度不大于）各连杆轴颈的位置度不大于20 3.材料与毛坯材料与毛坯 用材应具有较高的强度、冲击韧性、疲劳强
22、度和耐磨性。用材应具有较高的强度、冲击韧性、疲劳强度和耐磨性。（二）曲轴加工的工艺特点分析（二）曲轴加工的工艺特点分析 1.曲轴加工工艺过程曲轴加工工艺过程2.曲轴加工的工艺特点分析曲轴加工的工艺特点分析1）定位基准）定位基准中心孔定位；中心孔定位；2）三连杆轴颈位置精度的保证；）三连杆轴颈位置精度的保证；3）按先粗后精安排加工顺序；）按先粗后精安排加工顺序；4）工艺搭子的使用和保留。）工艺搭子的使用和保留。n 产量较大时，对于偏心距较大的曲轴或中型曲轴，在加工连杆轴颈时，产量较大时，对于偏心距较大的曲轴或中型曲轴，在加工连杆轴颈时，可利用已加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘夹具中，使连
23、杆轴颈可利用已加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘夹具中，使连杆轴颈的轴线与转动轴线重合。的轴线与转动轴线重合。（三）曲轴加工的先进技术（三）曲轴加工的先进技术1.加工质量中心孔技术加工质量中心孔技术2.车拉技术车拉技术 用直线车拉刀或圆用直线车拉刀或圆刀具外环车拉刀车拉轴刀具外环车拉刀车拉轴颈。颈。与成形车削或铣削与成形车削或铣削相比，工件承受的切削相比，工件承受的切削力大大减小，工件的弯力大大减小，工件的弯曲变形更小，加工质量曲变形更小，加工质量提高。提高。3.圆角深滚压技术圆角深滚压技术 在曲轴轴颈与侧面的连在曲轴轴颈与侧面的连接过渡圆角处为应力集中接过渡圆角处为应力集中区，以圆角深
24、滚压技术代区，以圆角深滚压技术代替成形磨削。替成形磨削。（四）曲轴的测量（四）曲轴的测量n 主要项目主要项目 各轴径的直径和长度尺寸精度；各轴径的直径和长度尺寸精度；各主轴颈的同轴度；各主轴颈的同轴度；主轴颈与连杆轴颈的平行度以及主轴颈与连杆轴颈的平行度以及曲拐夹角等；曲拐夹角等；对大中型曲轴的同轴度，在对大中型曲轴的同轴度，在生产中往往用测量臂距差的方法生产中往往用测量臂距差的方法来确定主轴颈的同轴度。来确定主轴颈的同轴度。测量时，将主轴转动四测量时，将主轴转动四个方位，即对该曲轴上、下个方位，即对该曲轴上、下止点和水平前后进行测量。止点和水平前后进行测量。n 连杆轴颈与主轴颈轴线平行度测量
25、连杆轴颈与主轴颈轴线平行度测量六、丝杠加工工艺特点六、丝杠加工工艺特点（一）概述（一）概述 1.丝杠的功用、分类与结构特点丝杠的功用、分类与结构特点 1）功用）功用 2）分类）分类 按摩擦特性：滑动丝杠、滚动丝杠、静压丝杠按摩擦特性：滑动丝杠、滚动丝杠、静压丝杠 按螺纹牙形：梯形、三角形、双圆弧形等。按螺纹牙形：梯形、三角形、双圆弧形等。3）结构特点）结构特点 整体式和接长式整体式和接长式 2.丝杠的技术要求丝杠的技术要求对丝杠的强度、精度和耐磨性有较高的技术要求。对丝杠的强度、精度和耐磨性有较高的技术要求。3、丝杠材料、丝杠材料（二）丝杠加工工艺特点分析（二）丝杠加工工艺特点分析1.丝杠的工
26、艺过程丝杠的工艺过程2.丝杠加工工艺特点分析丝杠加工工艺特点分析1）中心孔定位，增加辅助支承。）中心孔定位，增加辅助支承。注意对中心孔的研磨。注意对中心孔的研磨。2）加工阶段的划分）加工阶段的划分 准备和预先热处理阶段（工序准备和预先热处理阶段（工序16）；）；粗加工阶段（工序粗加工阶段（工序713）；）；半精加工阶段（工序半精加工阶段（工序1423）；）；精加工阶段（工序精加工阶段（工序2425）；）；终加工阶段（工序终加工阶段（工序2628）。）。3）消除残余内应力的热处理）消除残余内应力的热处理4）加工前的球化处理、严格的切试样检查、淬火后的冰冷处理工序、磁性探伤）加工前的球化处理、严格
27、的切试样检查、淬火后的冰冷处理工序、磁性探伤检查。检查。5）滚珠丝杠螺纹的）滚珠丝杠螺纹的“全磨全磨”加工方法加工方法（三）丝杠螺纹加工方法（三）丝杠螺纹加工方法1.丝杠螺纹车削丝杠螺纹车削对于不淬硬丝杠，特别是梯形丝杠，车削是最常用的方法。对于不淬硬丝杠，特别是梯形丝杠，车削是最常用的方法。2.丝杠螺纹铣削丝杠螺纹铣削批量较大的生产采用旋风铣削螺纹或用螺纹铣床，一次进批量较大的生产采用旋风铣削螺纹或用螺纹铣床，一次进给完成全牙深切削。给完成全牙深切削。3.丝杠螺纹磨削丝杠螺纹磨削 对于长度较短，牙形半径较大的成批生产的淬硬丝杠螺纹加工，可采用先对于长度较短，牙形半径较大的成批生产的淬硬丝杠螺
28、纹加工，可采用先粗车螺纹粗车螺纹淬硬淬硬再磨削螺纹的过程。再磨削螺纹的过程。对于精密淬硬丝杠，应采用对于精密淬硬丝杠，应采用“全磨全磨”加工方案，分为粗磨、加工方案，分为粗磨、半精磨、精磨多道工序完成。每半精磨、精磨多道工序完成。每道工序切去很少的余量，同时切道工序切去很少的余量，同时切削余量逐渐减少。削余量逐渐减少。精密丝杠的最后终磨应在恒精密丝杠的最后终磨应在恒温室中进行，加强冷却措施，温室中进行，加强冷却措施，加工后采用精密测量仪器。加工后采用精密测量仪器。4.螺纹的滚轧螺纹的滚轧 对用于一般传递运动而且生产批量较大的丝杠，还可采用轧制方法，对用于一般传递运动而且生产批量较大的丝杠，还可
29、采用轧制方法，即采用一对与丝杠牙形一致的即采用一对与丝杠牙形一致的精密硬质合金滚轮，在轧丝机精密硬质合金滚轮，在轧丝机上直接轧制出丝杠螺纹。上直接轧制出丝杠螺纹。对于硬度要求较高的丝对于硬度要求较高的丝杠，可在滚轧成形后进一步杠，可在滚轧成形后进一步高频淬火。高频淬火。（四）丝杠的检验（四）丝杠的检验丝杠的测量内容主要有：螺纹牙形角的偏差、螺纹中径和螺距误差。丝杠的测量内容主要有：螺纹牙形角的偏差、螺纹中径和螺距误差。对于对于9级低精度丝杠的螺距采用专用样板检验；级低精度丝杠的螺距采用专用样板检验；对于对于78级精密丝杠的螺距，采用专门的量具进行测量；级精密丝杠的螺距，采用专门的量具进行测量；
30、对于高精度的对于高精度的56级丝杠的螺距，多用静态测量的方法。级丝杠的螺距，多用静态测量的方法。【检验方法】【检验方法】n动态测量法动态测量法 在丝杠转动的条件下，对其螺旋线进行连续测量的方法。在丝杠转动的条件下，对其螺旋线进行连续测量的方法。可测丝杠的单个螺距误差、螺距累积误差、小周期误差。可测丝杠的单个螺距误差、螺距累积误差、小周期误差。第二节第二节 套筒零件加工套筒零件加工一、概述一、概述（一）套筒零件的功用与结构特点（一）套筒零件的功用与结构特点【结构特点】【结构特点】主要表面为主要表面为同轴度要求很高同轴度要求很高的内外旋转表面。的内外旋转表面。（二）套筒零件的技术要求（二）套筒零件
31、的技术要求1.孔的技术要求孔的技术要求2.外圆表面的技术要求外圆表面的技术要求3.孔与外圆轴线的同轴度要求孔与外圆轴线的同轴度要求4.孔轴线与端面的垂直度要求孔轴线与端面的垂直度要求（三）套筒零件的材料与毛坯（三）套筒零件的材料与毛坯二、套筒零件加工工艺过程与工艺分析二、套筒零件加工工艺过程与工艺分析 按短套筒和长套筒分类，有不同的工艺特征。按短套筒和长套筒分类，有不同的工艺特征。（一）套筒零件加工工艺过程（一）套筒零件加工工艺过程 长套筒的加工过程分析。长套筒的加工过程分析。（二）套筒零件加工工艺过程分析（二）套筒零件加工工艺过程分析1.1.保证套筒表面位置精度的方法保证套筒表面位置精度的方
32、法 外表面轴线的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度有较高要求。外表面轴线的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度有较高要求。在一次装夹中完成内、外表面及端面的加工；在一次装夹中完成内、外表面及端面的加工；先终加工孔，以孔为精基准先终加工孔，以孔为精基准最后加工外圆。最后加工外圆。先终加工外圆，以外圆为精先终加工外圆，以外圆为精基准最后加工孔。基准最后加工孔。1）减少切削力与切削热的影响）减少切削力与切削热的影响,粗精加工分开。粗精加工分开。2）减少夹紧力的影响，改变夹）减少夹紧力的影响，改变夹紧力的方向，即径向夹紧为轴紧力的方向，即径向夹紧为轴向夹紧。向夹紧。2.防止加工中套筒变形的措施防止加工中套筒变形
33、的措施 对于普通精对于普通精度的套筒，需度的套筒，需径向夹紧时，径向夹紧时，可采用开缝过可采用开缝过渡套筒套在工渡套筒套在工件的外圆上。件的外圆上。也可采用软卡爪装夹也可采用软卡爪装夹套筒。套筒。三、套筒零件的孔加工方法三、套筒零件的孔加工方法（一）磨孔（一）磨孔 粗加工与半精加工方法：钻孔、扩孔、镗孔、车孔；粗加工与半精加工方法：钻孔、扩孔、镗孔、车孔；精加工方法：铰孔、磨孔、珩孔、研磨孔、拉孔、滚压加工。精加工方法：铰孔、磨孔、珩孔、研磨孔、拉孔、滚压加工。【特点】【特点】1）砂轮直径）砂轮直径D受到工件孔径受到工件孔径d的限制（的限制（D=0.50.9D），砂轮尺寸较小，损耗快，），砂轮
34、尺寸较小，损耗快，需经常修整和更换，影响了生产率；需经常修整和更换，影响了生产率；2）磨削速度低；）磨削速度低；3）砂轮轴受到工件孔径与长度的限制，刚性差，容易产生弯曲变形与振动，）砂轮轴受到工件孔径与长度的限制，刚性差，容易产生弯曲变形与振动，影响加工精度和表面粗糙度；影响加工精度和表面粗糙度；4）砂轮与工件内切，接触面积大，散热条件差；）砂轮与工件内切，接触面积大，散热条件差；5）切削液不易进入磨削区，排屑困难。）切削液不易进入磨削区，排屑困难。磨孔是套同类零件内孔精加工的主要方法，尤其是对于淬硬孔、断续表面磨孔是套同类零件内孔精加工的主要方法，尤其是对于淬硬孔、断续表面孔、长度很短的精密
35、孔。孔、长度很短的精密孔。（二）深孔加工（二）深孔加工1.深孔加工的特点深孔加工的特点一般把长度与直径比一般把长度与直径比Ld5的孔称为的孔称为深孔深孔。刀具细长，刚性差，钻头容易引偏；刀具细长，刚性差，钻头容易引偏；冷却困难，钻头的散热条件差，容易丧失切削能力。冷却困难，钻头的散热条件差，容易丧失切削能力。排屑困难；排屑困难；一般采取下列措施一般采取下列措施：（1）采用工件旋转、刀具进给的加工方法；）采用工件旋转、刀具进给的加工方法；（2）采用压力传送的切削液冷却刀具，并利用在压力下的冷却润滑液排屑。）采用压力传送的切削液冷却刀具，并利用在压力下的冷却润滑液排屑。（3）改进刀具结构，增加断屑
36、措施。）改进刀具结构，增加断屑措施。2.深孔钻削深孔钻削 单件小批生产中单件小批生产中的深孔钻削，常采的深孔钻削，常采用接长的麻花钻在用接长的麻花钻在卧式车床上进行。卧式车床上进行。在成批生产中的在成批生产中的深孔钻削，常采用深孔钻削，常采用深孔钻头在专用深深孔钻头在专用深孔机床上进行。孔机床上进行。一般直径为一般直径为2 210mm10mm的深孔用枪的深孔用枪钻；钻；18mm18mm以上的以上的深孔采用喷吸钻。深孔采用喷吸钻。3.深孔镗削深孔镗削使用深孔钻床，在钻杆上装上深孔镗刀头，导向套。使用深孔钻床，在钻杆上装上深孔镗刀头，导向套。4.浮动镗孔（浮动铰孔）浮动镗孔（浮动铰孔）浮动镗刀结构
37、简单，刃磨方便，刀具寿命长；浮动镗刀结构简单，刃磨方便，刀具寿命长；镗刀块在切削时能按加工余量自动对中，有效地提高孔的尺寸精度，降低表面粗糙度；镗刀块在切削时能按加工余量自动对中，有效地提高孔的尺寸精度，降低表面粗糙度；不适合加工带纵向槽的孔，加工大直径孔时易造成形状误差；不适合加工带纵向槽的孔，加工大直径孔时易造成形状误差；没有纠正位置误差的能力。没有纠正位置误差的能力。（三）孔的光整加工（三）孔的光整加工精细镗孔（金刚镗）精细镗孔（金刚镗）与一般镗孔方法基本相与一般镗孔方法基本相同，同，使用金刚石作镗刀。使用金刚石作镗刀。采用高回转精度，刚度采用高回转精度，刚度大的大的金刚镗床。切削速度较
38、高，金刚镗床。切削速度较高，加加工余量较小，进给量小。工余量较小，进给量小。金刚镗的尺寸控制可采用金刚镗的尺寸控制可采用微调镗刀头。微调镗刀头。常用于有色金属合金及铸铁套筒零件孔终加工或作珩磨和滚压前的预加工。常用于有色金属合金及铸铁套筒零件孔终加工或作珩磨和滚压前的预加工。加工原理与内孔磨削原理基本相同，珩磨是低速、大面积接触的磨削加工，加工原理与内孔磨削原理基本相同，珩磨是低速、大面积接触的磨削加工，常用来加工气缸孔、阀孔、套筒孔、外形不变旋转的大型零件的孔以及细长常用来加工气缸孔、阀孔、套筒孔、外形不变旋转的大型零件的孔以及细长孔。孔。珩磨适用加工材料的范围很广，但不宜加工易堵塞油石的珩
39、磨适用加工材料的范围很广，但不宜加工易堵塞油石的 韧性金属。韧性金属。珩磨所用的磨具是由几根粒度很细的油石组成的珩磨头，珩磨头的油石有三珩磨所用的磨具是由几根粒度很细的油石组成的珩磨头，珩磨头的油石有三种运动，即旋转运动、往复直线运动、加压的径向运动。种运动，即旋转运动、往复直线运动、加压的径向运动。旋转和往复直线运动是珩磨的主运动。旋转和往复直线运动是珩磨的主运动。网纹交叉角网纹交叉角称为切削交叉角；称为切削交叉角；径向加压运动是珩磨的进给运动。径向加压运动是珩磨的进给运动。2.内孔珩磨内孔珩磨【行星珩磨】【行星珩磨】由行星机构带动珩磨轮由行星机构带动珩磨轮回转，生产效率较一般珩磨回转，生产
40、效率较一般珩磨提高提高23倍，发热量可减少倍，发热量可减少1/21/3。珩磨可获得很高的表面质量；珩磨可获得很高的表面质量；珩磨的生产率较高；珩磨的生产率较高；珩磨能获得很高的尺寸精度和形状精度；珩磨能获得很高的尺寸精度和形状精度；珩磨不能修正孔的位置偏差；珩磨不能修正孔的位置偏差；3.内孔研磨内孔研磨【工艺特点】【工艺特点】1）研磨精度，尺寸精度）研磨精度，尺寸精度 IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra=0.160.01m；2）孔的位置精度，只能由前工序保证；）孔的位置精度，只能由前工序保证；3）生产率较低；）生产率较低；【原理】【原理】与外圆研磨相同。与外圆研磨相同。研磨通常采用铸铁芯棒。芯
41、棒表面开槽用于存放研磨剂。研磨通常采用铸铁芯棒。芯棒表面开槽用于存放研磨剂。4.孔滚压孔滚压（或挤压）（或挤压）与外圆滚压原理相同。加工精度高，表面粗糙度小，表面硬化耐磨，生产与外圆滚压原理相同。加工精度高，表面粗糙度小，表面硬化耐磨，生产效率可提高数倍。效率可提高数倍。滚压对铸铁的质量有很大的敏感性。因此，对铸铁液压缸，不可采用滚压工滚压对铸铁的质量有很大的敏感性。因此，对铸铁液压缸，不可采用滚压工艺而采用珩磨；对淬硬套筒的孔也不宜采用滚压。艺而采用珩磨；对淬硬套筒的孔也不宜采用滚压。第五节第五节 箱体加工箱体加工一、一、概述概述（一）箱体零件的功用与结构特点（一）箱体零件的功用与结构特点（
42、二）箱体零件的主要技术要求（二）箱体零件的主要技术要求1.孔径精度孔径精度2.孔的位置精度孔的位置精度3.孔和平面的位置公差孔和平面的位置公差4.主要平面的精度主要平面的精度5.表面粗糙度表面粗糙度（三）箱体材料及毛坯（三）箱体材料及毛坯 基本孔基本孔 箱体的基本孔可分为箱体的基本孔可分为通孔、阶梯通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔孔、盲孔、交叉孔等几类。等几类。同轴孔同轴孔 装配基面装配基面 凸台凸台 紧固孔和螺孔紧固孔和螺孔 为保证箱体有足够的动刚度和抗为保证箱体有足够的动刚度和抗振性，应酌情合理使用肋板、肋条，振性，应酌情合理使用肋板、肋条，加大圆角半径，收小箱口，加厚主轴加大圆角半径，收小箱口
43、，加厚主轴前轴承口厚度。前轴承口厚度。二、箱体零件的结构工艺性二、箱体零件的结构工艺性n 通孔的工艺性通孔的工艺性 短圆柱孔短圆柱孔 L/d11.5；深孔深孔L/d5n 阶梯孔的工艺性阶梯孔的工艺性n 相贯通的交叉孔的工艺性相贯通的交叉孔的工艺性n 盲孔的工艺性盲孔的工艺性n 同轴孔的工艺性同轴孔的工艺性 相邻两孔直径之差大于孔的毛坯加工余量相邻两孔直径之差大于孔的毛坯加工余量n 箱体内端面箱体内端面 应尽可能使内应尽可能使内端面尺寸小于刀具端面尺寸小于刀具需穿过的孔加工前需穿过的孔加工前的直径。的直径。n 箱体外端面箱体外端面n 箱体装配基面箱体装配基面n 箱体上的紧固孔箱体上的紧固孔（二）
44、箱体类零件机械加工工艺过程分析（二）箱体类零件机械加工工艺过程分析1.定位基准的选择定位基准的选择 1）精基准的选择）精基准的选择 对于单件小批生产，用装配基准作定位基准。对于单件小批生产，用装配基准作定位基准。三、箱体机械加工工艺过程及工艺分析三、箱体机械加工工艺过程及工艺分析（一）箱体零件机械加工工艺过程箱体零件机械加工工艺过程 批量大时，采用顶面及两个销孔（一面两孔）作定位基面。批量大时，采用顶面及两个销孔（一面两孔）作定位基面。2）粗基准的选择）粗基准的选择 中小批生产时，中小批生产时，由于毛坯精度较低由于毛坯精度较低，一般采用划线找正。一般采用划线找正。大批大量生产时，大批大量生产时
45、，毛坯精度较高，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采用专用可直接以主轴孔在夹具上定位，采用专用夹具装夹。夹具装夹。2.加工顺序的安排和设备的选择加工顺序的安排和设备的选择 1）加工顺序为先面后孔。）加工顺序为先面后孔。2）加工阶段粗、精分开。）加工阶段粗、精分开。3）工序间安排时效处理。）工序间安排时效处理。4）所用设备依批量不同而异。）所用设备依批量不同而异。四、箱体平面的加工方法四、箱体平面的加工方法 箱体平面加工的常用方法为：刨、铣、磨三种。箱体平面加工的常用方法为：刨、铣、磨三种。刨削和铣削常用作平面的刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。粗加工和半
46、精加工，而磨削则用作平面的精加工。刨削加工的特点是，刀具结构简单，机床调整方便，通用性好。刨削加工的特点是，刀具结构简单，机床调整方便，通用性好。铣削生产率高于刨削，中批以上生产中多用铣削加工平面。铣削生产率高于刨削，中批以上生产中多用铣削加工平面。平面磨削的加工质量比刨和铣都高，而且还可加工淬硬零件。平面磨削的加工质量比刨和铣都高，而且还可加工淬硬零件。五、箱体孔系的加工方法五、箱体孔系的加工方法 箱体上一系列有相互位置精度要求的孔的组合，称为箱体上一系列有相互位置精度要求的孔的组合，称为孔系孔系。孔系孔系分为分为平行孔系平行孔系、同轴孔系同轴孔系和和交叉孔系交叉孔系。（一）平行孔系的加工（
47、一）平行孔系的加工 平行孔系的轴线要互相平行且孔距也有精度要求。平行孔系的轴线要互相平行且孔距也有精度要求。找正法找正法 划线找正法划线找正法加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线，然后加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线，然后按划线一一进行加工。按划线一一进行加工。孔距精度较低，孔距精度较低，一般在一般在0.50.51mm1mm左右。左右。心轴和块规找正法心轴和块规找正法孔距精度可达孔距精度可达0.030.03.样板找正法样板找正法 用用101020厚的钢板制成样板，装在垂直于各孔的端面上。厚的钢板制成样板，装在垂直于各孔的端面上。孔距精度可达孔距精度可达0.050.05。利用
48、镗模夹利用镗模夹具加工孔系。镗具加工孔系。镗孔时，工件装夹孔时，工件装夹在镗模上，镗杆在镗模上，镗杆被支承在镗模的被支承在镗模的导套里，增加了导套里，增加了系统刚性。系统刚性。采用镗模可采用镗模可大大提高机床大大提高机床夹具夹具工件工件刀刀具之间的工艺系具之间的工艺系统刚度和抗振性。统刚度和抗振性。镗模法镗模法3.坐标法坐标法 坐标法镗孔是在普坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上，或数控镗铣床等设备上，借助于测量装置，调整借助于测量装置，调整机床主轴与工件间在水机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位平和垂直方向的相对位置，来保证孔心距精度置，来保证孔心
49、距精度的一种镗孔方法。的一种镗孔方法。n 坐标测量装置的主要形式有：坐标测量装置的主要形式有：1)普通刻线尺与游测量装置；普通刻线尺与游测量装置；2)百分表与块规测量装置；百分表与块规测量装置；3)经济刻度尺与光学读头测量装置；经济刻度尺与光学读头测量装置；4)光栅数字显示装置和感应同步器测量装置；光栅数字显示装置和感应同步器测量装置；5)高精度测量装置，高精度线位移测量系统有：精密丝杠、线纹尺、光栅、感高精度测量装置，高精度线位移测量系统有：精密丝杠、线纹尺、光栅、感 应同步器、磁尺、码尺和激光干涉仪。应同步器、磁尺、码尺和激光干涉仪。n 采用坐标法加工孔系时，要特别注意基准孔和镗孔顺序的选
50、择，否则，坐标采用坐标法加工孔系时，要特别注意基准孔和镗孔顺序的选择，否则，坐标尺寸的累积误差会影响孔心距精度。尺寸的累积误差会影响孔心距精度。第一，有孔距精度要求的两孔应连在一起加工，以减少坐标尺寸的累积误差影第一，有孔距精度要求的两孔应连在一起加工，以减少坐标尺寸的累积误差影响孔距精度；响孔距精度；第二，基准孔应位于箱壁的一侧，这样依次加工各孔时，工作台朝一个方向移第二，基准孔应位于箱壁的一侧，这样依次加工各孔时，工作台朝一个方向移动，以避免往返移动误差；动，以避免往返移动误差；第三，所选的基准孔应有较高的精度和较细的表面粗糙度，以便在加工过程中第三，所选的基准孔应有较高的精度和较细的表面
