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12第六章典型零件加工工艺一、机械零件分类二、箱体类零件的机械加工工艺过程三、轴类零件的机械加工工艺过程四、盘套类零件的机械加工工艺过程五、薄壁筒套类零件的机械加工工艺过程六、叉杆类零件的机械加工工艺过程七、板块类零件的机械加工工艺过程3一、机械零件分类各种机械装置上的零件种类很多，其结构形状和尺寸大小差别很大。但是，从结构特点方面来看，可以分为以下几大类：箱体类零件、轴类零件、盘套类零件、叉杆类零件、薄壁筒套类零件和板块类零件。4二、箱体支架类零件的加工工艺过程1.属于箱体类零件的典型零件车床主轴箱箱体、汽车变速箱箱体、内燃机气缸体、齿轮减速器箱体等。56782.箱体类零件的主要结构特点(1)大多数箱体类零件都是框架空腔形结构，刚性好，具有比较复杂的外部形状和内腔，大多数箱体类零件都是采用铸铁材料制造。因此，箱体类零件的毛坯大多数都是采用铸件毛坯。(2)箱体类零件是各种机器部件的基础件，主要由平面、轴承孔、连接孔和螺孔等组成。93.定位基面的选择和加工顺序的安排（1）粗基准的选择选择最重要的一组轴承孔为粗基准。这样可以保证镗削轴承孔时加工余量均匀。单件小批生产时，以轴承孔的轴心线为粗基准划线，大批大量生产时，用定位元件以轴承孔为粗基准定位。103.定位基面的选择和加工顺序的安排（2）精基准的选择①“三基面方案”：如果箱体外形规则，可以选相邻的相互垂直的三个平面为精基准。如车床主轴箱体选择相互垂直的二个导轨面和一个端面作为精基准就符合三基面方案。②“一面二孔方案”：在大批大量生产中加工箱体时，绝大多数情况下都在箱体上选择一个比较大的平面和二个定位销孔作为精基准。11定位平面定位销孔123.定位基面的选择和加工顺序的安排（3）加工顺序的安排先粗后精，先面后孔，基准先行，铸件毛坯先进行时效处理、后进行粗加工。133.定位基面的选择和加工顺序的安排（4）加工方法的选择平面加工：粗刨——精刨方案，粗铣——精铣方案，粗铣——半精铣——磨方案。轴承孔加工：粗镗——半精镗——精镗——浮动镗。精镗是保证轴承孔位置精度的关键工序，浮动镗是保证轴承孔尺寸精度的关键工序。143.定位基面的选择和加工顺序的安排（4）加工方法的选择其他主要孔：小于Φ50mm的孔采用钻——扩——铰；大于或等于Φ50mm的孔采用粗镗——半精镗——精镗。螺纹连接孔：钻通孔——锪沉孔。螺纹孔：钻孔——攻丝。154.箱体类零件加工的一般工艺路线（成批生产，一面二孔定位,HT200）铸造毛坯——铸坯时效处理——铸坯涂底漆——以毛坯孔定位，粗、精铣大平面——在大平面上钻、铰二个ΦDH7的定位销孔——以一面二孔定位，铣各个平面——以一面二孔定位，粗镗、半精镗各个轴承孔——钻连接孔，钻孔、攻丝各个螺纹孔——以一面二孔定位,精镗各个轴承孔——去毛刺锐边——清洗——最终检验——防锈、入库。165.箱体零件加工实例普通车床主轴箱箱体零件简图17普通车床主轴箱箱体的主要技术要求：1、主轴孔的尺寸精度为IT6,圆度公差0.05mm,其它支承孔的尺寸精度为IT7。2、主轴孔和其它支承孔轴线对顶面A、底面C有跳动、平行度和位置度公差的要求。3、主轴孔的表面粗糙度Ra值为0.8μm,其它支承孔的表面粗糙度Ra值为6.3-1.6μm。4、导轨面B-C面的表面粗糙度Ra值为0.8µm,顶面A的表面粗糙度Ra值为3.2µm,其它面的表面粗糙度Ra值为6.3-3.2µm。5、顶面A的平面度公差0.05mm。6、毛坯材料:HT200。7、毛坯铸造后进行时效处理。1819普通车床主轴箱箱体机械加工工艺过程序号工序内容定位基准01铸造02时效03涂底漆04划线05粗、精铣顶面A按划线找正06粗、精铣B-C导轨面及侧面D顶面A07粗、精铣两端面E和FB-C导轨面08粗镗、半精镗各个纵向孔B-C导轨面09精镗各个纵向孔B-C导轨面10钻、铰各个横向孔B-C导轨面11钻、锪各连接孔12钻孔、攻丝各个螺纹孔13去毛刺锐边14清洗15最终检验入库（单件小批生产）20普通车床主轴箱箱体机械加工工艺过程（大批大量生产）序号工序内容定位基准01铸造02时效03涂底漆04铣顶面A轴承孔I-II（毛坯孔）05钻-扩-铰2-Φ8H7工艺孔顶面A及一侧面06铣两端面E,F及前面D顶面A及二个工艺孔07铣导轨面B,C顶面A及二个工艺孔08磨顶面A导轨面B和C09粗镗各个纵向孔顶面A及二个工艺孔10半精镗各个纵向孔顶面A及二个工艺孔21普通车床主轴箱箱体机械加工工艺过程（大批大量生产）序号工序内容定位基准11精镗主轴孔顶面A及二个工艺孔12钻、扩、铰横向各孔顶面A及二个工艺孔13钻各个面上的螺纹连接孔顶面A及二个工艺孔14钻孔、攻丝各个面上的螺纹孔顶面A及二个工艺孔15磨导轨面B,C及前面D顶面A及二个工艺孔16将2-Φ8H7工艺孔及4-Φ7.8导轨面B和C孔均扩钻至Φ8.5,攻丝6-M1017各个孔口倒角18去毛刺锐边19清洗20最终检验入库22镗床减速箱箱体零件简图（见林江《机械制造基础》P228～P231）23镗床减速箱箱体机械加工工艺过程简表序号工序名称工序内容定位基准及夹紧设备1铸造2清理清除浇冒口、型砂、飞边、毛刺等3热处理时效4油漆内壁涂黄漆、非加工表面涂底漆5钳工划各外表面加工线顶面及两主要孔划线台6铣粗、精铣底面，Ra12.5μm（工艺用）顶面按线找正卧式铣床24镗床减速箱箱体机械加工工艺过程简表序号工序名称工序内容定位基准及夹紧设备7铣粗、精铣顶面，127mmRa0.8μm底面镗床7铣铣底座四侧面Ra6.3μm顶面并校正镗床7铣粗铣四侧凸缘端面、底座两侧上平面底面及一侧面镗床7镗粗、精镗Φ47、Φ42、Φ75及端面高15mm台面及侧面镗床7镗粗、精镗Φ35两孔及端面镗床7镗粗、精镗Φ40两孔及端面镗床25镗床减速箱箱体机械加工工艺过程简表序号工序名称工序内容定位基准及夹紧设备8钻钻孔6-Φ9，锪孔6-Φ14顶面钻床8钻钻各面螺纹M5-7H小径孔底面、顶面、侧面钻床9钳攻各面螺纹M5-7H底面、顶面、侧面10钳修底面四角锐边及去毛刺10检验2627三、轴类零件的加工工艺过程1.属于轴类零件的典型零件各种机床主轴，齿轮减速器输入轴及输出轴，汽车变速器第一轴、第二轴及中间轴，各种机械传动装置中的传动轴等等。28293031322.轴类零件的主要结构特点（1）长度远远大于直径的回转体零件称为轴类零件。重要轴常常用锻件作毛坯。轴类零件主要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、键槽及花键等表面组成。（2）轴类零件的长径比差别很大。L/d≥20的轴称为细长轴。细长轴刚性差，很容易产生弯曲变形。加工细长轴时必须采用合理的装夹方式，必要时应该采用辅助支承（如使用中心架、跟刀架等），以减少工件的弯曲变形。（3）轴类零件上常常有高精度的轴颈（要安装轴承的外圆），如何保证高精度轴颈的加工质量是轴类零件机械加工中的关键技术问题。332.轴类零件的主要结构特点（4）轴类零件常常有热处理要求，加工过程中必须合理安排热处理工序，并保证达到热处理质量要求。（5）轴类零件常常用两端面上的中心孔来体现设计基准轴线，中心孔的精度是保证轴零件加工质量的一个关键问题。因此，在轴零件加工的整个过程中都必须注意中心孔的加工和修整。（6）轴零件上有中心通孔时（深径比H/D＞5的孔称为深孔），如何保证属于深孔的中心通孔的加工质量也是一个关键技术问题。34修研中心孔工具棱锥形硬质合金顶尖用油石顶尖修研中心孔353.定位基面的选择和加工顺序的安排（1）粗基准的选择加工轴零件的第一个工序大多是铣平（或者车平）两个端面及钻中心孔。因此,应该选择毛坯件的外圆及一个台阶面为粗基准。363.定位基面的选择和加工顺序的安排（2）精基准的选择①实心轴用两个端面上的中心孔作为精基准。②空心轴将两端孔口加工成60°内圆锥面（长度2mm），用倒角锥面代替中心孔作为精基准。③机床主轴磨削内锥孔时以外圆轴径为精基准,而磨削外圆轴径时又以内锥孔时为精基准，采用了“互为基准”原则。37（3）加工顺序的安排轴类零件加工基本上分为四个阶段：①粗加工阶段：包括粗车外圆、钻中心孔等。②半精加工阶段：包括半精车各个外圆、车螺纹、铣键槽、钻孔等。③热处理。④精加工阶段：包括磨削各个外圆、内外圆锥面等。38（4）加工方法的选择外圆表面：粗车——半精车——磨削；内外圆锥面：粗车——半精车——磨削；螺纹：车螺纹（在普通车床上车螺纹）铣螺纹（在螺纹铣床上铣螺纹）滚丝（在滚丝机上滚压螺纹）；键槽：铣键槽；花键：铣花键（在普通铣床上用花键铣刀铣花键成形法）滚花键（在花键铣床上用花键铣刀铣花键展成法）394.轴类零件加工的一般工艺路线（45钢、淬火轴、成批生产）锻造毛坯——正火——铣平（车平）两端面、钻中心孔——夹一端外圆、顶另一端中心孔，粗车各个外圆——顶两端中心孔，半精车轴径，精车其余各外圆——铣花键——铣键槽——车（铣、滚）外螺纹——加工轴上其余次要结构——淬火——研磨两端中心孔——顶两端中心孔，磨各轴径外圆——顶两端中心孔,磨外圆锥面——去毛刺锐边——清洗——最终检验——防锈、入库。405.轴零件加工实例台阶轴零件简图（45钢调质）41工序工序名称工序内容机床0下料下料尺寸：φ55×250锯床1热处理调质25~30HRC2车端面钻中心孔（1）夹棒料外圆，车平端面,钻中心孔，粗车外圆φ52×110（2）调头，夹φ52外圆,车平端面,钻中心孔，粗车外圆φ52×130,保证总长尺寸240车床3车左端夹右端外圆，顶左端中心孔（1）车外圆φ52×55（2）车外圆φ35至（φ35.5±0.05）×39（3）切退刀槽3×0.5,保证长度尺寸40（4）倒角车床台阶轴零件机械加工工艺过程（单件小批生产）42工序工序名称工序内容机床4车右端左端外圆安装鸡心夹头，顶两端中心孔（1）车外圆φ50×205（2）粗车、半精车外圆φ45至（φ45.5±0.05）×189（3）粗车、半精车M40外圆至φ40×79（4）粗车、半精车φ30至（φ30.5±0.05）×39（5）切退刀槽3×0.5（三处）,分别保证长度尺寸190、80和40（6）倒角（三处）（7）车螺纹M40×1.5车床台阶轴零件机械加工工艺过程（单件小批生产）43工序工序名称工序内容机床5磨右端外圆左端外圆安装鸡心夹头，顶两端中心孔（1）磨右端长外圆φ45±0.008,同时靠磨φ50右台阶面，保证两项跳动要求和粗糙度要求（2）磨右端短外圆φ30±0.0065，保证粗糙度要求外圆磨床6磨左端外圆右端外圆安装鸡心夹头，顶两端中心孔（1）磨左端外圆φ35±0.008,保证粗糙度要求外圆磨床台阶轴零件机械加工工艺过程（单件小批生产）44工序工序名称工序内容机床7去毛刺锐边8清洗9J最终检验按图样要求全面检验涂防锈油入库台阶轴零件机械加工工艺过程（单件小批生产）45变速器轴零件简图46变速器轴机械加工工艺过程简表47变速器轴机械加工工艺过程简表4849变速器轴机械加工工艺过程简表50变速器轴机械加工工艺过程简表51CA6140车床主轴简图（见林江《机械制造基础》P225～P228）52CA6140车床主轴机械加工工艺过程简表序号工序名称工序内容定位基准及夹紧设备1锻造2热处理正火3铣端面打中心孔外圆专机4精车外圆外圆和顶尖孔卧式车床5热处理调质6车大端各部车外圆锥端面及台阶Ra6.3μm顶尖孔卧式车床7仿形车小端各部车小端各外圆Ra6.3μm顶尖孔仿形车床8钻通孔钻Φ48mm通孔Ra6.3μm夹小头，顶大头深孔钻床9车大头锥孔车大头锥孔、外短锥及端面配锥堵夹小头，顶大头卧式车床10车小头锥孔车小头锥孔，配锥堵Ra6.3μm夹小头，顶大头卧式车床53CA6140车床主轴机械加工工艺过程简表序号工序名称工序内容定位基准及夹紧设备11钻孔钻大头端面法兰孔Ra6.3μm外圆摇臂钻床12仿形精车各外圆仿形精车小头各部外圆Ra3.2μm顶尖孔仿形车床13钻孔钻Φ4H7小孔外圆钻床14热处理高频淬火前后支承轴颈前锥孔短锥Φ90g515粗磨外圆粗磨Φ75h5Φ90g5Φ100h6各外圆锥堵顶尖孔外圆磨床1