【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工精度，在加工時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 1)應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式； 2)內(nèi)孔定位時(shí)，配合間隙應(yīng)近可能減少； 第 24 頁(yè) 3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來(lái)，以保證垂直度要求。 齒輪毛坯的加工 齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整 個(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)的比例較大，無(wú)論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。 在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來(lái)測(cè)定齒側(cè)間隙時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測(cè)是以齒頂圓為測(cè)量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度太低，必然使測(cè)量出的齒厚無(wú)法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過(guò)程中應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題： 1)當(dāng)以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度； 2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度； 3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙； 第 25 頁(yè) 齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級(jí)、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。 齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時(shí)容易進(jìn)入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。圖 914 是用指狀銑刀對(duì)齒端進(jìn)行倒圓的加工示意圖。倒圓時(shí)，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿 圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個(gè)齒的齒端。 齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。 在齒輪加工工藝過(guò)程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進(jìn)行兩 種熱 處 理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理常用齒輪刀具 齒輪刀具的分類(lèi) ： 齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具，由于齒輪的種類(lèi)很多，其生產(chǎn)批量和質(zhì)量的要求以及加工方法又各 不相同，所以齒輪刀具的種類(lèi)也很多，通常按下列方法來(lái)分類(lèi)： ，有以下三類(lèi)刀具； 第 26 頁(yè) (1)圓柱齒輪刀具 它也可以分為兩類(lèi) 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪刀具 如盤(pán)形齒輪銑刀、指形齒輪銑刀、齒輪滾刀、插齒刀和剃齒刀等 非漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪刀具 如圓弧齒輪滾刀、擺線(xiàn)齒輪滾刀和花鍵滾刀等 （ 2）蝸輪刀具 如蝸輪滾刀、蝸輪飛刀等 （ 3）錐齒輪刀具 ，有以下兩類(lèi)刀具 (1)成形齒輪刀具 這類(lèi)刀具的切削刃廓形與被加工齒 輪端剖面內(nèi)的槽形相同。如盤(pán)形齒輪銑刀、指壯齒輪銑刀等。 (2)展成齒輪刀具 這類(lèi)刀具加工齒輪時(shí)，刀具本身就是一個(gè)齒輪，它和被加工齒輪各自按嚙合關(guān)系要求的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，而由刀具齒形包絡(luò)出齒輪的齒形。如齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀等。 三、 箱體類(lèi)加工工藝 箱體類(lèi)是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置， 第 27 頁(yè) 并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。 常 見(jiàn)的箱體類(lèi)零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā) 動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體和分離式箱體 兩大類(lèi)。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。 箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠(chǎng)用于箱體類(lèi)零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工量的 15%~20%。 、材料和毛坯 （ 1） 箱體零件的主要技術(shù)要求 箱體類(lèi)零件中以機(jī)床主軸箱的精度要求最高。以某車(chē)床主軸箱為例，箱體零件的技術(shù)要求主要可歸納如下： 1） 主要平面的形狀精度和表面粗糙度 箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時(shí)的定位精度，影響箱體與機(jī)座總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。 第 28 頁(yè) 一般箱體主要平面的平面度在 ～ ，表面粗糙度 R~，各主要平面對(duì)裝配基 準(zhǔn)面垂直度為 。 2） 孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動(dòng)件（如齒輪）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。一般機(jī)床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為 IT6，圓度、圓柱度公差不超過(guò)孔徑公差的一半，表面粗糙度值為 ～ 。其余支承孔尺寸精度為 IT7～ IT6，表面粗糙度值為 ～ 。 3） 主要孔和平面相互位置精度 同一軸線(xiàn)的孔應(yīng)有一定的同 軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動(dòng)和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為 ～ 0.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長(zhǎng)取 ~。同一軸線(xiàn)上孔的同軸度公差一般為 ～ 。支承孔與主要平面的平行度公差為 ~。主要平面間及主要平面對(duì)支承孔之間垂直度公差為 ～ 。 （ 2） 箱體的材料及毛坯 箱體材料一般選用 HT200~400 的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，而最常用的為 HT200?；诣T鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體，為了 第 29 頁(yè) 縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。 毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)。有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退 火工序。 表面粗糙度檢驗(yàn)通常用目測(cè)或樣板比較法 ,只有當(dāng) Ra 值很小時(shí)，才考慮使用光學(xué)量?jī)x。 孔的尺寸精度：一般用塞規(guī)檢驗(yàn)；單件小批生產(chǎn)時(shí)可用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑千分表檢驗(yàn)；若精度要求很高可用氣動(dòng)量?jī)x檢驗(yàn)。 平面的直線(xiàn)度 :可用平尺和厚薄規(guī)或水平儀與橋板檢驗(yàn) 平面的平面度：可用自準(zhǔn)直儀或水平儀與橋板檢驗(yàn)，也可用涂色檢驗(yàn)。 同軸度檢驗(yàn)：一般工廠(chǎng)常用檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)同軸度。 孔間距和孔軸線(xiàn)平行度檢驗(yàn)：根據(jù)孔距精度的高低，可分別使用游標(biāo)卡尺或千分尺，也可用量塊測(cè)量。 第 30 頁(yè) 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可同時(shí)對(duì)零件的尺寸，形狀和位置 等進(jìn)行高精度的測(cè)量。 第二章、數(shù)控加工實(shí)習(xí)任務(wù) 第 1 節(jié) 數(shù)控機(jī)床的 基礎(chǔ)知識(shí) 一、 數(shù)控機(jī) 床的種類(lèi)很多，可以按不同的方法對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分類(lèi)： 按工藝用途可分為： 數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控沖床、數(shù)控液壓機(jī)等各種用途的數(shù)控機(jī)床 。 按運(yùn)動(dòng)方式分： ：數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而不控制運(yùn)動(dòng)軌跡，各坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)是不相關(guān)的，在移動(dòng)過(guò)程中不對(duì)工件進(jìn)行加工。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控 鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 第 31 頁(yè) 2 直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置外，還要保證兩點(diǎn)間的移動(dòng)軌跡為一直線(xiàn)，并且對(duì)移動(dòng)速度也要進(jìn)行控制，也稱(chēng)點(diǎn)位直線(xiàn)控制。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有比較簡(jiǎn)單的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。單純用于直線(xiàn)控制的數(shù)控機(jī)床已不多見(jiàn)。 3 輪廓控制數(shù)控機(jī)床：輪廓控制的特點(diǎn)是能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移和速度同時(shí)進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，它不僅要控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且要控制整個(gè)加工過(guò)程的每一點(diǎn)的速度、方向和位移量，也稱(chēng)為連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有 數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床、加工中心等。 按伺服控制方式分： 1 開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床：這類(lèi)機(jī)床不帶位置檢測(cè)反饋裝置，通常用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算，發(fā)出脈沖指令，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，再通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的直線(xiàn)移動(dòng)，移動(dòng)部件的移動(dòng)速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖個(gè)數(shù)所決 2 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床： 在電機(jī)的端頭或絲杠的端頭安裝檢測(cè)元件（如感應(yīng)同步器或光電編碼器等），通過(guò)檢測(cè)其轉(zhuǎn)角來(lái)間接檢測(cè)移動(dòng)部件的位移，然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中。由于大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。其控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床，但調(diào)試比較方便，因而被廣泛 第 32 頁(yè) 3 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床：這類(lèi)數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測(cè)反饋裝置，其位置檢測(cè)反饋裝置采用直線(xiàn)位移檢測(cè)元件，直接安裝在機(jī)床的移動(dòng)部件上，將測(cè)量結(jié)果直接反饋到數(shù)控裝置中，通過(guò)反饋可消除從電動(dòng)機(jī)到機(jī)床移動(dòng)部件整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差，最終 實(shí)現(xiàn)精確定位。 二、 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成： ● 主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 ● 數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、 CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 ● 驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下 通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線(xiàn)、平面曲線(xiàn)和空間曲線(xiàn)的加工。 ● 輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。 第 33 頁(yè) ● 編程及其他附屬設(shè)備，可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 三、 數(shù)控車(chē)床的組成及其作用 數(shù)控車(chē)床主要由數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)（包括床身、主軸箱、刀架進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系 統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等）組成。 用于對(duì)機(jī)床的各種動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)化控制。 數(shù)控車(chē)床的床身和導(dǎo)軌有多種形式，主要有水平床身、傾斜床身、水平床身斜滑鞍等，它構(gòu)成機(jī)床主機(jī)的基本骨架。 其主傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用直流或交流無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，通過(guò)皮帶傳動(dòng)或通過(guò)聯(lián)軸器與主軸直聯(lián)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)速及恒切削速度控制。主軸組件是機(jī)床實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）的執(zhí)行部件。 一般采用滾珠絲杠螺母副，由安裝在各軸上的伺服電機(jī)， 通過(guò)齒形同步帶傳動(dòng)或通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲杠直聯(lián)，實(shí)現(xiàn)刀架的縱向和橫向移動(dòng)。 用于安裝各種切削加工刀具，加工過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，以實(shí)現(xiàn)多種切削方式的需要。它具有較高的回轉(zhuǎn)精度。 它可使機(jī)床實(shí)現(xiàn)夾盤(pán)的