【正文】 4—鏜桿 5—工件 6—導(dǎo)套裝在鏜桿上的鏜刀3將工件上相應(yīng)的孔加工出來。當(dāng)采用浮動聯(lián)接時，機(jī)床精度對孔系加工精度影響很小，因而可以在精度較低的機(jī)床上加工出精度較高的孔系。能加工公差等級IT7的孔，其表面粗糙度可達(dá)Ra5～。 用鏜模法加工孔系，既可在通用機(jī)床上加工，也可在專用機(jī)床上或組合機(jī)床上加工，圖612為在組合機(jī)床上用鏜模加工孔系的示意圖。采用坐標(biāo)法加工孔系時，要特別注意選擇基準(zhǔn)孔和鏜孔順序，否則，坐標(biāo)尺寸累積誤差會影響孔距精度?？仔木嗑纫筝^高的兩孔應(yīng)連在一起加工；加工時，應(yīng)盡量使工作臺朝同一方向移動，因為工作臺多次往復(fù)，其間隙會產(chǎn)生誤差，影響坐標(biāo)精度。這樣就可以加快生產(chǎn)周期，適應(yīng)機(jī)械行業(yè)多品種小批量生產(chǎn)的需要。單件小批生產(chǎn)中，其同軸度用下面幾種方法來保證。這種方法只適于加工箱壁較近的孔。但此法調(diào)整麻煩，鏜桿長，很笨重，故只適于單件小批生產(chǎn)中大型箱體的加工。工件在一次裝夾下，鏜好一端孔后，將鏜床工作臺回轉(zhuǎn)180176。當(dāng)箱體上有一較長并與所鏜孔軸線有平行度要求的平面時，鏜孔前應(yīng)先用裝在鏜桿上的圖518 調(diào)頭鏜孔時工件的校正a）第一工位 b）第二工位百分表對此平面進(jìn)行校正(圖518a)，使其和鏜桿軸線平行，校正后加工孔B，孔B加工后，回轉(zhuǎn)工作臺，并用鏜桿上裝的百分表沿此平面重新校正，這樣就可保證工作臺準(zhǔn)確地回轉(zhuǎn)180176。然后再加工孔A，從而保證孔A、B同軸。其加工工藝過程如表5－5－6所示。劃 C、A及E、D加工線 5 粗、精加工頂面 A 按線找正 6 粗、精加工 B、C面及側(cè)面D 頂面 A并校正主軸線 7 粗、精加工兩端面 E、F B、C面 8 粗、半精加工各縱向孔 B、C面 9 精加工各縱向孔 B、C面 10 粗、精加工橫向孔 B、C面 11 加工螺孔及各次要孔 12 清洗、去毛刺倒角 13 檢驗 表5－6 主軸箱大批生產(chǎn)工藝過程序 號 工 序 內(nèi) 容 定 位 基 準(zhǔn) 1 鑄造 2 時效 3 漆底漆 4 銑頂面 A I孔與II孔 5 鉆、擴(kuò)、絞 2Ф8H7工藝孔（,絞2Ф8H7） 頂面 A及外形 6 銑兩端面 E、F及前面D 頂面 A及兩工藝孔 7 銑導(dǎo)軌面 B、C 頂面 A及兩工藝孔 8 磨頂面 A 導(dǎo)軌面 B、C 9 粗鏜各縱向孔 頂面 A及兩工藝孔 10 精鏜各縱向孔 頂面 A及兩工藝孔 11 精鏜主軸孔 I 頂面 A及兩工藝孔 12 加工橫向孔及各面上的次要孔 13 磨 B、C導(dǎo)軌面及前面D 頂面 A及兩工藝孔 14 將 ，攻6M10mm 15 清洗、去毛刺倒角 16 檢驗 制訂箱體工藝過程的共同性原則 1） 加工順序為先面后孔 箱體類零件的加工順序均為先加工面，以加工好的平面定位，再來加工孔。由于箱體上的孔分布在箱體各平面上，先加工好平面，鉆孔時，鉆頭不易引偏，擴(kuò)孔或絞孔時，刀具也不易崩刃。粗、精分開也可及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免更大的浪費(fèi)；同時還能根據(jù)粗、精加工的不同要求來合理選擇設(shè)備，有利于提高生產(chǎn)率。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，所以，在鑄造之后必須安排人工時效處理。 普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排 1次人工時效出理。有些精度要求不高的箱體零件毛坯，有時不安排時效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時間，使之得到自然時效。 4）用箱體上的重要孔作粗基準(zhǔn) 箱體類零件的粗基準(zhǔn)一般都用它上面的重要孔作粗基準(zhǔn)，這樣不僅可以較好地保證重要孔及其它各軸孔的加工余量均勻，還能較好地保證各軸孔軸心線與箱體不加工表面的相互位置。劃此線時，應(yīng)根據(jù)圖樣要求，檢查所有加工部位在水平方向是否均有加工余量，若有的加工部位無加工余量，則需要重新調(diào)整II線的位置，作必要的借正，直到所有的加工部位均有加工余量，才將II線最終確定下來。然后將箱體翻轉(zhuǎn)90o，D面一端置于3個千斤頂上，調(diào)整千斤頂，使II線與臺面垂直（用大角尺在兩個方向上校正），根據(jù)毛坯的主軸孔并考慮各加工部位在垂直方向的加工余量，按照上述同樣的方法劃出主軸孔的垂直軸線IIII作為第2校正線（圖520b），也在4個面上均畫出。再將箱體翻轉(zhuǎn)90o（圖520c），將E面一端至于3個千斤頂上，使II線和IIII線與臺面垂直。 圖 520 主軸箱的劃線加工箱體平面時，按線找正裝夾工件，這樣，就體現(xiàn)了以主軸孔為粗基準(zhǔn)。先將工件放在 5預(yù)支承上，并使箱體側(cè)面緊靠支架4，端面緊靠擋銷6，進(jìn)行工件預(yù)定位。每個短軸上有3個活動支柱8，分別頂住主軸孔的毛面，將工件抬起，離開5各支承面。為了限制工件繞兩短軸的回轉(zhuǎn)自由度，在工件抬起后，調(diào)節(jié)兩可調(diào)支承12，輔以簡單找正，使頂面基本成水平，再用螺桿11調(diào)整輔助支承2，使其與箱體底面接觸。 圖519車床床頭箱單件小批加工孔系時，選擇箱體底面導(dǎo)軌B、C面做定位基準(zhǔn)，B、C面既是床頭箱的裝配基準(zhǔn)，又是主軸孔的設(shè)計基準(zhǔn)，并與箱體的兩端面、側(cè)面及各主要縱向軸承孔在相互位置上有直接聯(lián)系，故選擇B、C面作定位基準(zhǔn)，不僅消除了主軸孔加工時的基準(zhǔn)不重合誤差，而且用導(dǎo)軌面B、C定位穩(wěn)定可靠，裝夾誤差較小，加工各孔時，由于箱口朝上，所以更換導(dǎo)向套、安裝調(diào)整刀具、測量孔徑尺寸、觀察加工情況等都很方便。圖 521 以主軸孔為粗基準(zhǔn)銑頂面的夾具5—支承 2—輔助支承 4—支架 6—擋銷 7—短軸 8—活動支柱10—操縱手柄 11—螺桿 12—可調(diào)支承 13—夾緊塊 這種定位方式也有它的不足之處。由于箱體底部是封閉的，中間支承只能用如圖5－22所示的吊架從箱體頂面的開口處伸人箱體內(nèi)，每加工一件需裝卸一次，吊架與鏜模之間雖有定位銷定位，但吊架剛性差，制造安裝精度較低，經(jīng)常裝卸也容易產(chǎn)生誤差，且使加工的輔助時間增加，因此這種定位方式只適用于單件小批生產(chǎn)。大批量生產(chǎn)的主軸箱常以頂面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，如圖5－23所示。由于簡化了夾具結(jié)構(gòu)，提高了夾具的剛度，同時工件的裝卸也比較方便，因而提高了孔系的加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 為了保證箱體的加工精度，必須提高作為定位基準(zhǔn)的箱體頂面和兩定位銷孔的加工精度。所以，用箱體頂面和兩定位銷孔作精基準(zhǔn)加工時，必須采用定徑刀具（擴(kuò)孔鉆和絞刀等）。實(shí)際生產(chǎn)中，一面兩孔的定位方式在各種箱體加工中應(yīng)用十分廣泛。因此，在組合機(jī)床與自動線上加工箱體時，多采用這種定位方式。這兩種定位方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中的選用與生產(chǎn)類型有很大的關(guān)系。第五節(jié) 圓柱齒輪加工一、 齒輪的技術(shù)要求圓柱齒輪是機(jī)械傳動中應(yīng)用極為廣泛的零件之一，其功用是按規(guī)定的速比傳遞運(yùn)動和動力。常見的圓柱齒輪有以下幾類(圖615)：盤類齒輪、套類齒輪、內(nèi)齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條(即齒圈半徑無限大的圓拄齒輪)。一個圓柱齒輪可以有一個或多個齒圈。如果齒輪精度要求高，需要剃齒或磨齒時，通常將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結(jié)構(gòu)。根據(jù)齒輪的使用條件，對齒輪傳動提出以下幾方面的要求：⑴運(yùn)動精度要求齒輪能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動，傳動比恒定，即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中，轉(zhuǎn)角誤差不超過一定范圍。這就要求限制齒輪轉(zhuǎn)動時瞬時速比的變化要小，也就是要限制短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差。⑷齒側(cè)間隙要求齒輪傳動時，非工作齒面間留有一定間隙，以儲存潤滑油，補(bǔ)償因溫度、彈性變形所引起的尺寸變化和加工、裝配時的一些誤差。齒輪材料的選擇對齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼，非傳力齒輪也可以用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等材料。2）齒面熱處理：齒形加工后，為提高齒面的硬度和耐磨性，常進(jìn)行滲碳淬火、高頻感應(yīng)加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。棒料用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡單且對強(qiáng)度要求低的齒輪。為了減少機(jī)械加工量，對大尺寸、低精度齒輪，可以直接鑄出輪齒；對于小尺寸、形狀復(fù)雜的齒輪，可用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制造出具有輪齒的齒坯，以提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約原材料。 齒坯的加工工藝方案主要取決于齒輪的輪體結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)類型。這種工藝方案由于采用高效機(jī)床可以組成流水線或自動線，所以生產(chǎn)效率高。這種方案可由臥式車床或轉(zhuǎn)塔車床及拉床實(shí)現(xiàn)。當(dāng)齒坯孔有臺階或端面有槽時，可以充分利用轉(zhuǎn)塔車床上的多刀來進(jìn)行多工位加工，在轉(zhuǎn)塔車床上一次完成齒坯的加工。按照加工原理，齒形加工可分為成形法和展成法兩種。現(xiàn)介紹幾種用展成法加工齒形的加工方法。而且滾齒加工通用性好，可加工圓柱齒輪、蝸輪等，亦可加工漸開線齒形、圓弧齒形、擺線齒形等。滾齒可直接加工9～8級精度齒輪，也可作為7級精度以上齒輪的粗加工和半精加工。因滾齒時齒面是由滾刀的刀齒包絡(luò)而成，參加切削的刀齒數(shù)有限，故齒面的表面粗糙度值較大。⑵滾齒加工質(zhì)量分析1）影響傳動準(zhǔn)確性的加工誤差分析 影響傳動準(zhǔn)確性的主要原因是，在加工中滾刀和被加工齒輪的相對位置和相對運(yùn)動發(fā)生了變化?，F(xiàn)分別加以討論：①齒輪的徑向誤差。從圖632可以看出，O為切齒時的齒坯回轉(zhuǎn)中心，O′為齒坯基準(zhǔn)孔的幾何中心(即齒輪工作時的回轉(zhuǎn)中心)。顯然這種齒距的變化是由于幾何偏心使齒廓徑向位移引起的，故又稱為齒輪的徑向誤差。如圖617所示。如8齒間的公法線長度明顯大于6齒間的公法線長度。機(jī)床工作臺的回轉(zhuǎn)誤差，主要取決于分齒傳動鏈的傳動誤差。分度蝸輪在制造和安裝中產(chǎn)生的齒距累積誤差，使工作臺回轉(zhuǎn)時發(fā)生轉(zhuǎn)角誤差，這些誤差將直接地復(fù)映給齒坯使其產(chǎn)生齒距累積誤差。圖5－26 齒輪的切向誤差為了減少齒輪的切向誤差，主要應(yīng)提高機(jī)床分度蝸輪的制造和安裝精度。 1）齒形誤差① 滾齒后常見的齒形誤差，如圖5－27所示。應(yīng)該指出，圖618所示的誤差是齒形誤差的幾種單獨(dú)表現(xiàn)形式，實(shí)際齒形誤差常是上述幾種形式的疊加。下面分析這些誤差對齒形誤差的影響。由圖5－28看出，刀齒存在不等分誤差時，各排刀齒相對準(zhǔn)確位置有的超前有的滯后，這種超前與滯后使刀齒上的切削刃偏離滾刀基本蝸桿的螺紋表面。圖5－28c是從圖5－28b中取出三個刀齒位置加以放大的示意圖。刀齒等分性誤差愈大，這種“空切”和“過切”愈嚴(yán)重，齒面出棱愈明顯。圖5－28 刀齒不等分引起的齒形誤差a)刀齒不等分 b)滾切過程 c)放大圖滾刀安裝后，如果存在較大的徑向圓跳動或軸向竄動，滾刀刀齒面同樣會產(chǎn)生“過切”或“空切”使齒面出棱。滾刀刀齒的齒形角誤差，由滾刀制造時鏟磨刀齒產(chǎn)生的齒形角誤差和刃磨刀齒前刀面所產(chǎn)生的非徑向性誤差及非軸向性誤差而引起。精加工所用滾刀的前角通常為0176。由于刀齒側(cè)后面經(jīng)鏟磨后具有側(cè)后角，因此刀齒前角誤差必然引起齒形角變化。刀齒前刀面的非軸向性誤差，是指直槽滾刀前刀面沿軸向?qū)τ诳纵S線的平行度誤差(圖621)。產(chǎn)生齒形不對稱的主要原因 滾齒時，有時出現(xiàn)齒形不對稱誤差，除了刀齒前刀面非軸向性誤差的影響外，主要是滾齒時滾刀對中不好。滾刀對中了，切出的齒形就對稱；反之則引起齒形不對稱。故對于模數(shù)較大且齒數(shù)較少的齒輪，滾齒前應(yīng)認(rèn)真使?jié)L刀對中。 ③減少齒形誤差的措施：從以上分析可知，影響齒形誤差的主要因素是滾刀的制造誤差、安裝誤差和機(jī)床分齒傳動鏈中蝸桿的誤差。2）基節(jié)偏差在滾齒加工時，齒輪的基節(jié)應(yīng)等于滾刀的基節(jié)。由此可以看出，要減少基節(jié)偏差，滾刀制造時應(yīng)嚴(yán)格控制軸向齒距及齒形角的誤差；對影響齒形角誤差和軸向齒距誤差的刀齒前刀面的非徑向性誤差和非軸向性誤差，也應(yīng)加以控制。影響齒高方向接觸不良的主要因素是齒形誤差Δff和基節(jié)偏差Δfpb，影響齒寬方向接觸不良的主要因素是齒輪的齒向誤差ΔFβ，此處只分析影響齒向誤差ΔFβ的主要因素。滾齒加工中引起齒向誤差的主要因素如下：①滾齒機(jī)刀架導(dǎo)軌相對工作臺回轉(zhuǎn)軸線存在平行度誤差時，齒輪會產(chǎn)生齒向誤差(圖532)。圖532 滾齒機(jī)刀架導(dǎo)軌誤差對齒向誤差的影響a)導(dǎo)軌不平行 b)導(dǎo)軌歪斜1—刀架導(dǎo)軌 2—齒坯 3—夾具底座 4—機(jī)床工作臺③滾切斜齒輪時，除上述影響因素外，機(jī)床差動掛輪的誤差，也會影響齒輪的齒向誤差。1）插齒原理：從插齒過程原理上分析，插齒刀和工件相當(dāng)于一對軸線相互平行的圓柱齒輪相嚙合，插齒刀就縣一個磨有前、后角具有切削刃的高精度齒輪。插齒刀的上下往復(fù)運(yùn)動。插齒刀與工件間應(yīng)保持正確的嚙合關(guān)系。3）徑向進(jìn)給運(yùn)動。4）讓刀運(yùn)動。為了避免刀具擦傷已加工的齒面并減少刀齒磨損,在插齒刀向上運(yùn)動時,工作臺帶動工件沿徑向退出切削區(qū)一段距離，插齒刀工作行程時，工件恢復(fù)原位。⑵插齒與滾齒工藝特點(diǎn)比較插齒與滾齒同為常用的齒形加工方法，它們的加工精度和生產(chǎn)率也大體相當(dāng)?，F(xiàn)分析比較如下：1）插齒的加工質(zhì)量：1）插齒的齒形精度比滾齒高。2）插齒后的齒面粗糙度值比滾齒小。3）插齒的運(yùn)動精度比滾齒差。4）插齒的齒向誤差比滾齒大。插齒刀往復(fù)運(yùn)動頻率高。2）插齒的生產(chǎn)率：切制模數(shù)較大的齒輪時，插齒速度要受插齒刀主軸往復(fù)運(yùn)動慣性和機(jī)床剛性的制約，切削過程又有空程時間損失，故生產(chǎn)率比滾齒加工要低。3）插齒的應(yīng)用范圍：從上面分析可知，插齒適合于加工模數(shù)小、齒寬較小、工作平穩(wěn)性要求較高而運(yùn)動精度要求不太高的齒輪。但加工斜齒輪需用螺旋導(dǎo)軌，不如滾齒方便。圖535 齒端加工a)倒圓 b)倒尖 c)倒棱圖536 齒端倒圓齒輪的齒端加工方式有：倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺四種方式。沿軸向移動時容易進(jìn)入嚙合。倒圓時，齒輪慢速旋轉(zhuǎn)，指狀銑刀在高速度旋轉(zhuǎn)的同時沿齒輪軸向作往復(fù)直線運(yùn)動。同時由齒輪的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)分齒，生產(chǎn)率較高。