第五节 典型零件的工艺规程
制定零件机械加工工艺过程是一个综合解决问题的过程。需要从保证加工质量，提高生产率和经济效益等方面综合考虑，首先对零件图纸和现场生产
条件等进行全面分析，然后安排加工工艺过程。下面以轴、齿轮典型机械零件为例，在小批量或成批生产条件下，制定机械加工工艺过程的一些有关问题作简要分析。
一、轴的机械加工工艺的制定
在机器中，轴类零件一般用于支撑传动零件（如齿轮、皮带轮）和传动动力与扭矩。轴类零件属回转体类零件，其长度大于直径，根据不同使用场合，轴一般由若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等组成。
1．毛坯
当轴类零件为圆轴类或直径较小的阶梯轴时，一般采用热压圆钢做毛坯，当阶梯轴各段直径差较大及要求毛坯具有较高机械性能时，采用锻件做毛坯。
2．定位基准
加工轴类零件，定位基准主要是外圆柱面和顶尖孔两种。粗加工时，考虑到需保证装夹牢固，一端用外圆柱面定位，采用卡盘装夹，另一端采用顶尖支承。半精加工和精加工时，为保证定位精度要求，一般采用两端顶尖支承。
3．传动轴的机械加工工艺过程
图12-14 传动轴
以传动轴（图12-14）的加工为例，说明小批量生产中传动轴零件的加工工艺过程。
⑴ 分析零件图，了解技术要求 从零件图的尺寸标注上可以看出:该轴的主要表面是直径分别为?80、?65、?55的各段配合轴径，不仅各自有较高的尺寸精度和表面质量要求，而且相互间还有较高的位置精度要求。此外，在?55、?80两轴颈上还各有一平键槽需加工保证。
⑵ 毛坯选择 由于该零件属小批生产，材料又为常用的45钢，则应以直径95mm的热轧棒料为毛坯。为达到其机械性能要求，在工艺过程中需要安排调质热处理工序。
⑶ 基准选择 为了保证各配合轴颈间的相互位置精度要求，采用两顶尖孔为定位精基准。
⑷ 传动轴的机械加工工艺过程见表12-5。
表12-5 传动轴工艺过程
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工序号
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工序名称
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工 序 内 容
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定位基准
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机 床
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1
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下料
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Φ95*370热扎圆棒
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2
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粗车
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车端面、打顶尖孔
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外圆
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普通车床
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粗车各段外圆
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外圆、顶尖孔
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3
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热处理
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调质
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4
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半精车
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半精车各段外圆及端面.到角
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顶尖孔
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普通车床
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5
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研 磨
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研磨顶尖孔
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外圆
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钻床
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6
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精 车
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精车Φ55、Φ88达到要求
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顶尖孔
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普通车床
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7
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立 铣
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铣两端键槽
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外 圆
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立铣床
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8
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精 磨
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精磨Φ65两外圆达到要求
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顶尖孔
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外圆磨床
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9
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检 验
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按图纸要求检查
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二、圆柱齿轮的机械加工工艺过程的制定
渐开线齿轮是机械传动中最常用的零件之一。其常用功能是按一定的速比传递运动和动力。
齿轮的结构由于使用要求不同，而具有不同的形状和尺寸，但总可以将其看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，齿轮又分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等。按照轮体的结构形状，齿轮可分为轴齿轮、套筒齿轮、盘形齿轮和齿条等。
1．齿轮的材料、毛坯和热处理
齿轮的材料和热处理主要取决于齿轮的工作条件。对于低速、轻载或中载的不重要齿轮，常用45钢进行调质和表面淬火处理；速度较高、载荷较大或精度较高的齿轮，用40Cr进行调质和齿面淬火处理；速度高、有冲击或载荷较大的齿轮，用20Cr、20CrMnTi进行表面渗碳淬火处理；某些高速耐磨齿轮可用38CrMoAlA进行调质加氮化处理；低速、无冲击及轻载的齿轮可用铸件HT200—400等。
齿轮的毛坯大多采用轧制圆棒料和锻钢件，其次是铸钢件、铸铁件。对于小直径（小于?80mm）、不重要齿轮直接用轧制圆棒料；中等直径（?80～500mm)、重要齿轮用锻钢件（其中批量较小或直径较大的齿轮用自由锻，批量较大的中小齿轮用模锻）；大直径（大于?500mm)、结构复杂的齿轮用铸钢件或铸铁件。
2．定位基准
齿形加工的定位基准对齿轮加工精度有直接的影响，应尽可能选择齿轮的装配基准作为其定位
基准，并尽可能在加工中保持不变。
对于轴齿轮，直径较小时一般选择顶尖孔做定位基准。
图12-15 双联齿轮
对于带孔齿轮，成批大量生产时，一般选择内孔和一个端面作为定位基准，采用专用芯轴安装；单件小批生产时，可选择外圆和一个端面为定位基准，以外圆找正安装。
3．圆柱齿轮的机械加工工艺过程
以双联齿轮（图12-15）为例，说明在中等批量生产中圆柱齿轮的加工工艺过程，如表12-6所示。
表12-6 双联齿轮工艺过程
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工序号
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工序名称
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工 序 内 容
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定 位 基 准
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机 床
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1
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锻
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胎膜锻毛坯
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2
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热处理
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正火
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3
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粗车
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粗车外圆和端面钻、镗花键底孔
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外圆、端面
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六角车床
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4
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热处理
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调质处理
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5
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拉
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拉花键孔
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花键底孔、端面
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拉床
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6
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精车
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精车外圆、端面及槽至尺寸要求
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花键孔、端面
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六角车床
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7
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检验
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8
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滚齿
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滚齿Z=39
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花键底孔、端面
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滚齿机
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9
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插齿
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插齿Z=34
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花键底孔、端面
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插齿机
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10
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倒角
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倒齿端圆角
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花键底孔、端面
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倒角机
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11
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钳
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钳工去毛刺
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12
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剃齿
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剃齿Z=39
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花键底孔、端面
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剃齿机
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13
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剃齿
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剃齿Z=34
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花键底孔、端面
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剃齿机
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14
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热处理
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齿部高频淬火G52
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15
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推
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推孔修复花键孔
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花键底孔、端面
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推孔机
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16
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珩齿
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Z=39 Z=34
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花键底孔、端面
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珩齿机
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17
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检验
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