典型零件加工工艺概述.ppt

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1、2．掌握轴的加工工艺过程1．掌握轴类零件的加工工艺分析方法第一节轴类零件加工工艺3．掌握轴类零件加工典型案例一、轴类零件的功用、结构及技术要求1．功用轴类零件是机械加工中经常遇到的典型零件之一。在机械设备中，它主要用于支承传动件和传递扭矩，并保证安装在其上的零件的回转精度。2．结构轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，加工表面通常有内外圆柱面、圆锥面，以及螺纹、花键、键槽、横向孔、沟槽等。一般的轴类零件根据结构形式的不同，可分为光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴、花键轴、曲轴、凸轮轴等。3．技术要求（1）加工精度轴的加工精度主要包括结构要素的尺寸精度、形状精度和位置精度。1）

2、尺寸精度。主要指结构要素的直径和长度的精度。2）形状精度。主要指轴颈的圆度、圆柱度等。3）位置精度。包括装配传动件的配合轴颈对于装配轴承的支承轴颈的同轴度、径向圆跳动及端面对轴线的垂直度等。轴类零件主要表面的表面粗糙度是根据其运转速度和尺寸精度决定的。支承轴颈的表面粗糙度Ra值一般为0.8～0.2μm；配合轴颈的表面粗糙度Ra值一般为3.8～0.8μm。（2）表面粗糙度（3）其他要求为改善轴类零件的切削加工性能或提高综合力学性能及使用寿命，还必须根据轴的材料和使用条件，规定相应的热处理要求。常用的热处理工艺有正火、调质和表面淬火等。二、轴类零件的材料及毛坯1．材料不重要

3、的轴：Q235A、Q255A。一般的轴：优质碳素结构钢如35、45、50钢等。重要的轴：合金结构钢20CrMnTi、40Cr，轴承钢GCr15，弹簧钢65Mn等。2．毛坯光轴和直径相差不大的阶梯轴：圆棒型材。直径相差较大的阶梯轴和比较重要的轴：锻件（大批量生产采用模锻；单件小批量生产采用自由锻。结构复杂的轴：球墨铸铁件或锻件。三、轴类零件的加工工艺分析1．划分加工阶段2．选择定位基准3．热处理工序的安排（1）预备热处理为改善金属组织和切削性能而进行的热处理称为预备热处理，包括正火、退火、调质和时效处理。（2）最终热处理为了提高零件的硬度、强度等力学性能而进行的热处理称为

4、最终热处理，包括淬火、渗碳淬火和渗氮。轴类零件除了应遵循加工顺序的一般原则外，还要考虑以下几个方面的因素：（1）在加工顺序上，先加工大直径外圆，然后加工小直径外圆，以免一开始就降低了工件的刚度。（2）轴上键槽等表面的加工应在外圆精车之后、磨削之前进行。（3）轴上的螺纹一般有较高的精度要求，通常应安排在半精加工之后、淬火之前进行加工。如安排在淬火之后，则无法进行车削加工。四、轴的加工工艺过程传动轴是轴类零件中使用最多、结构最为典型的一种阶梯轴，所示。该轴为小批量生产，材料选择45钢，淬火硬度40～45HRC。试分析其加工工艺过程。1．结构分析主要结构要素有内外圆柱面、螺纹

5、、键槽等，该轴为典型的阶梯轴结构，有两个支承轴颈。两端轴颈的尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm；用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7，表面粗糙度Ra值为1.6μm；右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm；左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm；轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm，可保证齿轮平稳传动。2．技术要求3．材料选取传动轴材料为45钢，锻件毛坯。（1）粗加工阶段——钻中心孔、粗车各处外圆；（2）半精加工阶段——半精车各处外圆、车螺纹、铣键槽等；（3）精加工阶段——修研中心孔，粗、精磨各处外圆。4．划分加工阶段5．定位基准选择图

6、示传动轴，粗加工时是以外圆表面为定位基准；在半精车加工时，采用外圆表面和中心孔作为定位基准（即一夹一顶）；a）采用限位支撑b）利用工件台阶限位1—拨盘2、5—前顶尖3、7—鸡心夹头4—后顶尖6—卡爪8—工件精加工时，采用两个中心孔作为定位基准（即双顶尖。6．热处理工序由于该轴采用的是锻件毛坯，加工前应安排退火热处理，以消除毛坯的内应力和改善材料的切削性能。传动轴最终热处理是淬火后高温回火，该工序应放在半精加工之后、粗精磨之前进行，即在车削螺纹和铣键槽之后进行。为了保证磨削精度，在淬火后高温回火的热处理之后应安排修研中心孔工序。7．传动轴加工工艺锻造毛坯——热处理（退火）

7、——粗车——半精车——车螺纹——铣键槽——热处理（淬火加高温回火）——粗磨——精磨。8．传动轴的加工工艺过程工序号工序名称工序内容工件装夹加工设备1锻锻造毛坯2热处理退火3车车端面，钻中心孔；车另一端面并取总长140mm，钻中心孔三爪自定心卡盘卧式车床4车（1）粗车一端外圆至φ40mm×77mm、φ22mm×22mm（2）半精车该端外圆至φ38.4mm×76mm、φ20.4mm×23mm（3）切槽3×1.5mm（4）倒角C1一夹一顶装夹卧式车床传动轴的加工工艺过程工序号工序名称工序内容工件装夹加工设备5车掉头（1）粗车外圆至φ22mm×6