机械制造及工艺——轴类零件工艺过程分析要点

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1、--轴类零件工艺过程分析1．轴类零件加工轴类零件是回转体零件，其长度大于直径，它的主要表面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。按其结构形状，可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等四大类。在机械中，轴类零件主要用来支承传动零件（如齿轮、带轮等）和传递转矩。光滑轴的毛坯一般选用热轧圆钢或冷轧圆钢；台阶轴的毛坯，可选用热轧或冷轧圆钢，也可选用锻件，主要根据产量和各台阶直径之差来确定，产量越大，直径相差越大，采用锻件越有利；当要求轴具有较高力学性能时，应采用锻件。单件小批生产采用自由锻，成批大量

2、生产采用模锻；对某些大型、结构复杂的轴可采用铸件，例如曲轴可以用球墨铸铁作毛坯。1．机械加工工艺特点(1）定位基准的选择用两中心孔（顶尖孔）定位，工件装夹方便，符合基准统一和基准重合原则，容易保证较高位置精度，应用很广泛。加工过程中，中心孔始终要保持准确和清洁。每次热处理后，在转入下一加工阶段前应对中心孔进行研磨或修整，以去除中心孔表面的氧化皮或其他损伤。用外圆表面定位，一般用卡盘装夹。因基准面的加工和工件装夹都比较方便，故此法应用也较多。车削长轴时，常将轴的一端装夹在卡盘中，另一端用后顶尖顶住

3、或用中心架托住，因此工件加工时刚性比用两顶尖定位时好。但是，卡盘定位精度低，工件调头车削时，两端外圆表面会产生同轴度误差，影响位置精度。---1---(2）工艺过程分析轴类零件一般机械加工工艺过程如下：①预备加工校直、车断、车端面和钻中心孔。②粗车工序粗车顺序是先加工直径较大外圆表面，后加工小直径外圆表面。端面加工顺序与外圆加工相同。③精车工序按粗车的加工顺序精车外圆和端面，然后进行车槽、倒角、车螺纹等。④其他工序铣健槽、铣花键、钻孔、磨轴颈外圆等。⑤热处理工序按工艺需要可在粗车或半精车工序后安

4、排热处理工序。⑥磨削工序当外圆面精度较高．粗糙度值较小，及淬火后工件，可用磨削加工。若轴上有深孔，应在深孔加工前，利用中心孔先粗车或半精车外圆，然后再加工深孔。这样，可保证深孔加工时所用定位基准（外圆面）的质量，并可使深孔与外圆同轴，壁厚均匀。传动轴加工工艺过程图6－16为车床溜板箱中一根传动轴。现以此轴为例进行机械加工工艺分析。(l）传动轴各主要部分的作用及技术要求①在φ24±的轴段上装一个双联齿轮，为传递运动和动力，轴上开有键槽。②轴上左、右两端φ22±和φ20±为轴颈，支承在溜板箱箱体的轴

5、承孔中。③φ22±、φ24±和φ20±等配合面对轴线A---2---的径向圆跳动允差为0.02㎜。④端面C和B对轴线A的端面跳动允差不大于0.03㎜。⑤工件材料为45﹟钢，两端轴颈淬火硬度为40～45HRC。（2）基准选择为保证各主要外圆表面和端面的相互位置精度，选用两端的中心孔作为粗、精加工定位基准。这样，符合基准统一和基准重合原则，也可提高生产率。（3）生产类型为单件小批生产，选用φ35圆钢料作毛坯。（4）工艺分析该零件各加工面，均有一定的尺寸精度、位置精度和粗糙度要求。轴上的键槽，可在立式

6、铣床上使用键槽铣刀铣出。其余各加工表面，报据技术要求，可采用粗车→半精车→粗磨→精磨的加工顺序，其加工工艺过程见表6－2。---3---带轮轴加工工艺过程分析图6－36所示为带轮轴工作图样。生产类型为小批生产。材料为15钢。带轮轴中的主要技术条件有两项：一为渗碳层深度，应控制在12～15mm范围内；二为外圆φ22f7需经渗碳淬火其硬度为HRC58～63。可以看出只有Φ22f7处需渗碳处理，其余部分均不可渗碳。零件上不需渗碳的部分，可加大余量，待渗碳后车去渗碳层或在不需渗碳处涂防渗材料。加工余量应

7、单面略大于渗碳深度，故右端直径取Φ---4---25mm，单面去碳余量为2.5mm，总长两端也应有渗碳余量各3mm。在磨外圆前由于已经过淬火工序，两端中心孔在淬火时易产生氧化皮及变形，故增加一道研磨中心孔的工序。表6－14为带轮轴的加工工艺过程。---5---6-