轴类零件加工

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1、轴类零件的作用、特点及分类车床主轴的功用和结构特点及设计要求车床主轴技术条件的分析主轴的机械加工工艺过程主轴加工工艺过程分析主轴加工中的几个工艺问题第一节轴类零件加工第五章典型零件加工工艺过程1第一节轴类零件加工一、概述1．轴类零件的作用、特点及分类轴类零件的作用支撑传动零件；承受载荷；传递扭矩。第五章典型零件加工工艺过程2轴类零件的特点长度大于直径；加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等；有一定的回转精度。轴类零件的分类光滑轴；阶梯轴；空心轴；异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、十字轴、凸轮轴、花键轴）。第五章典型零件加工工艺过程3图5-1轴的种类(a)

2、光轴(b)空心轴(c)半轴(d)阶梯轴(e)花键轴(f)十字轴(g)偏心轴(h)曲轴(i)凸轮轴第五章典型零件加工工艺过程42.轴类零件的主要技术要求⑴加工精度①尺寸精度：一是支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，通常为IT5~IT7；二是配合轴颈，常为IT6~IT9。②形状精度：主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。一般应限制在尺寸公差范围内，精密轴，另行规定其几何形状精度。③位置精度：包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。第五章典型零件加工工艺过程53.轴类零件的材料、毛坯及热处理(1)

3、轴类零件的材料及毛坯①材料常用45钢，精度较高：40Cr、GCr15、65Mn，球墨铸铁；高速、重载轴：20CrMnTi、20Mn2B、20Cr或38CrMoAl等。②毛坯常用圆棒料；锻件：毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。铸件：大型或结构复杂的轴。第五章典型零件加工工艺过程6⑵轴类零件的热处理正火或退火：锻造毛坯，可以细化晶粒，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。调质：安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火：安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。低温时效处理：精度要

4、求高的轴，在局部淬火或粗磨之后进行。第五章典型零件加工工艺过程7图5-2CA6140车床主轴简图第五章典型零件加工工艺过程8车床主轴的结构特点既是阶梯轴，又是空心轴；是长径比小于12的刚性轴；不但传递旋转运动和扭矩，而且是工件或刀具回转精度的基础；主要加工表面有内外圆柱面、圆锥面，次要表面有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削和钻削。第五章典型零件加工工艺过程9特别值得注意的工艺问题有：1)定位基准的选择；2)加工顺序的安排；3)深孔加工；4)热处理变形。车床主轴的功用承受扭转力矩；承受弯曲力矩；保证回转运动精度。第五章典型零

5、件加工工艺过程10车床主轴的设计要求扭转和弯曲刚度高；回转精度高（径向圆跳动、端面圆跳动、回转轴线稳定）；制造精度高：1)结构尺寸及动态特性要好；2)主轴本身及其轴承精度高；3)轴承的结构和润滑；4)齿轮的布置；5)固定件的平衡等。第五章典型零件加工工艺过程11主轴结构的设计要求：1)合理的结构设计；2)足够的刚度；3)有具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量；4)足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性5)足够的抗疲劳强度第五章典型零件加工工艺过程123．车床主轴技术条件的分析主轴支承轴颈的技术要求支承轴颈是主轴的装配基准，其精度直接影响主轴的回转精度；主轴上各重

6、要表面又以支承轴颈为设计基准，有严格的位置要求；支承轴颈为三支承结构，并且跨度大；第五章典型零件加工工艺过程13支承轴颈采用锥面(1：12)结构，接触率≥70%，可用来调整轴承间隙；中间支承为IT5~IT6，粗糙度为：支承轴颈圆度误差为0.005mm，径向跳动为0.005mm；其他外圆的圆度要求，误差小于50%尺寸公差，高精度者为5~10%；轴颈与有关表面的同轴度误差应很小。第五章典型零件加工工艺过程14主轴工作表面（锥孔）的技术要求用来安装顶尖或刀具锥柄的；是定心表面；对锥面的尺寸精度、形状精度、粗糙度、接触精度都要求高；轴心线应与支承轴颈同轴；锥孔对轴颈的

7、径向圆跳动近轴端为0.005，离轴端300处为0.01，锥面接触率≥70%，粗糙度，硬度HRC48~50。第五章典型零件加工工艺过程15主轴轴端外锥（短锥）的技术要求用来安装卡盘或花盘的；也是定心表面；对锥面的尺寸精度、形状精度、粗糙度、接触精度都要求高；轴心线应与支承轴颈同轴；对支承轴颈的径向圆跳动为0.008；端面圆跳动为0.008；粗糙度，硬度为HRC45~50。第五章典型零件加工工艺过程16空套齿轮轴颈的技术要求影响传动的平稳性；可能导致噪声；有同轴度要求，对支承轴颈的径向圆跳动为0.01~0.015；尺寸精度要求为IT5~IT6；第五章典型零件加工工

8、艺过程17螺纹的技术要求用来固定零件或