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1、第四章典型零件加工本章要点轴类零件的加工套筒类零件的加工箱体类零件的加工齿轮类零件的加工1机械制造工艺学第四章典型零件加工4.1轴类零件的加工24.1.1轴类零件加工概述轴类零件的功用与结构特点功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的回转精度结构——回转体零件，长度大于直径组成：圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其他表面（如横向孔等)分类：光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等）图4-1所示。刚性轴（L/d≤12）挠性轴（L/d＞12）3图4-1轴的种类4.1.1轴类零件加工概述4轴类零件的主要技术要求轴类零
2、件的重要表面是轴颈和轴肩，包括配合轴颈(装配传动件)和支承轴颈(装配轴承)。根据零件的使用性能要求，其主要技术要求有：尺寸精度和几何形状精度直径精度通常为IT6～IT9,有时可达IT5。几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制在直径公差范围之内。要求较高时,则应在零件图上专门标注形状公差，取公差的1/2，1/4。4.1.1轴类零件加工概述5位置精度普通精度的轴,配合轴颈相对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01～0.03mm,高精度的轴为0.001～0.005mm。端面圆跳动为0.005～0.01mm。表面粗糙度一般说来,轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。支
3、承轴颈的表面粗糙度要求为Ra0.16～0.8μm。配合轴颈的表面粗糙度Ra为0.63～3.2μm。其他技术要求热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，过渡圆角等。4.1.1轴类零件加工概述6轴类零件的材料、毛坯及热处理轴类零件的材料不重要的轴：普通碳素钢Q235Ａ、Q255Ａ、Q275Ａ等，不经热处理；一般轴类零件：35、40、45、50钢等，正火、调质、淬火中等精度而转速较高的轴：40Cr等合金结构钢，调质和表面淬火精度较高的轴：可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等，也可选用球墨铸铁，调质和表面淬火对于高转速、重载荷条件下工作的轴,选用20CrMn
4、Ti、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢，渗碳淬火或氮化。结构复杂（曲轴）——HT400、QT600、QT450、QT4004.1.1轴类零件加工概述7轴类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件光轴、直径相差不大的阶梯轴，采用圆钢作为毛坯；直径相差较大的阶梯轴．比较重要的轴，应采用锻件;只有某些大型、结构复杂的异形轴，可采用球墨铸铁铸件；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,从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度,故一般比较重要的轴,多采用锻件。自由锻造多用于中小批生产,模锻适用于大批大量生产。4.1.1轴类零件加工概述
5、8轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前,均需安排正火或退火处理(含碳量大于ω(C)=0.5％的碳钢和合金钢),以使钢材内部晶粒细化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。为了获得较好的综合力学性能，常要求调质处理，一般分两种情况：(1)毛坯余量大时，调质安排在粗车之后、半精车之前,以便消除粗车时产生的残余应力。(2)毛坯余量小时，调质可安排在粗车之前进行。4.1.1轴类零件加工概述9表面淬火一般安排在精加工之前，这样可纠正因淬火引起的局部变形。对精度要求高的轴，在局部淬火后或粗磨之后,还需进行低温时效处理(在160℃油中进行长时间的低温时效)，以保证尺
6、寸的稳定。对于氮化钢(如38GrMoAl)，需在渗氮之前进行调质和低温时效处理。对调质的质量要求也很严格，不仅要求调质后索氏体组织要均匀细化，而且要求离表面0.8～0.10mm层内铁素体含量不超过ω(C)＝5％，否则会造成氮化脆性而影响其质量。4.1.1轴类零件加工概述104.1.2传动轴加工工艺及其分析如图为减速箱传动轴工作图样。114.1.2传动轴加工工艺及其分析124.1.2传动轴加工工艺及其分析134.1.2传动轴加工工艺及其分析如图为减速箱传动轴工作图样。左图的技术要求：公差都是以轴颈M和N的公共轴线为基准。外圆Q和P径向圆跳动公差为0.02
7、，轴肩H、G和I端面圆跳动公差为0.02。144.1.2传动轴加工工艺及其分析151．传动轴工艺分析1)传动轴的主要表面及其技术要求①轴颈M、N、P、Q：IT6;Ra0.8m；P,Q对M,N轴线径 向圆跳动公差为0.02mm。②轴肩G、H、I：Ra0.8m；均对M,N轴线端面圆跳动 公差为0.02mm。③螺纹M24×1-6g：6级精度。④键槽8和12：IT9；侧面Ra3.2m；⑤材料40Cr，调质220～240HBS。4.1.2传动轴加工工艺及其分析162)工艺方案分析传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等
8、级较高（I
