典型零件加工工艺.ppt

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1、第五章典型零件的加工工艺5.1轴类零件的加工一、轴类零件的结构特点和技术要求：①长度大于直径；②加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等；③有一定的回转精度。轴类零件的分类：①按其结构形状可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴(如曲轴、凸轮轴、偏心轴等)四类。②按轴的长度与直径之比值(长径比)又可分为刚性轴(L/d≤12)和挠性轴(L/d＞12)两类。23（1）尺寸精度和几何形状精度轴类零件的主要表面为轴颈，装配传动零件的称配合轴颈，装配轴承的称支承轴颈。①轴颈的尺寸精度通常为IT9～IT6；高精度的轴颈为IT5。②轴颈的形状精度（圆度、圆柱度）应限制在直径公差范围内，对形

2、状精度要求较高时，则应在零件图样上规定允许的偏差。2．轴类零件的主要技术要术4（2）相互位置精度1）配合轴颈轴线相对支承轴颈轴线的同轴度；2）配合轴颈相对支承轴颈轴线的圆跳动。普通精度的轴，同轴度误差为0.01～0.03mm，高精度的轴为0.001～0.005mm。3）其他的相互位置精度,如轴肩端面对轴线的垂直度等。（3）表面粗糙度配合轴颈的表面粗糙度值Ra一般为2.5～0.63µm，支承轴颈的表面粗糙度值Ra一般为0.63～0.16µm。5二、轴类零件的材料和毛坯1、轴类零件的常用毛坯：①光轴、直径相差不大的阶梯轴常采用热轧或冷拉的圆棒料；②直径相差较大的阶梯轴和比较重要的轴

3、大都采用锻件。③当轴的结构形状复杂或尺寸较大时，也有采用铸件的。毛坯锻造自由锻模锻中小批大批大量62、轴类零件的材料：1）一般轴类零件：45钢应用最多，一般须经调质、表面淬火等热处理以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。2）中等精度，而转速较高的轴：则可采用40Cr，35SiMn，38SiMnMo等合金结构钢。3）较高精度的轴：轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等材料，调质和高频淬火后，硬度高，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性，可制造较高精度的轴。4）采用氮化钢38CrMoAl等，经调质和渗氮后，不仅具有良好的耐磨性和抗疲劳性能，其热处理变形也较小。可用精密机床的主轴，如磨床

4、砂轮轴、坐标镗床主轴。781、定位基准轴类零件加工时最常用的定位基准是顶尖孔。三、轴类零件加工工艺分析采用两顶尖孔定位基准的好处？基准统一，能在一次安装中加工出各段外圆表面及其端面，保证同轴度和垂直度。夹具简单、加工效率高。9顶尖的实施对于实心轴，粗加工前，先打顶尖孔对于空心轴？通孔径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60°锥面代替中心孔；不宜时，采用带有中心孔的锥堵或带锥堵的拉杆心轴。10锥堵应具有较高的精度；在使用过程中，应尽量减少锥堵的装拆次数，以免增加安装误差。如必须拆卸，重装后必须按重要外圆进行找正和修磨中心孔。锥堵心轴要求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工

5、件变形。精基准选择另一方案，采用支承轴颈定位，可以加工锥孔，两外支承轴径既是装配基准又是各个表面相互位置的设计基准，符合基准重合原则111．以两中心孔定位装夹（顶两头）12一夹一顶1314⑶大、重型轴一夹一托。15（二）中心孔的修研中心孔的深度：影响定位轴向位置；两中心孔同轴度：影响同轴度、影响位置精度；中心孔锥角和圆度误差：直接反映到工件的圆度上。单件小批生产时，中心孔主要是在卧式车床或钻床上钻出，大批大量生产时用铣端面打中心孔机床加工中心孔，生产率高，保证两端中心孔在同一轴线，一批工件两端中心孔间距相等。16修研中心孔：2）用铸铁顶尖研磨；修研时加研磨剂1）用油石或橡胶砂轮

6、研磨顶尖孔；油石消耗量大，不适合大批量生产3）用硬质合金顶尖刮研。生产率高，质量稍差4）用中心孔专用磨床磨削。精度和效率都很高17（三）花键加工方法1.花键的铣削加工单件小批生产时，可采用卧式铣床、分度头与三面刃铣床加工。加工方便，但加工质量较差，生产率低。产量稍大时，可采用花键滚刀在花键铣床上加工。加工质量和生产率较高。18为提高花键轴加工的质量和生产率，可采用双飞刀高速铣花键。不仅能保证键侧的精度和表面粗糙度，而且效率比一般铣削高出数倍。192.花键的磨削加工小批生产可采用工具磨床，或借用分度头在平面磨床上分两次磨削；大量生产时使用花键磨床或专用机床，利用高精度分度板分度，

7、一次安装下将花键轴磨完。20(四）轴类零件典型加工工艺路线毛坯准备→正火→加工端面和中心孔→粗车→调质→精车→花键、键槽、螺纹等加工→表面淬火→修研顶尖孔→粗磨→精磨。21热处理工序的安排结构尺寸不大的中碳钢普通轴类锻件，一般在切削加工前进行调质热处理。对于重要的轴类零件(如机床主轴)，则：一般在毛坯锻造后安排正火处理，达到消除锻造应力，改善切削性能的目的；粗加工后安排调质处理，以提高零件的综合力学性能，并作为需要表面淬火或氮化处理的零件的预备热处理；轴上有相对运动的轴颈和经常拆卸的表面，需