軸類零件的加工工藝規(guī)程示例.ppt

《軸類零件的加工工藝規(guī)程示例.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《軸類零件的加工工藝規(guī)程示例.ppt（22頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

機(jī)械制造工藝學(xué) 第四章典型零件加工 4 1軸類零件的加工 如圖為減速箱傳動軸工作圖樣 4 1 1軸類零件加工概述 軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用 支承傳動件 傳遞扭矩或運(yùn)動 承受載荷 一定的回轉(zhuǎn)精度結(jié)構(gòu) 回轉(zhuǎn)體零件 長度大于直徑組成 圓柱面 圓錐面 端面 溝槽 圓弧 螺紋 鍵槽 花鍵 其他表面 如橫向孔等 分類 光軸 階梯軸 空心軸 異形軸 曲軸 凸輪軸 偏心軸和花鍵軸等 剛性軸 L d 12 撓性軸 L d 12 軸類零件的主要技術(shù)要求軸類零件的重要表面是軸頸和軸肩 包括配合軸頸 裝配傳動件 和支承軸頸 裝配軸承 根據(jù)零件的使用性能要求 其主要技術(shù)要求有 尺寸精度和幾何形狀精度直徑精度通常為IT6 IT9 有時可達(dá)IT5 幾何形狀精度 圓度 圓柱度 應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi) 要求較高時 則應(yīng)在零件圖上專門標(biāo)注形狀公差 取公差的1 2 1 4 4 1 1軸類零件加工概述 位置精度普通精度的軸 配合軸頸相對支承軸頸的徑向圓跳動一般為0 01 0 03mm 高精度的軸為0 001 0 005mm 端面圓跳動為0 005 0 01mm 表面粗糙度一般說來 軸類零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求 支承軸頸的表面粗糙度要求為Ra0 16 0 8 m 配合軸頸的表面粗糙度Ra為0 63 3 2 m 其他技術(shù)要求熱處理 表面淬火 滲碳淬火等 動平衡 探傷 過渡圓角等 4 1 1軸類零件加工概述 軸類零件的材料 毛坯及熱處理軸類零件的材料不重要的軸 普通碳素鋼Q235 Q255 Q275 等 不經(jīng)熱處理 一般軸類零件 35 40 45 50鋼等 正火 調(diào)質(zhì) 淬火中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸 40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼 調(diào)質(zhì)和表面淬火精度較高的軸 可選用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等 也可選用球墨鑄鐵 調(diào)質(zhì)和表面淬火對于高轉(zhuǎn)速 重載荷條件下工作的軸 選用20CrMnTi 20Mn2B 20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼 滲碳淬火或氮化 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 曲軸 HT400 QT600 QT450 QT400 4 1 1軸類零件加工概述 軸類零件的毛坯軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件光軸 直徑相差不大的階梯軸 采用圓鋼作為毛坯 直徑相差較大的階梯軸 比較重要的軸 應(yīng)采用鍛件 只有某些大型 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異形軸 可采用球墨鑄鐵鑄件 毛坯經(jīng)過加熱鍛造后 可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布 從而獲得較高的抗拉 抗彎及抗扭強(qiáng)度 故一般比較重要的軸 多采用鍛件 自由鍛造多用于中小批生產(chǎn) 模鍛適用于大批大量生產(chǎn) 4 1 1軸類零件加工概述 軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前 均需安排正火或退火處理 含碳量大于 C 0 5 的碳鋼和合金鋼 以使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化 消除鍛造應(yīng)力 降低材料硬度 改善切削加工性能 為了獲得較好的綜合力學(xué)性能 常要求調(diào)質(zhì)處理 一般分兩種情況 1 毛坯余量大時 調(diào)質(zhì)安排在粗車之后 半精車之前 以便消除粗車時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 2 毛坯余量小時 調(diào)質(zhì)可安排在粗車之前進(jìn)行 4 1 1軸類零件加工概述 表面淬火一般安排在精加工之前 這樣可糾正因淬火引起的局部變形 對精度要求高的軸 在局部淬火后或粗磨之后 還需進(jìn)行低溫時效處理 在160 油中進(jìn)行長時間的低溫時效 以保證尺寸的穩(wěn)定 對于氮化鋼 如38GrMoAl 需在滲氮之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)和低溫時效處理 對調(diào)質(zhì)的質(zhì)量要求也很嚴(yán)格 不僅要求調(diào)質(zhì)后索氏體組織要均勻細(xì)化 而且要求離表面0 8 0 10mm層內(nèi)鐵素體含量不超過 C 5 否則會造成氮化脆性而影響其質(zhì)量 4 1 1軸類零件加工概述 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 如圖為減速箱傳動軸工作圖樣 左圖的技術(shù)要求 公差都是以軸頸M和N的公共軸線為基準(zhǔn) 外圓Q和P徑向圓跳動公差為0 02 軸肩H G和I端面圓跳動公差為0 02 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 1 傳動軸工藝分析 1 傳動軸的主要表面及其技術(shù)要求 軸頸M N P Q IT6 Ra0 8 m P Q對M N軸線徑向圓跳動公差為0 02mm 軸肩G H I Ra0 8 m 均對M N軸線端面圓跳動公差為0 02mm 螺紋M24 1 6g 6級精度 鍵槽8和12 IT9 側(cè)面Ra3 2 m 材料40Cr 調(diào)質(zhì)220 240HBS 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 2 工藝方案分析 傳動軸大多是回轉(zhuǎn)表面 主要是采用車削和外圓磨削 由于該軸主要表面M N P Q的公差等級較高 IT6 表面粗糙度值較小 Ra0 8 m 最終加工應(yīng)采用磨削 其加工方案 軸頸M N P Q和軸肩G H I等主要表面應(yīng)先車后磨 主要工藝路線為 粗車 調(diào)質(zhì) 半精車 磨削 車 磨均以兩端中心孔為定位精基準(zhǔn) 兩端中心孔可在粗車之前加工出 兩段螺紋在半精車階段車出 兩個鍵槽在磨削之前銑出 毛坯選用 60熱軋圓鋼料 下料 粗車 調(diào)質(zhì) 修研中心孔 銑鍵槽 修研中心孔 磨削 檢驗(yàn) 3 工藝過程 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 表4 2 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 2 劃分加工階段該軸加工劃分為三個加工階段 即粗車 粗車外圓 鉆中心孔 半精車 半精車各處外圓 臺肩和修研中心孔等 粗精磨各處外圓 各加工階段大致以熱處理為界 3 選擇定位基準(zhǔn)軸類零件的定位基面 最常用的是兩中心孔 因?yàn)檩S類零件各外圓表面 螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目 而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線 采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則 而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面 能最大限度地加工出多個外圓和端面 這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面 1 粗加工外圓時 為提高工件剛度 則采用軸外圓表面為定位基面 或以外圓和中心孔同作定位基面 即一夾一頂 2 當(dāng)軸為通孔零件時 在加工過程中 作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失 為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面 工藝上常采用三種方法 當(dāng)中心通孔直徑較小時 可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60 內(nèi)錐面來代替中心孔 當(dāng)軸有圓柱孔時 可采用圖右所示的錐堵 取1 500錐度 當(dāng)軸孔錐度較小時 取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同 當(dāng)軸通孔的錐度較大時 可采用帶錐堵的心軸 簡稱錐堵心軸 如右圖b所示 使用錐堵或錐堵心軸時應(yīng)注意 一般中途不得更換或拆卸 直到精加工完各處加工面 不再使用中心孔時方能拆卸 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 4 熱處理工序的安排該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 它應(yīng)放在粗加工后 半精加工前進(jìn)行 如采用鍛件毛坯 必須首先安排退火或正火處理 該軸毛坯為熱軋鋼 可不必進(jìn)行正火處理 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 5 加工順序安排除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則 如先粗后精 先主后次等 還應(yīng)注意 1 外圓表面加工順序應(yīng)為 先加工大直徑外圓 然后再加工小直徑外圓 以免一開始就降低了工件的剛度 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 2 軸上的花鍵 鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后 精磨外圓之前 軸上矩形花鍵的加工 通常采用銑削和磨削加工 產(chǎn)量大時常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工 以外徑定心的花鍵軸 通常只磨削外徑鍵側(cè) 而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削 但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時 也要對側(cè)面進(jìn)行磨削加工 以內(nèi)徑定心的花鍵 其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析 3 軸上的螺紋一般有較高的精度 如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工 則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度 因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行 該軸的加工工藝過程見表4 2 4 1 2傳動軸加工工藝及其分析