轴类零件的加工工艺及技术要求
轴类零件机械加工工艺规程及其设计
轴类零件机械加工工艺规程及其设计轴类零件是机械制造中广泛应用的零部件之一,其机械加工工艺规程的设计对于产品的质量和生产效率具有重要的意义。
本文将从轴类零件的加工工艺特点、机械加工工艺规程的设计方法、常见加工工艺及其应用、及加工工艺中的注意事项等方面对轴类零件机械加工工艺规程及其设计进行详细介绍。
一、轴类零件的加工工艺特点轴类零件在机械加工中属于细长杆状物的一类,其加工过程中需要考虑材料的变形、热影响、残余应力等问题,同时也需要考虑其使用过程中所承受的载荷作用,因此对于轴类零件的制造要求十分严格。
其加工工艺特点主要包括以下几点:1.加工工艺要求高精度:轴类零件的尺寸精度要求高,常见的加工公差在0.01mm以下,加工过程中需要采用高精度的机床和刀具、合理的加工参数,严格控制加工误差。
2.加工难度大:由于轴类零件的材料变形大、容易产生撞刀和毛刺,因此在加工过程中需要采用特殊的切削方法和切削工艺,如采用高速切削、切削流线型、刀具较小的切槽等。
3.轴向精度要求高:轴类零件是与轴心对称的,在加工过程中需要控制好轴向误差,以保证其在使用时能够平稳转动。
二、机械加工工艺规程的设计方法机械加工工艺规程的设计是制定出一套完整的工艺措施,通过对产品加工过程中各种工艺因素的控制,实现产品尺寸、结构、性能等方面的要求。
机械加工工艺规程的设计方法主要包括以下几点:1.确定加工工艺目标:在制定工艺规程前,需要明确产品的要求,包括加工精度、表面光洁度、机械性能等方面。
2.制定加工工艺流程:制定加工工艺流程是整个工艺规程中最为关键的一步,需要根据产品的结构和要求,确定各个加工步骤的顺序和方法。
3.确定加工参数:加工参数是指加工过程中需要调整的各种参数,包括切削速度、切削深度、切削力等,这些参数的调整需要根据实际情况进行。
4.选择合适的加工设备和刀具:不同的加工设备和刀具适用于不同的加工需求,因此在制定工艺规程时需要根据产品要求选择合适的加工设备和刀具。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺第一章、概述机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。
通常,毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。
一个相同结构相同要求的机器零件,可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。
在现有的生产条件下,如何采用经济有效的加工方法,合理地安排加工工艺路线以获得符合产品要求的零件,最重要的就是要编制出零件的工艺规程。
1.1 典型轴类零件的加工工艺:1.1.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。
按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
本论文所加工的零件——典型轴类零件则属于阶梯轴。
1.1.2 轴类零件一般加工要求及方法◆轴类零件加工工艺规程注意点:轴类零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。
一零件可以有几种不同的加工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程中,须注意以下1几点。
1)粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴,根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面,让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。
2)精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原则。
尽可能在多数工序中用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
工艺规程制订得是否合理,直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。
轴类零件的加工
四、典型加工工艺路线
轴类零件的主要加工表面是外圆表面,也还有常见 的特形表面。对普通精度的轴类零件加工,其典型 的工艺路线如下:
毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽 (花键槽、沟槽)→热处理→磨削→终检
轴类零件的预加工——校直 毛坯在制造、运输 和保管过程中,常会发生弯曲变形,为保证加工余 量的均匀及装夹可靠,一般冷态下在各种压力机或 校直机上进行校直。
图1 锥堵和锥套心轴 a)锥堵 b)锥套心轴
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锥堵或锥套心轴应具有较高的精度,锥堵和 锥套心轴上的中心孔既是其本身制造的定位 基准,又是空心轴外圆精加工的基准,因此 必须保证锥堵或锥减少重复安装误差。
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三、外圆面的加工方案
轴类零件的加工
一、轴类零件的分类、技术要求
轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于 支承齿轮、带轮等传动件,以传递扭矩。按结构形式不同, 轴可以分为阶梯轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、 各种丝杠等,其中阶梯传动轴应用较广。
根据轴类零件的功用和工作条件,其技术要求主要在以下方 面:
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⑶ 相互位置精度 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。 ⑷ 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求,一般根据加工的 可能性和经济性来确定。支承轴颈常为 Ra0.2~1.6um,传动件配合轴颈为Ra0.4~3.2um 。
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6 磨削 磨蜗杆螺纹到尺寸
两中心孔 两中心孔
两中心孔
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大批量生产轴类零件的加工---- 1110凸轮轴加工工艺
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轴类零件加工工艺
• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1.功用、结构
功用:将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,并按一定的传动关 系协调地工作。
结构:形状复杂,壁薄且不均匀,内部呈腔形,既有精度要求 较高的孔系和平面,也有许多精度要求较低的紧固孔。
a)
b)
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2.防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
(1)使夹紧力均匀分布,如图a所示 (2)变径向夹紧为轴向夹紧,如图b所示 (3)增加套筒毛坯的刚度,如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
(1)增大刀具的主偏角 (2)内、外表面同时加工,如图c所示 (3)粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关, 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料,孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1.保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工:指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料,四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴,所示。该轴为小 批量生产,材料选择45钢, 淬火硬度40~45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1.结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等,该轴为典型的 阶梯轴结构,有两个支承轴颈。
2.技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7,表面粗糙度Ra值为0.8μm; 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7,表面粗糙度Ra值为 1.6μm; 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm; 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm; 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm, 可保证齿轮平稳传动。
典型零件加工工艺(轴和套筒)
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1)主要表面及其精度要求 ①支承轴颈
是两个锥度为1:12的圆锥面,分别与两个双列 短圆锥轴承相配合。
支承轴颈是主轴部件的装配基准,其精度直接 影响主轴部件的回转精度,尺寸精度一般为IT5。
主轴两支承轴颈的圆度允差和对其公共轴线的 斜向圆跳动允差均为0.005 mm,表面粗糙度Ra值不 大于0.63µm。
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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;
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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。
自由锻
中小批
毛坯锻造
模锻
大批大量
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2、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
轴上有相对运动的轴颈和经常拆卸的表面,需要进
行表面淬火处理,安排在磨削前。或在粗磨后、精磨前
渗氮处理
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四、 机床主轴加工工艺及其分析
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(1)零件分析 对机床主轴的共同要求是必须满足机床
的工作性能:即回转精度、刚度、热变形、 抗振性、使用寿命等多方面的要求。
车床主轴是带有通孔的多阶台轴,普通 精度等级,材料为45钢。
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顶尖的实施
轴类零件加工工艺设计的设计要求
轴类零件加工工艺设计的设计要求
轴类零件加工工艺设计的设计要求
1、用途:轴类零件是机械设备的重要部件,在机械设备中常用的轴类零件有:轴承支座、中心轴、滚轮轴、齿轮轴等,它们的主要作用是在机械设备中转移动力,轴类零件的加工工艺设计是机械设备制造的关键内容。
2、设计要求:
(1)材料要求:轴类零件加工的材料要求要视具体的应用而定,一般使用碳钢、合金钢和不锈钢等材料。
(2)尺寸要求:轴类零件加工的尺寸要求要视具体的应用而定,一般要求轴类零件的直径、总长度以及节距等参数精度要求较高,尽可能满足设计要求。
(3)特殊要求:轴类零件加工除上述要求外,还要根据具体的应用而定,一般要求特殊的表面处理,满足特殊的应用要求,如:轴类零件在细粉体的流动下要求有防滑处理;轴类零件在一定温度下要求有耐高温处理等。
3、加工要求:
(1)工艺方法:轴类零件加工的工艺方法一般选择铣削、车削或其他特殊的工艺方法,一般要求节点表面精度要求高,以保证零件上装配的元件的安装和固定。
(2)工艺参数:轴类零件加工的工艺参数要求根据工艺设计来确定,一般要求设计时充分考虑到轴类零件的加工特性,实现机械加
工的质量和稳定性,并保证零件加工的精度。
(3)机床选择:轴类零件加工需要使用合适的机床,一般要考虑加工精度、多功能性、结构简单性等因素,以便满足零件的加工要求。
轴类零件加工
3)先外后内与先大后小
先加工外圆,再以外圆定位加工内孔。 加工阶梯外圆时,先加工直径较大的,后加工直径较小的,这样可避免过早地削弱工件的刚度。 加工阶梯深孔时,先加工直径较大的,后加工直径较小的,这样便于使用刚度较大的孔加工工具。
次要表面加工的安排。 轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加工,通常均安排在外圆精车或粗磨之后、精磨外圆之前进行。 如果精车前就铣出键槽,精车时因断续切削而易产生振动,既影响加工质量,又容易损坏刀具,也难控制键槽的深度。 次要表面加工也不能放到主要表面精磨之后,否则会破坏主要表面已获得的精度。
2、轴类零件的毛坯
一般轴——棒料 重要轴——锻件 大型、结构复杂轴——铸件 单件小批生产——自由锻; 成批大量生产——模锻
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轴类零件在机械中起着突出的作用,工作中受弯曲、扭转和交变载荷,有时还得承受一定冲击性载荷。支承轴颈处还要承受磨擦,产生摩擦热。为了保证轴件的正常工作,轴件的加工质量至关重要。这就需要解决好轴件加工的工艺问题。
3、超精加工
油石—加压力—振动—纵向进给,工件低速回转——不重复轨迹。
强烈切削阶段——压强大,油膜被破坏,切削作用强烈
正常切削阶段——压强降低,切削作用减弱
微弱切削阶段——压强更低,摩擦抛光作用
添加标题
自动停止切削阶段——压强很小,形成油膜,切削作用停止
典型轴类零件加工工艺
典型轴类零件加工工艺一、引言典型轴类零件是机械装置中常见的零部件之一,其加工工艺对于保证零件的精度和质量具有重要意义。
本文将介绍典型轴类零件的加工工艺流程和常见的加工方法。
二、加工工艺流程1. 材料准备典型轴类零件的材料通常采用优质的金属材料,如钢材、铝材等。
在加工前,需要对材料进行切割、锻造或铸造等工艺,以得到符合要求的材料坯料。
2. 粗加工粗加工是对材料坯料进行初步成型的阶段。
常见的粗加工方法包括车削、铣削、锯割等。
其中,车削是最常用的粗加工方法之一,通过车床将材料坯料固定在主轴上,并利用刀具对其进行旋转切削,以得到所需的外形和尺寸。
3. 热处理热处理是为了改善材料的力学性能和组织结构,提高轴类零件的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火等。
在热处理过程中,需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以确保零件的质量。
4. 精加工精加工是在粗加工的基础上对零件进行精细加工的阶段。
常见的精加工方法包括磨削、镗削、拉削等。
其中,磨削是最常用的精加工方法之一,通过磨床将零件与磨削工具接触,以去除表面的凸起部分,提高零件的精度和表面质量。
5. 表面处理表面处理是为了提高零件的耐腐蚀性和美观度。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂、抛光等。
其中,镀层是最常用的表面处理方法之一,通过将零件浸泡在镀液中,使其表面形成一层保护性的金属膜,以提高零件的耐腐蚀性。
6. 检测和检验检测和检验是为了保证零件的质量和精度。
常见的检测和检验方法包括尺寸测量、外观检查、硬度测试等。
其中,尺寸测量是最常用的检测和检验方法之一,通过测量零件的尺寸和形状,以判断其是否符合设计要求。
7. 组装和调试组装和调试是将已加工好的轴类零件按照设计要求进行组装,并进行必要的调试和试运行。
通过组装和调试,可以确保零件的相互配合和工作正常,以保证整个机械装置的正常运行。
三、常见加工方法1. 车削车削是通过车床将材料坯料固定在主轴上,并利用刀具对其进行旋转切削的方法。
轴类零件的加工工艺
轴类零件的加工工艺一、概述1. 轴类零件的功用、结构特点⑴功用轴类零件是机械加工中经常遇到的零件之一,在机器中,主要用来支承传动零件如齿轮、带轮,传递运动与扭矩,如机床主轴;有的用来装卡工件,如心轴。
⑵结构特点轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、键槽、横向孔、沟槽等表面构成。
按其结构特点分类有:光轴、图5-1 轴的种类(a) 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) 凸轮轴阶梯轴、空心轴和异形轴(包括曲轴、半轴、凸轮轴、偏心轴、十字轴和花键轴等)四类。
如图5-1所示。
若按轴的长度和直径的比例来分,又可分为刚性轴(L/d≤12)和挠性轴(L/d>12)两类。
2. 轴类零件的主要技术要求⑴加工精度①尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类:一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为IT 5~IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,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。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内,对于精密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。
③相互位置精度包括内、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。
⑵表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求,一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm,传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
3. 轴类零件的材料、毛坯及热处理⑴轴类零件材料常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr 等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺一般包括以下几个步骤:
1. 材料准备:根据轴零件的要求,选择合适的材料。
常见的材料有钢材、铝材、铜材等。
2. 零件设计:根据轴零件的功能和要求,进行设计。
包括轴的形状、尺寸、表面处理等。
3. 车削加工:将材料锁定在车床上,通过车刀对轴进行加工切削。
车削加工一般包括车外圆、车内圆、车端面等。
4. 镗削加工:对轴进行内孔的加工。
可以使用手动镗床、数控镗床等设备进行加工。
5. 磨削加工:对轴的表面进行磨削,以提高表面质量和精度。
可以使用平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等设备进行加工。
6. 热处理:根据需要,对轴进行热处理,以改善材料的性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
7. 表面处理:对轴的表面进行处理,以提高表面的硬度、耐磨性和防腐蚀性。
常见的表面处理方法包括镀铬、涂层等。
8. 必要的其他加工:根据轴零件的要求,可能需要进行其他的加工工艺,如切割、打孔、焊接等。
9. 检验和组装:对轴零件进行检验,确保质量合格。
然后进行零件的组装,组装合格后,轴零件可以投入使用。
以上是轴类零件加工的基本工艺流程,具体的加工工艺会根据轴零件的具体要求和加工设备的不同而有所差异。
加工过程中需要注意工艺规程的严格执行,确保零件质量和精度的要求。
轴类零件的加工工艺和常用工艺设备概述
轴类零件的加工工艺和常用工艺设备概述.1 轴类零件的功用与结构轴是组成机械的重要零件,也是机械加工中常见的典型零件之一。
它支撑着其它转动件回转并传递扭矩,同时又通过轴承与机器的机架连接。
轴类零件是旋转零件,其长度大于直径,由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。
加工表面通常除了内外圆表面、圆锥面、螺纹、端面外,还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。
依照功用和结构形状,轴类有多种形式,如光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴等。
1.2 轴类零件的技术要求(1)加工精度1)尺寸精度轴类零件的尺寸精度要紧指轴的直径尺寸精度和轴长尺寸精度。
按使用要求,要紧轴颈直径尺寸精度通常为IT6-IT9级,周密的轴颈也可达IT5级。
轴长尺寸通常规定为公称尺寸,关于阶梯轴的各台阶长度按使用要求可相应给定公差。
2)几何精度轴类零件一样是用两个轴颈支撑在轴承上,这两个轴颈称为支撑轴颈,也是轴的装配基准。
除了尺寸精度外,一样还对支撑轴颈的几何精度〔圆度、圆柱度〕提出要求。
关于一样精度的轴颈,几何形状误差应限制在直径公差范畴内,要求高时,应在零件图样上另行规定其承诺的公差值。
3)相互位置精度轴类零件中的配合轴颈〔装配传动件的轴颈〕相关于支撑轴颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。
通常一般精度的轴,配合精度对支撑轴颈的径向圆跳动一样为0.01-0.03mm,高精度轴为0.001-0.005mm。
此外,相互位置精度还有内外圆柱面的同轴度,轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
(2)表面粗糙度依照机械的周密程度,运转速度的高低,轴类零件表面粗糙度要求也不相同。
一样情形下,支撑轴颈的表面粗糙度Ra值为0.63-0.16 μm ;配合轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5-0.63 μ m6.1.3 轴类零件的材料和毛坯(1)轴类零件的材料轴类零件材料的选取,要紧依照轴的强度、刚度、耐磨性以及制造工艺性而决定,力求经济合理。
轴类零件的加工方法
轴类零件的加工方法一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。
按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1,其中阶梯传动轴应用较广,其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件,其技术要求主要在以下方面:⑴ 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类:一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为IT 5~IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,常为IT6~IT9。
⑵ 几何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。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内,对于精密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶ 相互位置精度包括内、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。
⑷ 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求,一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm ,传动件配合轴颈为0.4~3.2μm 。
⑸ 其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1.轴类零件的材料⑴ 轴类零件材料常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr 、轴承钢GCr15、弹簧钢65M n ,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20CrMnTi 、20Mn2B 、20Cr 等低碳合金钢或38CrMoAl 氮化钢。
⑵ 轴类毛坯常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
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,获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
2.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,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。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能。
机械制造及工艺——轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺第一节概述一、轴类.件的功用和结构特点轴类零件主要用于支承传动零件(齿轮、带轮等),承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度根据结构形状,轴的分类如图6-1所示。
根据轴的长度L 与直径d 之比,又可分为刚性轴(L / d≤12 )和挠性轴(L / d > 12 )两种。
(可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等)轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽、花键、横向孔及沟槽等组成。
二、轴类零件的技术要求、材料和毛坯装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面,一般是轴类零件的重要表面,其尺寸精度、形状精度(圆度、圆柱度等)、位置精度(同轴度、与端面的垂直度等)及表面粗糙度要求均较高,是在制订轴类零件机械加工工艺规程时,应着重考虑的因素。
一般轴类零件常选用45#钢;对于中等精度而转速较高的轴可用40cr ;对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr 和20CrMnTi 等低碳合金钢进行渗碳淬火,或用3sCrMoAIA 氮化钢进行氮化处理。
轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件,只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件(铸钢或球墨铸铁)。
第二节外圆表面的加工方法和加工方案外圆表面是轴类零件的主要表面因此要合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程,首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。
本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。
一、外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求,外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。
粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。
加工后工件尺寸精度IT11-IT13 ,表面粗糙度Ra50~12.5μm 。
半精车的尺寸精度可达IT8~IT11 ,表面粗糙度角Ra6.3~3.2μm 。
半精车可作为中等精度表面的终加工,也可作为磨削或精加工的预加工。
精车后的尺寸精度可达IT7~IT8 ,表面粗糙度Ra1.6~0.8μm 。
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轴类零件的加工工艺及技术要求
轴类零件是在机器中用来支承齿轮、带轮等传动部件,了解其加工工艺和技术要求对机械设计有很大的帮助。
下面由店铺向你推荐轴类零件的加工工艺及技术要求,希望你满意。
轴类零件的加工工艺
1.零件图样分析
图所示零件是减速器中的传动轴。
它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件,该传动轴图样规定了主要轴颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此,该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
2.确定毛坯
该传动轴材料为45钢,因其属于一般传动轴,故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大,故选择¢60mm的热轧圆钢作毛坯。
3.确定主要表面的加工方法
传动轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小,故车削后还需磨削。
外圆表面的加工方案可为:
粗车→半精车→磨削。
4.确定定位基准
合理地选择定位基准,对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩
面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。
中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆,车端面、钻中心孔。
但必须注意,一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔,而应该以毛坯外圆作粗基准,先加工一个端面,钻中心孔,车出一端外圆;然后以已车过的外圆作基准,用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架),车另一端面,钻中心孔。
如此加工中心孔,才能保证两中心孔同轴。
5.划分阶段
对精度要求较高的零件,其粗、精加工应分开,以保证零件的质量。
该传动轴加工划分为三个阶段:粗车(粗车外圆、钻中心孔等),半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等),粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。
各阶段划分大致以热处理为界。
6.热处理工序安排
轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。
对于传动轴,正火、调质和表面淬火用得较多。
该轴要求调质处理,并安排在粗车各外圆之后,半精车各外圆之前。
综合上述分析,传动轴的工艺路线如下:
下料→车两端面,钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆,车槽,倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。
7.加工尺寸和切削用量
传动轴磨削余量可取0.5mm,半精车余量可选用1.5mm。
加工尺寸可由此而定,见该轴加工工艺卡的工序内容。
车削用量的选择,单件、小批量生产时,可根据加工情况由工人确定;一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。
8.拟定工艺过程
定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工,在调质之后和磨削之
前各需安排一次修研中心孔的工序。
调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮,磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。
拟定传动轴的工艺过程时,在考虑主要表面加工的同时,还要考虑次要表面的加工。
在半精加工¢52mm、¢44mm及M24mm外圆时,应车到图样规定的尺寸,同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹;三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来,这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准,又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
在拟定工艺过程时,应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。
轴类零件的技术要求
(一)尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(二)几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
轴类零件的简介
轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。
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