1轴类零件的功用

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轴类零件加工基本知识

轴类零件加工基本知识

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4、轴类零件种类:
有光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、 偏心轴、曲轴及凸轮轴等。
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二、轴类零件的技术要求
1、加工精度: 尺寸精度:主要指轴的直径尺寸精度。影响轴的回转 精度和配合精度。
一类是支承轴颈,要求较高IT5~IT7;
另一类是配合轴颈,要求稍低IT6~IT9。
项目二 了解车工技术 任务二 轴类零件加工基本知识
教学目的 1、懂得轴类零件的相关基本知识; 2、懂得车削。轴类零件的装夹。 教学重点 1、轴类零件的技术要求分析; 2、车削轴类零件的三种装夹方式。
精选ppt
1
传动精轴选pp装t 配图
2
传动精轴选pp零t 件图
3
一 、轴类零件的功用及结构特点
1、轴类零件的功用: 主要起支承传动件和传递运动和扭矩的作用。
用两顶尖安装工件,必须在工件的端面钻出中心孔。
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24
中心孔的作用及结构:
中心孔是轴类工件在顶尖上安装的定位基面。
A型
B型
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C型
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3、用一夹一顶安装工件
特点: 一端卡盘夹住(三爪、四
爪卡盘均可),另一端用后 顶尖顶住的装夹方法。能承 受较大的轴向切削力,安装 刚性好,比较安全,可提高 切削用量。车削轴类零件时 最好用这种方法。
高速重载轴可选20Cr、20CrMnTi等。
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2、毛坯:
●光轴或直径相差不大的阶梯轴:一般采用热 轧圆棒料;成品零件尺寸精度与冷拉圆棒料相符合 时采用冷拉圆棒料(外圆可不加工);
●重要轴多采用锻件:毛坯加热锻打后,金属 内部晶格沿表面均匀分布,得到较高的机械强度;

轴类零件的功用及结构特点

轴类零件的功用及结构特点

轴类零件的材料和毛坯





合理选用材料和规定热处理的技术要求,对提高轴类零件的强度和使用寿命有 重要意义,同时,对轴的加工过程有极大的影响。 1、轴类零件的材料 一般轴类零件常用45钢,根据不同的工作条件采用不同的热处理规范(如正火、调 质、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 对中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬 火处理后,具有较高的综合力学件能。精度较高的轴,有时还用轴承钢GCrls和弹簧 钢65Mn等材料,它们通过调质和表面淬火处理后,具有更高耐磨性和耐疲劳性能。 对于高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用20CrMnTi、20Cr等低碳含金钢或 38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度、抗冲击 韧性和心部强度,热处理变形却很小。 2、轴类零件的毛坯 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
轴的类型
轴类零件的主要技术要求




1、尺寸精度 轴颈是轴类零件的主要表面,它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据 其使用要求通常为IT6~9,精密轴颈可达IT5。 2、几何形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度),一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精 度要求较高时,可在零件图上另行规定其允许的公差。 3、位置精度 主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度,通常是用配合轴颈 对支承轴颈的径向圆跳动来表示的;根据使用要求,规定高精度轴为0.001~0.005mm, 而一般精度轴为0.01~0.03mm。 此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。 4.表面粗糙度 根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通机床主轴支承 轴颈的表面粗糙度为Ra0.16~0.63um,配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~2.5um,随着 机器运转速度的增大和精密程度的提高,轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。

1.(1)轴类零件概述

1.(1)轴类零件概述
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。
1.1轴类零件加工
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)。
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1.1轴类零件加工
阶阶梯梯轴轴
1.1轴类零件加工
1.1轴类零件加工
2. CA6140车床主轴技术要求
• 支撑轴颈 • 端部锥孔 • 空套齿轮轴颈 • 螺纹 • 主轴各表面的表面层要求
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1.1轴类零件加工
主轴支承轴颈的技术要求:
– 支承轴颈圆度误差为0.005mm,径向跳动为 0.005mm;
– 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;
心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴, 否则会使工件(或工具)产生同轴度误差。
1.1轴类零件加工
轴头的技术要求:
– 空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动 公差为0.015 mm;
– 尺寸精度要求为IT5~IT6; – 由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面,对支
承轴颈应有一定的同轴度要求,否则引起主 轴传动啮合不良,当主轴转速很高时,还会 影响齿轮传动平稳性并产生噪声。
1.1轴类零件加工
主轴工作表面(锥孔)的技术要求:
– 主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、 B的跳动在轴端面处公差为0.005mm,离轴 端面300mm处公差为0.1 mm;
– 锥面接触率≥70%; – 表面粗糙度Ra为0.4m; – 硬度要求48~52HRC; – 该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的,其轴
1.1轴类零件加工

轴类零件加工工艺

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。

介绍轴类锻件加工工艺

介绍轴类锻件加工工艺

介绍轴类锻件加工工艺轴类锻件一般如果较大的轴的话采用自由锻,自由锻里面就有一类是轴类锻件,如果你有兴趣过来看看,浙江一重特钢有限公司我们主要生产自由锻锻件和锻造圆钢,其中有一类就是轴类锻件。

第一节轴类零件加工一、概述(一)、轴类零件的功用与结构特点1、功用:为支承传动零件(齿轮、皮带轮等)、传动扭矩、承受载荷,以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、分类:轴类零件按其结构形状的特点,可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴(包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等)四类。

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。

3、表面特点:外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔(二)主要技术要求:1、尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面,它影响轴的回转精度及工作状态。

轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6~9,精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度),一般应限制在直径公差点范围内。

对几何形状精度要求较高时,可在零件图上另行规定其允许的公差。

3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度,通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的;根据使用要求,规定高精度轴为0.001~0.005mm,而一般精度轴为0.01~0.03mm。

此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。

4.表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16~0.63um,配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~2.5um,随着机器运转速度的增大和精密程度的提高,轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。

(三)、轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求,对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义,同时,对轴的加工过程有极大的影响。

1.(1)轴类零件概述

1.(1)轴类零件概述

1.1轴类零件加工
1.1轴类零件加工
2. CA6140车床主轴技术要求
• 支撑轴颈 • 端部锥孔 • 空套齿轮轴颈 • 螺纹 • 主轴各表面的表面层要求
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1.1轴类零件加工
主轴支承轴颈的技术要求:
– 支承轴颈圆度误差为0.005mm,径向跳动为 0.005mm;
– 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;
阶梯轴
花键轴 花花键键轴轴
曲轴 曲轴
阶梯轴
花键轴
曲曲轴轴
1.1轴类零件加工
3. 轴类零件的技术要求
• 尺寸精度 ➢一类是支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴, 尺寸精度要求较高,通常为IT5-IT7; ➢另一类为配合轴颈,其精度稍低,常为IT6-IT9。
• 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。
序后安排热处理工序。
• 磨削工序:当外圆表面精度较高,粗糙度较小, 及淬火后工件,可用磨削加工。
1.1轴类零件加工
主轴工作表面(锥孔)的技术要求:
– 主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、 B的跳动在轴端面处公差为0.005mm,离轴 端面300mm处公差为0.1 mm;
– 锥面接触率≥70%; – 表面粗糙度Ra为0.4m; – 硬度要求48~52HRC; – 该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的,其轴
– 表面粗糙度Ra为0.4m ; – 其他外圆的圆度要求,误差小于50%尺寸公差,
高精度者为5~ห้องสมุดไป่ตู้0%;
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1.1轴类零件加工
– 轴颈与有关表面的同轴度误差应很小; – 支承轴颈是主轴的装配基准,其精度直接影响

轴类零件的加工工艺

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。

轴的功用和类型

轴的功用和类型
T 9.55106P
WT 0.2d3n
轴的设计计算公式为:
d3
9.55106
0.2
PC3 n
P n
此值圆整成标准直径作为轴最细处的直径。如果轴上有键槽,应将 算得的最小直径适当增大。一个键槽放3%,两个键槽放7%,然后 圆整。
轴的功用和类型
T ——轴所传递的转矩,N·mm
WT——轴的抗扭截面系数,mm3 P ——轴所传递的功率,Kw
轴向固定:齿轮 带轮 装零件的轴段长度通常比零件短2-3mm
B l
轴的功用和类型
2、轴上零件固定-3圆螺母、轴端挡圈
轴向固定:齿轮 带轮 装零件的轴段长度通常比零件短2-3mm
轴的功用和类型
续表
轴的功用和类型
2、轴上零轴的功用和类型
轴上零件的周向固定
用于传递运动和转矩,常用的周向固定是键
轴的结构设计确定了轴的结构形状和尺寸,为了进 行轴的强度计算,需将轴实际受力情况简化成计算 简图,即建立力学模型。
简化为 集中力
简化为 集中力
近似在 中点
a查手册
轴的功用和类型
2 、按弯扭合成强度计算
第三强度理论:
eb 242b
b 为弯矩产生的弯曲应力; 为转矩产生的扭切应力 对圆轴:
e W M 24 2 T W 2W 1 M 2T2b
第16
16-1 轴的功用和类型 16-2 轴的材料 16-3 轴的结构设计 16-4 轴的强度计算 16-5 轴的刚度计算 14-6 轴的临界转速
作业
复习
轴的功用和类型
16-1 轴的功用和类型
1 轴的作用是支撑回转零件(如齿轮、带轮),并传 递转矩和运动。
2 分类 (1)按承受载荷 (2)按轴线形状

机械基础轴类零件完整版

机械基础轴类零件完整版

1
键槽设置在同一方位上,
且键顶部与轮毂键槽之
间应有间隙,键应局部 剖开;
2
6
7.轴过长; 8.不应该开键槽,且此段轴过长,顶住了端盖; 9.轴肩过高,不便于轴承拆卸; 10.轴承没有轴向定位,可设轴套定位,且轴承内圈外侧未
WT=πd3/16≈0.2d3;
d——轴的直径,mm; n——轴的转速,r/min。
对实心圆轴,设计计算式:
3
d?
9.55 ? 10 6
0.2[? T ]
3
?
P n
3
? C?
P n
mm
C——与轴的材料和承载情况有关的系数。
计算说明: 1)求得的d为受扭部分的最小直径,通常为
轴端;
2)该轴段有键槽适当加大直径,单键槽增 大5%,双键槽增大10%,将所计算的直径 圆整为标准值,即:
斜齿轮:
两斜齿轮旋向应相同
行星齿轮减速器:多个行星轮均布
3.改变支点位置,改善轴的强度和刚度。
a)悬臂支承方案
b)简支支承方案
c)悬臂支承方案(正安装)
4.改善轴的表面质量 表面粗糙度和表面强化处理会对轴的疲劳强度产生影响。
1)表面愈粗糙? 疲劳强度愈低; ? 提高表面粗糙度。 2)表面强化处理的方法有:
机械基础
——机械零件
第五章 机械零件——轴
§5-1 概述 §5-2 轴径的初步估算 §5-3 轴的结构设计 §5-4 轴的强度和刚度计算
§5-1 概述
一、轴的主要功用 1、支承轴上回转零件(如齿轮) 2、传递运动和动力
3、受弯矩,抵抗变形,保证轴上零件正常工作。
二、轴的分类
1、按承载情况分 转轴:既传递转矩(T)、又承受弯矩(M)

机械制造及工艺——轴类零件加工工艺

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 。

轴类零件的视图表达、尺寸标注、材料及技术要求

轴类零件的视图表达、尺寸标注、材料及技术要求

轴类零件的视图表达、尺寸标注、材料及技术要求轴类零件是组成机器的重要零件之一。

轴类零件的主要功用是支撑其他转动件回转并传递转矩,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,通常由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。

轴上往往还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。

根据功用和结构形状,轴类有多种型式,如光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、曲轴、凸轮轴等,起支撑、导向和隔离作用。

1.视图表达1)轴类零件主要是回转体,一般都在车床、磨床上加工,常用一个基本视图表达,轴线水平放置,并且将小头放在右边、便于加工时看图。

2)在轴上的单键槽最好朝前画出全形。

3)对于轴上孔、键槽等的结构,一般用局部剖视图或剖面图表示。

剖面图中的移出剖面,除了清晰表达结构形状外,还能方便地标注有关结构的尺寸公差和形位公差。

4)退刀槽、圆角等细小结构用局部放大图表达,如图所示。

2.尺寸标注1)长度方向的主要基准是安装的主要端面(轴肩)。

轴的两端一般是作为测量基准,轴线一般作为径向基准。

2)主要尺寸应首先注出,其余多段长度尺寸都按车削加工顺序注出。

轴上的局部结构,多数是就近轴肩定位。

3)为了使标注的尺寸清晰,便于看图,宜将剖视图上的内外尺寸分开标注,将车、铣、钻等不同工序的尺寸分开标注。

4)对轴上的倒棱、倒角、退刀槽、砂轮越程槽、键槽、中心孔等结构,应查阅有关技术资料的尺寸后再进行标注。

3.轴类零件的材料1、轴类零件常用材料有35、45、50优质碳素结构钢,以45钢应用最为广泛,一般进行调质处理,硬度达到230~260HBS。

2、不太重要或受载较小的轴可用Q255、Q275等碳素结构钢。

3、受力较大,强度要求高的轴,可以用40Cr 钢调质处理,硬度达到230~240HBS或淬硬到35~42HRC。

4、若是高速、重载条件下工作的轴类零件,选用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B 等合金结构钢或38CrMoAIA高级优质合金结构钢。

轴类零件的作用

轴类零件的作用

轴类零件的作用一、引言轴类零件是机械设备中常见的重要组成部分,其作用不可忽视。

本文将全面、详细、完整地探讨轴类零件的作用,并分析其在机械设备中的重要性。

二、轴类零件的定义和分类2.1 定义轴类零件是指能够进行旋转或者具有传递力的零件,通常是圆柱体形状。

2.2 分类轴类零件根据其功用和性能特点可以分为以下几类:1.传动轴:用于传递动力和扭矩的轴,通常由金属材料制成,具有较高的强度和刚性。

2.支承轴:用于支撑转动部件的轴,经常与轴承配合使用,以便减少摩擦和磨损。

3.定位轴:用于固定或定位部件的轴,通常具有较高的精度和尺寸稳定性。

三、轴类零件的重要作用轴类零件在机械设备中起着重要作用,下面将详细介绍其作用:3.1 传递动力和扭矩传动轴作为机械设备中的传动部件,能够将动力和扭矩从一个部件传递到另一个部件。

例如,在汽车发动机中,曲轴是一个重要的传动轴,能够将发动机的转动力传递给车轮,使车辆运动。

3.2 支撑转动部件支承轴能够支撑并保持转动部件的位置和运动正常。

例如,在工业生产中的旋转机械设备中,轴和轴承的配合,可以使旋转部件相对固定,减少摩擦和磨损,并确保设备的稳定运行。

3.3 定位部件的准确定位定位轴可以准确定位零件,以确保机械设备的高精度和稳定性。

例如,在数控机床中,导轨是实现工件位置定位的轴类零件,能够使机床能够精确切削工件。

3.4 传递液体或气体除了传递动力和扭矩外,轴类零件还能够传递液体或气体。

例如,在柴油机中,曲轴的中空轴颈的设计使得润滑油能够通过轴类零件传递到不同的机件,保持其正常工作。

四、轴类零件在机械设备中的影响因素轴类零件的性能和可靠性受到多种因素的影响,下面将分析这些因素:4.1 材料的选择轴类零件的材料选择非常重要,通常需要考虑强度、韧性、疲劳寿命等因素。

常用的材料有钢、铝合金等。

4.2 制造工艺轴类零件制造工艺的精度和质量对其性能和可靠性有直接影响。

常用的制造工艺有车削、磨削等。

机械轴类零件的加工工艺PPT课件

机械轴类零件的加工工艺PPT课件
§13-1 轴类零件的加工
一、概述 二、轴类零件的主要技术要求 三、轴类零件机械加工的主要工艺问题 四、轴类零件加工实例
一、概述
1.轴类零件的功用
(1)轴类零件的功用 支承传动零件(如齿轮、带轮、凸轮等)传递转矩、 承受载荷并保证装在轴上的零件(或刀具)具有一定的 回转精度。
正是因为轴类零件多用于变速箱、减速箱、发动 机、离合器、差速器一些动力转动机构中,所以 轴类零件是机械加工中非常重要的零件。
(3)轴类零件的加工表面
内、外圆柱面 内、外圆锥面 台阶平面和端平面 螺纹、花键、键槽和沟槽
2.轴类零件的材料和毛坯
(1)材料 碳素结构钢 合金结构钢
(2)毛坯 圆棒料 锻件 铸钢件
3.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。
4.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。
5.其它 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
三、轴类零件机械加工的主要工艺问题
1.定位基准
中心孔 外圆表面和内孔表面
2.加工顺序的安排
粗、精加工分开进行 粗加工外圆表面时,应先加工直径大的外圆,后加
工直径小的外圆 空心轴的深孔加工应安排在工件经调质处理后和外
圆经粗车或半精车之后进行 轴上的花键、键槽应安排在外圆经精车或粗磨后、
磨削或精磨前加工 轴上螺纹应在轴颈经表面淬火后进行加工 主要表面经精磨以后不宜再安排其他表面的加工
3.热处理工序的安排
毛坯锻造后安排正火热处理 粗加工后安排调质热处理 工作中与配合零件有相对运动的轴颈和需要经常拆

轴类零件加工

轴类零件加工

1)粗加工阶段:
切端面钻中心孔、粗车外圆等。 目的:切除大部分余量,提高生产率,留足够余 量,及时发现缺陷。 粗加工之后安排调质处理:提高综合机械性能,
为后续热处理做准备;去除内应力。
2)半精加工阶段:
半精车外圆
各次要表面的加工(铣键槽、铣花键、车螺纹等) 表面淬火 目的:主要表面的精度进一步提高,为精加工留有 小而均匀的余量;次要表面达到图纸要求。 3)精加工阶段: 主要表面(指支承面、装配定位面等)的精加工。
件在多次调头装夹中获得较高的位置精度。
粗加工时常采用轴的外圆表面或外圆表面与中
心孔组合作为定位基准。
( 1)粗加工时,为了提高生产率,切除较多的 加工余量,常可采用“一夹一顶”方式装夹工件。
此时以外圆和中心孔共同作定位基准。
( 2)两顶尖支承定位时,不宜用大的切削量加
工,用于精加工。
(3)当轴的长径比较小,轴上个圆柱面的位置 精度要求不高,批量小时,精加工亦可采用“一夹 一顶”的定位方式。
四、轴类零件加工实例
轴件的加工路线:
锻造毛坯 正火(退火) 粗车 调质处理
精车
各次要表面加工
表面淬火
磨削、精密磨削
X Y
Z a1)
X Y
Z a2)
X Y
Z a3)
( 4 )若轴为空心轴时,在轴两端无法加工出中心
孔。此时必须在内圆柱面上倒出锥面 ( 如有锥孔可
直接使用 ) ,用带有中心孔的锥堵或锥套心轴做定
位基准。
孔径较小时,直接加工出长 2mm,角度为 60o 的 内锥面代替中心孔。
锥堵与锥套心轴
采用锥堵应注意以下几点:锥堵应具有较高的精 度 , 其中心孔既是锥堵本身制造的定位基准 , 又是磨 削空心轴的精基准,因而必须保证锥堵的锥面与中心 孔有较高的同轴度。

轴类零件的功用、结构特点及技术要求

轴类零件的功用、结构特点及技术要求

‎轴类零件是‎机器中经常‎遇到的典型‎零件之一。

‎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。

‎轴用‎轴承支承,‎与轴承配合‎的轴段称为‎轴颈。

轴颈‎是轴的装配‎基准,它们‎的精度和表‎面质量一般‎要求较高,‎其技术要求‎一般根据轴‎的主要功用‎和工作条件‎制定,通常‎有以下几项‎:‎ (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(‎I T5~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0‎.001~‎0.005‎m m。

(‎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。

‎二、轴‎类零件的毛‎坯和材料‎‎(一)轴类‎零件的毛坯‎‎轴类零件‎可根据使用‎要求、生产‎类型、设备‎条件及结构‎,选用棒料‎、锻件等毛‎坯形式。

1 轴类零件的功用

1 轴类零件的功用

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。

1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1轴类零件的毛坯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。

根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。

中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。

1.1.2轴类零件的材料轴类零件材料常用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20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。

45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。

这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。

与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。

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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。

1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1 轴类零件的毛坯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。

根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。

中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。

1.1.2 轴类零件的材料轴类零件材料常用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20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAI氮化钢。

45 钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45〜52HRC40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50〜58HRC并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。

这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。

与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。

2轴类零件一般加工要求及方法2.1轴类零件加工工艺规程注意点在学校机械加工实习课中,轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目,但学生最后完工工件的质量总是很不理想,经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。

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,须注意以下几点。

1.零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。

2.渗碳件加工工艺路线一般为:下料—锻造T正火T粗加工T半精加工T渗碳T去碳加工(对不需提高硬度部分)T淬火T车螺纹、钻孔或铣槽T粗磨T低温时效T半精磨T低温时效T精磨。

3.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。

4.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。

一个零件可以用几种不同的加工方法制造,但在一定的条件下,只有某一种方法是较合理的。

因此,在制订工艺规程时,必须从实际出发,根据设备条件、生产类型等具体情况,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。

2.2轴类零件加工的技术要求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IT5〜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,通常为IT6~IT9。

2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。

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。

4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。

2.3 轴类零件的热处理1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。

2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。

3表面淬火一般安排在精加工之前,这样可以纠正因淬火引起的局部变形。

4精度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,还需进行低温时效处理。

2.4 典型轴类零件加工工艺改进的方法对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8〜0.4 g的一般传动轴,其工艺路线是:正火-车端面钻中心孔-粗车各表面-精车各表面-铣花键、键槽-热处理-修研中心孔-粗磨外圆-精磨外圆-检验。

由于细长轴刚性很差,在加工中极易变形,对加工精度和加工质量影响很大。

为此,生产中常采用下列措施予以解决。

2.4.1改进工件的装夹方法粗加工时,由于切削余量大,工件受的切削力也大,一般采用卡顶法,尾座顶尖采用弹性顶尖,可以使工件在轴向自由伸长。

但是,由于顶尖弹性的限制,轴向伸长量也受到限制,因而顶紧力不是很大。

在高速、大用量切削时,有使工件脱离顶尖的危险。

采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时,采用双顶尖法(此时尾座应采用弹性顶尖)有利于提高精度,其关键是提高中心孔精度。

2.4.2采用跟刀架跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。

采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响,从而减少切削振动和工件变形,但必须注意仔细调整,使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

2.4.3采用反向进给车削细长轴时,常使车刀向尾座方向作进给运动(此时应安装卡拉工具),这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座,因而有使工件产生轴向伸长的趋势,而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。

2.4.4 采用车削细长轴的车刀车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大,以使切削轻快,减小径向振动和弯曲变形。

粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽,使断屑容易。

精车用刀常有一定的负刃倾角,使切屑流向待加工面。

3典型轴类零件的加工工艺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。

台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。

下面就以减速箱中的传动轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。

3.1 零件图样分析3.1 传动轴3.1 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(图3.1)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。

3.2 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060mm 的热轧圆钢作毛坯。

3.3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。

3.4 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。

3.5 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。

3.6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T车两端面,钻中心孔T粗车各外圆T调质T修研中心孔T半精车各外圆,车槽,倒角T车螺纹T划键槽加工线T铣键槽T修研中心孔T磨削T检验。

3.7 加工尺寸和切削用量传动轴磨削余量可取0.5m m,半精车余量可选用1.5m m。

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。

3.8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052mm、0 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。

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