轴类零件加工

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4~10倍,刀具寿命比高速钢提高几倍到几十倍,能 切削淬火钢。但抗弯强度低,冲击韧性较差,承受冲击和抗振能力较低。 这一缺陷可通过刃磨合理的刀具几何角度来弥补。
(1)YG类硬质合金。适合于精加工 。 (2)YT类硬质合金。适用于加工钢或其他韧性较大的
塑性材料。但由于它较脆,不耐冲击,因此不宜加
(3 (4)当工艺系统刚性差,容易出现振动时,应适当减小后角。
3)主偏角kr的选择 粗加工和半精加工,硬质合金车刀一般选用较大
的主偏角。 强力切削、加工很硬的材料如冷硬铸铁和淬火钢
时,从提高刀具寿命考虑,宜取较小的主偏角 4)副偏角kr’ 的选择 副偏角的合理数值首先应满足加工表面质量要求,
2)安排合理的热处理工序:(1)正火 (2)渗碳淬火(3) 时效处理
3)加工阶段的划分 :由于砂轮主轴的加工精度高,加工过 程中要切除大量的金属,因此需将其加工过程按粗、精加 工的原则划分不同的加工阶段。另外粗、精加工最好间隔 一段时间进行或者安排热处理工序,以减小粗加工产生的 内应力对精加工工序的影响。
其次再考虑刀尖强度和散热要求。 5)刃倾角λs的选择 合理选用刃倾角可以有效控制切屑的排出方向。
当正刃倾角增大时,可增大实际工作前角,使切 削力下降。当负刃倾角的绝对值增大时,由于刀 尖处于主切削刃的最低点,切削时离刀尖较远的 切削刃先切入工件,而后逐渐切入,这样可使刀 尖免受冲击,有利于提高刀具寿命。
(GB/T15375—1994)
(2)1976年以前的机床型号。我国的机床型号编制 方法,曾作过多次修订和补充,对1976年以前已 定型号目前仍在生产的机床,其型号可暂不更改。
3)常用卧式车床主要技术参数
常用卧式车床主要技术参数见表2.6
2.立式车床:一些径向尺寸大而轴向尺寸相对较 小的大型零件,难于在卧式车床上装夹、找正, 通常用使用立式车床进行加工。立式车床布局的 主要特点是主轴垂直布置,安装工件的圆形工作 台面水平布置。
项目二 轴类零件加工
【任务分解】 (1) (2) (3) (4)轴类零件键槽铣削加工。
任务一 认知轴类零件
【学习目标 (1) (2) (3)熟悉轴类零件加工工艺特点。
2.1.1识读轴类零件零件图 1.砂轮主轴使用性能与设计要求:砂轮主轴在选材、工艺
2.砂轮主轴的结构分析 : (1)零件结构简单,wenku.baidu.com工表面大部分为回转表面,非回转
2.1.3轴类零件加工工艺 1.轴类零件的材料 一般轴类零件常用材料为45钢,并根据具体的工作条件采用
正火、调质、淬火等不同的热处理,以获得一定的强度、韧 性和耐磨性。 2.轴类零件的毛坯 由于毛坯经过加热锻打后,能使金属内部纤维组织沿表面均 匀分布,从而可以得到较高的抗拉、抗弯及抗扭转强度。故 除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用棒料外,一般较重 要的轴大都采用锻件作毛坯。 3.轴类零件的热处理 (1)为改善金属组织和加工性能而安排的热处理,如退火处理、
2.用四爪卡盘装夹
四爪卡盘的四个卡爪是独立移动的,不能自动定心,在安装工件 时须进行找正,通过调整卡爪位置将工件加工部分的旋转轴线找 正到与车床主轴旋转轴线重合才能车削。因此四爪卡盘常用于安 装截面为方形、长方形、偏心、椭圆以及其他形状不规则的零件。 同时,四爪卡盘比三爪卡盘的夹紧力大,所以也可用来装夹较大 的圆形工件。
4)加工顺序安排
(1)先加工基准面,后加工其他面。
(2)先粗后精,主要表面的精加工安排在后面进 行
(3)热处理工序安排要适当
(4)淬硬表面上的孔、槽加工应在淬火处理之前 完成,淬火处理后安排修正工序
5)辅助工序安排
3.砂轮轴加工中的主要工艺问题
(1)顶尖孔的研磨。
(2)从砂轮主轴结构分析中知,砂轮主轴属于细长 轴。
(2)分析图2.6活塞杆零件的技术要求,编制机械加 工工艺过程卡。
任务二 轴类零件车削加工
【学习目标】 (1) (2)了解车床类型,加工时能正确选用车床;
(3) (4)能正确选用车削加工时工件的装夹方式。
2.2.1圆柱表面车削加工
不同精度的外圆柱面在车床上的加工方案 见表2.2,不同精度孔在车床上的加工方案 见表2.3。
2.2.3车刀种类及选用
1.常用车刀的种类
根据零件加工表面形状,车刀可分为外圆车刀、端 面车刀、内孔车刀、内外切槽刀、内外螺纹车刀, 如图2.11所示。从结构上,车刀分为整体式、焊接 式、机夹式和可转位式车刀,如图2.12所示。
(1)外圆车刀(90°车刀,又称偏刀),用于车削工件的外圆、台阶和外圆
(2)刀架的快速机动进给。刀架的纵、横向快速移 动由装在溜板箱右侧的快速电动机(0.25 kW,2 800 r/min)传动。电动机的运动由齿轮副13/29使 轴ⅩⅩ高速转动,然后沿机动进给传动路线,传至 纵向进给齿轮齿条副或横向进给丝杠,获得刀架在 纵向或横向的快速移动。轴ⅩⅩ左端的超越离合器 M6确保了快速移动与工作进给不发生运动干涉, 而快速移动的方向仍由溜板箱中双向离合器M8和 M9控制。
钢。高速钢车刀的特点是制造简单、刃磨方便、刃口锋利、韧性好耐冲击。 但耐热性差(耐热点一般在550℃~600℃),不宜高速切削。主要适合制造 小型车刀、螺纹刀和形状复杂的成型刀具。 (2)硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等) 粉末,用Co、Mo、Ni等作黏结剂,经高压成形,在真空炉或氢气还原炉中 高温烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金中高温碳化物含量超过高速钢, 因此硬度很高(75~80HRC),耐磨性好,耐热性高达800℃~1 000℃,
2)车螺纹传动链
(1)车削米制螺纹。国家标准规定了米制螺纹 的标准导程值,表2.7列出了CA6140型车床
如图2.8所示,车削米制螺纹的传动路线表达 式为:
(3)车削英制螺纹。英制螺纹以每英寸长度上的螺 纹牙数a来表示,a的单位为牙/in。由于CA6140车 床的丝杠是米制螺纹,被加工的英制螺纹应换算 成以毫米为单位的相应导程值
式中,n为螺纹的线数。 (4)车削径节螺纹。径节螺纹主要是英制蜗杆。
它是以径节DP(牙/in)来表示的。径节表示齿轮 或蜗杆折算到1英寸分度圆直径上的齿数,即径节 DP=z/D(z—齿数,D—分度圆直径,英寸),所 以径节螺纹的导程:
(5)车削非标准及较精密螺纹。 由于主轴至丝杠的传动路线大为缩短,从而减少了传动累
(5)主轴轴向采用轴肩端面定位,易于实现与中心线垂直,
(6)由于砂轮架装配以及操作空间的要求,主轴的轴向尺 寸较大,长径比L/D≥15~20,属于细长轴结构,因此加 工工艺复杂,加工精度较难保证。
3.砂轮主轴的技术要求及分析 1) (1)尺寸精度。 (2)形状精度 (3)位置精度。 2)表面粗糙度 3)配合表面的接触精度 4)主轴热处理 5)
2.2.4车床夹具及选用
1.用三爪卡盘装夹
三爪卡盘是车床上应用最广的通用夹具,结构如图2.18所示。使 用时将卡盘扳手方榫插入小圆锥齿轮2的方孔1中转动,齿轮2带 动大圆锥齿轮3转动,大圆锥齿轮3背面的平面螺纹4与三个卡爪5 背面的螺纹相啮合。当平面螺纹4转动时,带动三个卡爪做同步 径向移动。
3.转塔车床:转塔车床与卧式车床的主要区别是 取消了尾座与丝杠,并在床身尾部装有一能沿床 身导轨纵向移动并可转动的多工位刀架。转塔车 床能完成卧式车床的各种工序,但由于没有丝杠, 所以只能用丝锥或板牙加工较短的内外螺纹。
4.CA6140型车床的传动系统
1)主运动传动链
主运动传动链的两端件是主电动机与主轴。它的 功能是把动力源的运动及动力传给主轴,并满足 卧式车床主轴变速和换向的要求。其传动路线表 达式为:
2.1.2 识读轴类零件机械加工工艺过程卡
1.砂轮主轴加工工艺过程
根据上述分析并考虑到主轴材料20Cr,锻件毛坯,小批量 的生产纲领,确定砂轮主轴的加工工艺路线为:备料→锻 造→正火→打顶尖孔→粗车→精车→渗碳→淬火、低温回 火→粗磨→次要表面加工→精磨
2.砂轮主轴加工工艺过程分析
1)合理选择定位基准
表面为对称表面,因此易于实现主轴的动静平衡,保证主
(2)主轴通过两段Φ30h7外圆以轴承支承在箱体上,故 Φ30h7
(3)主轴载荷与动力均采用圆锥表面(两端圆锥面)传递。圆 锥面的径向定位精度高、接触均匀、连接可靠、传递转矩 大、加工工艺性好,但其轴向定位精度较低不影响其使用
(4)主轴紧固采用螺纹连接,易于实现与支承轴径的同轴 要求,避免连接的回转不平衡,消除了偏心对主轴回转精
3)机动进给传动链 CA6140型卧式车床作机动进给,主要是用来加工圆柱面和 端面,为了减少螺纹传动链丝杠及开合螺母磨损,保证螺 纹传动链的精度,机动进给传动链不用丝杠及开合螺母传 动。其传动路线表达式为:
4)刀架的手动进给及快速机动进给
(1)刀架的手动进给。CA6140型卧式车床可纵向、横向手 动进给,其手动纵向进给的传动路线表达式为:
(2)按工件材料选择。加工塑性金属材料时,一般产生带状切 屑,切削力集中在离刀尖较远的地方,为了减小切削变形,前角 应取较大值;加工脆性金属材料时,产生崩碎切屑,切屑与前刀 面接触时间较短,切削力集中作用在切削刃附近,产生冲击易崩 刃,所选前角应比加工塑性材料时小一些,以提高切削刃强度和 散热能力;用硬质合金刀具加工特硬材料(如淬硬钢)和强度很
(2)75° (3)端面车刀(45°车刀,又称弯头车刀),用于车削工件的外圆、端面和
(4)切槽(切断) (5) (6)圆弧车刀,用于车削工件的圆弧面或成形面 (7)内孔车刀,用于车削工件的内孔和内圆锥面。 2.车刀材料的选择 (1)高速钢又叫锋钢或白钢,是含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具
(3)YA类硬质合金。提高常温、高温硬度与强度、耐 磨性、冲击韧性和抗氧化能力。
(4)YW类硬质合金。主要用于加工耐热钢、高锰钢、 不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加 工材料。
3.车刀几何角度的选择 1)前角r0的选择 (1)按刀具材料选择。高速钢的抗弯强度和冲击韧
性高于硬质合金,因此高速钢刀具可选择较大的前 角,硬质合金刀具应选择较小的前角。
2.2.2车床类型及选用 1.卧式车床 1)加工对象
工件的表面:内外圆柱面、端(平)面、内外台阶 和沟槽、内外锥面、内外成形面和各种螺纹等
工件种类:各种轴、传动轮(齿轮、蜗轮等)、圆 盘、套筒、传动丝杠及各种壳体、支架及箱体等。
2)型号说明 (1)按1994年颁布的《金属切削机床型号编制方法》
(3)按加工性质选择。 。粗加工,特别是断续切削,承受冲击 载荷,或有硬皮的铸锻件粗车时,应适当减小前角;精加工时, 为了提高工件表面质量,应选择较大的前角;成形加工时,为了 减小刃形误差,应选择较小甚至0°
2)后角α0 (1)粗加工特别是在强力切削及承受冲击载荷的场合下,为保
证切削刃强度应取较小后角;精加工时,为保证工件表面加工质 量,应取较大后角 (2)工件材料硬度和强度较高时,取较小后角;工件材料塑性
表面。 5.中心孔的加工:一般以工件外圆作为粗基准,在车床
上用卡盘装夹,先车端面,再钻中心孔,较长的工件 可用中心架支承。大型工件无法在车床钻中心孔时, 可采用划线法找出中心,然后在钻床上加工。 2)精加工中心孔 (1)用硬质合金顶尖刮研中心孔。 (2)用油石研磨中心孔。 (3)用中心孔磨床修磨中心孔。 2.1.4任务拓展 (1)根据表2.1砂轮主轴零件加工工艺过程卡,计算 每一道工序的工序尺寸及偏差,并填写某一工序的工
(2)为提高零件的力学性能和消除内应力而安排的热处理,如 调质处理、时效处理等,一般应安排在粗加工之后,精加工
(3)对于精度要求较高的轴类零件,在粗磨和精磨之间安排时
(4) (5)渗碳或渗氮等表面热处理安排在粗磨之后,精磨之前。
4.定位基准的选择 (1)采用两中心孔。 (2)采用外圆表面。 (3)采用内孔
相关文档
最新文档