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典型零件机械加工工艺与实例
典型零件机械加工工艺与实例典型零件机械加工工艺与实例机械加工是制造业中一种重要的工艺技术,它可以将原材料加工成特定的形状和尺寸的零件。
在机械加工过程中,不同的零件需要采用不同的加工工艺,下面将介绍一些典型的零件机械加工工艺并给出实例。
1.车削加工车削是一种常见的切削加工工艺,它可以将圆柱形的工件加工成不同形状和尺寸的零件。
车削加工通常使用车床进行加工,将工件固定在车床上,然后通过旋转刀具的方式将工件加工成所需形状和尺寸。
例如,汽车发动机的曲轴就是通过车削加工加工而成的。
2.铣削加工铣削是一种将工件放置在铣床上进行加工的工艺技术。
铣削加工可以将工件从不同角度进行加工,可以加工出各种形状的凹凸面和倒角等。
例如,机床上的床身、工作台和立柱等零件,都是通过铣削加工加工而成的。
3.钻孔加工钻孔是一种加工孔洞的工艺技术,可以将工件上的孔洞加工成不同形状和尺寸的孔洞。
钻孔加工通常使用钻床进行加工,将工件固定在钻床上,然后通过旋转钻头的方式将工件加工成所需形状和尺寸。
例如,电器设备中的插座、开关和电线等,都是通过钻孔加工加工而成的。
4.冲压加工冲压是一种加工薄板材料的工艺技术,可以将材料加工成各种形状和尺寸的零件。
冲压加工通常使用冲床进行加工,将材料固定在冲床上,然后通过冲床上的模具将材料加工成所需形状和尺寸。
例如,汽车车身、电器外壳和日常生活中的金属制品等,都是通过冲压加工加工而成的。
以上是一些典型的零件机械加工工艺,虽然加工工艺不同,但都需要精确的加工工艺和技术,以达到所需的加工效果。
在实际加工中,应根据不同的工件选择合适的加工工艺,以提高生产效率和加工质量。
典型盘类零件加工工艺分析
典型盘类零件加工工艺分析摘要:本文对典型盘类零件---由多个端面、深孔、薄壁、曲面、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件进行了详细的加工工艺分析,包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序及主要部分程序编制等。
关键词:盘类零件;图纸分析;加工工艺;程序;MASTERCAM一、盘类零件概述盘类零件是由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。
其特点是零件基本形状呈盘形块状,零件表面汇集了多种典型表面。
加工时,装夹次数一般较少,但所用刀具一般较多,编制程序较繁琐。
加工前需要做好充分的准备,包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序等,其前期的准备工作比较复杂。
二、零件结构工艺分析1、零件图(如图1)分析。
(1)4个异型轮廓的尺寸公差16 mm。
(2)未标尺寸公差均为±0.10mm。
主要加工部件上部,平面加工中要保证尺寸(40)mm,孔加工中有¢36 mm和4-¢16 mm孔,¢36 mm孔是零件的基准孔,4-¢16 mm孔对基准孔¢36 mm对称0.02mm,孔间距为(142±0.02)mm,孔的尺寸精度都是比较高的,梅花形外轮廓¢120 mm壁厚2 mm,尺寸40mm对基准对称0.02mm,四方异形搭子除要保证外轮廓尺寸外,还要保证2-164 mm尺寸。
图一2、工艺方案编制拟订工艺路线时首先要确定各个表面的加工方法和加工方案。
表面加工方法的和方案的选择,应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求。
其次是机械加工工序的安排,安排原则是先加工基准面,划分加工阶段,次要表面穿插在各阶段间进行加工、先粗后精。
再次在加工中除了要灵活运用数控系统中的旋转功能外,还要用半径补尝功能来保证2-(141.42±0.02)mm,2-(164 )mm以及2-(40 )mm等尺寸。
根据以上原则对零件1的工艺路线可采用以下方案:(1)、用φ32mm铣刀粗铣,切深不得超过5mm,薄壁内可粗铣10mm深,注意各凸台之间及各凸台与薄壁之间由于空间的原因只能用¢20mm的立铣刀加工,所以在各凸台铣至相应的深度时,换用¢20mm的立铣刀继续粗加工去量,然后用该刀精加工所有面,精加工四周凸台的轮廓部分及薄壁的内外面。
机械制造技术教程3典型零件加工工艺 工程.doc
机械制造技术教程3典型零件加工工艺工程3.1轴类零件的加工3.1.1概述1.轴类零件的功能和结构特点轴类零件是机械零件中的关键零件之一,主要用以传递旋转运动和扭矩,支撑传动零件并承受载荷,而且是保证装在轴上零件回转精度的根底,轴类零件是回转体零件,一般来说其长度大于直径。
轴类零件的主要加工外表是内、外旋转外表,次要外表有键槽、花键、螺纹和横向孔等。
轴类零件按结构形状可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异型轴(如曲轴、凸轮轴、偏心轴等),按长径比(l/d)又可分为刚性轴(l/d≤12)和挠性轴(l/d>12)。
其中,以刚性光轴和阶梯轴工艺性较好。
2.轴类零件的技术要求(1)尺寸精度。
尺寸精度包括直径尺寸精度和长度尺寸精度。
精密轴颈为IT5级,重要轴颈为IT6~IT8级,一般轴颈为IT9级。
轴向尺寸一般要求较低。
(2)相互位置精度。
相互位置精度,主要指装配传动件的轴颈相对于支承轴颈的同轴度及端面对轴心线的垂直度等。
通常用径向圆跳动来标注。
普通精度轴的径向圆跳动为0.01~0.03㎜,高精度的轴径向圆跳动通常为0.005~0.01㎜。
(3)几何形状精度。
几何形状精度主要指轴颈的圆度、圆柱度,一般应符合包容原那么(即形状误差包容在直径公差范围内)。
当几何形状精度要求较高时,零件图上应单独注出规定允许的偏差。
(4)外表粗糙度。
轴类零件的外表粗糙度和尺寸精度应与外表工作要求相适应。
通常支承轴颈的外表粗糙度值Ra为3.2~0.4μm,配合轴颈的外表粗糙度值Ra为0.8~0.1μm。
3.轴类零件的材料与热处理轴类零件应根据不同的工作情况,选择不同的材料和热处理标准。
一般轴类零件常用中碳钢,如45钢,经正火、调质及局部外表淬火等热处理,得到所要求的强度、韧性和硬度。
对中等精度而转速较高的轴类零件,一般选用合金钢(如40Cr等),经过调质和外表淬火处理,使其具有较高的综合力学性能。
对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件,可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢,经渗碳淬火处理后,具有很高的外表硬度,心部那么获得较高的强度和韧性。
典型零件机械加工工艺过程
中间轴工艺规程卡片
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二、盘套类零件的加工过程 1. 接盘机械加工工艺规程。 接盘材质为45钢,生产数量500件。 接盘技术要求为:调质处理HB220—— 240,如图所示。
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接盘加工工艺规程卡片
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典型零件机械加工工艺规程示例
一、轴类零件的加工过程 1.传动轴机械加工工艺规程 传动轴的材质为40Cr,生产数量500 件。 传动轴技术要求为:调质处理HB220— —240,如图所示。
•1•2ຫໍສະໝຸດ •3传动轴工艺规程卡片
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2.中间轴机械加工工艺规程 中间轴的材料为45号钢,生产批量 为600件,中间轴如图所示:
三、支架类零件的加工过程 1.支座机械加工工艺规程。 接盘材质为HT200钢,生产数量500件。 支座如图所示。
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支座加工工艺规程卡片
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典型零件的机械加工工艺分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析本章要点本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下:1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。
2.以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。
本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法,能制订给定零件的机械加工工艺规程。
§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。
在制订工艺规程时应注意以下问题:1.技术上的先进性在制订机械加工工艺规程时,应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。
2.经济上的合理性在规定的生产纲领和生产批量下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,一般要求工艺成本最低。
充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。
3.有良好的劳动条件在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。
所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。
必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺规程时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
§4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。
2.对零件进行工艺分析在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。
其主要内容包括:(1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等;(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
典型套筒类零件加工工艺分析
江西冶金职业技术学院自学考试毕业设计(论文)题目:典型套筒类零件加工工艺分析系 (部):机械工程系专业名称数控技术应用姓名准考证号 0570********班级名称 08数控本科班提交时间摘要高效率、高精度加工是套筒类最主要特点之一。
利用套筒零件加工,其产品加工的质量一致性好,尤其在轮廓不规则、复杂的曲线或曲面、多工艺复合化加工和高精度要求的产品加工时,其优点是传统数控零件加工所无法比拟的。
随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈,机械产品的更新速度越来越快,数控加工技术作为先进生产力的代表,在机械及相关行业领域发挥着重要的作用,机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。
本次设计就是进行套类零件的数控加工工艺,对套类零件的加工工艺分析,并绘制零件图。
其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。
关键字:套筒类零件;液压缸;工艺分析目录引言 (1)一、套筒类零件的结构特点及工艺分析 (1)1.1轴承套加工工艺分析加工 (1)1.2液压缸加工工艺分析 (2)二、套筒类零件加工中的主要工艺问题 (4)2.1 保证相互位置精度 (4)2.2 防止变形的方法 (6)三、套筒类零件的程序编程 (8)四、套筒类零件加工中的主要工艺问题 (11)4.1 保证相互位置精度 (11)五、套简类零件的功用及结构特点 (11)5. 1 套筒类零件技术要求 (12)5.2 套筒类零件的材料、毛坯及热处理 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)典型套筒类零件加工工艺分析引言理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。
数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2~3倍,要充分发挥数控机床的这一特点,必须在编程之前对工件进行工艺分析,根据具体条件,选择经济、合理的工艺方案。
数控加工工艺考虑不周是影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。
试论典型零件的机械加工工艺分析
试论典型零件的机械加工工艺分析
潘帝池
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】典型零件的质量是各种机械设备的质量基础,对典型零件的机械加工工
艺严格要求关乎各种典型零件的质量,更关乎各种机械设备是否能长效运行。
本文首先分析了典型零件的机械加工工艺制定的原则与步骤,然后根据零件的结构类型、功能特点、加工工艺的不同将市场上常见的零件分为五种典型零件,并指出各类典型零件的功用以及其技术要求。
这些有利于为实际生产典型零件提供有力的理论依据,在理论的基础上提高生产效率,降低制造成本。
【总页数】1页(P43-43)
【作者】潘帝池
【作者单位】齐齐哈尔二机床集团有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔 161005
【正文语种】中文
【中图分类】TH13
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典型零件机械加工工艺与实例
典型零件机械加工工艺与实例一、引言在制造业中,机械加工是一项至关重要的工艺,它用于将原材料加工成各种形状和尺寸的零件。
典型零件机械加工工艺是指那些在机械加工过程中常见且广泛应用的工艺方法。
本文将探讨几种典型的零件机械加工工艺,并提供实例进行说明。
二、铣削加工铣削加工是一种常见的机械加工工艺,通过旋转刀具将工件上的材料切削掉,从而得到所需形状和尺寸的零件。
铣削加工可以分为平面铣削、立铣、端铣等多种形式。
2.1 平面铣削平面铣削是将刀具与工件平行或近似平行于工件表面进行切削的加工方式。
它适用于平面、凸轮槽、直齿轮等零件的加工。
平面铣削的实例包括制作平面底座、平面销轴等。
2.2 立铣立铣是将刀具与工件垂直或近似垂直于工件表面进行切削的加工方式。
它适用于开槽、钻孔、倒角等零件的加工。
立铣的实例包括制作键槽、孔加工等。
2.3 端铣端铣是将刀具与工件端面进行切削的加工方式。
它适用于平面、凹槽、凸齿轮等零件的加工。
端铣的实例包括制作平面销轴端面、齿轮端面等。
三、车削加工车削加工是通过旋转工件,并将刀具沿工件轴向移动,将工件上的材料切削掉的加工方式。
车削加工可分为外圆车削和内圆车削两种形式。
3.1 外圆车削外圆车削是将刀具与工件外表面接触,并进行切削的加工方式。
它适用于制作轴、销轴、螺纹等零件。
外圆车削的实例包括制作轴、销轴等。
3.2 内圆车削内圆车削是将刀具放置在工件内部,并进行切削的加工方式。
它适用于制作孔、内螺纹等零件。
内圆车削的实例包括制作孔、内螺纹等。
四、钻削加工钻削加工是通过旋转刀具,使刀具的尖端与工件接触,并将工件上的材料切削掉的加工方式。
钻削加工适用于制作孔、沉孔等零件。
4.1 钻孔钻孔是将刀具的尖端放置在工件上,并进行切削的加工方式。
它适用于制作各种规格和深度的孔。
钻孔的实例包括制作螺纹孔、沉孔等。
五、铣床加工铣床加工是一种常用的机械加工工艺,它通过铣刀在工件上进行切削,得到所需形状和尺寸的零件。
典型机械零件加工工艺总结
典型机械零件加工工艺总结《典型机械零件加工工艺总结》
嘿呀,今天咱来唠唠典型机械零件加工工艺这档子事儿。
就说我上次去工厂参观的时候吧,那场面可真是让我开了眼。
我看到一个师傅在加工一个齿轮,那齿轮看着普普通通的,但加工起来可真是有讲究。
师傅先把一块大铁块放在车床上,然后就开始车削,车床嗡嗡地响着,铁屑飞溅,就像一场小小的金属暴风雪。
师傅那专注的神情,就好像在雕琢一件艺术品。
接着就是钻孔啦,师傅拿起钻头,小心翼翼地对着齿轮要钻孔的位置,然后慢慢地钻下去,那动作轻得呀,感觉生怕把齿轮给弄疼了似的。
钻孔之后还得进行磨削,让齿轮表面变得光滑无比,就像婴儿的皮肤一样。
然后是热处理,把齿轮放到一个大炉子里加热,再拿出来冷却,这一热一冷之间,齿轮就变得更加坚硬耐磨了。
在整个加工过程中,每一个步骤都得精确无比,稍微有点差错,这个齿轮可能就不达标了。
就像我们平时做事一样,得一步一个脚印,不能马虎。
还有啊,那些工具也是各种各样,什么车床、铣床、钻床等等,每一种都有它独特的用处。
就像我们家里的各种厨具,炒菜的锅、切菜的刀、煮汤的锅,各有各的功能,少了谁都不行。
最后加工好的齿轮,那真是闪闪发光,看着就觉得特别有成就感。
这就是典型机械零件加工工艺的魅力呀,把一块普通的铁块变成了一个精密的零件,就像变魔术一样。
总之呢,通过这次观察,我对机械零件加工工艺有了更深刻的认识。
原来一个小小的零件背后都有这么多的故事和努力。
下次再看到那些机械零件,我肯定会想起师傅们辛勤工作的场景,也会更加珍惜这些看似普通却又无比重要的东西。
这就是我对典型机械零件加工工艺的一点小小总结啦,嘿嘿!。
轴类零件的加工工艺资料分析
轴类零件的加工工艺绪论本课题主要研究轴类零件加工过程,加工工艺注意点及改进的方法,通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。
现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本,需要找机械加工厂定做的,常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好,加工出来的部件无法满足使用要求,所以需要一次次的总结,改进加工工艺,从而完善产品。
经过总结了生产上出现的问题,写下了这篇论文。
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。
图轴的种类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。
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第4章典型零件的机械加工工艺分析本章要点本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下:1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。
2.以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。
本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法,能制订给定零件的机械加工工艺规程。
§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。
在制订工艺规程时应注意以下问题:1.技术上的先进性在制订机械加工工艺规程时,应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。
2.经济上的合理性在规定的生产纲领和生产批量下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,一般要求工艺成本最低。
充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。
3.有良好的劳动条件在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。
所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。
必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺规程时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
§4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。
2.对零件进行工艺分析在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。
其主要内容包括:(1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等;(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
毛坯的种类和质量对零件加工质量、生产率、材料消耗以及加工成本都有密切关系。
毛坯的选择应以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。
正确选择毛坯的制造方式,可以使整个工艺过程更加经济合理,故应慎重对待。
在通常情况下,主要应以生产类型来决定。
4.制订零件的机械加工工艺路线(1)确定各表面的加工方法。
在了解各种加工方法特点和掌握其加工经济精度和表面粗糙度的基础上,选择保证加工质量、生产率和经济性的加工方法。
(2)选择定位基准。
根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准。
(3)制订工艺路线。
在对零件进行分析的基础上,划分零件粗、半精、精加工阶段,并确定工序集中与分散的程度,合理安排各表面的加工顺序,从而制订出零件的机械加工工艺路线。
对于比较复杂的零件,可以先考虑几个方案,分析比较后,再从中选择比较合理的加工方案。
5.确定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差。
6.选择机床及工、夹、量、刃具。
机械设备的选用应当既保证加工质量、又要经济合理。
在成批生产条件下,一般应采用通用机床和专用工夹具。
7.确定各主要工序的技术要求及检验方法。
8.确定各工序的切削用量和时间定额。
单件小批量生产厂,切削用量多由操作者自行决定,机械加工工艺过程卡片中一般不作明确规定。
在中批,特别是在大批量生产厂,为了保证生产的合理性和节奏的均衡,则要求必须规定切削用量,并不得随意改动。
9.填写工艺文件§4.2 轴类零件的加工工艺制订轴类零件是机器中的常见零件,也是重要零件,其主要功用是用于支承传动零部件(如齿轮、带轮等),并传递扭矩。
轴的基本结构是由回转体组成,其主要加工表面有内、外圆柱面、圆锥面,螺纹,花键,横向孔,沟槽等。
轴类零件的技术要求主要有以下几个方面:(l)直径精度和几何形状精度轴上支承轴颈和配合轴颈是轴的重要表面,其直径精度通常为IT5~IT9级,形状精度(圆度、圆柱度)控制在直径公差之内,形状精度要求较高时,应在零件图样上另行规定其允许的公差。
(2)相互位置精度轴类零件中的配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。
普通精度的轴,配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为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间的同轴度,轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
(3)表面粗糙度根据机器精密程度的高低,运转速度的大小,轴类零件表面粗糙度要求也不相同。
支承轴颈的表面粗糙度R a值一般为0.16~0. 63μm,配合轴颈R a值为0.63~2.5μm。
主轴加工为例,分析轴类零件的工艺过程。
图4-1 车床主轴简图§4.2.1主轴的主要技术要求分析1.支承轴颈的技术要求一般轴类零件的装配基准是支承轴颈,轴上的各精密表面也均以其支承轴颈为设计基准,因此轴件上支承轴颈的精度最为重要,它的精度将直接影响轴的回转精度。
由图4-1见本主轴有三处支承轴颈表面,(前后带锥度的A、B面为主要支承,中间为辅助支承)其圆度和同轴度(用跳动指标限制)均有较高的精度要求。
2.螺纹的技术要求主轴螺纹用于装配螺母,该螺母是调整安装在轴颈上的滚动轴承间隙用的,如果螺母端面相对于轴颈轴线倾斜,会使轴承内圈因受力而倾斜,轴承内圈歪斜将影响主轴的回转精度。
所以主轴螺纹的牙形要正,与螺母的间隙要小。
必须控制螺母端面的跳动,使其在调整轴承间隙的微量移动中,对轴承内圈的压力方向正。
3.前端锥孔的技术要求主轴锥孔是用于安装顶尖或工具的莫氏锥炳,锥孔的轴线必须与支承轴颈的轴线同轴,否则影响顶尖或工具锥炳的安装精度,加工时使工件产生定位误差。
4.前端短圆锥和端面的技术要求主轴的前端圆锥和端面是安装卡盘的定位面,为保证安装卡盘的定位精度其圆锥面必须与轴颈同轴,端面必须与主轴的回转轴线垂直。
5.其它配合表面的技术要求如对轴上与齿轮装配表面的技术要求是:对A、B上述的(1)、(2)项技术要求影响主轴的回转精度,而(3)、(4)项技术要求影响主轴作为装配基准时的定位精度,而第(5)项技术要求影响工作噪音,这些表面的技术要求是主轴加工的关键技术问题。
综上所述,对轴类零件,可以从回转精度、定位精度、工作噪音这三个方面分析其技术要求。
§4.2.2 主轴的材料、毛坯和热处理1.主轴材料和热处理的选择。
一般轴类零件常用材料为45钢,并根据需要进行正火、退火、调质、淬火等热处理以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。
对于中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等牌号的合金结构钢,这类钢经调质和表面淬火处理,使其淬火层硬度均匀且具有较高的综合力学性能。
精度较高的轴还可使用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,它们经调质和局部淬火后,具有更高的耐磨性和耐疲劳性。
在高速重载条件下工作的轴,可以选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等渗碳钢,经渗碳淬火后,表面具有很高的硬度,而心部强度和冲击韧性好。
在实际应用中可以根据轴的用途选用其材料。
如车床主轴属一般轴类零件,材料选用45钢,预备热处理采用正火和调质,最后热处理采用局部高频淬火。
2.主轴的毛坯。
轴类毛坯一般使用锻件和圆钢,结构复杂的轴件(如曲轴)可使用铸件。
光轴和直径相差不大的阶梯轴一般以圆钢为主。
外圆直径相差较大的阶梯轴或重要的轴宜选用锻件毛坯,此时采用锻件毛坯可减少切削加工量,又可以改善材料的力学性能。
主轴属于重要的且直径相差大的零件,所以通常采用锻件毛坯。
§4.2.3主轴加工的工艺过程一般轴类零件加工简要的典型工艺路线是:毛坯及其热处理→轴件预加工→车削外圆→铣键槽等→最终热处理→磨削。
某厂生产的车床主轴如图4-1所示,其生产类型为大批生产;材料为45钢;毛坯为模锻件。
该主轴的加工工艺路线如表4-1。
§4.2.4主轴加工工艺过程分析1.定位基准的选择在一般轴类零件加工中,最常用的定位基准是两端中心孔。
因为轴上各表面的设计基准一般都是轴的中心线,所以用中心孔定位符合基准重合原则。
同时以中心孔定位可以加工多处外圆和端面,便于在不同的工序中都使用中心孔定位,这也符合基准统一原则。
当加工表面位于轴线上时,就不能用中心孔定位,此时宜用外圆定位,例如表4-1中的第10序钻主轴上的通孔,就是采用以外圆定位方法,轴的一端用卡盘夹外圆,另一端用中心架架外圆,即夹一头,架一头。
作为定位基准的外圆面应为设计基准的支承轴表4-1 车床主轴加工工艺过程此外,粗加工外圆时为提高工件的刚度,采取用三爪卡盘夹一端(外圆),用顶尖顶一端(中心孔)的定位方式,如上述工艺过程的6、8、9序中所用的定位方式。
由于主轴轴线上有通孔,在钻通孔后(第10序)原中心孔就不存在了,为仍能够用中心孔定位,一般常用的方法是采用锥堵或锥套心轴,即在主轴的后端加工一个1:20锥度的工艺锥孔,在前端莫氏锥孔和后端工艺锥孔中配装带有中心孔的锥堵,如图4-2a所示,这样锥堵上的中心孔就可作为工件的中心孔使用了。
使用时在工序之间不许卸换锥堵,因为锥堵的再次安装会引起定位误差。
当主轴锥孔的锥度较大时,可用锥套心轴,如图4-2b所示。
图4-2 锥堵与锥套心轴为了保证以支承轴颈为基准的前锥孔跳动公差(控制二者的同轴度),采用互为基准的原则选择精基准,即第11、12序以外圆为基准定位车加工锥孔(配装锥堵),第16序以中心孔(通过锥堵)为基准定位粗磨外圆;第17序再一次以支承轴颈附近的外圆为基准定位磨前锥孔(配装锥堵),第21、22序,再一次以中心孔(通过锥堵)为基准定位磨外圆和支承轴颈;最后在第23序又是以轴颈为基准定位磨前锥孔。
这样在前锥孔与支承轴颈之间反复转换基准,加工对方表面,提高相互位置精度(同轴度)。
2.划分加工阶段主轴的加工工艺过程可划分为三个阶段:调质前的工序为粗加工阶段;调质后至表面淬火前的工序为半精加工阶段;表面淬火后的工序为精加工阶段。
表面淬火后首先磨锥孔,重新配装锥堵,以消除淬火变形对精基准的影响,通过精修基准,为精加工做好定位基准的准备。
3.热处理工序的安排45钢经锻造后需要正火处理,以消除锻造产生的应力,改善切削性能。
粗加工阶段完成后安排调质处理,一是可以提高材料的力学性能,二是作为表面淬火的预备热处理,为表面淬火准备了良好的金相组织,确保表面淬火的质量。
对于主轴上的支承轴颈、莫氏锥孔、前短圆锥和端面,这些重要且在工作中经常摩擦的表面,为提高其耐磨性均需表面淬火处理,表面淬火安排在精加工前进行,以通过精加工去除淬火过程中产生的氧化皮,修正淬火变形。
4.安排加工顺序的几个问题1)深孔加工应安排在调质后进行钻主轴上的通孔虽然属粗加工工序,但却宜安排在调质后进行。