轴套类零件的认识

轴套类零件的认识报告单

姓名杨亮工号123B05 组别B组

课程名称轴套类零件编程加工与检

测

任务编号

撰写目的熟悉轴套类零件的加工过程

一、轴类零件的认识

二、套类零件的认识

三、轴套类零件的刀具、量具的准备

四、轴套类零件夹具的准备

五、轴套类零件的工艺分析

六、加工中遇到的问题

七、小结

教师评语：

一、轴类零件的认识

1、轴类零件的的特点和功用

特点：常见的轴类零件的基本形式是阶梯的回转体，其长度大于直径，主体由多段不同的直径的回转体组成。轴上一般有轴颈、轴肩、键槽、螺纹、挡圈槽、销孔、内孔、螺纹子等，以及中心孔、退刀槽、倒角、圆角等机械加工工艺结构。

功用：轴类零件主要用于支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷以及保证在轴上零件的回转精度等。

2、轴类零件的分类

根据承受载荷的不同，轴类零件可分为心轴（只承受弯矩）、传动轴（传递转矩）、转动轴（既传递转矩又承受弯矩）。

根据轴线形状的不同，轴类零件可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。直轴又可分为光轴和曲轴。

3、轴类的尺寸精度

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（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。(二)(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)

(四)(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 。

(五)

(六)(四)表面粗糙度? 一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63

μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。

4、轴的结构工艺性

1）一般轴结构设计成阶梯轴，目的是提供零件定位和固定的轴肩、轴环，区别不同的精度和表面粗糙度以及配合的要求，同时也便于零件的装卸和固定。

2）轴上要求磨削的表面，如滚动轴承配合出须在轴肩处留有砂轮越程槽，对于

轴上有多个键槽时，为加工方便应使键槽尽量布置在同一母线上，另外键槽尺寸应按标准设计。

3）轴的直径除了满足强度和刚度，还应注意尽量采用标准直径。

4）为了减少轴径突变处的应力集中，阶梯轴截面尺寸变化处应采用圆倒角。5、轴类零件的毛坯

毛坯形式的选择与轴的结构形状、尺寸和材料有密切关系。轴的毛坯有以下几种：

①冷拉钢：用于制造直径小于75mm的直轴。

②轧制圆钢：用于毛坯直径小于125mm，轴段直径相差不大，不太重要的直轴。轧制刚又分为冷轧钢和热轧钢。热轧钢常用于制造小于90mm的轴，冷轧钢轴直径较小一些。

③短剑用材质要求高、重要的或直径变化大的阶梯形直轴或形状复杂的曲轴。批量大时可采用模锻、精锻。

④焊接件：大型轴、毛坯各段尺寸差异大，要求空心，生产件数少时可采用焊接件。

⑤大型、形状复杂时采用，如曲轴。常用球墨铸铁或合金铸铁，要求高的轴可采用铸钢。

6、轴类零件的材料

碳素钢：工程中常用35、45、50等优质钢，45钢广泛，价格低，应力集中敏感性小。

合金钢：常用于高温高速，重载及结构紧凑轴，较高的力学性能，但价格较贵，对应力集中敏感。载设计时，必须尽量减少应力集中。

球墨铸铁：耐磨，价格低，吸振性好，应力集中敏感性低但可靠性差。

7、轴类零件的热处理工艺

轴的材料主要以渗碳钢和调质钢最为常见。渗碳钢的常用牌号有20#，

20Mn,20CrMnTi等等，主要用于有冲击，高耐磨性的场合，热处理工艺是渗碳高频淬火。表面硬度高，芯部任性高，耐冲击。比如汽车和机床变速箱中的齿轮半轴，柴油机摇臂轴。调质钢的常用牌号有45#，40Cr.45Cr,65#等等。主要用于较大尺寸，要求较高的整体性能的场合。热处理工艺是整体调质，或者局部感应淬火。热处理后得到整体的回火索氏体，强度任性都很高，能承受较大载荷。比如各种机床的主轴，传动轴，柴油机曲轴等。在一些不重要的或者轻载荷的连接轴，支撑轴等，锻后不需要热处理或者正火处理就可以使用了。而一些高速，要求高耐磨性又无重大载荷和冲击的轴类，可以采用高合金或者高碳钢整体淬火。

二、套类零件的认识

1、套类零件的特点

在机器中起支撑和导向作用，主要由端面、外圆、内孔等组成、零件的壁厚较薄，易产生变形，一般零件直径大于其轴向尺寸。

2、套类零件的技术要求

套类零件的外圆表面多以过盈或过度配合与机架或箱体孔相配合其支撑作用。内孔主要起导向作用或支撑作用，常与运动轴，主轴，活塞，滑阀相配合，有些套的端面或凸缘端面有定位或支撑载荷的作用。

孔与外圆一般具有较高的同轴度要求；内孔表面本身尺寸精度、形状精度及表面粗糙度要求；端面与孔轴线的垂直度要求；外圆表面本身的尺寸、形状精度及表面粗糙度要求等。

3、套类零件毛坯与材料的选择

套类零件毛坯，要视其结构尺寸与材料而定，孔径较大，一般选用带孔的铸件或无缝钢管。孔径较小时，可选用棒料或实心铸件。在大批量生产情况下，为节省材料，提高生产率，也可以挤压，粉末冶金，工艺制造精度较高的毛坯。

套类材料一般选用钢，铸件，青铜或黄铜材料。滑动轴承宜选用铜料，有些要求较高的滑动轴承，为节省贵重材料而采用金属结构，即用离心铸造法，在钢或铸件的内壁上浇铸一层巴氏合金等材料，用来提高轴承的寿命。有些强度要求较高的套（如伺服阀的阀套、镗床主轴套等）则选用优质合金钢。

三、轴套类零件的刀具、量具的准备

1、刀具的准备

1）刀具的分类

按刀具所用材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方碳化硼刀具、聚晶金刚石刀具

按刀具切削工艺分类：外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断和切槽刀、螺纹车刀

2）刀具材料应具备的性能

（1）高硬度和耐磨性（2）足够的强度和韧性（3）良好的耐热性和导热性（4）良好的工艺性

3）本次加工中用到的刀具

在加工过程中需要外圆车刀（根据加工精度要求选择粗车和精车用同一把车刀，可以选择焊接刀具或者硬质合金刀具）车槽和车断刀（选择2mm切槽刀和5.5mm切断刀）、镗刀、砂轮（磨床）、φ10铣刀（铣床铣削加工用到）、φ6、φ4铣刀、φ3钻头、φ6球头铣刀。

2、量具的准备

1）游标卡尺

（一）、使用前的检查

1、卡尺的刻度线和数字清晰。

2、不应有锈蚀、磕碰、断裂、划伤或者其他影响使用性能的缺陷。

3、用手轻轻拉或推尺框，尺框在尺身上移动应平稳，不应有阻滞或松动现象，紧固螺钉的作用应可靠。

4、用手摸测量面，检查是否有毛刺，并凭手感觉测量面的粗糙度是否符合要求。

5、经上述检验并均符合要求后，用干净的布或纸檫净测量爪的测量面，然后推动尺框，使两测量面接触，观察两测量面之间的间隙是否符合要求。

（二）、使用方法

1、无论测量外尺寸还是测量内尺寸，只要测量条件允许，都不要只用量爪的部分测量面进行测量，否则不仅会加速量爪的磨损，而且还会产生较大的测量误差。

2、测量外尺寸时，应先将两个外侧爪之间的距离调整的大于被测尺寸，待推入被测部位后再轻推游框，使两个外侧爪接触到测量面。

3、使用大型卡尺进行测量时，为了防止卡尺因自身重力造成变形给测量带来误差，应用双手操作，有必要时还要在卡尺的适当部位进行支撑。

2）外径千分尺。

量具的维护与保养

1、不使用的量具应妥善放置在专用的量具盒中，并加以固定。

2、搬运量具时要轻拿轻放，要放置在平整的物面上，并防止受压变形。

3、不允许把量具和其他工具、刀具等放置在一起以免受到伤害。

4、不允许测量正在旋转的工件。

5、在测量前，要将被测工件的测量部位清理干净，不准附着油污、粉末等杂物。

6、测量粗糙的表面时不应使用贵重和精密的量具。

7、不要用手檫摸量具的测量面，以免手上的汗水、油污污染测量面，使之受到腐蚀生锈。

8、量具使用完毕后，要及时用干净的布料、棉丝等檫拭干净，并放置在专用的量具盒内。

9、不允许把量具当作扳手、划针、锤子等工具使用。

10、要妥善保管量具的使用说明书，鉴定证书等资料。

四、轴套类零件夹具的准备

1、夹具的概念

在机械加工过程中，为了保证加工精度，固定工件，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。

2、对夹紧装置的要求

1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置。

2）夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。

3）操作安全、省力。

3、夹具的分类

1）按机床类型分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具、其它机床夹具

2）按工作动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、自动夹紧夹具

3）按机床夹具的通用化程度分：

①通用夹具可加工一定范围内不同工件的夹具，如车床上的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘。铣床上平口虎钳、分度头、回转工作台。

使用场合，由于使用通用夹具夹紧工件比较费时、操作复杂、生产效率低、且难装夹。故通用夹具主要用于单件小批量生产，在产品固定的大批量生产中很少使用通用夹具，而使用效率高的专用夹具。

②专用夹具是针对某种工件的某道工序专门设计的夹具。定位精度高，用于大批量生产。

③成组夹具根据成组技术原理设计的。用于成组加工的夹具。只要对夹具部分元件稍加改变，即可加工组内不不同元件。

④组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件组装成易于联结和拆卸的夹具。用于新产品的试用和多品种小批量生产。

⑤随行夹具为自动线上使用的一种夹具。

4、夹具的作用

1）保证工件的加工精度

2）提高劳动生产率和降低加工成本

3）扩大机床工艺范围和改变机床用途

4）改善劳动条件和保证生产安全。

五、轴套类零件的工艺分析

主动齿轮轴、从动轴和轴套为回转体零件，主要加工面为外圆柱面、端面、切槽等，适合采用数控车床加工。

端盖为盘类零件，当加工端面、外圆柱面、密封槽、内孔，适合采用数控车床加工，当铣内槽、割槽、倒角、钻孔时适合用数控铣床加工。

零件工艺方案的确定

轴类零件的加工方案（以主动齿轮轴为例）

装夹→手动车右端面进行对刀→留0.5mm的磨损用程序粗车→测量输入磨损量进行精车→手动车槽→调头装夹同样步骤进行加工，在车端面时就要保证总长了注意：要磨削部分要留0.3mm的余量以便在磨床上磨，在精加工时要选择程序跳段，不然就会加工出螺纹。

套类零件的加工方案（以主动轴端盖盲孔为例）

在车床上加工：装夹→手动车右端面进行对刀→用程序加工→测量，不合尺寸可以修改→用2mm的车槽刀两次车槽，要保证槽的深度→用5.5mm的车断刀进行车断

在铣床上加工：装夹→对刀→先加工内腔调用程序加工→铣十字槽调用程序加工→用球头铣刀铣内腔内的倒角→不合尺寸可以修

注意：铣床加工时不能太用力，铝件容易变形，因为工件都一样的，所以采用分步加工以减少工时。

六、加工中遇到的问题

（1）用切断刀切断的时候，容易崩刃。

原因：可能是由于切断刀装高了，在加工中直接就是刀具后刀面与工件挤压而切断的，这就导致刀具的崩刃。

（2）用切断刀切断的时候，工件表面比较粗糙。

原因:加工中由于主轴的转速低，工件的韧性高和没开冷却液降温的情况下，使刀具两侧产生了积削溜。

（3）端盖在铣床上装夹时，不能太用力，端盖是铝件容易夹变形。

（4）因为夹具问题工件装夹的并不是水平的，装夹时要往下敲几下前端面。（5）输入程序加工之前一定要校验，不然可能导致零件报废。

（6）加工过程中为什么达不到尺寸。

原因：在自动加工时，我们对完刀之后，由于没有在刀补表里面输入磨损，使得在加工时存在：1）、机床精度不高，x方向存在误差2）、对刀不是很准确。使得加工之后尺寸偏小，因此在加工之前要输入磨损量，一般为0.5mm，这样保证了加工之后尺寸不会偏小。

（7）如何减少辅助时间。

在我们加工时，首先就是对刀，对刀所占用的时间比较多，所以要加快速度则必需减少对刀时间，如何减少呢？这就需要：在我们加工工件时调头装夹时我们只需要对一下z方向的坐标，x方向的坐标可以不对，应为机床有默认功能，前提是在不关闭机床的情况下。这样就可以减少一些辅助时间。（车床）

七、小结

轴套类课程任务转眼就结束了，实际在此之前我们已经有过三周的实训操作，老师为我们详细讲解并演示了数控车床、铣床的操作方法及操作注意事项在实际操作时同学们都认真按照老师的讲解去做，遇到问题就及时去向老师请教。老师对提出的问题总是耐心的回答。这次的加工中把之前不懂的都搞懂了，很是欣慰。

加工之前，我们按照图纸进行初步分析，之后进行编程工作，输入机床进行校验，在确保准确无误后才进行加工。在加工的过程中，我们都仔细小心的按照老师讲解的去做，每当碰到了不能解决的问题总是及时的向老师请教。不管是工件顺利完成还是在加工中出现错误导致报废，都给我们带来了不小的收获。

总之，学校的这样课改给我们在实际操作有很大的帮助，使我们不会在毕业后对机床的基本操作还没掌握。在完成这个课程任务后使我发现自己实践经验太欠缺。在今后完成其他任务时一定要认真对待，我相信通过我的努力一定可以做的更好。