典型轴类零件加工工艺分析

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典型轴类零件的加工分析

典型轴类零件的加工分析

典型轴类零件的加工分析摘要:轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

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。

文章以圆锯机的轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。

关键词:典型轴;零件;加工工艺1 零件图分析从零件图上看,该零件是细长轴典型的零件,结构比较简单,其主要加工的面有ф30、ф44、ф45、ф55的外圆柱面,图中所给的尺寸精度高,大部分是it6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、ф44外圆柱面为ra3.2um、ф30、ф44的外圆柱面为ra1.6um,φ55外圆柱面为ra0.8um,其余为ra6.3um,要求不高;位置要求较严格,表现在ф30外圆柱面对ф44、ф55外圆轴线的跳动量为0.05mm,ф55外圆柱面对ф44、ф30外圆轴线的跳动为0.03mm,键槽对ф55外圆轴线的对称度为0.03mm;热处理方面需要调质处理,到hbs240-300,保持均匀。

机床:车床 ca6140、万能外圆磨床 m1432a、铣床工装:鸡心夹头、跟刀架、硬质合金顶尖刀具:90°外圆车刀、刀宽为3mm的切断刀、60°外螺纹车刀、钻头、铣刀、砂轮2 毛坯的分析和选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:(1)型材;(2)锻造;(3)铸造;(4)焊接;(5)其他毛坯。

该轴材料为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ф60mm的热轧圆钢作毛坯。

3 确定主要表面的加工方法轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。

由于该轴ф30、ф44、ф45、ф55的外圆柱面的公差等级(it6)较高,表面粗糙度ra值(ra=0.8um)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 定位基准的选择由于该圆锯轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线a-b均有径向跳动和对称的要求,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,使零件基准重合,统一,以便保证零件的技术要求。

第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程

第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程

B
准确定位
B
英制O米制OB:基本功能 0:选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能(F功能)
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量,有两种指令模式: (1)每转进给模式(G99)
编程格式: G99 F ___; F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位:mm/r。
说明:模态指令,一经指定直到被G98取代,一直有效。 系统默认状态,车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65,2
B’ 10.01,2
C‘ 18.01,-2
D’ 18.01,-20
E‘ 24,-25
F’ 28,-25 G‘ 48.016,-35 H’ 48.016,-51 I‘ 58.023,-51 J‘ 58.023,-58 K’ 62,-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓,X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓,各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ (mm)
主轴转速/ (r/min)
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 (mm/r) (mm)
恒转速控制 编程格式: S ~
S后面的数字表示主轴转速,单位: r/min。
注意:
在具有恒线速功能的机床上, S 功能指令可限制主轴最高转速
(1)主轴最高转速限制(G50)

轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文

轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文

轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文摘要:本论文主要研究了轴类零件的加工工艺分析及夹具设计。

通过对轴类零件的特点进行分析,提出了适合轴类零件加工的工艺流程,并给出了一种有效的夹具设计方案。

实验证明,该工艺流程和夹具设计方案能够大大提高轴类零件的加工效率和质量。

1. 引言轴类零件是机械中常用的零件之一,广泛应用于汽车、机械、航空等领域。

由于轴类零件长且细,加工难度较大,对加工工艺和夹具设计提出了新的要求。

2. 轴类零件加工工艺分析2.1 轴类零件特点分析轴类零件具有长、细、对称等特点,加工过程中易产生变形和振动。

这些特点使得轴类零件的加工过程较为困难,需要采用适当的工艺方法来解决这些问题。

2.2 轴类零件加工流程分析根据轴类零件的特点,我们提出了一种加工流程。

该流程分为粗加工、精加工和表面处理三个阶段。

粗加工阶段主要进行外形修整和粗留余量的加工;精加工阶段采用滚刀进行细加工,以提高加工质量和表面光洁度;表面处理阶段主要进行抛光和涂漆等表面处理操作。

3. 轴类零件夹具设计3.1 夹具设计原则根据轴类零件的特点和加工流程,夹具设计应遵循以下原则:(1)稳定性原则:夹具应能够牢固固定轴类零件,防止产生振动和变形。

(2)可调性原则:夹具设计应能够根据不同的轴类零件进行调整,满足加工要求。

(3)易操作性原则:夹具应设计成易于操作和安装的形式,提高工人的工作效率。

3.2 夹具设计方案根据夹具设计原则和轴类零件的特点,本文提出了一种夹具设计方案。

该方案采用了中心定位夹具和两个侧面固定夹具的结构,能够稳定地固定轴类零件并保证加工精度。

4. 实验结果与分析通过对轴类零件的加工工艺分析及夹具设计方案的实验,比较了不同加工工艺和夹具设计方案对加工质量和效率的影响。

实验结果表明,本文提出的加工工艺流程和夹具设计方案能够显著提高轴类零件的加工效率和质量。

5. 结论本论文通过对轴类零件加工工艺分析及夹具设计的研究,提出了一种适合轴类零件加工的工艺流程和夹具设计方案。

典型轴类零件数控加工工艺分析

典型轴类零件数控加工工艺分析

典型轴类零件数控加工工艺分析摘要: 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化,因为效率、质量是先进制造业的主体。

高速、高精加工技术可极大地提升效率,提高产品的品质,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,制定合理的加工方案,选择合适的道具,确定科学的切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些分析处理。

并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。

关键词: 工艺分析;加工方案;加工路线;控制尺寸一、零件加工工艺分析图1-1 典型轴类零件图1、零件技术要求(1)锐角倒钝;(2)未注形位公差应符合GB1184-80的要求;(3)未注长度尺寸运供需偏差±0.2mm;(4)不准使用锉刀、纱布进行修磨工件表面。

该零件由圆柱、圆弧、圆锥、槽、螺纹、内孔等表面组成。

选用毛培为45#钢,Φ50×130m m,无热处理和硬度要求。

2、确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。

由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。

考虑加工的效率和加工的经济性,最理想的加工方式为车削,采用数控车床。

3、分析图样尺寸考虑到采用数控车床,在图样中有几个点的坐标值要加以确定如图1-2所示:需要确定的坐标有a点、b点、c点。

在确定三点坐标之前,先确定工件坐标系。

暂时以工件的右端面回转中心为工件坐标系的坐标原点O。

A点的计算 z值-13,x值23(半径值)B点的计算 z值(13+L1),x值13L1值的计算:462 -132 = L1 2 L1=18.973B点z值=(13+L1)=13+18.9763=31.973B点坐标Z-31.973 , X13C点的计算Z值-42, X值(23-L2)L2值的计算:cos10。

典型零件加工工艺分析

典型零件加工工艺分析

套筒类零件的安装
§6.2.3 套类零件孔的加工方法
套类零件的孔加工方法常用的有:钻孔、扩孔、 镗孔、车孔、铰孔、磨孔、拉孔、珩孔、研磨孔 及孔表面滚压加工。其中钻孔、扩孔、镗孔、车 孔常作为粗加工与半精加工;而铰孔、磨孔、拉 孔、珩孔、研磨孔及孔表面滚压加工作为精加工 方法。
1. 磨孔 内圆磨削具有以下特点:
(1) 孔与外圆的精度要求。 (2) 几何形状精度要求。 (3) 相互位置精度要求。
3、套筒类零件的材料及毛坯
材料 套类零件一般用钢、铸铁、青铜、黄铜制成。有 些滑动轴承可选用双金属结构,对一些强度和硬度要求 较高的套类零件(如镗床主轴套筒、伺服阀套),可选用 优质合金钢(38CrMoALA、18CrNiWA)。
深孔钻削
深孔镗削
浮动镗孔
深孔加工
精细镗孔 珩磨内孔 内孔研磨 滚压孔
精加工
§6.3 齿轮加工
§6.3.1 概述
齿轮的功用
圆柱齿轮是机械传动中的重要零件,其功用是按规 定的传动比传递运动和动力。它具有传动比准确、 传动力大、效率高、结构紧凑、可靠性好等优点, 广泛应用于各种现代机器和仪表中。
圆柱齿轮的结构与分类
• 圆柱齿轮可以看成由齿圈和轮体两部分所构成,
在轮圈上切出直齿、斜齿或人字齿(图6-9)等就 形成了齿轮。 • 按齿形曲线性质可分为渐开线、摆线、鼓形和圆 弧等。 • 齿轮的结构分类常以轮体结构的形状为依据,即 可分为单联齿轮、双联齿轮、三联齿轮、连轴齿轮、 内齿轮、装配齿轮、齿条及扇形齿轮等(图6-10)
图c) • 4 以顶尖孔安装——顶尖孔定心、定位。图d)
图6-12 齿形加工安装实例
• 二 齿坯的加工方式 • 1 内孔安装 控制端面跳动与内径公差。

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。

轴类零件的加工工艺资料分析

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。

典型轴类零件加工工艺与编程

典型轴类零件加工工艺与编程

典型轴类零件加工工艺与编程一、引言轴类零件是机械加工中非常常见的零件类型,其具有复杂的外形和高精度的加工要求。

为了满足零件加工的需求,制定适当的加工工艺和编程方案是非常关键的。

本文将介绍典型轴类零件的加工工艺和编程方法,帮助读者更好地理解和应用于实际的加工过程中。

二、典型轴类零件加工工艺2.1 零件材料选择在选择轴类零件的加工工艺之前,首先要考虑的是零件的材料选择。

常见的轴类零件材料包括铝合金、不锈钢和钢等。

根据零件的具体应用和要求,选择适当的材料能够提高加工效率和产品品质。

2.2 加工工艺流程典型轴类零件的加工工艺流程一般包括以下几个步骤:1.零件装夹:根据零件的形状和要求,选择合适的夹具进行装夹,确保零件的稳定和准确性。

2.设计刀具:根据零件的形状和要求,选择适当的刀具进行加工。

常见的刀具有立铣刀、刨刀和车刀等。

3.粗加工:使用合适的刀具进行粗加工,根据零件的形状和要求,进行适当的切削操作,以去除多余的材料。

4.精加工:在粗加工的基础上,使用更小的切削量进行精细加工,以达到所需的精度和表面质量。

5.修整工序:根据零件的要求,使用刮刀或砂纸等工具进行修整操作,以改善零件的表面质量。

6.检测与测量:对加工完成的零件进行检测和测量,确保零件的尺寸和形状符合要求。

7.表面处理:根据需要,对零件进行表面处理,如喷漆、阳极氧化或镀铬等。

2.3 加工工艺参数在进行轴类零件加工时,需要确定适当的加工工艺参数,以保证加工质量和效率。

常见的加工工艺参数包括:•进给速度:切削刀具在加工过程中每单位时间内移动的距离,通常以毫米/分钟(mm/min)表示。

•切削速度:切削刀具相对于工件表面移动的速度,通常以米/分钟(m/min)表示。

•切削深度:每次切削过程中刀具与工件之间的距离,通常以毫米(mm)表示。

•刀具压力:刀具与工件之间的压力,通常以牛顿(N)表示。

•加工冷却液:加工中使用的冷却液,可降低加工温度,减少刀具磨损和工件变形。

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阶梯轴加工工艺过程分析ﻫ图6—34为减速箱传动轴工作图样。

表6—13为该轴加工工艺过程。

生产批量为小批生产。

材料为45热轧圆钢。

零件需调质。

(一)结构及技术条件分析ﻫﻫ该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。

根据该零件工作图,其轴颈M、N,外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度,并有较小的表面粗糙度值,该轴有调质热处理要求。

ﻫ(二)加工工艺过程分析ﻫ1.确定主要表面加工方法和加工方案。

传动轴大多是回转表面,主要是采用车削和外圆磨削。

由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高(IT6),表面粗糙度值较小(Ra0.8μm),最终加工应采用磨削。

其加工方案可参考表3-14。

2.划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段,即粗车(粗车外圆、钻中心孔),半精车(半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等),粗精磨各处外圆。

各加工阶段大致以热处理为界。

3.选择定位基准轴类零件的定位基面,最常用的是两中心孔。

因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目,而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。

而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面,能最大限度地加工出多个外圆和端面,这也符合基准统一原则。

但下列情况不能用两中心孔作为定位基面:ﻫ(1)粗加工外圆时,为提高工件刚度,则采用轴外圆表面为定位基面,或以外圆和中心孔同作定位基面,即一夹一顶。

ﻫ(2)当轴为通孔零件时,在加工过程中,作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。

为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面,工艺上常采用三种方法。

①当中心通孔直径较小时,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔;②当轴有圆柱孔时,可采用图6—35a所示的锥堵,取1∶500锥度;当轴孔锥度较小时,取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同;③当轴通孔的锥度较大时,可采用带锥堵的心轴,简称锥堵心轴,如图6—35b所示。

ﻫ使用锥堵或锥堵心轴时应注意,一般中途不得更换或拆卸,直到精加工完各处加工面,不再使用中心孔时方能拆卸。

ﻫ4.热处理工序的安排该轴需进行调质处理。

它应放在粗加工后,半精加工前进行。

如采用锻件毛坯,必须首先安排退火或正火处理。

该轴毛坯为热轧钢,可不必进行正火处理。

5.加工顺序安排ﻫﻫ除了应遵循加工顺序安排的一般原则,如先粗后精、先主后次等,还应注意:(1)外圆表面加工顺序应为,先加工大直径外圆,然后再加工小直径外圆,以免一开始就降低了工件的刚度。

(2)轴上的花键、键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后,精磨外圆之前。

轴上矩形花键的加工,通常采用铣削和磨削加工,产量大时常用花键滚刀在花键铣床上加工。

以外径定心的花键轴,通常只磨削外径,而内径铣出后不必进行磨削,但如经过淬火而使花键扭曲变形过大时,也要对侧面进行磨削加工。

以内径定心的花键,其内径和键侧均需进行磨削加工。

(3)轴上的螺纹一般有较高的精度,如安排在局部淬火之前进行加工,则淬火后产生的变形会影响螺纹的精度。

因此螺纹加工宜安排在工件局部淬火之后进行。

二、带轮轴加工工艺过程分析图 6 — 36 为带轮轴工作图样。

带轮轴中的主要技术条件有两项:一为渗碳层深度,应控制在1.2— 1.5 mm范围内;二为外圆¢22 f7 需经渗碳淬火,其硬度为HRC58 ~ 63 。

可以看出只有¢22 f7处需渗碳处理,其余部分均不可渗碳。

零件上不需渗碳的部分,可用加大余量待渗碳后车去渗碳层或在不需渗碳处涂防渗材料。

加工余量应单面略大于渗碳深度,故右端直径取¢25 mm ,单面去碳余量为2.5mm,总长两端也应放去渗碳余量各3 mm 。

在磨外圆前由于已经过淬火工序,两端中心孔在淬火时易产生氧化皮及变形,故增加一道研磨中心孔的工序。

表6 —14为带轮轴的加工工艺过程。

三、细长轴加工工艺特点(一)细长轴车削的工艺特点1.细长轴刚性很差,车削时装夹不当,很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形,产生振动,从而影响加工精度和表面粗糙度。

2.细长轴的热扩散性能差,在切削热作用下,会产生相当大的线膨胀。

如果轴的两端为固定支承,则工件会因伸长而顶弯。

3 .由于轴较长,一次走刀时间长,刀具磨损大,从而影响零件的几何形状精度。

4 .车细长轴时由于使用跟刀架,若支承工件的两个支承块对零件压力不适当,会影响加工精度。

若压力过小或不接触,就不起作用,不能提高零件的刚度;若压力过大,零件被压向车刀,切削深度增加,车出的直径就小,当跟刀架继续移动后,支承块支承在小直径外圆处,支承块与工件脱离,切削力使工件向外让开,切削深度减小,车出的直径变大,以后跟刀架又跟到大直径圆上,又把工件压向车刀,使车出的直径变小,这样连续有规律的变化,就会把细长的工件车成“竹节”形,如图6—37 所示。

(二)细长轴的先进车削法——反向走刀车削法图6––38 为反向走刀车削法示意图,这种方法的特点是:1.细长轴左端缠有一圈钢丝,利用三爪自定心卡盘夹紧,减小接触面积,使工件在卡盘内能自由地调节其位置,避免夹紧时形成弯曲力矩,在切削过程中发生的变形也不会因卡盘夹死而产生内应力。

2.尾座顶尖改成弹性顶尖,当工件因切削热发生线膨胀伸长时,顶尖能自动后退,可避免热膨胀引起的弯曲变形。

3.采用三个支承块跟刀架,以提高工件刚性和轴线的稳定性,避免“竹节”形。

4 .改变走刀方向,使床鞍由主轴箱向尾座移动,使工件受拉,不易产生弹性弯曲变形。

轴类零件加工工艺传动轴机械加工工艺实例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。

1.零件图样分析图A-1 传动轴图A-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A-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。

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(参考表A-3)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。

综上所述,所确定的该传动轴加工工艺过程见表A-1。

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