軸類零件加工工藝
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。下面由小編向你推薦軸類零件加工工藝,希望你滿意。
(資料圖)
軸類零件加工工藝知識和內(nèi)容
軸類零件中工藝規(guī)程的制訂,直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法,但只有某一種較合理,在制訂機械加工工藝規(guī)程中,須注意以下幾點。
1、零件圖工藝分析中,需理解零件結(jié)構(gòu)特點、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求,且要研究產(chǎn)品裝配圖,部件裝配圖及驗收標(biāo)準(zhǔn)。
2、滲碳件加工工藝路線一般為:下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工(對不需提高硬度部分)→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。
3、粗基準(zhǔn)選擇:有非加工表面,應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸,根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面,讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn),同時,粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。
4、精基準(zhǔn)選擇:要符合基準(zhǔn)重合原則,盡可能選設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。
針對上述要求,現(xiàn)舉例說明如下。一滲碳主軸,每批40件,材料20Cr,除內(nèi)外螺紋外S0.9~C59。滲碳件工藝比較復(fù)雜,必須對粗加工工藝?yán)L制工藝草圖)。
主軸加工工藝過程
1、車
工序采用設(shè)備:CA6140、莫氏3號鉸刀、莫氏3 號塞 規(guī)1: 5環(huán)規(guī)
工序內(nèi)容:按工藝草圖車全部至尺寸
(1)一端鉆中心孔φ2。
(2)1:5錐度及莫氏3#內(nèi)錐涂色檢驗,接觸面>60%。
(3)各需磨削的外圓對中心孔徑向跳動不得大于0.1
注:最后要進(jìn)行檢查
2、淬
工序內(nèi)容:熱處理S0.9-C59
3、車
工序內(nèi)容:去碳。一端夾牢,一端搭中心架
(1)車端面,保證φ36右端面臺階到軸端長度為40
(2)修鉆中心孔φ5B型
(3)調(diào)頭
(4)車端面,取總長340至尺寸,繼續(xù)鉆深至85,60°倒角
4、車
工序采用設(shè)備:CA6140
工序內(nèi)容:一夾一頂
(1)車M30×1.5–6g左螺紋大徑及ф30JS5處至 Φ30+6.0 +5 .0++
(2)車φ25至φ25+0.2+0.1長43
(3)車φ35至φ353+0.4+0.3
(4)車砂輪越程槽
5、車
工序內(nèi)容:調(diào)頭,一夾一頂
(1)車M30×1.5–6g螺紋大徑及φ30JS5處至φ30+0.6+0.5
(2)車φ40至φ40+0.6+0.5
(3)車砂輪越程槽
6、銑
工序內(nèi)容:銑19+0.28二平面至尺寸
7、熱
工序內(nèi)容:熱處理HRC59
8、研
工序內(nèi)容:研磨二端中心孔
9、外磨
工序采用設(shè)備:M1430A
工序內(nèi)容:二頂尖,(另一端用錐堵)
(1)粗磨φ40外圓,留0.1~0.15余量
(2)粗磨φ30js外圓至φ30t+0.1+0.08(二處)臺階磨出即可
(3)粗磨1:5錐度,留磨余量
10、內(nèi)磨
工序采用設(shè)備:M1432A
工序內(nèi)容:用V型夾具(ф30js5二外圓處定位)
磨莫氏3﹟內(nèi)錐(重配莫氏3﹟錐堵)精磨余量 0.2~0.25
11、熱
工序內(nèi)容:低溫時效處理(烘),消除內(nèi)應(yīng)力
12、車
工序采用設(shè)備:Z-2027
工序內(nèi)容:一端夾住,一端搭中心架
(1)鉆φ10.5孔,用導(dǎo)向套定位,螺紋不攻
(2)調(diào)頭,鉆孔φ5攻M6–6H內(nèi)螺紋
(3)锪孔口60°中心孔
(4)調(diào)頭套鉆套鉆孔ф10.5×25(螺紋不改)
(5)锪60°中心孔,表面精糙度0.8
13、鉗
工序內(nèi)容:
(1)錐孔內(nèi)塞入攻絲套
(2)攻M12–6H內(nèi)螺紋至尺寸
14、研
工序內(nèi)容:研中心孔Ra0.8
15、外磨
工序內(nèi)容:工件裝夾于二頂尖間
(1)精磨φ40及φ35φ25外圓至尺寸
(2)磨M30×1.5 M30×1.5左螺紋大徑至30-0.2-0.3-
(3)半精磨ф30js5二處至ф30+0.04+0.03
(4)精磨1:5錐度至尺寸,用涂色法檢查按觸面大于85%
16、磨
工序內(nèi)容:工件裝夾二頂尖間,磨螺紋
(1)磨M30×1.5–6g左螺紋至尺寸
(2)磨M30×1.5–6g螺紋至尺寸
17、研
工序內(nèi)容:精研中心孔Ra0.4
18、外磨
工序采用設(shè)備:M1432A
工序內(nèi)容:
(1)精磨、工件裝夾于二頂尖間
(2)精磨2-φ30-0.003-0.007至尺寸,注意形位公差
19、內(nèi)磨
工序采用設(shè)備:MG1432A
工序內(nèi)容:
工件裝在V型夾具中,以1–ф30外圓為基準(zhǔn),精磨莫氏3號內(nèi)錐孔(卸堵,以2–ф30js5外圓定位),涂色檢查接觸面大于80%,注意技術(shù)要求“1”“2”
20、普
工序內(nèi)容:清洗涂防銹油,入庫工件垂直吊掛
該軸類零件加工過程中幾點說明:1.采用了二中心孔為定位基準(zhǔn),符合前述的基準(zhǔn)重合及基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
2.該零件先以外圓作為粗基準(zhǔn),車端面和鉆中心孔,再以二中心孔為定位基準(zhǔn)粗車外圓,又以粗車外圓為定位基準(zhǔn)加工錐孔,此即為互為基準(zhǔn)原則,使加工有一次比一次精度更高的定位基準(zhǔn)面。3號莫氏圓錐精度要求很高。因此,需用V型夾具以2-ф30js5外圓為定位基準(zhǔn)達(dá)到形位公差要求。車內(nèi)錐時,一端用卡爪夾住,一端搭中心架,亦是以外圓作為精基準(zhǔn)。
3.半精加工、精加工外圓時,采用了錐堵,以錐堵中心孔作為精加工該軸外圓面的定位基準(zhǔn)。
對錐堵要求:
① 錐堵具有較高精度,保證錐堵的錐面與其頂尖孔有較高同軸度。
② 錐堵安裝后不宜更換,以減少重復(fù)安裝引起的安裝誤差。
③ 錐堵外徑靠近軸端處須制有外螺紋,以方便取卸錐堵。
4.主軸用20Cr低碳合金鋼滲碳淬硬,對工件不需要淬硬部分發(fā)(M30×1.5-6g左、M30×1.5-6g、M12-6H、M6-6H)表面留2.5-3mm去碳層。
5.螺紋因淬火后,在車床上無法加工,如先車好螺紋后再淬火,會使螺紋產(chǎn)生變形。因此,螺紋一般不允許淬硬,所以在工件中的螺紋部分的直徑和長度上必需留去碳層。對于內(nèi)螺紋,在孔口也應(yīng)留出3mm去碳層。
6.為保證中心孔精度,工件中心孔也不允許淬硬,為此,毛坯總長放長6mm。
7.為保證工件外圓的磨削精度,熱處理后須安排研磨中心孔的工序,并要求達(dá)到較細(xì)的表面粗糙度。外圓磨削時,影響工件的圓度主要是由于二頂尖孔的同軸度,及頂尖孔的圓度誤差。
8.為消除磨削應(yīng)力,粗磨后安排低溫時效工序(烘)。
9.要獲高精度外圓,磨削時應(yīng)分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。
零件加工工藝的軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細(xì)長軸,大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用 軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn),它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高,其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項:
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面,應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度,并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
零件加工工藝的軸類零件的毛坯和材料 介紹
(一)軸類零件的毛坯
軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。
(二)軸類零件的材料
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范(如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等),以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料,它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能,淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。
40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后,具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后,表面硬度可達(dá)50~58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可制造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后,不僅能獲得很高的表面硬度,而且能保持較軟的芯部,因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度更高的特性。一、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細(xì)長軸,大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn),它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高,其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項:
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面,應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度,并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
二、軸類零件的毛坯和材料
(一)軸類零件的毛坯
軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。
(二)軸類零件的材料
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范(如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等),以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料,它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能,淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。
40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后,具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后,表面硬度可達(dá)50~58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可制造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后,不僅能獲得很高的表面硬度,而且能保持較軟的芯部,因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度更高的特性。
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