第三十講 軸類零件加工工藝

第三十講 軸類零件加工工藝傳動軸機(jī)械加工工藝實例 軸類零件是常見的典型零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機(jī)器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動。臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。 1零件圖樣分析 圖A-1 傳動軸 圖A-1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖A-1)規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。2確定毛坯 該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。 本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇60mm的熱軋圓鋼作毛坯。3確定主要表面的加工方法 傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案(參考表A-3)可為：粗車半精車磨削。4確定定位基準(zhǔn) 合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5劃分階段 對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。 該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。6熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。 綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下： 下料車兩端面，鉆中心孔粗車各外圓調(diào)質(zhì)修研中心孔半精車各外圓，車槽，倒角車螺紋劃鍵槽加工線銑鍵槽修研中心孔磨削檢驗。7加工尺寸和切削用量 傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由機(jī)械加工工藝手冊或切削用量手冊中選取。8擬定工藝過程 定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工52mm、44mm及M24mm外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過程時，應(yīng)考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。 綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表A-1。表A-1 傳動軸機(jī)械加工工藝卡臺職院機(jī)電系機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱 圖 號 零件名稱傳動軸共 1頁第 1 頁毛坯種類圓 鋼材料牌號45鋼毛坯尺寸60mm×265mm序號工種工步工 序 內(nèi) 容設(shè)備工 具夾 具刃 具量 具1下料 60mm×265mm 2車 三爪自定心卡盤夾持工件毛坯外圓 車床 1車端面見平 C6140 2鉆中心孔 中心鉆2mm 用尾座頂尖頂住中心孔 3粗車46mm外圓至48mm，長118mm 4粗車35mm外圓至37mm，長66mm 5粗車M24mm外圓至26mm，長14mm 調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾持48mm處 (44mm外圓) 6車另一端面，保證總長250 mm 7鉆中心孔 用尾座頂尖頂住中心孔 8粗車52mm外圓至54mm A粗車35mm外圓至37mm，長A3mm 10粗車30mm外圓至32mm，長36mm 11粗車M24mm外圓至26mm，長16mm 12 檢驗 3熱 調(diào)質(zhì)處理220240HBS 4鉗 修研兩端中心孔車床 5車 雙頂尖裝夾車床 1半精車46mm外圓至46.5mm，長120mm 2半精車35mm外圓至35.5mm，長68mm 3半精車M24mm外圓至240.10.2 mm，長16mm 4半精車23mm×0.5mm環(huán)槽 5半精車3mm×l.5mm環(huán)槽 6倒外角1mm×45°,3處 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 7半精車35mm外圓至35.5mm,長A5mm 8半精車30mm外圓至35.5mm長38mm 9半精M24mm外圓至240.10.2 mm mm,長18mm 10半精車44mm至尺寸，長4mm 11車23 mm×0.5mm環(huán)槽 12車3mm×l.5mm環(huán)槽 13倒外角lmm×45°, 4處 14檢驗 6車 雙頂尖裝夾 1車M24mm×l.5mm6g至尺寸車床 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 2車M24mm×1.5mm6g至尺寸 3檢驗 7鉗 劃兩個鍵槽及一個止動墊圈槽加工線 8銑 用V形虎鉗裝夾，按線找正 1銑鍵槽12mm×36mm，保證尺寸4141.25mm立銑 2銑鍵槽8mm×l6mm，保證尺寸2626.25mm 3銑止動墊圈槽6mm×l6mm，保證20.5mm至尺寸 4檢驗 9鉗 修研兩端中心孔車床 10磨1磨外圓35±0.008mm至尺寸外圓磨床 2 磨軸肩面I 3 磨外圓30±0.0065mm至尺寸 4磨軸肩面H 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 5磨外圓P至尺寸 6 磨軸肩面G 7磨外圓N至尺寸 8磨軸肩面F 9檢驗 9傳動軸機(jī)械加工工藝過程工序簡圖 為了表達(dá)清楚各工序的內(nèi)容及要求，其傳動軸加工工藝過程的工序簡圖見表A-2。表A-2 傳動軸加工工序簡圖 網(wǎng)站制作、維護(hù): 臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院.機(jī)電工程學(xué)院.HWY.歡迎多提寶貴意見 聯(lián)系電話:13867636695(665695) 電子信箱:sxhzhwy