第三十講 軸類零件加工工藝

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、削用量手冊》中選取。 8．?dāng)M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

7、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

8、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)

9、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

10、 熱 調(diào)質(zhì)處理220～240HBS 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￠24－0.1－0.2 mm，長16mm 4 半精車2～3mm×0.5mm環(huán)槽 5 半精車3mm×l

11、.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￠24－0.1－0.2 mm mm,長18mm 10 半精車￠44mm至尺寸，長4mm 11 車2～3 mm×0.5mm環(huán)

12、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.5mm～6g至尺寸 車床 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 2 車M24mm×1.5mm～6g至尺寸 3 檢驗 7 鉗 劃兩個鍵槽及一個止

13、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41～41.25mm 立銑 2 銑鍵槽8mm×l6mm，保證尺寸26～26.25mm 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

14、 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@