阶梯轴加工工艺过程分析

《阶梯轴加工工艺过程分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阶梯轴加工工艺过程分析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、阶梯轴加工工艺过程分析 图为减速箱传动轴工作图样。表 612 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 。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。 加工工艺过程分析 1 确定主要表面加工方法和加工方案。rn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（ Ra0.8 m ），最终加工应采用磨削。其加工方案

2、可参考表 3-14 。 rnrn2 划分加工阶段 rnrn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 rnrn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。下列情况不能用两中心孔作为定位基面 下列情况不能用两中心孔作为定位

3、基面： （ 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。 （ 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。 当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于 2 mm 的 60 o 内锥面来代替中心孔； 当轴有圆柱孔时，可采用图 6 36 a 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； 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 36 b 所示。 使用锥堵或锥堵心轴时应注

4、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。 stool 爱轴承 打个招呼 秀才三级 3楼 复制 引用 热处理工序的安排 发表于2006-04-17 10:12 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。 爱轴承 打个招呼 秀才三级 4楼 复制 引用 加工顺序安排 发表于2006-04-17 10:12 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

5、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，通常只磨削外径键侧，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。 爱轴承 打个招呼 秀才三级 5楼 复制 引用 带轮轴加工工艺过程分析 发表于2006-04-17 10:

6、15 版主奖励：30点 图 6 37 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 f 7 需经渗碳淬火，其硬度为 HRC58 63 。可以看出只有 22 f 7 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 2.5 mm ，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。 爱轴承 打个招呼 秀才

7、三级 6楼 复制 引用 表 6 — 13 为带轮轴 发表于2006-04-17 10:24 表 6 13 为带轮轴的加工工艺过程 爱轴承 打个招呼 秀才三级 7楼 复制 引用 细长轴车削的工艺特点 发表于2006-04-17 10:26 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

8、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。 爱轴承 打个招呼 秀才三级 8楼 复制 引用 细长轴的先进车削法 —&m 发表于2006-04-17 10:27 图 638 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

9、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。 爱轴承 打个招呼 秀才三级 9楼 复制 引用 外圆表面的加工方法和加工方案 发表于2006-04-17 10:40 版主奖励：30点 案 rn外圆表面是轴类零件的主要表面，因此要能合理地制订轴类

10、零件的机械加工工艺规程，首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。 rnrn一、外圆表面的车削加工 rnrn根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求，外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。 rnrn粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。加工后工件尺寸精度 IT11IT13 ，表面粗糙度 Ra5012.5 m 。 rnrn半精车的尺寸精度可达 IT8IT10 ，表面粗糙度 Ra6.33.2 m 。半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。 rnrn精车后的尺寸精度可达 IT7IT8 ，表面粗糙度 Ra1.60.8

11、 m 。 rnrn精细车后的尺寸精度可达 IT6IT7 ，表面粗糙度 Ra0.40.025 m 。精细车尤其适合于有色金属加工，有色金属一般不宜采用磨削，所以常用精细车代替磨削。 rnrn rn 爱轴承 打个招呼 秀才三级 10楼 复制 引用 圆表面的磨削加工 发表于2006-04-17 10:42 磨削是外圆表面精加工的主要方法之一。它既可加工淬硬后的表面，又可加工未经淬火的表面。 根据磨削时工件定位方式的不同，外圆磨削可分为：中心磨削和无心磨削两大类。 （一）中心磨削 中心磨削即普通的外圆磨削，被磨削的工件由中心孔定位，在外圆磨床或万能外圆磨床上加工。磨削后工件尺寸精度可达 IT6IT8

12、，表面粗糙度 Ra0.80.1 m 。按进给方式不同分为纵向进给磨削法和横向进给磨削法。 1 纵向进给磨削法（纵向磨法） 如图 6-2 所示，砂轮高速旋转，工件装在前后顶尖上，工件旋转并和工作台一起纵向往复运动。 2 横向进给磨削法（切入磨法） 如图 6-3 所示，此种磨削法没有纵向进给运动。当工件旋转时，砂轮以慢速作连续的横向进给运动。其生产率高，适用于大批量生产，也能进行成形磨削。但横向磨削力较大，磨削温度高，要求机床、工件有足够的刚度，故适合磨削短而粗，刚性好的工件；加工精度低于纵向磨法。 爱轴承 打个招呼 秀才三级 11楼 复制 引用 无心磨削 发表于2006-04-17 10:43

13、版主奖励：30点 rnrn无心磨削是一种高生产率的精加工方法，以被磨削的外圆本身作为定位基准。目前无心磨削的方式主要有：贯穿法和切入法。 rnrn如图 6-4 所示为外圆贯穿磨法的原理。 rnrn工件处于磨轮和导轮之间，下面用支承板支承。磨轮轴线水平放置，导轮轴线倾斜一个不大的 角。这样导轮的圆周速 rnrn度 导 可以分解为带动工件旋转的 工 和使工件轴向进给的分量 纵 。 rnrn rnrn如图 6-5 为切入磨削法磨削的原理。导轮 3 带动工件 2 旋转并压向磨轮 1 。加工时，工件和导轮及支承板一起向砂轮作横向进给。磨削结束后，导轮后退，取下工件。导轮的轴线与砂轮的轴线平行或相交成很小

14、的角度（ 0.51 o ），此角度大小能使工件与挡铁 4 （限制工件轴向位置）很好地贴住即可。 rnrn 爱轴承 打个招呼 秀才三级 12楼 复制 引用 无心磨削时，必须满足下列条件 发表于2006-04-17 10:44 无心磨削时，必须满足下列条件： 1 由于导轮倾斜了一个 角度，为了保证切削平稳，导轮与工件必须保持线接触，为此导轮表面应修整成双曲线回转体形状。 2 导轮材料的摩擦系数应大于砂轮材料的磨擦系数；砂轮与导轮同向旋转，且砂轮的速度应大于导轮的速度；支承板的倾斜方向应有助于工件紧贴在导轮上。 3 为了保证工件的圆度要求，工件中心应高出砂轮和导轮中心连线。高出数值 H 与工件直径有关。当工件直径 d 工 =8 30mm 时， H d 工 /3 ；当 d 工 =30 70mm 时， H d 工 /4 。 4 、导轮倾斜一个 角度。如图 6-4 ，当导轮以速度 v 导 旋转时，可分解为： v 工 =v 导 cos ; v 纵 =v 导 sin 粗磨时， 取 3 6 ；精磨时， 取 1 3 。 无心磨削时，工件尺寸精度可达 IT6-IT7 ，表面粗糙度 Ra0.8-0.2um. 爱轴承 打个招呼 秀才三级 13楼 复制 引用 外圆磨削的质量分析 发表于2006-04-17 10:45 版主奖