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1、第十一讲 外圆面加工 1轴类零件加工一.概述1.轴类零件的功用与结构特点功用支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的回转精度结构回转体零件，长度大于直径光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等）刚性轴（L/d12）挠性轴（L/d12）圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其他表面2.轴类零件的技术要求按功用和工作条件直径精度IT69级，可达IT5级。几何形状精度（圆度、圆柱度等）公差的1/2，1/4相互位置精度（同轴度）0.010.03mm，0.0010.005mm表面粗糙度Ra0.20.8m，Ra0.83.2m热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤
2、，过渡圆角3.轴类零件的材料及毛坯一般轴类45钢，正火、调质、淬火中等精度和转速较高40Cr等合金结构钢，调质和表面淬火高精度轴轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，调质和表面淬火高转速和重载荷20CrMnTi、20Cr，38CrMoAl，渗碳淬火或氮化结构复杂（曲轴）HT400、QT600、QT450、QT400一般轴棒料重要轴锻件大型、结构复杂轴铸件单件小批生产自由锻；成批大量生产模锻二.轴类零件的外圆表面加工1.外圆表面的车削加工（1）车削外圆各个加工阶段粗车、半精车、精车、精细车（2）细长轴外圆表面的车削长径比（L/D20）1）车削特点刚性差，易弯曲变形和振动热膨胀，弯曲变形刀具磨损大2）
3、先进方法一夹一顶，用4钢丝，避免弯曲力矩弹性顶尖，避免受热弯曲变形跟刀架，提高刚度，仔细调整则大主偏角车刀，r=7593反向进给切削，减少弯曲变形2.外圆表面的磨削加工粗磨IT89级，Ra0.81.6m精磨IT67级，Ra0.20.8m细磨（精密磨削）IT56级，Ra0.10.2m镜面磨Ra0.01m（1）中心磨削外圆磨床两顶尖定位（2）无心磨削无心磨床自定位精度IT67级，Ra0.20.8m，位置精度不高，不能加工圆周不连续工件生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。（3）砂带磨削砂带磨粒磨削、抛光Ra0.20.8m，最高Ra0.02m，表面不烧伤。弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零
4、件。设备简单，成本低，安全，生产率高3.外圆表面的精密加工（1）高精度磨削小于Ra0.1m精密磨削Ra0.10.05m超精密磨削Ra0.050.025m镜面磨削Ra0.01m实质磨粒微刃等高性参加磨削的磨粒多，微细切屑半钝化磨粒摩擦抛光钝化期挤压抛光（2）超精加工油石加压力振动纵向进给，工件低速回转不重复轨迹强烈切削阶段压强大，油膜被破坏，切削作用强烈正常切削阶段压强降低,切削作用减弱微弱切削阶段压强更低，摩擦抛光作用自动停止切削阶段压强很小,形成油膜，切削作用停止磨粒摩擦抛光，交叉网纹Ra0.010.1m，速度低,压力小,发热少,表面不烧伤，不能纠正形状和位置误差（3）研磨研具与加工面相对运
5、动，磨粒、研磨剂研去材料机械切削作用磨粒受压刮擦和挤压切除微细材料物理作用磨粒局部压力大高温、挤压作用化学作用研磨剂表面氧化变软，加速研磨运动较复杂轨迹不重复，Ra0.010.2m提高尺寸形状精度不提高位置精度设备简便生产率低，手研劳动强度大（4）滚压滚轮或滚珠加压弹性和塑性变形降低表面粗糙度值（Ra0.050.4m），不提高形状和位置精度金属晶粒变细，纤维状残余压应力抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性高设备简单，生产率高，工艺范围广。适用于塑性材料三轴类零件加工工艺分析1.车床主轴的加工工艺主要技术要求有：支承轴颈A、B：圆度、圆跳动0.005，接触率70%，IT5级，Ra0.4莫氏锥孔：圆跳动，
6、近0.005，远0.01，接触率70%，Ra0.4，淬硬短锥C和端面D：圆跳动0.008，Ra0.8，淬硬配合轴颈：尺寸IT56级，圆跳动0.015其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中心线的同轴度等材料45钢，毛坯为模锻件，大批量生产主轴加工工艺过程略2.车床主轴的加工工艺分析（1）定位基准的选择最常用两中心孔设计基准基准重合一次安装中能多加工基准统一（锥堵或锥堵心轴）尽量减少更换次数支承轴颈定位基准重合磨锥孔保证相互位置精度中心孔和支承轴颈互为基准、反复加工的原则工艺过程实质定位基准的准备和转换的过程（2）加工阶段的划分以主要表面（特别是支承轴颈）的加工为主，分：粗加工阶段调质前的工序半精加工阶段调质后到表面淬火间的工序精加工阶段表面淬火后的工序，其它次要表面适当穿插其中（3）合理安排热处理工序毛坯锻造正火消除应力，改善切削性能粗加工调质提高力学性能，为表面淬火准备半精加工表面淬火提高耐磨性（4）加工顺序的安排先基准后其它、先粗后精、先主后次、穿插进行的原则：锻造正火车端面钻中心孔粗车调质半精车精车表面淬火粗、精磨外圆表面磨锥孔（5）次要表面的加工安排通孔调质、半精车后减少弯曲变形，定位准确，主轴壁厚均匀花键、键槽精车或粗磨后免断续切削的振动，保护刀具螺纹局部淬火后淬火变形会影响螺纹和支承轴颈的同轴度（6）主轴锥孔的磨削专用夹具保证加工精度
