典型零件加工工藝過(guò)程anggen

軸類零件的作用、特點(diǎn)及分類車床主軸的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求車床主軸技術(shù)條件的分析主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程分析主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題第一節(jié)軸類零件加工第五章典型零件加工工藝過(guò)程1第一節(jié)軸類零件加工一、概述1．軸類零件的作用、特點(diǎn)及分類軸類零件的作用支撐傳動(dòng)零件；承受載荷；傳遞扭矩。第五章典型零件加工工藝過(guò)程2軸類零件的特點(diǎn)長(zhǎng)度大于直徑；加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件的分類光滑軸；階梯軸；空心軸；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。第五章典型零件加工工藝過(guò)程3

圖5-1軸的種類(a)光軸(b)空心軸(c)半軸(d)階梯軸(e)花鍵軸(f)十字軸(g)偏心軸(h)曲軸(i)凸輪軸

第五章典型零件加工工藝過(guò)程42.軸類零件的主要技術(shù)要求⑴加工精度

①尺寸精度：一是支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，通常為IT5~IT7；二是配合軸頸，常為IT6~IT9。②形狀精度：主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，精密軸，另行規(guī)定其幾何形狀精度。③位置精度：包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程53.軸類零件的材料、毛坯及熱處理

(1)軸類零件的材料及毛坯①材料常用45鋼，精度較高：40Cr、GCr15、65Mn，球墨鑄鐵；高速、重載軸：20CrMnTi、20Mn2B、20Cr或38CrMoAl等。②毛坯常用圓棒料；鍛件：毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。鑄件：大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸。第五章典型零件加工工藝過(guò)程6

⑵軸類零件的熱處理正火或退火：鍛造毛坯，可以細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。

調(diào)質(zhì)：安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。

表面淬火：安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。低溫時(shí)效處理：精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后進(jìn)行。第五章典型零件加工工藝過(guò)程7

圖5-2CA6140車床主軸簡(jiǎn)圖

第五章典型零件加工工藝過(guò)程8車床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸；不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)；主要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等機(jī)械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削。第五章典型零件加工工藝過(guò)程9特別值得注意的工藝問(wèn)題有：1)定位基準(zhǔn)的選擇；2)加工順序的安排；3)深孔加工；4)熱處理變形。車床主軸的功用承受扭轉(zhuǎn)力矩；承受彎曲力矩；保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。第五章典型零件加工工藝過(guò)程10車床主軸軸的設(shè)計(jì)計(jì)要求扭轉(zhuǎn)和彎彎曲剛度度高；回轉(zhuǎn)精度度高（徑徑向圓跳跳動(dòng)、端端面圓跳跳動(dòng)、回回轉(zhuǎn)軸線線穩(wěn)定））；制造精度度高：1)結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸寸及動(dòng)態(tài)態(tài)特性要要好；2)主主軸本身身及其軸軸承精度度高；3)軸軸承的結(jié)結(jié)構(gòu)和潤(rùn)潤(rùn)滑；4)齒齒輪的布布置；5)固固定件的的平衡等等。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程11主軸結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)要求：1)合合理的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)；2)足足夠的剛剛度；3)有有具有一一定的尺尺寸、形形狀、位位置精度度和表面面質(zhì)量；；4)足足夠的耐耐磨性、、抗振性性及尺寸寸穩(wěn)定性性5)足足夠的抗抗疲勞強(qiáng)強(qiáng)度第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程123．車床床主軸技技術(shù)條件件的分析析主軸支承承軸頸的的技術(shù)要要求支承軸頸頸是主軸軸的裝配配基準(zhǔn)，，其精度度直接影影響主軸軸的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)精度；；主軸上上各重要要表面又又以支承承軸頸為為設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)，有有嚴(yán)格的的位置要要求；支承軸頸頸為三支支承結(jié)構(gòu)構(gòu)，并且且跨度大大；第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程13支承軸軸頸采采用錐錐面(1：12)結(jié)結(jié)構(gòu)，，接觸觸率≥≥70%，，可用用來(lái)調(diào)調(diào)整軸軸承間間隙；；中間支支承為為IT5~IT6，，粗糙糙度為為：支承軸軸頸圓圓度誤誤差為為0.005mm，，徑向向跳動(dòng)動(dòng)為0.005mm；其他外外圓的的圓度度要求求，誤誤差小小于50%尺寸寸公差差，高高精度度者為為5~10%；；軸頸與與有關(guān)關(guān)表面面的同同軸度度誤差差應(yīng)很很小。第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程14主軸工工作表表面（（錐孔孔）的的技術(shù)術(shù)要求求用來(lái)安安裝頂頂尖或或刀具具錐柄柄的；；是定定心表表面；；對(duì)錐面面的尺尺寸精精度、、形狀狀精度度、粗粗糙度度、接接觸精精度都都要求求高；；軸心線線應(yīng)與與支承承軸頸頸同軸軸；錐孔對(duì)對(duì)軸頸頸的徑徑向圓圓跳動(dòng)動(dòng)近軸軸端為為0.005，，離軸軸端300處為為0.01，錐錐面接接觸率率≥70%，粗粗糙度度，，硬硬度HRC48~50。。第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程15主軸軸軸端外外錐（（短錐錐）的的技術(shù)術(shù)要求求用來(lái)安安裝卡卡盤或或花盤盤的；；也是是定心心表面面；對(duì)錐面面的尺尺寸精精度、、形狀狀精度度、粗粗糙度度、接接觸精精度都都要求求高；；軸心線線應(yīng)與與支承承軸頸頸同軸軸；對(duì)支承承軸頸頸的徑徑向圓圓跳動(dòng)動(dòng)為0.008；端端面圓圓跳動(dòng)動(dòng)為0.008；粗糙度度，，硬度度為HRC45~50。。第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程16空套齒齒輪軸軸頸的的技術(shù)術(shù)要求求影響傳傳動(dòng)的的平穩(wěn)穩(wěn)性；；可能能導(dǎo)致致噪聲聲；有同軸軸度要要求，，對(duì)支支承軸軸頸的的徑向向圓跳跳動(dòng)為為0.01~0.015；尺寸精精度要要求為為IT5~IT6；；第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程17螺紋的的技術(shù)術(shù)要求求用來(lái)固固定零零件或或調(diào)整整軸承承間隙隙；螺母的的端面面圓跳跳動(dòng)（（應(yīng)≤≤0.05）會(huì)會(huì)影響響軸承承的內(nèi)內(nèi)環(huán)軸軸線傾傾斜；；螺母與與軸頸頸的同同軸度度誤差差≤0.025；螺紋精精度為為6h。第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程18主軸各各表面面的表表面層層要求求要有較較高的的耐磨磨性；；要有適適當(dāng)?shù)牡挠捕榷龋℉RC45以上上），，以改改善其其裝配配工藝藝性和和裝配配精度度；表面粗糙度度。第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程194.主軸軸的機(jī)械加加工工藝過(guò)過(guò)程主軸加工工工藝過(guò)程制制訂的依據(jù)據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)；技術(shù)要要求；生產(chǎn)產(chǎn)批量；設(shè)設(shè)備條件。主軸加工工工藝過(guò)程批量：大批批；材料：：45鋼；；毛坯：模模鍛件第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程20工藝過(guò)程：：分為三個(gè)階階段：粗加工：工工序1~6半精加工：：工序7~13（7為預(yù)備））精加工：工工序14~26（14為預(yù)備備）第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程21第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程22第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程23第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程24第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程25第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程26第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程27第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程28第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程29第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程305.主軸軸加工工藝藝過(guò)程分析析主軸毛坯的的制造方法法自由鍛件：：小批量或或單件生產(chǎn)產(chǎn)；模鍛件：大大批量生產(chǎn)產(chǎn)。第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程31主軸的材料料和熱處理理熱處理工序序的安排毛坯熱處理理：去鍛鍛造造應(yīng)應(yīng)力力，，細(xì)細(xì)化化晶晶粒粒；；切削削前前正正火火（（預(yù)預(yù)備備熱熱處處理理））：：改善善切切削削加加工工性性能能和和機(jī)機(jī)械械-物物理理性性能能；；去去鍛鍛造造應(yīng)應(yīng)力力；；半精精加加工工前前調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)：：去應(yīng)應(yīng)力力，，改改善善切切削削加加工工性性能能，，提提高高綜綜合合機(jī)機(jī)械械性性能能；；精加加工工前前局局部部高高頻頻淬淬火火：：提高高運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)表表面面耐耐磨磨性性；；精加加工工后后的的定定性性處處理理：：低溫溫時(shí)時(shí)效效和和冰冰冷冷處處理理。。第五五章章典典型型零零件件加加工工工工藝藝過(guò)過(guò)程程32加工工階階段段的的劃劃分分如前前所所述述，，分分為為三三個(gè)個(gè)階階段段。。鑒于于主主軸軸的的技技術(shù)術(shù)要要求求高高，，毛毛坯坯為為模模鍛鍛件件，，加加工工余余量量大大，，精精度度高高，，故故應(yīng)應(yīng)分分階階段段加加工工；；分粗粗、、精精加加工工階階段段有有利利于于去去應(yīng)應(yīng)力力并并可可加加入入熱熱處處理理；；多次次切切削削有有利利于于消消除除復(fù)復(fù)映映誤誤差差；；粗、、精精加加工工二二階階段段應(yīng)應(yīng)間間隔隔一一定定時(shí)時(shí)間間；；粗、、精精加加工工二二階階段段應(yīng)應(yīng)分分粗粗、、精精加加工工機(jī)機(jī)床床進(jìn)進(jìn)行行，，合合理理利利用用設(shè)設(shè)備備，，保保護(hù)護(hù)機(jī)機(jī)床床。。第五五章章典典型型零零件件加加工工工工藝藝過(guò)過(guò)程程33定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇應(yīng)使使定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)與與裝裝配配基基準(zhǔn)準(zhǔn)重重合合；；一次次安安裝裝應(yīng)應(yīng)多多加加工工幾幾個(gè)個(gè)面面；；注意意零零件件的的主主要要精精度度指指標(biāo)標(biāo)：：同同軸軸度度、、圓圓度度、、徑徑向向跳跳動(dòng)動(dòng)；；主軸軸的的定定位位過(guò)過(guò)程程較較復(fù)復(fù)雜雜：：有有頂頂尖尖、、錐錐堵堵、、支支承承表表面面等等作作為為定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)。。第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程34加工順順序的的安排排和工工序的的確定定三種方方案：：1)粗粗加加工外外圓→→鉆深深孔→→精加加工外外圓→→粗加加工錐錐孔→→精加加工錐錐孔2)粗粗加加工外外圓→→鉆深深孔→→粗加加工錐錐孔→→精加加工錐錐孔→→精加加工外外圓3)粗粗加加工外外圓→→鉆深深孔→→精加加工外外圓→→精加加工外外圓→→精加加工錐錐孔第五章章典典型型零件件加工工工藝藝過(guò)程程35工序確確定的的兩個(gè)個(gè)原則則1)工工序序中所所用的的基準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)在在該工工序前前加工工；2)各表表面要粗、、精基準(zhǔn)分分開，先粗粗后精，多多次加工工，逐步提提高精度。。淬硬表面的的鍵槽、螺螺紋等應(yīng)在在淬火前加加工；非淬硬表面面的鍵槽、、螺紋等應(yīng)應(yīng)在精車后后、精磨前前加工；檢驗(yàn)工序安安排在適當(dāng)當(dāng)工序之后后，必要還還應(yīng)探傷。。第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程366.主軸軸加工中的的幾個(gè)工藝藝問(wèn)題錐堵和錐堵堵心軸的使使用錐堵和錐堵堵心軸的功功用：空心軸加工工通孔后，，定位基準(zhǔn)準(zhǔn)——頂尖尖孔被破壞壞。通孔直直徑小時(shí)，，可直接在在孔口倒出出一60°°錐面代替替中心孔；；當(dāng)通孔直直徑較大時(shí)時(shí)，要采用用錐堵或錐錐堵心軸。。設(shè)計(jì)錐堵和和錐堵心軸軸時(shí)應(yīng)注意意的問(wèn)題1)不中中途更換或或拆裝，以以免增加安安裝誤差2)錐堵堵和錐堵心心軸要求兩兩個(gè)錐面同同軸第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程37第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程38頂尖孔的研研磨研磨的必要要性1)頂尖尖孔是定位位基準(zhǔn)，對(duì)對(duì)精度和質(zhì)質(zhì)量有直接接影響2)頂尖尖孔的深度度：影響定定位軸向位位置，因而而影響余量量分布(批量生產(chǎn)產(chǎn)時(shí))3)兩頂頂尖孔同軸軸度：影響響同軸度、、影響位置置精度第五章典典型型零件加工工工藝過(guò)程程394)頂尖尖孔錐角和和圓度誤差差：直接反反映到工件件的圓度上上5)熱處處理、切削削力、重力力等的影響響，會(huì)損壞壞頂尖孔的的精度6)熱處處理后和磨磨削加工前前需要消除除誤差研磨方法法1)用用鑄鐵頂頂尖研磨磨；2)用用油石或或橡膠砂砂輪夾在在車床的的卡盤上上，用金金剛鉆研研磨；3)用用硬質(zhì)合合金頂尖尖刮研。。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程40第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程41外圓表面面的車削削加工車削加工工的工藝藝作用1)粗粗加工：：切除大大部分余余量；2)半半精加工工：修整整預(yù)備熱熱處理后后的變形形；3)精精加工：：使磨削削前各表表面具有有一定的的同軸度度和合理理的磨削削余量；；精加工工螺紋及及各端面面等。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程42車削加工工值得考考慮的問(wèn)問(wèn)題1)生生產(chǎn)效率率；2)工工序精度度（復(fù)映映誤差））；3)勞勞動(dòng)強(qiáng)度度。車削加工工的設(shè)備備1)單單件、小小批：普普通車床床2)成成批生產(chǎn)產(chǎn)：液壓壓仿形車車床3)大大批量生生產(chǎn)：液液壓仿形形、多刀刀半自動(dòng)動(dòng)車床第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程43主軸深孔孔的加工工深孔加工工的難點(diǎn)點(diǎn)刀具細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)，剛性性差，易易振動(dòng)，，易引偏偏；排屑困難難；鉆頭散熱熱條件差差，冷卻卻困難，，易失去去切削能能力。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程44采取措施施采用工件件旋轉(zhuǎn)、、刀具進(jìn)進(jìn)給的加加工方法法，使鉆鉆頭自定定中心；；采用特殊殊結(jié)構(gòu)的的深孔鉆鉆；預(yù)先加工工一導(dǎo)向向孔，防防止引偏偏；采用壓力力輸送切切削潤(rùn)滑滑液，既既使冷卻卻充分，，又使切切屑排出出。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程45主軸錐孔孔的加工工主軸錐孔孔的作用用及要求求主軸錐孔孔是安裝裝頂尖的的定位面面；主軸支承承軸頸及及主軸前前端短錐錐的同軸軸度要求求較高。。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程46磨削主軸軸錐孔一一般以支支承軸頸頸作為定定位基準(zhǔn)準(zhǔn)，有三種安安裝方式式：前支承裝裝于中心心架，后后支承用用卡盤裝裝夾前、后支支承裝于于兩個(gè)中中心架，，用萬(wàn)向向節(jié)與主主軸相聯(lián)聯(lián)；采用專用用夾具。。第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程47第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程48剖分軸承承、V型型夾具、、浮動(dòng)卡卡頭等，，使磨頭頭誤差及及機(jī)床振振動(dòng)不影影響工件件。由底座、、支承架架及浮動(dòng)動(dòng)卡頭三三部分組組成；前前、后兩兩支架與與底座連連成一體體作為工件件定位的的V形架鑲有有硬質(zhì)合合金，以以提高耐耐磨性工件的中中心高應(yīng)應(yīng)與磨頭頭砂輪軸軸中心等等高后端的浮浮動(dòng)卡頭頭裝在磨磨床主軸軸的錐孔孔內(nèi)第五章典典型零零件加工工工藝過(guò)過(guò)程49工件尾部部插入彈彈性套內(nèi)