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(優(yōu)選)軸類零件加工工藝現(xiàn)在是1頁\一共有67頁\編輯于星期三一、軸類零件的分類、特點(diǎn)和技術(shù)要求
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)現(xiàn)在是2頁\一共有67頁\編輯于星期三作用:起支承傳動(dòng)件和傳遞轉(zhuǎn)矩。形狀: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;主要技術(shù)要求:1)尺寸精度—軸徑及內(nèi)孔等配合有一定的尺寸精度要求.一般為IT6-IT9軸向精度較低。2)幾何形狀精度—軸徑、基準(zhǔn)內(nèi)孔等重要表面有圓度或圓柱度要求。3)位置精度—重要圓柱表面有同軸度、徑向圓跳動(dòng)、軸心線與基準(zhǔn)面的垂直度、端面全跳動(dòng)度要求。4)表面粗糙度—重要表面粗糙度值為Ra0.1—0.6?,F(xiàn)在是3頁\一共有67頁\編輯于星期三二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理1材料 一般采用45鋼。中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸可采用40Cr等合金結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鋼。精度較高的軸可采用GCr15和65Mn等材料。高速、重載的軸選用20CrMnTi,20Mn2B,20Cr等。2毛坯 一般采用圓棒料和鍛件。某些大型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的用鑄件。3熱處理 鍛造毛坯在機(jī)械加工前,需正火或退火熱處理。 需局部表面淬火提高耐磨的軸,在淬火前安排調(diào)質(zhì)處理,調(diào)質(zhì)處理安排在粗車后,半精車前。表面淬火安排在精加工前。 對(duì)精度較高的的軸,在局部淬火后或粗磨后,為控制尺寸穩(wěn)定,需低溫時(shí)效處理。 對(duì)氮化鋼,需在氮化前進(jìn)行調(diào)質(zhì)和低溫時(shí)效處理。 總之,軸的精度越高,對(duì)材料及熱處理要求越高,熱處理次數(shù)越多。機(jī)床主軸,尤其緊密機(jī)床主軸,要求嚴(yán)格?,F(xiàn)在是4頁\一共有67頁\編輯于星期三三、軸類零件的加工工藝過程
軸類零件的形狀各種各樣,其工藝過程也有所不同。1.長(zhǎng)軸類零件2.短軸類零件3.套筒類零件4.盤類零件5.異形軸類現(xiàn)在是5頁\一共有67頁\編輯于星期三1、長(zhǎng)軸類零件(1)定位基準(zhǔn)的選擇一般長(zhǎng)軸以中心孔為精基準(zhǔn),易實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一,這也滿足基準(zhǔn)重合原則。粗加工時(shí),為傳遞較大的扭矩和提高工件的剛性,一端用外圓,一端用中心孔定位。對(duì)中心通孔的長(zhǎng)軸,在內(nèi)孔半精加工后,利用工件的內(nèi)錐孔或內(nèi)孔的兩端加工出帶錐度的工藝孔,加上錐形堵塞或錐套心軸加工。內(nèi)孔精加工前不要將錐堵或錐套拆下,以避免因重新安裝帶耒的同軸度誤差?,F(xiàn)在是6頁\一共有67頁\編輯于星期三(2)加工路線的安排1)劃分加工階段 精度及表面粗糙度要求較高的重要表面(軸頸、基準(zhǔn)內(nèi)孔等)為粗加工---半精加工---精加工三個(gè)階段,對(duì)要求更高的表面還應(yīng)有光整加工階段;其余表面加工分為粗加工一半精加工兩個(gè)階段進(jìn)行或一次加工完畢。2)熱處理工序的安排熱處理工序一般安排在各個(gè)加工階段之間。毛坯在鍛造或鑄造后,一般須安排正火或退火處理,以便消除應(yīng)力,細(xì)化晶粒,改善切削性能。淬火,表面淬火,滲碳和氮化等熱處理,安排在半精加工之后,精磨前。對(duì)精度很高的長(zhǎng)軸,在淬火后精磨前,安排低溫實(shí)效處理。3)確定加工順序基準(zhǔn)先行/先外后內(nèi)/先大后?。瘮嗝嬉撕螅ㄖ告I槽、花鍵、橫向孔)?,F(xiàn)在是7頁\一共有67頁\編輯于星期三(3)長(zhǎng)軸類零件的軸徑表面常見工藝路線
滲碳軸類零件:備料—鍛造—正火—鉆中心孔—粗車—半精車、精車—滲碳(或碳氮共滲)—淬火、低溫回火—粗磨—次要表面加工—精磨。一般精密調(diào)質(zhì)鋼軸類零件:備料—鍛造—正火(退火)—鉆中心孔—粗車—調(diào)質(zhì)—半精車、精車—表面淬火、回火—粗磨—次要表面加工—精磨。精密氮化鋼軸類零件:備料—鍛造—正火(退火)—鉆中心孔—粗車—調(diào)質(zhì)——半精車、精車—低溫時(shí)效—粗磨—氮化處理—次要表面加工—精磨—光磨。整體淬火軸類零件:備料—鍛造—正火(退火)—鉆中心孔—粗車—調(diào)質(zhì)——半精車、精車—次要表面加工—整體淬火—粗磨—低溫時(shí)效—精磨?,F(xiàn)在是8頁\一共有67頁\編輯于星期三2、短軸類零件(1)定位基準(zhǔn)的選擇 短軸剛性大,一般以外圓柱面定位,用三爪卡盤夾緊后呈懸伸狀切削。 徑向力大時(shí),用一端是工件外圓,一端中心孔定位。(2)加工路線的擬定 特點(diǎn)是工序集中,在一次安裝中加工多個(gè)表面,粗加工、半精加工連續(xù)進(jìn)行。以下為六角車床/轉(zhuǎn)塔車床加工短軸的典型工藝:
1)送料,夾緊;2)粗車外圓;3)精車外圓,倒角;4)鉆中心孔;5)鉆孔;6)鉸孔;7)切槽,倒角;8)套外螺紋;9)滾花;10)切斷;11)車端面。現(xiàn)在是9頁\一共有67頁\編輯于星期三3、套筒類零件(1)定位基準(zhǔn)的選擇 對(duì)尺寸較小的套類零件,一般以外圓為定位基準(zhǔn),用三爪卡盤夾緊后呈懸伸狀切削.對(duì)內(nèi)孔尺寸較大的套類零件,一般以外圓/內(nèi)孔互為定位基準(zhǔn)。 對(duì)長(zhǎng)套筒類零件,加工外圓時(shí),用雙頂尖:加工內(nèi)孔時(shí),采用夾一頭,另一頭用中心架托外圓。(2)加工路線的擬定一般套筒主要表面加工分在幾次裝夾中進(jìn)行。劃分出粗、半精、精加工階段??上燃庸た?,然后以孔為精基準(zhǔn)最終加工外圓,這種方法所用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定心精度高,能保證較高的位置精度,應(yīng)用較廣泛。也可先加工外圓,然后以外圓為精基準(zhǔn)最終加工孔,用此法工件裝夾可靠,但加工精度低,為得到較高的同軸度,采用定心精度高的夾具,如彈性膜片卡盤、液性塑料夾具等?,F(xiàn)在是10頁\一共有67頁\編輯于星期三(3)防止加工中套筒變形套筒零件屬薄壁件,加工中常因夾緊力、切削力、殘余應(yīng)力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形。故應(yīng)采取如下防止變形措施:粗、精加工分階段舉行,并將熱處理工序安排在粗、精加工階段之間,使粗加工產(chǎn)生的變形及熱處理變形在精加工中得到糾正。對(duì)于精度要求較高精密套筒(孔圓度0.0015mm):任何微小徑向變形,都有可能引起失敗,故應(yīng)將徑向夾緊改為軸向夾緊;對(duì)于普通精度的套筒,如需徑向夾緊時(shí):也應(yīng)盡可能使徑向夾緊力均勻,使用過渡套或彈簧套夾緊工件或作出工藝凸邊及工藝螺紋。現(xiàn)在是11頁\一共有67頁\編輯于星期三4、盤類零件
對(duì)于毛坯為棒料或無縫鋼管的盤類零件,都選用外圓表面作粗定位基準(zhǔn)。對(duì)于毛坯為鍛件或鑄件的盤類零件,其粗基準(zhǔn)選擇是:如果有不加工表面,則以該表面為粗基準(zhǔn).如無這樣的表面,則優(yōu)先選擇內(nèi)孔作為粗基準(zhǔn).或設(shè)劃線工序,使零件加工余量合理分配。 在選擇精基準(zhǔn)時(shí),通常采用互為基準(zhǔn)的原則,視具體情況選擇圓或內(nèi)孔,外圓與端面的組合或內(nèi)孔與端面的組合等定位方式。精加工,若要保證圓柱表面軸線與端面的垂直度,應(yīng)以端面為基準(zhǔn);若要保證外圓和內(nèi)孔間的同軸度,則以外圓為基準(zhǔn);齒輪淬火后修磨內(nèi)孔,應(yīng)以齒輪分度圓為基準(zhǔn)?,F(xiàn)在是12頁\一共有67頁\編輯于星期三5、異形類零件現(xiàn)在是13頁\一共有67頁\編輯于星期三例1、主軸加工工藝現(xiàn)在是14頁\一共有67頁\編輯于星期三1、各種機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)
應(yīng)保證夾具或刀具安裝可靠、定位準(zhǔn)確、連接剛度高、裝卸方便和能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩。由于夾具和刀具已標(biāo)準(zhǔn)化,因此通用機(jī)床主軸端部的形狀和尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化。主軸結(jié)構(gòu)取決于1)機(jī)床類型2)主軸上所安裝的傳動(dòng)件3)軸承和密封件等零件的類型、數(shù)目、位置和安裝定位方法等4)主軸加工和裝配的工藝性5)為了便于裝配和滿足軸承、傳動(dòng)件等軸向定位的需要,主軸一般是階梯形的軸6)直徑從前端向后或者是從中間向兩端部逐段縮小7)各階梯之間應(yīng)有退刀槽8)為了與齒輪等傳動(dòng)件周向連接以傳遞轉(zhuǎn)矩,主軸上經(jīng)常帶有鍵槽或花鍵。現(xiàn)在是15頁\一共有67頁\編輯于星期三(1)普通車床主軸軸端的結(jié)構(gòu)
圓柱面x和端面y為卡盤的定位面,用螺紋鎖緊卡盤,莫氏錐孔用來安裝頂尖或芯軸等。優(yōu)點(diǎn):制造簡(jiǎn)單,裝卸卡盤方便;缺點(diǎn):圓柱面定位的精度和連接剛度均較低,主軸懸伸量大。當(dāng)主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下迅速制動(dòng)時(shí),卡盤有自動(dòng)松脫的危險(xiǎn)?,F(xiàn)在是16頁\一共有67頁\編輯于星期三
是上面的另一結(jié)構(gòu)變型,定心軸頸面x移到緊固螺紋的前面,增加了徑向定位精度??ūP徑向定位精度高?,F(xiàn)在是17頁\一共有67頁\編輯于星期三改進(jìn)的短錐法蘭式結(jié)構(gòu),卡盤用短錐面x(7730)和法蘭端面y定位,撥銷傳遞扭矩優(yōu)點(diǎn):卡盤定位精度和連接剛度高,主軸懸伸量小,主軸制動(dòng)時(shí)卡盤不會(huì)松脫。應(yīng)用:普通車床,六角車床,多刀車床、內(nèi)圓磨床。缺點(diǎn):制造精度要求高?,F(xiàn)在是18頁\一共有67頁\編輯于星期三(2)銑床主軸軸端
銑刀或銑刀桿由前端錐度為7:24的錐孔定位,然后用拉桿從主軸孔的后端拉緊。 傳遞扭矩:橫鍵?,F(xiàn)在是19頁\一共有67頁\編輯于星期三(3)外圓磨床砂輪主軸的軸端結(jié)構(gòu)砂輪通過法蘭盤安裝在軸端錐度為1:5的外錐體上,并用螺母拼緊位于圓錐面上的半圓鍵用以傳遞轉(zhuǎn)矩。錐度:保證對(duì)中精度?,F(xiàn)在是20頁\一共有67頁\編輯于星期三(4)內(nèi)圓磨床砂輪主軸軸端結(jié)構(gòu)
砂輪通過接長(zhǎng)軸安裝到主軸上,莫氏錐孔定位并傳遞扭矩,錐孔底部的螺紋緊固長(zhǎng)軸?,F(xiàn)在是21頁\一共有67頁\編輯于星期三(5)鉆鏜類圖主軸軸端結(jié)構(gòu)
鉆鏜類等軸向力為主的機(jī)床主軸軸端結(jié)構(gòu),刀桿或刀具用莫氏錐孔定位,錐孔或右端第一個(gè)扁孔傳遞扭矩,第二個(gè)扁孔用以拆卸刀具。現(xiàn)在是22頁\一共有67頁\編輯于星期三(6)組合機(jī)床主軸軸端的結(jié)構(gòu)
主軸內(nèi)孔為圓柱孔,前端帶有莫氏錐孔的刀具接桿可安裝在主軸孔中,平鍵傳遞扭矩,右端的圓螺母用來調(diào)整刀具的軸向位置?,F(xiàn)在是23頁\一共有67頁\編輯于星期三2、車床主軸的設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)在是24頁\一共有67頁\編輯于星期三(1)車床主軸的設(shè)計(jì)要求車床主軸的功用:1)承受扭轉(zhuǎn)力矩;2)承受彎曲力矩;3)保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。車床主軸的設(shè)計(jì)要求:1)扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高;2)回轉(zhuǎn)精度高(徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定);3)制造精度高:①結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特性要好;②主軸本身及其軸承精度高;③軸承的結(jié)構(gòu)和潤滑;④齒輪的布置;⑤固定件的平衡等。
主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求:1)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);2)足夠的剛度;3)有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量;4))足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性;5))足夠的抗疲勞強(qiáng)度?,F(xiàn)在是25頁\一共有67頁\編輯于星期三(2)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。特別值得注意的工藝問題有: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?,F(xiàn)在是26頁\一共有67頁\編輯于星期三3、車床主軸技術(shù)條件的分析現(xiàn)在是27頁\一共有67頁\編輯于星期三(1)主軸支承軸頸的技術(shù)要求
支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn),其精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度;主軸上各重要表面又以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),有嚴(yán)格的位置要求。支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu),并且跨度大;支承軸頸采用錐面(1:12)結(jié)構(gòu),接觸率≥70%,可用來調(diào)整軸承間隙;中間支承為IT5~IT6,粗糙度;支承軸頸圓度誤差為0.005mm,徑向跳動(dòng)為0.005mm;其他外圓的圓度要求,誤差小于50%尺寸公差,高精度者為5~10%;軸頸有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小?,F(xiàn)在是28頁\一共有67頁\編輯于星期三(2)主軸工作表面(錐孔)的技術(shù)要求
用來安裝頂尖或刀具錐柄的,是定心表面;對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高;軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸;錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005,離軸端300處為0.01,錐面接觸率≥70%,粗糙度,硬度為HRC48~50。現(xiàn)在是29頁\一共有67頁\編輯于星期三(3)主軸軸端外錐(短錐)的技術(shù)要求
用來安裝卡盤或花盤的;也是定心表面;對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高;軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸;對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008;端面圓跳動(dòng)為0.008;粗糙度,硬度為HRC45~50?,F(xiàn)在是30頁\一共有67頁\編輯于星期三(4)其它技術(shù)要求空套齒輪軸頸的技術(shù)要求影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性;可能導(dǎo)致噪聲;有同軸度要求,對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.01~0.015;尺寸精度要求為IT5~IT6;螺紋的技術(shù)要求用來固定零件或調(diào)整軸承間隙;螺母的端面圓跳動(dòng)(應(yīng)≤0.05)會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜;螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025;螺紋精度為6h。主軸各表面的表面層要求要有較高的耐磨性;要有適當(dāng)?shù)挠捕龋℉RC45以上),以改善其裝配工藝性和裝配精度;表面粗糙度?,F(xiàn)在是31頁\一共有67頁\編輯于星期三4、車床主軸的機(jī)械加工工藝過程主軸加工工藝過程制訂的依據(jù)主軸的結(jié)構(gòu);技術(shù)要求;生產(chǎn)批量;設(shè)備條件。主軸加工工藝過程材料:45鋼;毛坯:模鍛件工藝過程:分為三個(gè)階段:粗加工:工序1~6半精加工:工序7~13(7為預(yù)備)精加工:工序14~26(14為預(yù)備)現(xiàn)在是32頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是33頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是34頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是35頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是36頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是37頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是38頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是39頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是40頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是41頁\一共有67頁\編輯于星期三5、車床主軸加工工藝過程分析(1)主軸毛坯的制造方法自由鍛件:小批量或單件生產(chǎn);模鍛件:大批量生產(chǎn)。(2)熱處理工序的安排毛坯熱處理:去鍛造應(yīng)力,細(xì)化晶粒;切削前正火(預(yù)備熱處理):改善切削加工性能和機(jī)械-物理性能;去鍛造應(yīng)力;半精加工前調(diào)質(zhì):去應(yīng)力,改善切削加工性能,提高綜合機(jī)械性能;精加工前局部高頻淬火:提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性;精加工后的定性處理:低溫時(shí)效和水冷處理?,F(xiàn)在是42頁\一共有67頁\編輯于星期三(3)加工階段的劃分
如前所述,分為三個(gè)階段。鑒于主軸的技術(shù)要求高,毛坯為模鍛件,加工余量大,精度高,故應(yīng)分階段加工;分粗、精加工階段有利于去應(yīng)力并可加入熱處理;多次切削有利于消除復(fù)映誤差;粗、精加工二階段應(yīng)間隔一定時(shí)間;粗、精加工二階段應(yīng)分粗、精加工機(jī)床進(jìn)行,合理利用設(shè)備,保護(hù)機(jī)床?,F(xiàn)在是43頁\一共有67頁\編輯于星期三(4)定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)重合;一次安裝應(yīng)多加工幾個(gè)面;注意零件的主要精度指標(biāo):同軸度、圓度、徑向跳動(dòng);主軸的定位過程較復(fù)雜:有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準(zhǔn)?,F(xiàn)在是44頁\一共有67頁\編輯于星期三(5)加工順序的安排和工序的確定三種方案1)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→粗加工錐孔→精加工錐孔2)粗加工外圓→鉆深孔→粗加工錐孔→精加工錐孔→精加工外圓3)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→精加工外圓→精加工錐孔工序確定的兩個(gè)原則1)工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工;2)各表面要粗、精基準(zhǔn)分開,先粗后精,多次加工,逐步提高精度。淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在淬火前加工;非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在精車后、精磨前加工;檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在適當(dāng)工序之后,必要還應(yīng)探傷。現(xiàn)在是45頁\一共有67頁\編輯于星期三6、主軸加工中的幾個(gè)工藝問題1)錐堵和錐堵心軸的使用錐堵和錐堵心軸的功用:空心軸加工通孔后,定位基準(zhǔn)——頂尖孔被破壞。通孔直徑小時(shí),可直接在孔口倒出一60°錐面,代替中心孔;當(dāng)通孔直徑較大時(shí),則要采用錐堵或錐堵心軸。①一般不中途更換或拆裝,以免增加安裝誤差。②錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸?,F(xiàn)在是46頁\一共有67頁\編輯于星期三2)頂尖孔的研磨研磨的必要性1)頂尖孔是定位基準(zhǔn),對(duì)精度和質(zhì)量有直接影響2)頂尖孔的深度:影響定位軸向位置,因而影響余量分布(批量生產(chǎn)時(shí))3)兩頂尖孔同軸度:影響同軸度、影響位置精度4)頂尖孔錐角和圓度誤差:直接反映到工件的圓度上5)熱處理、切削力、重力等的影響,會(huì)損壞頂尖孔的精度6)熱處理后和磨削加工前,需要消除誤差現(xiàn)在是47頁\一共有67頁\編輯于星期三
研磨方法1)用鑄鐵頂尖研磨;2)用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上,用金剛鉆研磨;3)用硬質(zhì)合金頂尖刮研。現(xiàn)在是48頁\一共有67頁\編輯于星期三3)外圓表面的車削加工車削加工的工藝作用1)粗加工:切除大部分余量;2)半精加工:修整預(yù)備熱處理后的變形;3)精加工:使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量;精加工螺紋及各端面等。車削加工值得考慮的問題1)生產(chǎn)效率;2)工序精度(復(fù)映誤差);3)勞動(dòng)強(qiáng)度。車削加工的設(shè)備1)單件、小批:普通車床2)成批生產(chǎn):液壓仿形車床3)大批量生產(chǎn):液壓仿形、多刀半自動(dòng)車床現(xiàn)在是49頁\一共有67頁\編輯于星期三4)主軸深孔的加工深孔加工的難點(diǎn)1)刀具細(xì)長(zhǎng),剛性差,易振動(dòng),易引偏;2)排屑困難;3)鉆頭散熱條件差,冷卻困難,易失去切削能力。采取措施1)采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給的加工方法,使鉆頭自定中心;2)采用特殊結(jié)構(gòu)的深孔鉆;3)預(yù)先加工一導(dǎo)向孔,防止引偏;4)采用壓力輸送切削潤滑液,既使冷卻充分,又使切屑排出?,F(xiàn)在是50頁\一共有67頁\編輯于星期三5)主軸錐孔的加工
主軸錐孔的作用及要求1)主軸錐孔是安裝頂尖的定位面;2)主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高。 磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準(zhǔn),有三種安裝方式:1)前支承裝于中心架,后支承用卡盤裝夾2)前、后支承裝于兩個(gè)中心架,用萬向節(jié)與主軸相聯(lián);3)采用專用夾具?,F(xiàn)在是51頁\一共有67頁\編輯于星期三
剖分軸承、V型夾具、浮動(dòng)卡頭等,使磨頭誤差及機(jī)床振動(dòng)不影響工件。該夾具由底座、支承架及浮動(dòng)卡頭三部分組成;前、后兩支架與底座連成一體;作為工件定位的V形架鑲有硬質(zhì)合金,以提高耐磨性;工件的中心高應(yīng)與磨頭砂輪軸中心等高;后端的浮動(dòng)卡頭裝在磨床主軸的錐孔內(nèi);工件尾部插入彈性套內(nèi);通過彈簧將彈性套(浮動(dòng)卡頭外殼)連同工件向后拉;鋼球1壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄3端面,依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動(dòng);該聯(lián)接方式只傳遞扭矩,排除磨頭和機(jī)床誤差對(duì)加工精度的干擾?,F(xiàn)在是52頁\一共有67頁\編輯于星期三6)主軸各外圓表面的精加工和光整加工
主軸的精加工1)主要采用磨削加工;2)應(yīng)在熱處理之后進(jìn)行,糾正熱處理后的變形;3)磨削加工能達(dá)到的精度為IT6,表面粗糙度為。光整加工的作用及特點(diǎn)1)用于精密主軸上尺寸公差等級(jí)為IT5以上或表面粗糙度的加工表面;2)采用很小的切削用量和單位切削力,變形??;3)對(duì)上道工序要求高,一般要求,表面無較深的加工痕跡;4)采用浮動(dòng)的加工方法(自定心);5)加工余量很小,一般不超過0.02mm?,F(xiàn)在是53頁\一共有67頁\編輯于星期三7、軸類零件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目1)表面粗糙度;2)表面硬度;3)尺寸精度;4)相互位置精度;5)表面幾何形狀精度。檢驗(yàn)順序:幾何精度→尺寸精度→位置精度檢驗(yàn)方法1)硬度:硬度計(jì);2)表面粗糙度:觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較法;3)錐孔:著色法4)尺寸精度:常規(guī)檢驗(yàn)儀器(萬能量具);5)位置精度:專用檢驗(yàn)裝置?,F(xiàn)在是54頁\一共有67頁\編輯于星期三例2、套類零件加工工藝現(xiàn)在是55頁\一共有67頁\編輯于星期三1、套筒類零件的功用、結(jié)構(gòu)
套筒類零件是指在回轉(zhuǎn)體零件中的空心薄壁件,是機(jī)械加工中常見的一種零件,在各類機(jī)器中應(yīng)用很廣,主要起支承或?qū)蜃饔?。由于功用不同,其形狀結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差異,常見的有支承回轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承圈、軸套;夾具上的鉆套和導(dǎo)向套;內(nèi)燃機(jī)上的氣缸套和液壓系統(tǒng)中的液壓缸、電液伺服閥的閥套等都屬于套類零件。其大致的結(jié)構(gòu)形式如圖所示。現(xiàn)在是56頁\一共有67頁\編輯于星期三現(xiàn)在是57頁\一共有67頁\編輯于星期三2、套類零件的材料與毛坯
套類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅制成。有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬結(jié)構(gòu),以離心鑄造法在鑄鐵或鋼內(nèi)壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料,既可節(jié)省貴金屬,又能提高軸承壽命。 套類的毛坯選擇與材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)批量有關(guān)??讖叫〉奶淄惨话氵x擇熱軋或冷拉棒料,也可采用實(shí)心鑄件;孔徑較大的套筒,常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時(shí)。采用冷擠壓和粉末冶金等先進(jìn)毛坯制造工藝,既節(jié)約用材,又提高生產(chǎn)率。 套筒類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了套筒類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時(shí)效及滲氮?,F(xiàn)在是58頁\一共有67頁\編輯于星期三3、套類零件的加工工藝過程
套筒類零件由于功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料、熱處理以及尺寸不同,其工藝差別很大。按結(jié)構(gòu)形狀來分,大體上分為短套類與長(zhǎng)套類兩類。它們?cè)跈C(jī)械加工中,工件的裝夾及加工方法有很大差別?,F(xiàn)在是59頁\一共有67頁\編輯于星期三(1)短套零件工藝圖所示為一軸承套,材料為ZQSn。主要技術(shù)要求為:φ34js7外圓對(duì)φ22H7孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01mm;左端面對(duì)φ22H7孔的軸線垂直度公差為0.01mm。內(nèi)孔和外圓的尺寸精度和位置精度要求均較高,機(jī)械加工工藝過程下表所示。
屬于短套,其直徑尺寸和軸向尺寸均不大,粗加工可以單件加工,也可以多件加工,這里采用多件加工的方法?,F(xiàn)在是60頁\一共有67頁\編輯于星期三工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1備料棒料,按6件合一下料2鉆中心孔車端面,鉆中心孔;掉頭,車另一端面,鉆中心孔外圓3粗車車外圓?42,長(zhǎng)度6.5,車外圓φ34js7至φ35,車退刀槽2×0.5,總長(zhǎng)40.5,車分割槽φ20×3,兩端倒角C1.5;6件同時(shí)加工,尺寸均相同。中心孔4鉆鉆?22H7孔至?20成單件φ42外圓車、鉸車端面,總長(zhǎng)40至尺寸;車內(nèi)孔φ22H7,留0.04~0.06鉸削余量;車內(nèi)槽φ24×16至尺寸;鉸孔?22H7至尺寸φ42外圓精車精車φ34js7至尺寸φ22H7孔心軸鉆鉆徑向φ4油孔φ34js7外圓及端面檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫表軸承套機(jī)械加工工藝過程現(xiàn)在是61頁\一共有67頁\編輯于星期三(2)長(zhǎng)套筒零件加工工藝
圖示某液壓缸零件圖,成批生產(chǎn),與前述短套類零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別。該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配,因此表面粗糙度、形狀及位置精度要求都較高。毛坯可選用無縫鋼管,如為鑄件,其組織應(yīng)緊密,無砂眼、針孔及疏松缺陷?,F(xiàn)在是62頁\一共有67頁\編輯于星期三
零件長(zhǎng)而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,采用頂尖孔定位或一頭夾緊一頭用中心架支承。加工內(nèi)孔與一般深孔加工時(shí)的裝夾方法相同,多采用夾一頭,另一端用中心架托住外圓??椎拇旨庸げ捎苗M削,半精加工多采用浮動(dòng)鉸孔。液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高,內(nèi)孔精加工后需滾壓。也有不少套筒類零件以精細(xì)鏜、珩磨、研磨等精密加工作為最終工序。內(nèi)孔經(jīng)滾壓后,尺寸誤差在0.01mm以內(nèi),表面粗糙度為Ra0.16μm或更小,且表面經(jīng)硬化后更為耐磨。但目前對(duì)鑄造液壓缸尚未采用滾壓工藝,原因是鑄件表面的缺陷(如疏松、氣孔、砂眼、硬度不均勻等)對(duì)滾壓有很大影響,會(huì)導(dǎo)致滾壓加工產(chǎn)生不好效果。工藝過程下表所示?,F(xiàn)在是63頁\一共有67頁\編輯于星期三工序工序名稱工序內(nèi)容定位與夾緊1切斷無縫鋼管下料切斷2車1.車φ82mm外圓至φ88mm及車M88×1.5mm螺紋(工藝用)三爪卡盤夾一端,頂尖頂另一端2.車端面及倒角三爪卡盤夾一端,搭中心架托φ88mm處3.調(diào)頭車φ82mm外圓至φ85mm三爪卡盤夾一端,頂尖頂另一端4.車端面總長(zhǎng)1686mm(留余量1mm)、倒角三爪卡盤夾一端,搭中心架托φ88mm處3深孔推鏜1.半精鏜孔至φ68mm,一端用螺紋緊固在夾具中,另一端搭中心架2.精鏜至φ69.85mm,3.精鉸(浮動(dòng)鏜)至φ70±0.02mm,表面粗糙度Ra值2.5μm4滾壓孔滾壓至要求一端用螺紋緊固在夾具中,另一端搭中心架5車1.車端面,切去工藝螺紋,車外圓φ82h6至尺寸,割圓R7槽軟爪夾一端,以孔定位頂另一端2.鏜內(nèi)錐孔及車端面軟爪夾一端,中心架托另一端3.調(diào)頭,車外圓φ82h6至尺寸軟爪夾一端,以孔定位頂另一端4.鏜內(nèi)錐孔,割圓槽及車端面至總長(zhǎng),軟爪夾一端,
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