軸加工工藝

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 第三十講? 軸類零件加工工藝 　 傳動軸機械加工工藝實例 ????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。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運動。 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

2、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

3、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 ????合理地選擇定位基準，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

4、準軸線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，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 ????粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。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，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，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。 ???

5、?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

6、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《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。 8．擬定工藝過程 ????定位精基準面中心孔應(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

7、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，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???????????????????傳動軸機械加工工藝卡 臺職院機電系 機械加工工藝卡 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

8、 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 ?

9、? ? ? ? ? 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) ? ? ? ? ? ? 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、 ? ? ? ? 10 粗車￠30mm外圓至￠32mm，長36mm ? ? ? ? ? ? 11 粗車M24mm外圓至￠26mm，長16mm ? ? ? ? ? ? 12 ??檢驗????? ? ? ? ? 3 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.

11、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.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

12、 ? ? ? ? ? ? 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)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

13、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

14、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 ? ? ? ? ? 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 ? ?

15、 ? ? ? ? 6??????? 磨軸肩面G ? ? ? ? ? ? 7 磨外圓N至尺寸 ? ? ? ? ? ? 8 磨軸肩面F ? ? ? ? ? ? 9 檢驗 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ? 9．傳動軸機械加工工藝過程工序簡圖 ??為了表達清楚各工序的內(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 六、典型齒

16、輪加工工藝分析 1．圓柱齒輪加工工藝程的內(nèi)容和要求 圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。 下圖為一直齒圓柱齒輪的簡圖 下表出了該齒輪機械加工工藝過程。 序號 工序內(nèi)容及要求 定位基準 設(shè)備 1 鍛造 ? ? 2 正火 ? ? 3 粗車各部，均放余量1.5mm 外圓、端面 轉(zhuǎn)塔車床 4 精車各部，內(nèi)孔至錐孔塞規(guī)刻線外露6～8mm，其余達圖樣要求 外圓、內(nèi)孔、端面 C616車床 5 滾齒Fw=0

17、.036mmFi″=0.10mm fi″=0.022mmFβ=0.011mm W=mm，齒面Ra2.5μm 內(nèi)孔、B端面 Y38滾齒機 6 倒角 內(nèi)孔、B端面 倒角機 7 插鍵槽達圖樣要求 內(nèi)孔、B端面 插床 8 去毛刺 ? ? 9 剃齒 內(nèi)孔、B端面 Y5714 10 熱處理，齒部5132 ? ? 11 磨內(nèi)錐孔，磨至錐孔塞規(guī)小端平 外圓、B端面 M220 12 珩齒達圖樣要求 內(nèi)孔、B端面 Y5714 13 終結(jié)檢驗 ? ? 從中可以看出，編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個階段： 1)齒輪毛坯的形成：鍛件、棒

18、料或鑄件； 2)粗加工：切除較多的余量； 3)半精加工：車、滾、插齒； 4)熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等 5)精加工：精修基準、精加工齒形 2．齒輪加工工藝過程分析 1）基準的選擇 對于齒輪加工基準的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點孔定位；對于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。 ?= 1 \* GB3?①以內(nèi)孔和端面定位這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為軸向定位基準，并對著端面夾緊。這

19、樣可使定位基準、設(shè)計基準、裝配基準和測量基準重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對于夾具的制造精度要求較高。 ?= 2 \* GB3?②以外圓和端面定位當工件和加劇心軸的配合間隙較大時，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時對齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。 綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應(yīng)滿足以下要求： ?= 1 \* GB3?①應(yīng)選擇基準重合、統(tǒng)一的定位方式； ?= 2 \* GB3?②內(nèi)孔定位時，配合間隙應(yīng)近可能減少； ?= 3 \

20、* GB3?③定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求。 2）齒輪毛坯的加工 齒面加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的地位。因為齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比例較大，無論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。 在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側(cè)間隙時，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的。齒頂圓精度太低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過程中應(yīng)注意以下三個問題： ?= 1 \* GB3?①當以

21、齒頂圓作為測量基準時，應(yīng)嚴格控制齒頂圓的尺寸精度； ?= 2 \* GB3?②保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度； ?= 3 \* GB3?③提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙； 3）、齒形及齒端加工 齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。 齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如下圖所示。 齒端加工方式 a)倒圓b)倒尖c)倒棱 ? 經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時容易進入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。圖9-14是用指狀銑刀對齒端進行倒圓的加工示意圖。 齒端倒圓 倒圓時，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動，加工完一個齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個齒的齒端。 齒端加工必須在淬火之前進行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。 4）、輪加工過程中的熱處理要求 在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理 專心---專注---專業(yè)