典型轴类零件加工工艺分析

※发布时间:2017/11/23 23:04:03   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13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。

  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精度,并有较小的表面粗糙度值,该轴有调质热处理要求。

  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(Ra0.8μm),最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。

  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。

  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。

  (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。

  ②当轴有圆柱孔时,可采用图6—35a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;

  使用锥堵或锥堵心轴时应注意,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。

  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。

  (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件的刚度。

  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,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。

  图 6 — 36 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。

  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。

  4 .车细长轴时由于使用跟刀架,若支承工件的两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,如图 6 — 37 所示。

  1 .细长轴左端缠有一圈钢丝,利用三爪自定心卡盘夹紧,减小接触面积,使工件在卡盘内能地调节其,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。

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