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(lèi)零件加工工藝 　 傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝實(shí)例 ????軸類(lèi)零件是常見(jiàn)的典型零件之一。按軸類(lèi)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(lèi)；或分為實(shí)心軸、空心軸等。它們?cè)跈C(jī)器中用來(lái)支承齒輪、帶輪等傳動(dòng)零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。 臺(tái)階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類(lèi)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(dòng)軸為例，介紹一般臺(tái)階軸的加工工藝。 1．零件圖樣分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ????????????????????????????????圖A-1??傳動(dòng)軸 ????圖A-1所

2、示零件是減速器中的傳動(dòng)軸。它屬于臺(tái)階軸類(lèi)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(lái)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(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車(chē)螺紋時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)軸材料為45鋼，因

3、其屬于一般傳動(dòng)軸，故選45鋼可滿足其要求。 ????本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)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(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車(chē)削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車(chē)削后還需磨削。外圓表面的加工方案(參考表A-3)可為： ????粗車(chē)→半精車(chē)→磨削。 4．確定定位基準(zhǔn) ????合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)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(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對(duì)基

4、準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 ????粗基準(zhǔn)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(pán)裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車(chē)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(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車(chē)出一端外圓；然后以已車(chē)過(guò)的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)裝夾(有時(shí)在上工步已車(chē)外圓處搭中心架)，車(chē)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(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開(kāi)，以保證零件的質(zhì)量。 ???

5、?該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(chē)(粗車(chē)外圓、鉆中心孔等)，半精車(chē)(半精車(chē)各處外圓、臺(tái)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(duì)于傳動(dòng)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(chē)各外圓之后，半精車(chē)各外圓之前。 ????綜合上述分析，傳動(dòng)軸的工藝路線如下： ????下料→車(chē)兩端面，鉆中心孔→粗車(chē)各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車(chē)各外圓，車(chē)槽，倒角→車(chē)螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗(yàn)。 7．加工尺寸和切削用量 ????傳動(dòng)軸磨削余量可取

6、0.5mm，半精車(chē)余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見(jiàn)該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 ????車(chē)削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》或《切削用量手冊(cè)》中選取。 8．?dāng)M定工藝過(guò)程 ????定位精基準(zhǔn)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(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動(dòng)軸的工藝過(guò)程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時(shí)，應(yīng)車(chē)到圖樣規(guī)定的

7、尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車(chē)后以及磨削之前銑削加工出來(lái)，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。 ????在擬定工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。 ????綜上所述，所確定的該傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程見(jiàn)表A-1。 表A-1???????????????????傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝卡 臺(tái)職院機(jī)電系 機(jī)械加工工藝卡 產(chǎn)品名稱(chēng) ? 圖???號(hào) ? 零件名稱(chēng) 傳動(dòng)軸 共?1頁(yè) 第?1?頁(yè) 毛坯種類(lèi) 圓 鋼 材料牌號(hào) 45鋼 毛坯尺寸 ￠60mm×265mm 序號(hào) 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(chē) ? 三爪自定心卡盤(pán)夾持工件毛坯外圓??? 車(chē)床 ? ? ? ? ? 1 車(chē)端面見(jiàn)平? C6140 ? ? ? ? ? 2 鉆中心孔 ? ? 中心鉆 ￠2mm ? ? ? ? 用尾座頂尖頂住中心孔 ? ? ? ? ? 3 粗車(chē)￠46mm外圓至￠48mm，長(zhǎng)118mm ? ? ? ? ? 4 粗車(chē)￠35mm外圓至￠37mm，長(zhǎng)66mm ?

9、? ? ? ? ? 5 粗車(chē)M24mm外圓至￠26mm，長(zhǎng)14mm ? ? ? ? ? ? ? 調(diào)頭，三爪自定心卡盤(pán)夾持￠48mm處 ? ? ? ? ? ? ? (￠44mm外圓) ? ? ? ? ? ? 6 車(chē)另一端面，保證總長(zhǎng)250 mm? ? ? ? ? ? ? 7 鉆中心孔 ? ? ? ? ? ? ? 用尾座頂尖頂住中心孔 ? ? ? ? ? ? 8 粗車(chē)￠52mm外圓至￠54mm ? ? ? ? ? ? A 粗車(chē)￠35mm外圓至￠37mm，長(zhǎng)A3mm ? ?

10、 ? ? ? ? 10 粗車(chē)￠30mm外圓至￠32mm，長(zhǎng)36mm ? ? ? ? ? ? 11 粗車(chē)M24mm外圓至￠26mm，長(zhǎng)16mm ? ? ? ? ? ? 12 ??檢驗(yàn)????? ? ? ? ? 3 熱 ? 調(diào)質(zhì)處理220～240HBS ? ? ? ? 4 鉗 ? 修研兩端中心孔 車(chē)床 ? ? ? 5 車(chē) ? 雙頂尖裝夾 車(chē)床 ? ? ? ? ? 1 半精車(chē)￠46mm外圓至￠46.5mm，長(zhǎng)120mm ? ? ? ? ? ? 2 半精車(chē)￠35mm外圓至￠35.

11、5mm，長(zhǎng)68mm ? ? ? ? ? ? 3 半精車(chē)M24mm外圓至￠24－0.1－0.2 mm，長(zhǎng)16mm ? ? ? ? ? ? 4 半精車(chē)2～3mm×0.5mm環(huán)槽 ? ? ? ? ? ? 5 半精車(chē)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(chē)￠35mm外圓至￠35.5mm,長(zhǎng)A5mm ? ? ? ? ? ? 8 半精車(chē)￠30mm外圓至￠35.5mm長(zhǎng)38mm

12、 ? ? ? ? ? ? 9 半精M24mm外圓至￠24－0.1－0.2 mm?mm,長(zhǎng)18mm ? ? ? ? ? ? 10 半精車(chē)￠44mm至尺寸，長(zhǎng)4mm ? ? ? ? ? ? 11 車(chē)2～3 mm×0.5mm環(huán)槽 ? ? ? ? ? ? 12 車(chē)3mm×l.5mm環(huán)槽 ? ? ? ? ? ? 13 倒外角lmm×45°, 4處 ? ? ? ? ? ? 14 檢驗(yàn) ? ? ? ? 6 車(chē) ? 雙頂尖裝夾 ? ? ? ? ? ? 1 車(chē)M24mm×l.5mm～6g

13、至尺寸 車(chē)床 ? ? ? ? ? ? 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 ? ? ? ? ? ? 2 車(chē)M24mm×1.5mm～6g至尺寸 ? ? ? ? ? ? 3 檢驗(yàn) ? ? ? ? 7 鉗 ? 劃兩個(gè)鍵槽及一個(gè)止動(dòng)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(dòng)墊圈槽6mm×l6mm，保證20.5mm至尺寸 ? ? ? ? ? ? 4 檢驗(yàn) ? ? ? ? 9 鉗 ? 修研兩端中心孔 車(chē)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(yàn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ? 9．傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過(guò)程工序簡(jiǎn)圖 ??為了表達(dá)清楚各工序的內(nèi)容及要求，其傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程的工序簡(jiǎn)圖見(jiàn)表A-2。 表A-2??傳動(dòng)軸加工工序簡(jiǎn)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(guò)程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)、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(jiǎn)圖 下表出了該齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程。 序號(hào) 工序內(nèi)容及要求 定位基準(zhǔn) 設(shè)備 1 鍛造 ? ? 2 正火 ? ? 3 粗車(chē)各部，均放余量1.5mm 外圓、端面 轉(zhuǎn)塔車(chē)床 4 精車(chē)各部，內(nèi)孔至錐孔塞規(guī)刻線外露6～8mm，其余達(dá)圖樣要求 外圓、內(nèi)孔、端面 C616車(chē)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(jī) 6 倒角 內(nèi)孔、B端面 倒角機(jī) 7 插鍵槽達(dá)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(dá)圖樣要求 內(nèi)孔、B端面 Y5714 13 終結(jié)檢驗(yàn) ? ? 從中可以看出，編制齒輪加工工藝過(guò)程大致可以劃分如下幾個(gè)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(chē)、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(zhǔn)、精加工齒形 2．齒輪加工工藝過(guò)程分析 1）基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于齒輪加工基準(zhǔn)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(diǎn)孔定位；對(duì)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(shí)則采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)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(zhǔn)，并對(duì)著端面夾緊。這

19、樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對(duì)于夾具的制造精度要求較高。 ?= 2 \* GB3?②以外圓和端面定位當(dāng)工件和加劇心軸的配合間隙較大時(shí)，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進(jìn)行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個(gè)工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時(shí)對(duì)齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對(duì)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(shí)應(yīng)滿足以下要求： ?= 1 \* GB3?①應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式； ?= 2 \* GB3?②內(nèi)孔定位時(shí)，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(lái)，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(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)的比例較大，無(wú)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(lái)測(cè)定齒側(cè)間隙時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測(cè)是以齒頂圓為測(cè)量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度太低，必然使測(cè)量出的齒厚無(wú)法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過(guò)程中應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題： ?= 1 \* GB3?①當(dāng)以

21、齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)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(jí)、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(shí)容易進(jìn)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(duì)齒端進(jìn)行倒圓的加工示意圖。 齒端倒圓 倒圓時(shí)，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)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(gè)齒的齒端。 齒端加工必須在淬火之前進(jìn)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(guò)程中的熱處理要求 在齒輪加工工藝過(guò)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(jìn)行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)