“轴类零件加工工艺分析”实例
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一、零件图分析;①零件名称:传动轴材料:45 调质:220-250HBS②加工表面:2x257∅的支承轴颈,基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h,公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合,二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS,,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内,表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料:196x 42的锻件—预备热处理(退火)—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位,用三角自动定心卡盘加紧,用三爪卡盘夹紧毛坯左端,用百分表找正确定装夹正确,保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则,以及先粗后精,先面后孔基准先行的原则,减少定位误差,保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准,加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准(如左端面)车削其他外圆,然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求,刀具材料及工件材料,参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量,然后根据公式(5—1)(5—3)计算主轴转速与进给速度,计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同,粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
阶梯轴加工工艺过程分析ﻫ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。
(一)结构及技术条件分析ﻫﻫ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位置精度,并有较小的表面粗糙度值,该轴有调质热处理要求。
ﻫ(二)加工工艺过程分析ﻫ1.确定主要表面加工方法和加工方案。
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。
2.划分加工阶段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。
3.选择定位基准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位置精度的主要项目,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。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面:ﻫ(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。
ﻫ(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。
①当中心通孔直径较小时,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔;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;③当轴通孔的锥度较大时,可采用带锥堵的心轴,简称锥堵心轴,如图6—35b所示。
典型轴类零件加工工艺分析精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】阶梯轴加工工艺过程分析图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。
(一)结构及技术条件分析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位置精度,并有较小的表面粗糙度值,该轴有调质热处理要求。
(二)加工工艺过程分析1.确定主要表面加工方法和加工方案。
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。
2.划分加工阶段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。
3.选择定位基准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位置精度的主要项目,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。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面:(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。
①当中心通孔直径较小时,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔;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;③当轴通孔的锥度较大时,可采用带锥堵的心轴,简称锥堵心轴,如图6—35b所示。
轴类零件的加工工艺绪论本课题主要研究轴类零件加工过程,加工工艺注意点及改进的方法,通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。
现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本,需要找机械加工厂定做的,常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好,加工出来的部件无法满足使用要求,所以需要一次次的总结,改进加工工艺,从而完善产品。
经过总结了生产上出现的问题,写下了这篇论文。
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。
按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。
图轴的种类a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g)偏心轴h)曲轴 i) 凸轮轴1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。
按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1轴类零件的毛坯轴类毛坯常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。
1.1.2轴类零件的材料轴类零件材料常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
轴类零件加工工艺传动轴机械加工工艺实例轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。
台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。
下面就以减速箱中的传动轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。
1.零件图样分析图A-1 传动轴图A-1所示零件是减速器中的传动轴。
它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件,该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此,该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
2.确定毛坯该传动轴材料为45钢,因其属于一般传动轴,故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大,故选择¢60mm的热轧圆钢作毛坯。
3.确定主要表面的加工方法传动轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra 值(Ra=0.8 um)较小,故车削后还需磨削。
外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为:粗车→半精车→磨削。
4.确定定位基准合理地选择定位基准,对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保证零件的技术要求。
轴类零件的加工工艺分析与实例在职业学校机械加工实习课中,轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目,但学生最后完工工件的质量总是很不理想,经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。
轴类零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。
一零件可以有几种不同的加工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程中,须注意以下几点。
1.零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。
2.渗碳件加工工艺路线一般为:下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工(对不需提高硬度部分)→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
3.粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴,根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面,让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。
4.精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原则。
尽可能在多数工序中用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
内圆磨具主轴针对上述要求,现举例说明如下。
一渗碳主轴(如上图),每批40件,材料20Cr,除内外螺纹外S0.9~C59。
渗碳件工艺比较复杂,必须对粗加工工艺绘制工艺草图(如图)。
工艺草图主轴加工工艺过程该轴类零件加工过程中几点说明:1.采用了二中心孔为定位基准,符合前述的基准重合及基准统一原则。
2.该零件先以外圆作为粗基准,车端面和钻中心孔,再以二中心孔为定位基准粗车外圆,又以粗车外圆为定位基准加工锥孔,此即为互为基准原则,使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。
3号莫氏圆锥精度要求很高。
因此,需用V型夹具以2-ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。
车内锥时,一端用卡爪夹住,一端搭中心架,亦是以外圆作为精基准。
阶梯轴加工工艺过程分析图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。
(一)结构及技术条件分析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位置精度,并有较小的表面粗糙度值,该轴有调质热处理要求。
(二)加工工艺过程分析1.确定主要表面加工方法和加工方案。
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。
2.划分加工阶段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。
3.选择定位基准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位置精度的主要项目,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。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面:(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。
①当中心通孔直径较小时,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔;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;③当轴通孔的锥度较大时,可采用带锥堵的心轴,简称锥堵心轴,如图6—35b所示。