典型零件的选材及加工工艺路线分析讲解
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典型零件机械加工工艺过程1轴类零件加工分析(1)轴类零件加工的工艺路线1)基本加工路线外圆加工的方法很多,基本加工路线可归纳为四条。
①粗车—半精车—精车对于一般常用材料,这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。
②粗车—半精车—粗磨—精磨对于黑色金属材料,精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时,其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。
③粗车—半精车—精车—金刚石车对于有色金属,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因为有色金属一般比较软,容易堵塞沙粒间的空隙,因此其最终工序多用精车和金刚石车。
④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此加工路线。
2)典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面,也还有常见的特特形表面,因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求,按经济精度选择加工方法。
对普通精度的轴类零件加工,其典型的工艺路线如下:毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—(花键槽、沟槽)—热处理—磨削—终检。
(1)轴类零件的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序,即车削外圆之前的工艺。
校直毛坯在制造、运输和保管过程中,常会发生弯曲变形,为保证加工余量的均匀及装夹可靠,一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值,(2)轴类零件加工的定位基准和装夹1)以工件的中心孔定位在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位,符合基准重合的原则。
中心孔不仅是车削时的定为基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,又符合基准统一原则。
当采用两中心孔定位时,还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
2)以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶)用两中心孔定位虽然定心精度高,但刚性差,尤其是加工较重的工件时不够稳固,切削用量也不能太大。
典型零件选材及工艺分析一,齿轮类机床、汽车、拖拉机中,速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。
齿轮工作时的一般受力情况如下:(1)齿部承受很大的交变弯曲应力;(2)换当、启动或啮合不均匀时承受击力;(3)齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。
所以,齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。
据此,要求齿材料具有以下主要性能:(1)高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度;(2)齿面有高的硬度和耐磨性;(3)齿轮心部有足够高的强度和韧性。
此外,还要求有较好的热处理工艺性,如变形小,并要求变形有一定的规律等。
下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。
(一)机床齿轮机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。
一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度(GB179-83规定,精度分12级,用1、2、3、……12表示,数字愈大者,精度愈低)。
只是在他度传动机构中要求较高的精度。
机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。
实践证明,一般机床齿轮选用中碳钢制造,并经高频感应热处理,所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求,而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。
下面以C616机床中齿轮为例加以分析。
1、高频淬火齿轮的工工艺线2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序,它可以使同批坯料具有相同的硬度,便于切削加工,并使组织均匀,消除锻造应力。
对于一般齿轮,正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。
调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能,提高齿轮心部的强度和韧性,使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。
调质后的齿轮由于组织为回火索氏体,在淬火时变形更小。
高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序,通过高频淬火提高了齿轮表面硬度和耐磨性,并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。
轴类零件选材及工艺分析在机床、汽车、拖拉机等制造工业中,轴类零件是另一类用量很大,且占有相当重要地位的结构件。
轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力,它们在工作时受多种应力的作用,因此从选材角度看,材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处,要求有一定的硬度,以提高其抗磨损能力。
要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材,还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。
实践证明,受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件,其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。
下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例进行分析。
(一)机床主轴在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时,必须考虑以下几点:<1> 受力的大小。
不同类型的机床,工作条件有很大差别,如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比,无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。
<2> 轴承类型。
如在滑动轴承上工作时,轴颈需要有高的耐磨性。
<3> 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。
结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂,因此在选材上应给予重视。
主轴是机床中主要进零件之一,其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。
因此必须根据主轴的工作条件和性能要求,选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。
1、机床主轴的工作条件和性能要求C616-416车床主轴如图1-2所示。
该主轴的工作条件如下:①承受交变的弯曲应力与扭转应力,有时受到冲击载荷的作用;②主轴大端内锥孔和锥度外圆,经常与卡盘、顶针有相对摩擦;③花健部分经常有磕或相对滑动。
总之,该主轴是在滚动轴承中动转,承受中等负荷,转速中等,有装配精度要求,且受到一定的冲击力作用。
由此确定热处理技术条件如下:①整体调质后硬度应为HB200~230,金相组织为回火索氏体;②内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50,表面3~5㎜内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体;③花键部分的硬度为HRC48~53,金相组同上。
零件选材与加工工艺分析1. 引言零件选材与加工工艺分析是制造业中非常重要的环节之一。
正确的选材和合适的加工工艺对于零件的质量、性能和成本都有着巨大的影响。
本文将从选材和加工工艺两个方面进行分析,探讨零件选材与加工工艺分析的相关内容。
2. 零件选材分析2.1 材料选择的基本原则在开展零件选材分析之前,我们首先需要了解一些基本的原则。
材料选择的基本原则包括以下几点:•使用环境需求:根据零件所处的使用环境,选择耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性的材料。
•力学性能:根据零件所承受的力学载荷,选择具有足够强度和韧性的材料。
•制造工艺性能:考虑材料的加工性能,选择易于加工、成型和加工损失较少的材料。
•成本因素:考虑材料的原材料成本、加工成本等,选择经济合理的材料。
2.2 常见材料分类与特点根据不同的应用需求,零件材料可以分为金属材料、塑料材料和复合材料等。
下面将就这几种常见的材料进行简要介绍:•金属材料:金属材料具有良好的导电、导热和机械性能,常见的金属材料有钢、铝、铜等。
钢具有高强度和良好的可塑性,广泛应用于机械零件制造。
铝具有轻质、导热性好的特点,常用于航空航天领域。
铜具有优良的导电性能,常用于电子领域的零件制造。
•塑料材料:塑料材料具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性和成型性,常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
聚乙烯具有良好的耐磨性和韧性,常用于容器、管道等零件的制造。
聚丙烯具有较高的耐腐蚀性和尺寸稳定性,常用于化学管道等零件的制造。
聚氯乙烯具有良好的绝缘性能,常用于电线电缆等零件的制造。
•复合材料:复合材料由两种或两种以上的基体材料组合而成,具有优异的力学性能和特殊性能。
常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
碳纤维复合材料具有高强度和轻质的特点,常用于航空航天领域的零件制造。
玻璃纤维复合材料具有良好的耐磨性和韧性,常用于汽车零件制造。
2.3 选材案例分析下面以汽车发动机活塞为例,进行选材案例分析。