轴类零件加工2012

掌握细长轴特性,保证细长轴加工质量作者：裴启军来源：《职业·中旬》2012年第01期车削细长轴时，由于存在刚性差、工件热刀具磨损、径向切削力、自重和离心力等原因，加工起来比较困难，致使工件产生弯曲、变形和振动现象，从而影响细长轴的加工精度。

因此，加工细长轴时，必须充分地了解细长轴的结构及工艺特点，采用合理的加工工艺，选择合适的刀具、正确的切削用量，从根本上解决上述问题，提高细长轴的加工质量。

一、细长轴的结构及工艺特点常规情况下，一般把长度（L）与直径（d）之比大于25的轴类零件，称为细长轴。

细长轴的外形并不复杂，但是，由于L/d比值较大，刚性差（L/d比值越大，刚性越差），车削难度大，所以，细长轴又属于典型的特殊结构零件。

因此，在加工细长轴时，应对其结构及工艺特点加以重视，否则难以保证加工精度。

首先，细长轴刚性差，车削过程中受切削力、自身重量的离心力等外界影响，极易产生弯曲和振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度。

车削时常采用一些辅助工夹具提高工件刚性，通过用降低转速减小加工时振动。

其次，细长轴常采用的两顶尖或一夹一顶的装夹方法，但由于每次走刀时间较长，车削时产生的热和刀架卡爪与工件发生摩擦所产生的热，使工件轴向伸长，如果工件两端没有伸长的余地，就会产生弯曲。

通常采用弹性尾顶尖，解决工件轴向伸长的问题。

第三，由于工件较长，刀具在切削过程中磨损较大，出现工件加工精度降低和表面粗糙度增大的问题。

第四，车削细长轴时，一般都选用数值较大的前角和主偏角，降低径向切削力（径向是工件刚性最差的方向）。

第五，车削细长轴时，由于使用一些辅助支承来增加工件的刚性，因此也增大了整个工艺系统的共振因素，容易造成工件形状误差，影响加工精度。

因此，车削细长轴，要对刀具的结构及几何角度、切削用量、工件装夹进行合理选择。

要对工件刀具辅助工装夹具进行调整，保证工件加工精度。

二、正确使用辅助支承，增强细长轴刚性，防止工件变形细长轴在车削时，通常采用一夹一顶或两顶尖的装夹加工，为了增加工件的刚性一般选用中心架或跟刀架作辅助支承；对一些长而重的细长轴，采用木垫支承法；对直径较小的细长轴，可采用拖架支承法。

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(4)次要表面加工的安排。
轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加工,通常均安排
在外圆精车或粗磨之后、精磨外圆之前进行。
如果精车前就铣出键槽,精车时因断续切削而易产生振动, 既影响加工质量,又容易损坏刀具,也难控制键槽的深度。 次要表面加工也不能放到主要表面精磨之后,否则会破坏 主要表面已获得的精度。
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二、轴类零件机械加工的主要工艺问题
轴类零件在机械中起着突出的作用，工作中受弯曲、
扭转和交变载荷，有时还得承受一定冲击性载荷。支承轴
颈处还要承受磨擦，产生摩擦热。为了保证轴件的正常工 作，轴件的加工质量至关重要。这就需要解决好轴件加工
的工艺问题。
工艺的关键问题在于防止弯曲变形、残余内应力和微 观裂纹的产生。为了保证轴件的质量，机械加工中必须解 决好以下主要工艺问题：
同，穿插于粗加工、半精加工、精加工各加工阶段之间。
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4.轴类零件的热处理及其安排
轴类零件的使用性能除与所选钢材种类有关外,还与所 采用的热处理关系密切。 作用：改善切削性能 去除内应力 提高机械性能
（1）锻造毛坯在机加工前,均需安排正火或退火处理(含碳 量大于ω (C)=0.7％的碳钢和合金钢),以使钢材内部晶粒细 化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。 （2）为了获得较好的综合力学性能,轴类零件常要求调质处 理，一般分两种情况：
需在渗氮之前进行调质和低温时效处理。对调质的质 量要求也很严格,不仅要求调质后索氏体组织要均匀细 化,而且要求离表面0.8～0.10mm层内铁素体含量不超过 ω(C)＝5％,否则会造成氮化脆性而影响其质量。
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轴类零件设计中注意的问题摘要随着科学技术的不断发展，机械设备的大型化是发展的方向之一，尤其是在工程机械中，大截面的轴类零件得到广泛的应用。

本文分析了两种典型轴类零件的工艺设计问题，其一为大截面轴类零件，针对其两种不同的工艺比较，阐述了其各自不同的优点和缺点。

同时，对轴类零件设计中存在的问题进行了剖析。

关键词轴零件；设计；加工中图分类号th1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）64-0140-02轴类零件加工的主要问题是如何保证各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之间的相互位置精度。

锻造厂轴类零件加工的典型工艺路线如下：毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处理→磨削1 ca6140主轴加工工艺分析1.1 ca6140主轴技术条件的分析1.1.1 支承轴颈的技术要求主轴两支承轴颈a、b的圆度允差 0.005mm，径向跳动允差0.005mm，两支承轴颈的1：12锥面接触率＞70%，表面粗糙度ra0.4um。

支承轴颈直径按it5-7级精度制造。

主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床，其允差通常不超过尺寸公差的50％，对于提高精度的机床，则不超过25%，对于高精度的机床，则应在 5％~10％之间。

1.1.2 锻造厂锥孔的技术要求主轴锥孔（莫氏 6号）对支承轴颈 a、b的跳动，近轴端允差0.005mm，离轴端300mm处允差 0.01mm，锥面的接触率＞70％，表面粗糙度ra0.4um，硬度要求 hrc48。

1.1.3 短锥的技术要求短锥对主轴支承轴颈a、b的径向跳动允差0.008mm，端面d对轴颈a、b的端面跳动允差0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为ra0.8um。

1.1.4 空套齿轮轴颈的技术要求空套齿轮的轴颈对支承轴颈a、b的径向跳动允差为 0.015mm。

1.1.5 螺纹的技术要求锻造厂这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。

因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过0.025mm。

数控机床轴类零件加⼯⼯艺与加⼯仿真..涪江机器⼚职⼯⼤学2012级数控加⼯毕业设计（论⽂）课题轴类零件⼯艺分析与数控加⼯仿真姓名王政指导教师齐春林2 0 1 6 年3 ⽉ 1 ⽇摘要在车床上，利⽤⼯件的旋转运动和⼑具的直线运动或曲线运动来改变⽑坯的形状和尺⼨，把它加⼯成符合图纸的要求。

车削加⼯是在车床上利⽤⼯件相对于⼑具旋转对⼯件进⾏切削加⼯的⽅法。

车削加⼯的切削能主要由⼯件⽽不是⼑具提供。

车削是最基本、最常见的切削加⼯⽅法，在⽣产中占有⼗分重要的地位。

车削适于加⼯回转表⾯，⼤部分具有回转表⾯的⼯件都可以⽤车削⽅法加⼯，如内外圆柱⾯、内外圆锥⾯、端⾯、沟槽、螺纹和回转成形⾯等，所⽤⼑具主要是车⼑。

在各类⾦属切削机床中，车床是应⽤最⼴泛的⼀类，约占机床总数的50%。

车床既可⽤车⼑对⼯件进⾏车削加⼯，⼜可⽤钻头、铰⼑、丝锥和滚花⼑进⾏钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。

按⼯艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、⽴式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中⼤部分为卧式车床。

数控车削加⼯是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家⽤电器等各个⾏业有着⽇益⼴泛的应⽤，已成为这些⾏业不可或缺的加⼯⼿段。

为了⼦数控机床上加⼯出合格的零件，⾸先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的⼯艺过程、⼯艺参数等内容，⽤规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加⼯程序。

编程必须注意具体的数控系统或机床，应该严格按机床编程⼿册中的规定进⾏程序编制。

但从数控加⼯内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加⼯⼯艺要求⽽设定的。

由于本⼈才疏学浅，缺乏知识和经验，在设计过程中难免出现不当之处，望各位给予指正并提出宝贵意见。

关键词：车削加⼯⼑具零件的⼯艺过程⼯艺参数程序编制⽬录第⼀章零件加⼯⼯艺分析.............................. - 9 -1.1 零件的结构⼯艺性分析.......................... - 9 -1.2零件技术要求分析.............................. - 10 -1.3 零件⽑坯、材料的分析......................... - 10 -1.4 零件设备的选择............................... - 11 -1.5确定⼯件的定位与夹具⽅案...................... - 12 -1.6确定⾛⼑顺序和路线............................ - 13 -1.6.1切削加⼯顺序的安排原则................... - 13 -1.7⼑具与切削⽤量的选择.......................... - 15 -1.7.1 ⼑具的选择.............................. - 15 -1.7.2.切削⽤量的选择.......................... - 16 -1.8数控加⼯⼯序卡⽚.............................. - 18 -1.9数控加⼯⼑具卡⽚.............................. - 19 -1.10切削⽤量选择................................. - 20 -1.11数控⼑具卡⽚................................. - 20 -1.12 保证加⼯精度的⽅法.......................... - 21 -第⼆章数控加⼯程序的编制.......................... - 23 -2.1确定编程坐标系及编程原点...................... - 23 -2.2数值的计算 ................................... - 24 -2．3.加⼯程序.................................... - 24 - 第三章轴类零件仿真加⼯及检验...................... - 31 -3.1 仿真软件介绍................................. - 31 -3.1.1软件简介................................. - 31 -3.1.2 斯沃界⾯................................ - 31 -3.2仿真加⼯过程.................................. - 33 - 结论. (37)参考⽂献 (38)致谢 (39)前⾔⼀、设计⽬的通过设计，⼀⽅⾯能获得综合运⽤过去所学的知识进⾏⼯艺分析的基本能⼒，另⼀⽅⾯，也是对数控加⼯过程进⾏的⼀次综合训练。