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专题论文浅谈轴类零件加工工艺摘要轴是组成机器的主要零件之一,一切作回转运动的传动零件(例如齿轮,蜗轮等),都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。它通常被用于支撑传动件的传递扭矩。轴是旋转体零件,其长度大于直径。加工表面通常由内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、横孔、沟槽等。关键字轴,精度,基准正文轴是组成机械的主要零件之一,所以在机械加工中轴的加工工艺是做为重中之中来进行研究的。目前我国正在大力发展制造工业,因此对轴类加工工艺的研究也提出了新的要求。在当今各国加工工艺飞速发展,对零件的加工精度不断提高,各种高精密设备的应用使零件的加工速度和加工精度比以往有了很大改观,因此我们也应该有责任去追赶并超越。作为一名从事机械行业的学生我也要谈一下自己对该方面的见解。一概述1轴类零件的功用与结构特点轴类零件主要用于支承传动零件(齿轮、带轮等),承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度。根据轴的结构形状,轴的分类如图61所示。根据轴的长度L与直径d之比,又可分为刚性轴(L/d≤12)和挠性轴(L/d>12)两种。轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽、花键、横向孔及沟槽等组成。2轴类零件的技术要求、材料和毛坯装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面,一般是轴类零件的重要表面,其尺寸精度、形状精度(圆度、圆柱度等)、位置精度(同轴度、与端面的垂直度等)及表面粗糙度要求均较高,是在制订轴类零件机械加工工艺规程时,应着重考虑的因素。一般轴类零件常选用45钢对于中等精度而转速较高的轴可用40Cr对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢进行渗碳淬火,或用38CrMoAlA氮化钢进行氮化处理。外圆表面是轴类零件的主要表面,因此要能合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程,首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件,只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件(铸钢或球墨铸铁)。二外圆表面的加工方法和加工方案1外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求,外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。加工后工件尺寸精度IT11IT13,表面粗糙度Ra5012.5μm。半精车的尺寸精度可达IT8IT10,表面粗糙度Ra6.33.2μm。半精车可作为中等精度表面的终加工,也可作为磨削或精加工的预加工。精车后的尺寸精度可达IT7IT8,表面粗糙度Ra1.60.8μm。精细车后的尺寸精度可达IT6IT7,表面粗糙度Ra0.40.025μm。精细车尤其适合于有色金属加工,有色金属一般不宜采用磨削,所以常用精细车代替磨削。2外圆表面的磨削加工磨削是外圆表面精加工的主要方法之一。它既可加工淬硬后的表面,又可加工未经淬火的表面。根据磨削时工件定位方式的不同,外圆磨削可分为中心磨削和无心磨削两大类。(1)中心磨削中心磨削即普通的外圆磨削,被磨削的工件由中心孔定位,在外圆磨床或万能外圆磨床上加工。磨削后工件尺寸精度可达IT6IT8,表面粗糙度Ra0.80.1μm。按进给方式不同分为纵向进给磨削法和横向进给磨削法。a.纵向进给磨削法(纵向磨法)如图62所示,砂轮高速旋转,工件装在前后顶尖上,工件旋转并和工作台一起纵向往复运动。b.横向进给磨削法(切入磨法)如图63所示,此种磨削法没有纵向进给运动。当工件旋转时,砂轮以慢速作连续的横向进给运动。其生产率高,适用于大批量生产,也能进行成形磨削。但横向磨削力较大,磨削温度高,要求机床、工件有足够的刚度,故适合磨削短而粗,刚性好的工件加工精度低于纵向磨法。(2)无心磨削无心磨削是一种高生产率的精加工方法,以被磨削的外圆本身作为定位基准。目前无心磨削的方式主要有贯穿法和切入法。如图64所示为外圆贯穿磨法的原理。工件处于磨轮和导轮之间,下面用支承板支承。磨轮轴线水平放置,导轮轴线倾斜一个不大的λ角。这样导轮的圆周速度υ导可以分解为带动工件旋转的υ工和使工件轴向进给的分量υ纵。如图65为切入磨削法磨削的原理。导轮3带动工件2旋转并压向磨轮1。加工时,工件和导轮及支承板一起向砂轮作横向进给。磨削结束后,导轮后退,取下工件。导轮的轴线与砂轮的轴线平行或相交成很小的角度(0.51o),此角度大小能使工件与挡铁4(限制工件轴向位置)很好地贴住即可。无心磨削时,必须满足下列条件a.由于导轮倾斜了一个λ角度,为了保证切削平稳,导轮与工件必须保持线接触,为此导轮表面应修整成双曲线回转体形状。b.导轮材料的摩擦系数应大于砂轮材料的磨擦系数砂轮与导轮同向旋转,且砂轮的速度应大于导轮的速度支承板的倾斜方向应有助于工件紧贴在导轮上。c.为了保证工件的圆度要求,工件中心应高出砂轮和导轮中心连线。高出数值H与工件直径有关。当工件直径d工8~30mm时,H≈d工/3当d工30~70mm时,H≈d工/4。d、导轮倾斜一个λ角度。如图64,当导轮以速度v导旋转时,可分解为v工v导cosλv纵v导sinλ粗磨时,λ取3°~6°精磨时,λ取1°~3°。无心磨削时,工件尺寸精度可达IT6IT7,表面粗糙度Ra0.80.2um.(3)外圆磨削的质量分析在磨削过程中,由于有多种因素的影响,零件表面容易产生各种缺陷。常见的缺陷及解决措施分析如下a.多角形在零件表面沿母线方向存在一条条等距的直线痕迹,其深度小于0.5μm,如图66所示。产生原因主要是由于砂轮与工件沿径向产生周期性振动所致。如砂轮或电动机不平衡轴承刚性差或间隙太大工件中心孔与顶尖接触不良砂轮磨损不均匀等。消除振动的措施,如仔细地平衡砂轮和电动机改善中心孔和顶尖的接触情况及时修整砂轮调整轴承间隙等。b.螺旋形磨削后的工件表面呈现一条很深的螺旋痕迹,痕迹的间距等于工件每转的纵向进给量。如图67所示。产生原因主要是砂轮微刃的等高性破坏或砂轮与工件局部接触。如砂轮母线与工件母线不平行头架、尾座刚性不等砂轮主轴刚性差。消除的措施,修正砂轮,保持微刃等高性调整轴承间隙保持主轴的位置精度砂轮两边修磨成能成台肩形或倒圆角,使砂轮两端不参加切削工件台润滑油要合适,同时应有卸载装置使导轨润滑为低压供油。
编号:201312100901031079    大小:170.50KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-10
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毕业设计定做上传于2013-12-10

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