机械制造及工艺——轴类零件工艺过程分析要点

1、轴类零件工艺过程分析1 1轴类零件加工 轴类零件是回转体零件，其长度大于直径，它的主要表 面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。按其 结构形状， 可分为 光滑轴、 台阶轴、 空心轴 和曲轴 等四大类在机械中，轴类零件主要用来 支承传动零件 （如齿轮、 带轮等）和 传递转矩 。光滑轴的毛坯一般选用热轧圆钢或冷 轧圆钢；台阶轴的毛坯，可选用热轧或冷轧圆钢，也可选用 锻件，主要根据产量和各台阶直径之差来确定，产量越大， 直径相差越大，采用锻件越有利；当要求轴具有较高力学性 能时，应采用锻件。单件小批生产采用自由锻，成批大量生 产采用模锻；对某些大型、结构复杂的轴可采用铸件，例如 曲轴可以用

2、球墨铸铁作毛坯。1 1机械加工工艺特点（1 1）定位基准的选择 用两中心孔（顶尖孔）定位，工件装夹方便，符合基准 统一和基准重合原则， 容易保证较高位置精度， 应用很广泛。加工过程中， 中心孔始终要保持准确和清洁。 每次热处理后， 在转入下一加工阶段前应对中心孔进行研磨或修整，以去除 中心孔表面的氧化皮或其他损伤。用外圆表面定位，一般用卡盘装夹。因基准面的加工和 工件装夹都比较方便，故此法应用也较多。车削长轴时，常 将轴的一端装夹在卡盘中，另一端用后顶尖顶住或用中心架 托住，因此工件加工时刚性比用两顶尖定位时好。但是，卡 盘定位精度低，工件调头车削时，两端外圆表面会产生同轴 度误差，影响位置精

3、度。(2)工艺过程分析轴类零件一般机械加工工艺过程如下：1预备加工校直、车断、车端面和钻中心孔。2粗车工序粗车顺序是先加工直径较大外圆表面， 后加工小直径外圆表面。端面加工顺序与外圆加工相同。3精车工序按粗车的加工顺序精车外圆和端面， 然后进行车槽、倒角、车螺纹等。4其他工序 铣健槽、铣花键、钻孔、磨轴颈外圆等。5热处理工序 按工艺需要可在粗车或半精车工序后 安排热处理工序。6磨削工序 当外圆面精度较高 粗糙度值较小， 及淬 火后工件， 可用磨削加工。 若轴上有深孔， 应在深孔加工前， 利用中心孔先粗车或半精车外圆，然后再加工深孔。这样， 可保证深孔加工时所用定位基准(外圆面)的质量，并可使

4、深孔与外圆同轴，壁厚均匀。传动轴加工工艺过程图 6 6 1616 为车床溜板箱中一根传动轴。现以此轴为例进 行机械加工工艺分析。(I(I)传动轴各主要部分的作用及技术要求1在$24$24 土的轴段上装一个双联齿轮，为传递运动和动力，轴上开有键槽。2轴上左、右两端 $2222和 $2020为轴颈，支承在溜板箱箱体的轴承孔中。3尼 2 2 土、$24和$20等配合面对轴线 A A的径向圆跳动允差为0.020.02 mmmm。4端面 C C 和 B B 对轴线 A A 的端面跳动允差不大于0.030.03 mmmm。5工件材料为 4545#钢，两端轴颈淬火硬度为 40404545HRCHRC。(2

5、2)基准选择为保证各主要外圆表面和端面的相互位置精度，选用两 端的中心孔作为粗、精加工定位基准。这样，符合基准统一 和基准重合原则，也可提高生产率。(3) 生产类型为单件小批生产，选用忆 5 5 圆钢料作毛坯。(4) 工艺分析该零件各加工面，均有一定的尺寸精度、位置精度和粗糙度要求。 轴上的键槽，可在立式铳床上使用键 槽铳刀铳出。其余各加工表面，报据技术要求，可采用粗车- 半精车-粗磨-精磨的加工顺序，其加工工艺过程见表 6 6-2 26-2推动辅机植加工工艺过程单件小批生严）带轮轴加工工艺过程分析图 6 6-3636 所示为带轮轴工作图样。生产类型为小批生产。 材料为1515 钢。带轮轴中的

6、主要技术条件有两项：一为渗碳 层深度，应控制在121215mm15mm 范围内；二为外圆$22f7$22f7 需经渗碳淬火其硬度为 HRC58HRC586363。 可以看出只有22f722f7 处 需渗碳处理，其余部分均不可渗碳。 零件上不需渗碳的部分， 可加大余量，待渗碳后车去渗碳层或在不需渗碳处涂防渗材 料。加工余量应单面略大于渗TFf I：序号塔称工序内容丄序斷團1.钻中心礼;2.举話.隹虔脊15? mo；3.车射端肉至快崖1S5 144申心扎跡戒车察1.崔车一41外尬分制至睨K僞片利X J&I1.半精军诜第外#!至*加射,/224-Su Kill3.车槽21x3;4.刨甬.2K

7、4乳 粗 丰 另 一 第 外IM井 别 至*26K64T*22*27;6-半常车滾色外 匾符别至旳44訂x T20.4.x工车檜裁剧至楝2.倒角Ux4T155 ”一J.2X4S7V_ 簟UX4Tsp-寺也込JJI6-2推动辅机植加工工艺过程单件小批生严）碳深度，故右端直径取25mm25mm，单面去碳余量为 2.5mm2.5mm，总长两端也应有渗碳余 量各 3mm3mm。在磨外圆前由于已经过淬火工序，两端中心孔 在淬火时易产生氧化皮及变形，故增加一道研磨中心孔的工 序。表 6 6- 1414 为带轮轴的加工工艺过程。195带轮轴加工工艺垃程工序号._ 丄作岀客按窗犧工艺忌帼袒華足1 201一130-rZ_s车床114.3+0.2045-*妄A-A2#碳深接1.5mm热牡理车制3去裱.丰聲瑙面歐总K 195口“注怠”踽事去5?相等，埼钻中6K.车外佃mn J5*t9.7k6,技屈0 30 4ETD.车纹M16至和Sun井剳角、阮割至尺t车床41040.5至KT,探區庖除云或倉滋5钳划钻乩 2H?