《机械制造工艺》课件-轴类零件的功用、结构特点及毛坯选用

DINGWEIWUCHA轴类零件的功用、结构特点及毛坯选用

轴类零件的功用支承传动零部件传递扭矩轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。承受载荷轴类零件的结构特点轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹、花键、横向孔、沟槽及相应的端面所组成。根据轴的长度L与直径d之比，分为刚性轴(L／d≤12)和挠性轴(L／d>12)两种。另外轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴。轴类零件的主要技术要求01尺寸精度指直径尺寸精度和轴长尺寸精度。轴颈配合轴颈（装配传动件的轴颈）支承轴颈（装配轴承的轴颈）精度要求支承轴颈(IT5~IT7)配合轴颈(IT6~IT9)轴类零件的主要技术要求02几何形状精度轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。轴类零件的主要技术要求03位置精度配合轴颈对支承轴颈的同轴度要求，配合轴颈与支承端面的垂直度要求。支承轴颈的径向圆跳动公差一般为0.01-0.03mm精度高的轴（如主轴）为0.001=0.005mm轴向圆跳动公差为0.005-0.01mm01轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等)，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。轴类零件的材料、毛坯及热处理45钢40Cr等合金结构钢是轴类零件的常用材料，价格便宜，经过调质（或正火）后可得到较好的可加工性，能获得较高的强度和韧性等综合力学性能。适合制造中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合力学性能。轴类零件的材料、毛坯及热处理轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn20CrMnTi、20MnVB、20Cr等低碳合金钢经调质和高频感应淬火后，表面硬度可达50-58HRC，并具有较高的耐疲劳性和较好的耐磨性，可制造精度较高的轴。经渗碳淬火后，具有很高的表面硬度、耐冲击韧性和心部强度，但热处理变形较大。轴类零件的材料、毛坯及热处理38CrMoAlA氮化钢低碳合金钢和氮化钢能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的心部，耐冲击韧性好，与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形小、硬度更高的特性。可制造较高速重载的轴，如精密机床的主轴（如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAlA氮化钢制造。轴类零件的材料、毛坯及热处理轴类零件的材料、毛坯及热处理轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。02轴类零件的毛坯设备简单，容易投产，但毛坯精度较差，加工余量较大，而且不易锻造形状复杂的毛坯，中小批生产多采用自由锻。轴类零件的材料、毛坯及热处理自由锻毛坯制造精度高，加工余量小，生产率高，可以制造形状复杂的毛坯，而且毛坯经锻造后提高了强度。但模锻需要昂贵的设备，又要制造专用锻模，因此仅大批大量生产时采用。模锻轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料，并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。轴类零件的热处理正火。轴的锻造毛坯在机械加工之前均须进行正火（或退火）处理，使钢材的晶粒细化，消除锻造后的残余应力，降低毛坯硬度，改善可加工性。调质。一般安排在轴类零件粗加工以前或以后、半精加工之前进行。表面淬火。穿插在次要表面加工之后、精加工之前进行，以保证淬火引起的局部变形在精加工中得以消除。轴类零件的热处理渗碳（或渗氮）轴类零件的热处理渗碳淬火可以改善零件的表面力学性能。高温渗碳工件变形大，因此渗碳一般安排在次要表面加工之前进行，渗碳后通过机械加工减少次要表面的位置误差。渗氮处理一般用于提高产品的耐磨性、疲劳强度、耐蚀性和耐热性能，根据零件的加工要求安排在调质之后，在粗、精磨之间或精磨之后进行。普通淬火。在半精加工之后、磨削等精加