軸類零件加工工藝規(guī)程示例

1、軸類零件的加工軸類零件的加工如圖為減速箱傳動(dòng)軸工作圖樣。4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述n 軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)u 功用功用支承傳動(dòng)件、傳遞扭矩或運(yùn)動(dòng)、承受載荷，一支承傳動(dòng)件、傳遞扭矩或運(yùn)動(dòng)、承受載荷，一定的回轉(zhuǎn)精度定的回轉(zhuǎn)精度u 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)體零件，長(zhǎng)度大于直徑回轉(zhuǎn)體零件，長(zhǎng)度大于直徑 組成：組成：圓柱面、圓錐面、端面、溝槽、圓弧、螺紋、鍵圓柱面、圓錐面、端面、溝槽、圓弧、螺紋、鍵槽、花鍵、其他表面（槽、花鍵、其他表面（如橫向孔等如橫向孔等) ) 分類：光軸、階梯軸、空心軸、異形軸（曲軸、凸輪軸、分類：光軸、階梯軸、空心軸、異形軸（曲軸、凸

2、輪軸、偏心軸和花鍵軸等）偏心軸和花鍵軸等）剛性軸（剛性軸（L/d12L/d12） 撓性軸（撓性軸（L/dL/d1212）n 軸類零件的主要技術(shù)要求軸類零件的主要技術(shù)要求軸類零件的重要表面是軸頸和軸肩，軸類零件的重要表面是軸頸和軸肩，包括配合軸頸包括配合軸頸( (裝裝配傳動(dòng)件配傳動(dòng)件) )和支承軸頸和支承軸頸( (裝配軸承裝配軸承) )。根據(jù)零件的使用性能要求，其主要技術(shù)要求有：主要技術(shù)要求有：u 尺寸精度和幾何形狀精度尺寸精度和幾何形狀精度 直徑精度通常為IT6IT9,有時(shí)可達(dá)IT5。 幾何形狀精度(圓度、圓柱度)應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)。 要求較高時(shí),則應(yīng)在零件圖上專門標(biāo)注形狀公差，取公公差

3、的差的1/2，1/4 。4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述u 位置精度位置精度 普通精度的軸普通精度的軸,配合軸頸相對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為配合軸頸相對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為 0.010.03mm, 高精度的軸為高精度的軸為0.0010.005mm。 端面圓跳動(dòng)為端面圓跳動(dòng)為0.0050.01mm。u 表面粗糙度表面粗糙度 一般說來一般說來, ,軸類零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。軸類零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。 支承軸頸的表面粗糙度要求為支承軸頸的表面粗糙度要求為R Ra a0.160.160.8m0.8m。 配合軸頸的表面粗糙度配合軸頸的表面粗

4、糙度R Ra a為為0.630.633.2m3.2m。u 其他技術(shù)要求其他技術(shù)要求 熱處理（表面淬火、滲碳淬火等），動(dòng)平衡，探傷，過渡熱處理（表面淬火、滲碳淬火等），動(dòng)平衡，探傷，過渡圓角等。圓角等。4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述n 軸類零件的材料、毛坯及熱處理u 軸類零件的材料軸類零件的材料不重要的軸：普通碳素鋼不重要的軸：普通碳素鋼Q235、Q255、Q275等，不經(jīng)熱處理；等，不經(jīng)熱處理； 一般軸類零件：一般軸類零件：35、40、45、50鋼鋼等等，正火、調(diào)質(zhì)、淬火正火、調(diào)質(zhì)、淬火 中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸：中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸：40Cr40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，等

5、合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)和表面淬火調(diào)質(zhì)和表面淬火 精度較高的軸：可選用軸承鋼精度較高的軸：可選用軸承鋼GCr15GCr15和彈簧鋼和彈簧鋼65Mn65Mn等，也可選用球墨鑄等，也可選用球墨鑄鐵，鐵，調(diào)質(zhì)和表面淬火調(diào)質(zhì)和表面淬火 對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷條件下工作的軸對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷條件下工作的軸,選用選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼，氮化鋼，滲碳淬火或氮化滲碳淬火或氮化 。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜（曲軸）結(jié)構(gòu)復(fù)雜（曲軸）HT400、QT600、QT450、QT400 4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述u 軸類零件的毛坯軸類零件的毛坯軸類

6、零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件 光軸、直徑相差不大的階梯軸，采用圓鋼作為毛坯；光軸、直徑相差不大的階梯軸，采用圓鋼作為毛坯； 直徑相差較大的階梯軸比較重要的軸，應(yīng)采用鍛件直徑相差較大的階梯軸比較重要的軸，應(yīng)采用鍛件; ; 只有某些大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的只有某些大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異形軸，可采用球墨鑄鐵異形軸，可采用球墨鑄鐵鑄鑄件；件； 毛坯經(jīng)過加熱鍛造后,可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布,從而獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度,故一般比較一般比較重要的軸重要的軸, ,多采用鍛件。多采用鍛件。 自由鍛造多用于中小批生產(chǎn)自由鍛造多用于中小批生產(chǎn),模鍛適用于大批大量生產(chǎn)。模鍛適用于大批大量生產(chǎn)。 4.1.1 4

7、.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述u 軸類零件的熱處理 鍛造毛坯在加工前,均需安排正火或退火處理正火或退火處理(含碳量大于(C)=0.5的碳鋼和合金鋼),以使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化,消除鍛造應(yīng)力,降低材料硬度,改善切削加工性能。 為了獲得較好的綜合力學(xué)性能，常要求調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理，一般分兩種情況： (1)毛坯余量大時(shí)，調(diào)質(zhì)安排在粗車之后、半精車之前,以便消除粗車時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 (2)毛坯余量小時(shí)，調(diào)質(zhì)可安排在粗車之前進(jìn)行。 4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述 表面淬火表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可糾正因淬火引起的局部變形。對(duì)精度要求高的軸，在局部淬火后或粗磨之

8、后,還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理(在160油中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效)，以保證尺寸的穩(wěn)定。 對(duì)于氮化鋼(如38GrMoAl)，需在滲氮滲氮之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)和低之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)和低溫時(shí)效處理。溫時(shí)效處理。對(duì)調(diào)質(zhì)的質(zhì)量要求也很嚴(yán)格，對(duì)調(diào)質(zhì)的質(zhì)量要求也很嚴(yán)格，不僅要求調(diào)質(zhì)后索氏體組織要均勻細(xì)化，而且要求離表面0.80.10mm層內(nèi)鐵素體含量不超過(C)5，否則會(huì)造成氮化脆性而影響其質(zhì)量。 4.1.1 4.1.1 軸類零件加工軸類零件加工概述概述4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析如圖為減速箱傳動(dòng)軸工作圖樣。 左圖的技術(shù)要求 ：公差都是以軸頸M和N的公共軸線為基準(zhǔn)。外圓Q和P徑向圓跳動(dòng)公

9、差為0.02，軸肩H、G和I端面圓跳動(dòng)公差為0.02。 4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析1傳動(dòng)軸工藝分析傳動(dòng)軸工藝分析1) 傳動(dòng)軸的主要表面及其技術(shù)要求傳動(dòng)軸的主要表面及其技術(shù)要求 軸頸M、N、P、Q：IT6; Ra0.8 m ；P,Q對(duì)M,N軸線徑 向圓跳動(dòng)公差為0.02mm。 軸肩G、H、I： Ra0.8 m ；均對(duì)M,N軸線端面圓跳動(dòng) 公差為0.02mm。 螺紋M241-6g：6級(jí)精度。 鍵槽8和12：IT9；側(cè)面 Ra3.2 m ； 材料40Cr，調(diào)質(zhì)220240HBS。4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析2) 工藝方

10、案分析工藝方案分析 傳動(dòng)軸大多是回轉(zhuǎn)表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表面M,N,P,Q的公差等級(jí)較高（IT6），表面粗糙度值較?。≧a0.8m），最終加工應(yīng)采用磨削。其加工方案： 軸頸M、N、P、Q和軸肩G、H、I等主要表面應(yīng)先車后磨， 主要工藝路線為：粗車主要工藝路線為：粗車調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)半精車半精車磨削。磨削。 車、磨均以兩端中心孔為定位精基準(zhǔn)定位精基準(zhǔn)。兩端中心孔可在粗 車之前加工出。 兩段螺紋在半精車階段車出。 兩個(gè)鍵槽在磨削之前銑出。 毛坯選用60熱軋圓鋼料。 下料粗車調(diào)質(zhì)修研中心孔 銑鍵槽修研中心孔磨削 檢驗(yàn)3) 工藝過程工藝過程4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析

11、傳動(dòng)軸加工工藝及其分析4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析表4-24.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析2、劃分加工階段 該軸加工劃分為三個(gè)加工階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔），半精車（半精車各處外圓、臺(tái)肩和修研中心孔等），粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。3、選擇定位基準(zhǔn) 軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)

12、基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個(gè)外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析 u 但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面：但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面：（1）粗加工外圓時(shí)，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。（2）當(dāng)軸為通孔零件時(shí)，在加工過程中，作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面，工藝上常采用三種方法。當(dāng)中心通

13、孔直徑較小時(shí)，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60內(nèi)錐面來代替中心孔；當(dāng)軸有圓柱孔時(shí)，可采用圖右所示的錐堵，取1500錐度；當(dāng)軸孔錐度較小時(shí)，取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同；當(dāng)軸通孔的錐度較大時(shí)，可采用帶錐堵的心軸，簡(jiǎn)稱錐堵心軸，如右圖b所示。使用錐堵或錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意，一般中途不得更換或拆卸，直到精加工完各處加工面，不再使 用中心孔時(shí)方能拆卸。 4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析4、熱處理工序的安排 該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯，必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進(jìn)行正火處理。4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析5、加工順序安排除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：（1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。4.1.2 4.1.2 傳動(dòng)軸加工工藝及其分析傳動(dòng)軸加工工藝及其分析（2）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑鍵側(cè)，而內(nèi)徑