軸類零件的加工工藝規(guī)程示例素材

機(jī)械制造工藝學(xué)第四章典型零件加工4.1軸類零件的加工如圖為減速箱傳動(dòng)軸工作圖樣。4.1.1軸類零件加工概述

軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

功用——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

結(jié)構(gòu)——回轉(zhuǎn)體零件，長(zhǎng)度大于直徑組成：圓柱面、圓錐面、端面、溝槽、圓弧、螺紋、鍵槽、花鍵、其他表面（如橫向孔等)

分類：光軸、階梯軸、空心軸、異形軸（曲軸、凸輪軸、偏心軸和花鍵軸等）剛性軸（L/d≤12）撓性軸（L/d＞12）

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，包括配合軸頸(裝配傳動(dòng)件)和支承軸頸(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：尺寸精度和幾何形狀精度直徑精度通常為IT6～I(xiàn)T9,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，取公差的1/2，1/4

。4.1.1軸類零件加工概述

位置精度

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0.01～0.03mm,

高精度的軸為0.001～0.005mm。端面圓跳動(dòng)為0.005～0.01mm。表面粗糙度一般說(shuō)來(lái),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Ra0.16～0.8μm。配合軸頸的表面粗糙度Ra為0.63～3.2μm。

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(guò)渡圓角等。4.1.1軸類零件加工概述

軸類零件的材料、毛坯及熱處理

軸類零件的材料不重要的軸：普通碳素鋼Q235Ａ、Q255Ａ、Q275Ａ等，不經(jīng)熱處理；一般軸類零件：35、40、45、50鋼等，正火、調(diào)質(zhì)、淬火中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸：40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)和表面淬火精度較高的軸：可選用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等，也可選用球墨鑄鐵，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,選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼，滲碳淬火或氮化。結(jié)構(gòu)復(fù)雜（曲軸）——HT400、QT600、QT450、QT4004.1.1軸類零件加工概述

軸類零件的毛坯軸類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；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)雜的異形軸，可采用球墨鑄鐵鑄件；毛坯經(jīng)過(guò)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,故一般比較重要的軸,多采用鍛件。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)。

4.1.1軸類零件加工概述

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(含碳量大于ω(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，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軸類零件加工概述

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)，需在滲氮之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)和低溫時(shí)效處理。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0.8～0.10mm層內(nèi)鐵素體含量不超過(guò)ω(C)＝5％，否則會(huì)造成氮化脆性而影響其質(zhì)量。4.1.1軸類零件加工概述4.1.2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)公差為0.02，軸肩H、G和I端面圓跳動(dòng)公差為0.02。

4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析1．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①軸頸M、N、P、Q：IT6;Ra0.8m

；P,Q對(duì)M,N軸線徑

向圓跳動(dòng)公差為0.02mm。②軸肩G、H、I：Ra0.8m

；均對(duì)M,N軸線端面圓跳動(dòng)

公差為0.02mm。③螺紋M24×1-6g：6級(jí)精度。④鍵槽8和12：IT9；側(cè)面Ra3.2m

；⑤材料40Cr，調(diào)質(zhì)220～240HBS。4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析2)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），表面粗糙度值較小（Ra0.8μm），最終加工應(yīng)采用磨削。其加工方案：①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—調(diào)質(zhì)—半精車—磨削。②車、磨均以兩端中心孔為定位精基準(zhǔn)。兩端中心孔可在粗

車之前加工出。③兩段螺紋在半精車階段車出。④兩個(gè)鍵槽在磨削之前銑出。⑤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(guò)程4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析表4-24.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析4.1.2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。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)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。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。4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析

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(guò)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。①當(dāng)中心通孔直徑較小時(shí)，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60o內(nèi)錐面來(lái)代替中心孔；②當(dāng)軸有圓柱孔時(shí)，可采用圖右所示的錐堵，取1∶500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；③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)徑銑出后不必進(jìn)行磨削，但如經(jīng)過(guò)淬火而使花鍵扭曲變形過(guò)大時(shí)，也要對(duì)側(cè)面進(jìn)行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。4.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。該軸的加工工藝過(guò)程見(jiàn)表4-24.1.2傳動(dòng)軸加工工藝及其分析人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說(shuō)“書中自有黃金屋。”通過(guò)閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。附錄資料：不需要的可以自行刪除防曬霜生產(chǎn)工藝配方油相

A

硬脂酸5％十八醇2.5％棕櫚酸異丙酯1.5％凡士林5％防腐劑適量B石蠟油6％硅油Gy-2603.5％防曬劑POS-21％VE適量ME-40適量水相A鈦白粉3.5％丙二醇3％B三乙醇胺1％二氧化鈦其透過(guò)率小于氧化鋅。對(duì)紫外線有散射作用,能減小紫外線對(duì)人體皮膚的幅射。覆蓋力優(yōu)良,增白皮膚。但涂抹性與透氣性均差。加入量大于等于５％時(shí),增白色澤不自然,固選用百分3.5。丙二醇丙二醇在化妝品中作濕潤(rùn)劑、保濕劑。三乙醇胺三乙醇胺在化妝品中還具有中和劑的作用，從而達(dá)到增稠和保濕的作用。硬脂酸

硬脂酸用于護(hù)膚品中起乳化作用，從而使其變成穩(wěn)定潔白的膏體。十八醇化妝品中作為基質(zhì)原料中的乳化劑、增稠劑應(yīng)用棕櫚酸異丙酯具有優(yōu)良的保濕和滋潤(rùn)皮膚作用。皮膚對(duì)本品的吸收性很好，能在皮層內(nèi)與毛囊有效接觸，滲入皮層深處，并將化妝品中的活性組分帶入，充分發(fā)揮有效成分的作用。作為化妝品溶劑及皮膚保濕劑、滲透劑。凡士林凡士林作為一種傳統(tǒng)的化妝品原料,它在皮膚角質(zhì)層表面形成一種隔離膜,具有防止皮膚表面水份減少的作用,保護(hù)皮膚免受外界剌激。因而它是一種極好的保溫劑和護(hù)膚品。它對(duì)皮膚無(wú)剌激,無(wú)過(guò)敏。石蠟油石蠟油又稱礦物油，由于礦物油具有低致敏性及不錯(cuò)的封閉性，有阻隔皮膚的水分蒸發(fā)的作用，所以常在乳液或乳霜中等護(hù)膚品種常被當(dāng)作順滑保濕劑來(lái)使用。硅油Gy-260硅油可提高膏體的透氣性、亮度、涂抹性。ＧＹ一２６０比２０１硅油更理想。與基質(zhì)配伍性比２０１硅油強(qiáng)。能在膏體表面形成極薄的膜,且不易腐敗,因而可適量減少防腐劑用量。并能有助于防曬性的提高。防曬劑POS-2能有效阻擋UVA和UVB。VE維生素E本身是一種很好的抗氧化劑，它可以進(jìn)入皮膚細(xì)胞具有抗自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。從理論上優(yōu)于氧化物歧化酶（SOD），在皮膚應(yīng)用于預(yù)防角質(zhì)化。vE是保護(hù)皮膚不受紫外線損傷和減少皮膚水份損失的活性組分”。ME一40能否得到穩(wěn)定細(xì)膩的膏體,乳化劑是關(guān)鍵,只依靠自生皂化的乳化力是不夠的。ME一40(C11H23O2)其用量在0.4一.7%就能得到極好的乳化效果,對(duì)膏體色澤無(wú)影響。工藝溶解