典型軸類零件的加工分析

典型軸類零件的加工分析軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。文章以圓鋸機的軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。標簽：典型軸；零件；加工工藝1零件圖分析從零件圖上看，該零件是細長軸典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圓柱面，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、Ф44外圓柱面為Ra3.2um、Ф30、Ф44的外圓柱面為Ra1.6um，φ55外圓柱面為Ra0.8um，其余為Ra6.3um，要求不高；位置要求較嚴格，表現(xiàn)在Ф30外圓柱面對Ф44、Ф55外圓軸線的跳動量為0.05mm，Ф55外圓柱面對Ф44、Ф30外圓軸線的跳動為0.03mm，鍵槽對Ф55外圓軸線的對稱度為0.03mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到HBS240-300，保持均勻。機床：車床CA6140、萬能外圓磨床M1432A、銑床工裝：雞心夾頭、跟刀架、硬質(zhì)合金頂尖刀具：90°外圓車刀、刀寬為3mm的切斷刀、60°外螺紋車刀、鉆頭、銑刀、砂輪2毛坯的分析和選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：（1）型材；（2）鍛造；（3）鑄造；（4）焊接；（5）其他毛坯。該軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇Ф60mm的熱軋圓鋼作毛坯。3確定主要表面的加工方法軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該軸Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圓柱面的公差等級（IT6）較高，表面粗糙度Ra值（Ra=0.8um）較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。4定位基準的選擇由于該圓鋸軸的幾個主要配合表面及軸肩面對基準軸線A-B均有徑向跳動和對稱的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，使零件基準重合，統(tǒng)一，以便保證零件的技術(shù)要求。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾（有時在上工步已車外圓處搭中心架），車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5加工階段的劃分及注意事項5.1加工階段劃分對于那些加工質(zhì)量要求較高或較復雜的零件，通常將整個工藝路線劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段等。5.2加工注意事項為減少加工時換刀時間及裝夾工件時間，同根軸上所有圓角半徑、倒角尺寸、退刀槽寬度應盡可能統(tǒng)一。當軸上有兩個以上鍵槽時，應置于軸的同一條母線上，以便一次裝夾后就能加工。軸上的某軸段需磨削時，應留有砂輪的越程槽；需切制螺紋時，應留有退刀槽。為去掉毛刺，利于裝配，軸端應倒角。6確定加工尺寸和切削用量粗車加工余量可選用1mm，半精車余量可選用1mm，圓鋸軸磨削余量可取0.5mm。車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。7檢驗檢驗是確保軸類零件加工質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。軸類零件的檢驗包括精度和表面質(zhì)量檢驗兩個方面，檢精度檢驗包括尺寸精度、位置精度、形狀精度等項目；表面質(zhì)量檢驗包括表面粗糙度和表面力學物理性能檢驗。檢驗分工序檢驗和成品檢驗。工序檢驗可以檢查出工序中存在的問題，便于及時糾正并監(jiān)督工藝過程的正常進行，工序檢驗一般安排在：關(guān)鍵工序或工時較長的工序前后；零件轉(zhuǎn)換車間前后，特別是進行熱處理工序的前后；各加工階段的前后，在粗加工后精加工前，精加工后精密加工前。成品檢驗則是在零件全部加工完畢后進行，通過檢驗可以確定零件是否達到設(shè)計要求，檢驗各個項目的依據(jù)是零件圖。檢驗的步驟和方法如下：（1）外圓柱面尺寸精度的檢驗尺寸精度可采用通用量具：鋼直尺、游標卡尺、千分尺、卡鉗、百分表及深度游標卡尺等檢驗工具來測量軸徑和軸長。（2）形狀位置公差的檢驗用跳動測量儀對外圓柱表面Ф30、Ф45兩處進行位置公差檢驗。（3）表面粗糙度的檢驗表面粗糙度的測量方法，常用的有比較法、光切法、干涉法和感觸法。（4）熱處理硬度的檢驗布氏硬度的測定原理是用一定大小的試驗力F（N），把直徑為D（mm）的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬的表面，保持規(guī)定時間后卸除試驗力，用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑d（mm），然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根據(jù)d從已備好的布氏硬度表中查出HB值。參考文獻[1]趙家齊.機械制造工藝課程設(shè)計指導書[M].哈爾濱：哈爾濱工