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课题十九轴类零件加工一、概述图19-1所示为轴类零件的常见种类。2.轴类零件的主要技术要求3)相互位置精度保证配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈(装配轴承的轴颈)的同轴度,是轴类零件相互位置精度的普遍要求,其次对于定位端面与轴心线的垂直度也有一定要求。这些要求都是根据轴的工作性能制定的,在零件图上注出位置公差。普通精度的轴,配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴为0.001~0.005mm。(2)表面粗糙度随着机器运转速度的增快和精密等级的提高,轴类零件的表面粗糙度要求也越来越高。一般支承轴颈的表面粗造度为Ra0.63~0.16um,配合轴颈的表面粗造度为Ra2.5~0.63um。3.轴类零件的材料和毛坯4.轴类零件的一般加工工艺路线(2)一般精度调质钢的轴类零件加工工艺路线:备料→锻造→正火(退火)→打顶尖孔→粗车→调质→半精车、精车→表面淬火、回火→粗磨→次要表面加工→精磨。(3)精密氮化钢轴类零件的加工工艺路线:备料→锻造→正火(退火)→打顶尖孔→粗车→调质→半精车、精车→低温时效→粗磨→氮化处理→次要表面加工→精磨→光磨。(4)整体淬火轴类零件的加工工艺路线:备料→锻造→正火(退火)→打顶尖孔→粗车→调质→半精车、精车→次要表面加工→整体淬火→粗磨→低温时效→精磨。按回火温度的不同,可将回火分为以下几种:(一)低温回火(150-250度)低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。(二)中温回火(250-500度)中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。(三)高温回火(500-650度)高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。一般精度轴类零件,最终工序采用精磨就足以保证加工质量。精密轴类零件,除了精加工外,还应安排光整加工。对于除整体淬火之外的轴类零件,其精车工序可根据具体情况不同,安排在淬火热处理之前进行,或安排在淬火热处理之后,次要表面加工之前进行。应该注意的是经淬火后的部位,不能用一般刀具切削,所以一些沟、槽、小孔等须在淬火之前加工完。二、普通机床主轴加工工艺过程及其分析现以图19-2所示的一种车床主轴为例进行分析。2.主轴加工工艺过程表19-1主轴加工工艺过程顶尖孔3.主轴加工工艺过程分析⑶划分加工阶段由于主轴的加工精度要求高,必须将主轴的加工过程按粗、精分开的原则划分阶段,在粗加工和半精加工中产生的变形和误差在下阶段中予以消除和纠正。最好粗、精加工阶段之间要间隔一些时间,让上道工序产生的内应力逐步消失。工序7调质热处理之前为粗加工阶段,工序13表面淬火以前的工序,为各主要表面的半精加工阶段,表面淬火以后的工序,是精加工阶段;要求较高的支承轴颈和莫氏6号锥孔的精加工,放在最后进行。这样,主要表面的精加工就不会受到其它表面的加工或内应力重新分布的影响。可以看出,整个主轴的加工过程,就是以主要表面(特别是支承轴颈表面)的粗加工、半精加工、精加工为主干,适当穿插其它表面的加工工序而组成的。⑷合理安排工序顺序在安排工序顺序时,首先要与定位基准的选择相适应,当粗、精基准选定后,加工顺序就大致确定了。因为各阶段加工开始时总是先加工基准面,后加工其它面。如本例中顶尖孔、支承轴颈定位面的加工,均安排在各加工阶段开始时完成,这样,有利于加工时有比较精确的定位基准面,以减小定位误差,保证加工质量。其次安排加工顺序时,应粗、精加工分开进行,先粗后精,主要表面的精加工安排在最后。如上述工艺过程中的第23道精磨锥孔工序安排在了最后。第三热处理工序安排要适当。为改善金属组织和加工性能而安排的热处理,如退火、正火等,一般应安排在机械加工之前;为提高零件的力学性能而安排的热处理,如调质,一般应安排在粗加工之后,精加工之前。为提高表面硬度而安排的淬火应安排在粗磨之前,氮化安排在粗磨之后,精磨之前。第四淬硬表面上的孔、槽加工等应在淬火之前完成,淬火后要安排修正工序;对非淬硬表面上的孔、槽加工尽可能往后安排,一般应放在外圆精车(或粗磨)之后,精磨加工前进行。在轴件刚性大时,先车小直径外圆表面并按顺序向大直径处加工,然后掉头车大端外圆,这样比较方便,生产效