轴类零件加工.ppt

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1、模块二轴类零件加工概述1．轴类零件的作用、特点及分类轴类零件的作用支撑传动零件（如齿轮、皮带轮等）；承受载荷；传递扭矩。轴类零件的特点长度大于直径；轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间，称为一般轴。加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等；有一定的回转精度。轴类零件的分类光滑轴；阶梯轴；空心轴；异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、十字轴、凸轮轴、花键轴）。模块二轴类零件加工模块二轴类零件加工2.轴类零件的主要技术要求(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较

2、低（IT6～IT9）。(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、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。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm

3、，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。模块二轴类零件加工3.轴类零件的毛坯、材料及热处理(1)轴类零件的毛坯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。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。模块二轴类零件加工（2）材料45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获

4、得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr、38CrMoAIA。这种钢经调质、渗碳淬火和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高

5、的特性。⑵轴类零件的热处理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。正火或退火：锻造毛坯，可以细化晶粒，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。调质：安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火：安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。低温时效处理：精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后进行。模块二轴类零件加工金属热处理金属热处理：是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。金属热处理的意义：是通过改变工

6、件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。金属热处理过程：包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳，因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热。加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一。冷却是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。热处理普通（整体）热处理表面热处理退火正火淬火回火表面淬火表面化学热处理感应加热表面

7、淬火火焰加热表面淬火激光加热表面淬火等渗碳渗氮碳氮共渗渗金属等金属热处理分类常用热处理方法的工艺曲线示意图一、退火1.退火退火是将金属制件加热到高于或低于这种金属的临界温度，经保温一定时间，随后在炉中或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。退火的目的：a.降低硬度，以利于切削加工；b.细化晶粒，改善组织，提高机械性能；c.消除内应力，为下一道热处理作好准备；d.提高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔加工。退火的缺点：占用设备；生产率低。2.正火正火是将金属制件