课题十九 轴类零件加工.ppt

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1、课题十九轴类零件加工【教学目的和要求】掌握在不同生产类型、不同精度要求的生产中，轴类零件加工工艺过程拟定的方法和步骤，基本能够编制中等复杂程度轴类零件的工艺规程。【教学内容摘要】一、概述二、普通机床主轴加工工艺过程及其分析三、精密轴类零件加工工艺特点四、轴类零件加工中的几个主要工艺问题【教学重点、难点】重点：掌握轴类零件加工工艺过程拟定的方法和步骤难点：根据零件的技术要求灵活地选择粗、精基准和确定加工工序顺序【教学方法和使用教具】讲授【教学时数】4一、概述轴类零件的功用与结构特点轴类零件主要用来支承传

2、动零件、传递运动和扭矩。其长度大于直径，加工表面通常有内外圆柱面、圆锥面以及螺纹、花键、键槽、横向孔、沟槽等。根据结构形状特点，可将轴分为光滑轴、阶梯轴、空心轴和异形轴(包括曲轴、凸轮轴、偏心轴和十字轴等)。若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴(L/d<15)和挠性轴或细长轴(L/d>15)。图19-1所示为轴类零件的常见种类。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（1）加工精度1)尺寸精度轴类零件的尺寸精度主要是指直径和长度的精度。直径方向的尺寸，若有一定配合要求，比

3、其长度方向的尺寸要求严格得多。因此，对于直径的尺寸常常规定有严格的公差。主要轴颈的直径尺寸精度根据使用要求通常为IT6～IT9，甚至为IT5。至于长度方向的尺寸要求则不那么严格，通常只规定其基本尺寸。2）几何形状精度轴颈的几何形状精度是指圆度、圆柱度。这些误差将影响其与配合件的接触质量。一般轴颈的几何形状精度应限制在直径公差范围之内，对几何形状精度要求较高时，要在零件图上规定形状公差。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

4、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（1）轴类零件的材料一般轴类零件常用45号钢，并根据工作条件不同采

5、用不同的热处理工艺。对于中等精度、转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金结构钢。精度较高的轴，有时还用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等材料。对于在高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMnAlA等氮化钢。（2）轴类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件。只有某些大型的、结构复杂的轴，才采用铸件。4.轴类零件的一般加工工艺路线轴类零件的主要表面是各个轴颈的外圆表面，空心轴的内孔精度一般要求不高，而精密主轴上的螺纹、花键、键槽等次要表

6、面的精度要求也比较高。因此,轴类零件的加工工艺路线主要是考虑外圆的加工顺序，并将次要表面的加工合理地穿插其中。下面是生产中常用的不同精度、不同材料轴类零件的加工工艺路线：(1)一般渗碳钢的轴类零件加工工艺路线:备料→锻造→正火→打顶尖孔→粗车→半精车、精车→渗碳(或碳氮共渗)→淬火、低温回火→粗磨→次要表面加工→精磨。(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

7、：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。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

8、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普通机床主轴常为空心轴类零件，其工艺路线较长，加工难度大，是轴类零件最有代表性的零件之一，它涉及到轴类零件加工的许多基本工艺问题。现以图19-2所示的一种车床主轴为例进行分析。１．主轴的技术条件分析主轴的支承轴颈是主轴的装配基准，它的制造精度直接影响到主轴部件的旋转精度，故对它提出很高的技术要求。主轴前端锥孔是安装顶尖等小型夹具或工具锥柄的，