求文档: 典型零件加工工艺

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  坐褥实质中,零件的构造千差万别,但其根基几何组成不过是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由简单外率皮相所组成,往往是由少少外率皮相复合而成,其加工手法较简单外率皮相加工庞大,是外率皮相加工手法的归纳操纵。下面先容轴类零件、箱体类和齿轮零件的外率加工工艺。

  轴是板滞加工中常睹的外率零件之一。它正在板滞中合键用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以转达扭矩。按构造阵势分别,轴可能分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏疼轴、各式丝杠等如图6-1,个中阶梯传动轴操纵较广,其加工工艺能较所有地反应轴类零件的加工秩序和共性。

  ⑴ 尺寸精度 轴类零件的合键皮相常为两类:一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的身分并支承轴,尺寸精度央浼较高,普通为IT 5~IT7;另一类为与百般传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,常为IT6~IT9。

  ⑵ 几何形式精度 合键指轴颈皮相、外圆锥面、锥孔等紧急皮相的圆度、圆柱度。其差错平常应限度正在尺寸公差周围内,对付紧密轴,需正在零件图上另行规则其几何形式精度。

  ⑶ 彼此身分精度 蕴涵内、皮相面、紧急轴面的同轴度、圆的径向跳动、紧急端面临轴心线的笔直度、端面间的平行度等。

  ⑷ 皮相粗拙度 轴的加工皮相都有粗拙度的央浼,平常凭据加工的也许性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm,传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。

  ⑴ 轴类零件资料 常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。

  ⑵ 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件;大型轴或构造庞大的轴采用铸件。毛坯源委加热锻制后,可使金属内部纤维构制沿皮相匀称漫衍,得回较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。

  锻制毛坯正在加工前,均需铺排正火或退火治理,使钢材内部晶粒细化,祛除锻制应力,低落资料硬度,改革切削加工功能。

  平常以紧急的外圆面动作粗基准定位,加工出核心孔,再以轴两头的核心孔为定位精基准;尽也许做到基准联合、基准重合、互为基准,并告终一次安置加工众个皮相。核心孔是工件加工联合的定位基准和考验基准,它本身质料格外紧急,其盘算做事也相对庞大,时常以支承轴颈定位,车(钻)核心锥孔;再以核心孔定位,精车外圆;以外圆定位,粗磨锥孔;以核心孔定位,精磨外圆;末了以支承轴颈外圆定位,精磨(刮研或研磨)锥孔,使锥孔的各项精度到达央浼。

  对付空心轴或短小轴等不也许用核心孔定位的处境,可用轴的外圆面定位、夹紧并转达扭矩。平常采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具,或各式高精度的自愿定心专用夹具,如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。

  加工空心轴的外圆皮相时,常用带核心孔的各式堵头或拉杆心轴来安置工件。小锥孔时常用堵头;大锥孔时常用带堵头的拉杆心轴,如图6-2。

  图6-3为CA6140车床主轴零件简图。由零件简图可知,该主轴呈阶梯状,其上有安置支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面,安置滑动齿轮的花键,安置卡盘及顶尖的外里圆锥面,联接紧固螺母的螺旋面,通过棒料的深孔等。下面折柳先容主轴各合键个其它功用及工夫央浼:

  ⑴ 支承轴颈 m;支承轴颈尺寸精度为IT5。由于主轴支承轴颈是用来安置支承轴承,是主轴部件的装置基准面,是以它的缔制精度直接影响到主轴部件的展转精度。主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm,径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;皮相粗拙度Ra为0.4

  ⑵ 端部锥孔 主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、B的跳动正在轴端面处公差为0.005mm,离轴端面300mm处公差为0.01 m;硬度央浼45~50HRC。该锥孔是用来安置顶尖或东西锥柄的,其轴心线务必与两个支承轴颈的轴心线厉刻同轴,不然会使工件(或东西)发生同轴度差错。mm;锥面接触率≥70%;皮相粗拙度Ra为0.4

  ⑶ 端部短锥和端面 头部短锥C和端面D对主轴二m。它是安置卡盘的定位面。为包管卡盘的定心精度,该圆锥面务必与支承轴颈同轴,而端面务必与主轴的展转核心笔直。 个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;皮相粗拙度Ra为0.8

  ⑷ 空套齿轮轴颈 空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。因为该轴颈是与齿轮孔相配合的皮相,对支承轴颈应有必然的同轴度央浼,不然惹起主轴传动啮合不良,当主轴转速很高时,还会影响齿轮传动稳定性并发生噪声。

  ⑸ 螺纹 主轴上螺旋面的差错是变成压紧螺母端面跳动的来源之一,是以应左右螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时,会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线发生倾斜,从而惹起主轴的径向圆跳动。

  主轴加工的合键题目是何如包管主轴支承轴颈的尺寸、形式、身分精度和皮相粗拙度,主轴前端内、外锥面的形式精度、皮相粗拙度以及它们对支承轴颈的身分精度。

  主轴支承轴颈的尺寸精度、形式精度以及皮相粗拙度央浼,可能采用紧密磨削手法包管。磨削前应抬高精基准的精度。

  包管主轴前端内、外锥面的形式精度、皮相粗拙度同样应采用紧密磨削的手法。为了包管外锥面相对支承轴颈的身分精度,以及支承轴颈之间的身分精度,普通采用组合磨削法,正在一次装夹中加工这些皮相,如图6-4所示。机床上有两个独立的砂轮架,精磨正在两个工位进步行,工位Ⅰ精磨前、后轴颈锥面,工位Ⅱ用角度成形砂轮,磨削主轴前端支承面和短锥面。

  主轴锥孔相对付支承轴颈的身分精度是靠采用支承轴颈A、B动作定位基准,而让被加工主轴装夹正在磨床做事台上加工来包管。以支承轴颈动作定位基准加工内锥面,适应基准重合规定。正在精磨前端锥孔之前,应使动作定位基准的支承轴颈A、B到达必然的精度。主轴锥孔的磨削平常采用专用夹具,如图6-5所示。夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三个别构成,两个支架固定正在底座上,动作工件定位基准面的两段轴颈放正在支架的两个V形块上,V形块镶有硬质合金,以抬高耐磨性,并削减对工件轴颈的划痕,工件的核心高应正好等于磨头砂轮轴的核心高,不然将会使锥孔母线呈双弧线,影响内锥孔的接触精度。后端的浮动卡头用锥柄装正在磨床主轴的锥孔内,工件尾端插于弹性套内,用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉,通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面,限度工件的轴向窜动。采用这种联接方法,可能包管工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴展转差错的影响,也可削减机床自己振动对加工质料的影响。

  主轴外圆皮相的加工,应当以顶尖孔动作联合的定位基准。但正在主轴的加工流程中,跟着通孔的加工,动作定位基准面的核心孔消灭,工艺上常采用带有核心孔的锥停顿到主轴两头孔中,如图6-2所示,让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的功用。

  主轴加工中,为了包管各合键皮相的彼此身分精度,拣选定位基准时,应依照基准重合、基准联合和互为基准等紧急规定,并能正在一次装夹中尽也许加工出较众的皮相。

  因为主轴外圆皮相的计划基准是主轴轴心线,凭据基准重合的规定探究应拣选主轴两头的顶尖孔动作精基准面。用顶尖孔定位,还能正在一次装夹中将很众外圆皮相及其端面加工出来,有利于包管加工面间的身分精度。是以主轴正在粗车之前应先加工顶尖孔。

  为了包管支承轴颈与主轴内锥面的同轴度央浼,宜按互为基准的规定拣选基准面。如车小端1∶20锥孔和大端莫氏6号内锥孔时, 以与前支承轴颈相邻而它们又是用统一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面(因支承轴颈系外锥面未便装夹);正在精车各外圆(蕴涵两个支承轴颈)时,以前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面;正在粗磨莫氏6号内锥孔时,又以两圆柱面为定位基准面;粗、精磨两个支承轴颈的1∶12锥面时,再次用锥堵顶尖孔定位;末了精磨莫氏6号锥孔时,直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次,都使主轴的加工精度抬高一步。

  主轴加工工艺流程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(蕴涵铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆,钻通孔,车锥面、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等);精加工阶段(蕴涵精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)。

  正在板滞加工工序中心尚需插入需要的热治理工序,这就肯定了主轴加工各合键皮相老是循着以下秩序的实行,即粗车→调质(计划热治理)→半精车→精车→淬火-回火(最终热治理)→粗磨→精磨。

  外圆皮相粗加工(以顶尖孔定位)→外圆皮相半精加工(以顶尖孔定位)→钻通孔(以半精加工过的外圆皮相定位)→锥孔粗加工(以半精加工过的外圆皮相定位,加工后配锥堵)→外圆皮相精加工(以锥堵顶尖孔定位)→锥孔精加工(以精加工外圆面定位)。

  当合键皮相加工秩序确定后,就要合理地插入非合键皮相加工工序。对主轴来说非合键皮相指的是螺孔、键槽、螺纹等。这些皮相加工平常不易显露废品,是以尽量铺排正在后面工序实行,合键皮相加工一朝出了废品,非合键皮相就不需加工了,如许可能避免奢华工时。但这些皮相也不行放正在合键皮相精加工后,以防正在加工非合键皮相流程中毁伤已精加工过的合键皮相。

  对平常需求正在淬硬皮相上加工的螺孔、键槽等,都应铺排正在淬火前加工。非淬硬皮相上螺孔、键槽等平常正在外圆精车之后,精磨之进步行加工。主轴螺纹,因它与主轴支承轴颈之间有必然的同轴度央浼,是以螺纹铺排正在以非淬火-回火为最终热治理工序之后的精加工阶段实行,如许半精加工后糟粕应力所惹起的变形和热治理后的变形,就不会影响螺纹的加工精度。

  11 车小端锥孔 车小端锥孔(配1∶20锥堵,涂色法查抄接触率≥50%) 两头支承轴颈 卧式车床

  12 车大端锥孔 车大端锥孔(配莫氏6号锥堵,涂色法查抄接触率≥30%)、外短锥及端面 两头支承轴颈 卧式车床

  90g5、短锥及莫氏6号锥孔) 高频淬火开发14 热治理 个人高频淬火(

  17 粗磨大端锥孔 粗磨大端内锥孔(重配莫氏6号锥堵,涂色法查抄接触率≥40%) 75h5外圆 内圆磨床前支承轴颈及

  23 精磨外锥面 精磨两处两处1∶12外锥面、D端面及短锥面 锥堵顶尖孔 专用组合磨床

  75h5外圆 24 精磨大端锥孔 精磨大端莫氏6号内锥孔(卸堵,涂色法查抄接触率≥70%) 前支承轴颈及 专用主轴锥孔磨床

  26 考验 按图样央浼一切考验 75h5外圆 前支承轴颈及 专用检具

  自愿衡量装备,动作辅助装备安置正在机床上。这种考验方法能正在不影响加工的处境下,凭据衡量结果,主动地左右机床的做事流程,如调度进给量,自愿抵偿刀具磨损,自愿退刀、泊车等,使之适宜加工要求的转化,防卫发生废品,故又称为主动考验。主动考验属正在线检测,即正在开发运转,坐褥不停息的处境下,凭据信号治理的根基道理,操作开发运转景遇,对坐褥流程实行预测预告及需要调理。正在线检测正在板滞缔制中的操纵越来越广。

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