求轴类整机的加工工艺 (所有轴体参数)

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• 求轴类整机的加工工艺
• 加工45号钢什么样的材质最适合？

求轴类整机的加工工艺

轴类整机是机器中经常遇到的典型整机之一。

它在机械中关键用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。

按结构方式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、公允轴、各种丝杠等。

图 轴的种类a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）公允轴h)曲轴 i) 凸轮轴1 轴类整机的功用、结构特点轴类整机是机器中经常遇到的典型整机之一。

它在机械中关键用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。

按结构方式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、公允轴、各种丝杠等。

它关键用来支承传动零部件，传递扭矩和接受载荷。

轴类整机是旋转体整机，其长度大于直径，普通由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。

依据结构状态的不同，轴类整机可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为修长轴，大少数轴介于两者之间。

1.1轴类整机的毛坯和资料1.1.1轴类整机的毛坯轴类毛坯 罕用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴驳回铸件。

毛坯经过加热锻造后，可使金属外部纤维组织沿外表平均散布，取得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。

依据消费规模的不同，毛坯的锻造方式有自在锻和模锻两种。

中小批消费多驳回自在锻，少量少量消费时驳回模锻。

1.1.2轴类整机的资料 轴类整机资料 罕用45钢，精度较高的轴可选择40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选择球墨铸铁；对高速、重载的轴，选择20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。

45钢是轴类整机的罕用资料，它多少钱廉价经过调质（或正火）后，可获取较好的切削性能，而且能取得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后外表硬度可达45～52HRC。

40Cr等合金结构钢实用于中等精度而转速较高的轴类整机，这类钢经调质和淬火后，具备较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和外表高频淬火后，外表硬度可达50～58HRC，并具备较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制作较高精度的轴。

精细机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选择38CrMoAIA氮化钢。

这种钢经调质和外表氮化后，不只能取得很高的外表硬度，而且能坚持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。

与渗碳淬火钢比拟，它有热处置变形很小，硬度更高的个性。

2 轴类整机普通加工要求及方法2.1 轴类整机加工工艺规程留意点在学校机械加工实习课中，轴类整机的加工是在校生练习车削技艺的最基本也最关键的名目，但在校生最后完工工件的品质总是很不现实，经过剖析关键是在校生对轴类整机的工艺剖析工艺规程制定不够正当。

轴类整机中工艺规程的制定，间接相关到工件品质、休息消费率和经济效益。

一整机可以有几种不同的加工方法，但只要某一种较正当，在制定机械加工工艺规程中，须留意以下几点。

1.整机图工艺剖析中，需了解整机结构特点、精度、材质、热处置等技术要求，且要钻研产品装配图，部件装配图及验收规范。

2.渗碳件加工工艺路途普通为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→高温时效→半精磨→高温时效→精磨。

3.粗基准选择：有非加工外表，应选非加工外表作为粗基准。

对一切外表都需加工的铸件轴，依据加工余量最小外表找正。

且选择平坦润滑外表，让开浇口处。

选结实牢靠外表为粗基准，同时，粗基准无法重复经常使用。

4.精基准选择：要合乎基准重合准则，尽或者选设计基准或装配基准作为定位基准。

合乎基准一致准则。

尽或者在少数工序中用同一个定位基准。

尽或者使定位基准与测量基准重合。

选择精度高、装置稳固牢靠外表为精基准。

工艺规程制定得能否正当，间接影响工件的品质、休息消费率和经济效益。

一个整机可以用几种不同的加工方法制作，但在必定的条件下，只要某一种方法是较正当的。

因此，在制定工艺规程时，必定从实践登程，依据设施条件、消费类型等详细状况，尽量驳回先进加工方法，制定出正当的工艺规程。

2.2 轴类整机加工的技术要求1 尺寸精度轴类整机的关键外表常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，理论为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，理论为IT6~IT9。

2 几何状态精度关键指轴颈外表、外圆锥面、锥孔等关键外表的圆度、圆柱度。

其误差普通应限度在尺寸公差范畴内，关于精细轴，需在整机图上另行规则其几何状态精度。

3 相互位置精度包含内、外表面，关键轴面的同轴度、圆的径向跳动、关键端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

4 外表毛糙度轴的加工外表都有毛糙度的要求，普通依据加工的或者性和经济性来确定。

2.3 轴类整机的热处置1锻造毛坯在加工前，均需布置正火或退火处置，使钢材外部晶粒细化，消弭锻造应力，降落资料硬度，改善切削加工性能。

2调质普通布置在粗车之后、半精车之前，以取得良好的物理力学性能。

3外表淬火普通布置在精加工之前，这样可以纠正因淬火惹起的部分变形。

4精度要求高的轴，在部分淬火或粗磨之后，还需启动高温时效处置。

2.4 典型轴类整机加工工艺改良的方法关于7级精度、外表毛糙度Ra0.8～0.4μm的普通传动轴，其工艺路途是：正火－车端面钻核心孔－粗车各外表－精车各外表－铣花键、键槽－热处置－修研核心孔－粗磨外圆－精磨外圆－测验。

因为修长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工品质影响很大。

为此，消费中常驳回下列措施予以处置。

2.4.1 改良工件的装夹方法粗加工时，因为切削余量大，工件受的切削力也大，普通驳回卡顶法，尾座顶尖驳回弹性顶尖，可以使工件在轴向自在伸长。

然而，因为顶尖弹性的限度，轴向伸长量也遭到限度，因此顶紧力不是很大。

在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的风险。

驳回卡拉法可防止这种现象的发生。

精车时，驳回双顶尖法（此时尾座应驳回弹性顶尖）无利于提高精度，其关键是提高核心孔精度。

2.4.2驳回跟刀架跟刀架是车削修长轴极端关键的附件。

驳回跟刀架能对消加工时径向切削分力的影响，从而缩小切削振动和工件变形，但必定留意细心调整，使跟刀架的核心与机床顶尖核心坚持分歧。

2.4.3驳回反向进给车削修长轴时，常使车刀向尾座方向作进给静止（此时应装置卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因此有使工件发生轴向伸长的趋向，而卡拉工具大大缩小了因为工件伸长形成的笔挺变形。

2.4.4驳回车削修长轴的车刀车削修长轴的车刀普通前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和笔挺变形。

粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。

精车用刀常有必定的负刃倾角，使切屑流向待加工面。

3 典型轴类整机的加工工艺轴类整机是经常出现的典型整机之一。

按轴类整机结构方式不同，普通可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。

它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动整机，以传递转矩或静止。

台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类整机加工的大部分外容与基本法令。

上方就以减速箱中的传动轴为例，引见普通台阶轴的加工工艺。

3.1整机图样剖析3.1 传动轴3.1所示整机是减速器中的传动轴。

它属于台阶轴类整机，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。

轴肩普通用来确定装置在轴上整机的轴向位置，各环槽的作用是使整机装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀繁难；键槽用于装置键，以传递转矩；螺纹用于装置各种锁紧螺母和调整螺母。

依据上班性能与条件，该传动轴图样(图3.1)规则了关键轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的外表毛糙度值，并有热处置要求。

这些技术要求必定在加工中给予保障。

因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。

3.2确定毛坯该传动轴资料为45钢，因其属于普通传动轴，故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

3.3确定关键外表的加工方法传动轴大都是回转外表，关键驳回车削与外圆磨削成形。

因为该传动轴的关键外表M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，外表毛糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。

外圆外表的加工打算可为：粗车→半精车→磨削。

3.4确定定位基准正当地选择定位基准，关于保障整机的尺寸和位置精度有着选择性的作用。

因为该传动轴的几个关键配合外表(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端核心孔为基准，驳回双顶尖装夹方法，以保障整机的技术要求。

粗基准驳回热轧圆钢的毛坯外圆。

核心孔加工驳回三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻核心孔。

但必定留意，普通不能用毛坯外圆装夹两次钻两端核心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻核心孔，车出一端外圆；而后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭核心架)，车另一端面，钻核心孔。

如此加工核心孔，能力保障两核心孔同轴。

3.5划分阶段对精度要求较高的整机，其粗、精加工应离开，以保障整机的品质。

该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻核心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研核心孔及无所谓外表等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。

各阶段划分大抵以热处置为界。

3.6热处置工序布置轴的热处置要依据其资料和经常使用要求确定。

关于传动轴，正火、调质和外表淬火用得较多。

该轴要求调质处置，并布置在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。

综合上述剖析，传动轴的工艺路途如下：下料→车两端面，钻核心孔→粗车各外圆→调质→修研核心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研核心孔→磨削→测验。

3.7加工尺寸和切削用量传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选择1.5mm。

加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

车削用量的选择，单件、小批量消费时，可依据加工状况由工人确定；普通可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》当选取。

3.8拟定工艺环节定位精基准面核心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需布置一次性修研核心孔的工序。

调质之后修研核心孔为消弭核心孔的热处置变形和氧化皮，磨削之前修研核心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的外表毛糙度值。

拟定传动轴的工艺环节时，在思考关键外表加工的同时，还要思考无所谓外表的加工。

在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规则的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工进去，这样可保障铣键槽时有较准确的定位基准，又可防止在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆外表。

在拟定工艺环节时，招思考测验工序的布置、审核名目及测验方法确实定

加工45号钢什么样的材质最适合？

切削速度快慢间接影响切削效率。

若切削速度太快，只管可以缩短切削期间，但无法防止刀具发生高热现象，影响刀具的寿命。

若切削速渡过小，则切削期间会延长，效率低，刀具无法施展其配置；选择切削速度的起因很多。

假设含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度无余。

为使调质件获取好的综合性能，普通含碳量管理在0.30~0.50%。

裁减资料：

调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件获取以细针状淬火马氏体为主的显微组织。

经过高温回火，获取以平均回火索氏体为主的显微组织。

偏高的淬火温度可以使工件加热速度放慢，外表氧化缩小，且能提高工效。

为使工件的奥氏体平均化，就须要足够的保温期间。

假设实践装炉量大，就需适当延伸保温期间。

不然，或者会发生因加热不平均形成硬度无余的现象。

但保温期间过长，也会也发生晶粒细小，氧化脱碳重大的弊端，影响淬火品质。

咱们以为，如装炉量大于工艺文件的规则，加热保温期间需延伸1/5。