【文章內(nèi)容簡介】 求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45～ 52HRC。 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。 軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～ 58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。 精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 第三章 軸類零件一般加工要求及方法 第一節(jié) 軸類零件加工工藝規(guī)程注意點(diǎn) 在學(xué)校機(jī)械加工實(shí)習(xí)課中，軸類零件的加工是學(xué)生練 習(xí)車削技能的最基本也最重要的項(xiàng)目，但學(xué)生最后完工工件的質(zhì)量總是很不理想，經(jīng)過分析主要是學(xué)生對軸類零件的工藝分析工藝規(guī)程制訂不夠合理。 軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點(diǎn) ： （ 1） 零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2） 滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加 工（對不需提高硬度部分）→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時(shí)效→半精磨→低溫時(shí)效→精磨。 （ 3） 粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時(shí)，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。 （ 4） 精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個(gè)定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。 第二節(jié) 軸類零件加工的技術(shù)要求 （ 1） 尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～ IT7；另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為 IT6~IT9。 （ 2） 幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 （ 3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面 對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 （ 4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。 第三節(jié) 軸類零件的熱處理 （ 1）鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 （ 2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。 （ 3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 （ 4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 第四章 軸類零件工藝路線 （ 1） 軸類零件是常見的零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸、空心軸等。它們在機(jī)器中用來支承齒輪、帶輪等傳動(dòng)零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 對于 7 級精度、表面粗糙度 ～ m 的一般傳動(dòng)軸，其工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗(yàn)。 （ 3） 軸類零件一般采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。在 單件小批生產(chǎn)中鉆中心孔工序常在普通車床上進(jìn)行。在大批量生產(chǎn)中常在銑端面鉆中心孔專用機(jī)床上進(jìn)行。 （ 4） 中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準(zhǔn)，其質(zhì)量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進(jìn)行。 （ 5） 對于空心軸（如機(jī)床主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復(fù)多次、互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，則在重裝錐堵或心軸時(shí)，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。 （ 6） 軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工， 一般安排在外圓精車之后，磨削之前進(jìn)行。因?yàn)槿绻诰囍熬豌姵鲦I槽，在精車時(shí)由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應(yīng)安排在外圓精磨之后進(jìn)行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質(zhì)量。 （ 7） 在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機(jī)械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調(diào)質(zhì)則安排在粗加工后進(jìn)行，以便消除粗加工后產(chǎn)生的應(yīng)力及獲得良好的綜合機(jī)械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。 （ 8） 臺(tái)階軸的加工工藝 較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動(dòng)軸為例，介紹一般臺(tái)階軸的加工工藝。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 一、 傳承軸圖樣分析 （ 1） 圖 所示零件是減速器中的傳動(dòng)軸。它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 （ 2） 根據(jù)工作性能與條件，該傳動(dòng)軸圖 樣 (圖 )規(guī)定了主要軸頸 M， N，外圓 P、 Q 以及軸肩 G、 H、 I 有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是軸頸 M、 N 和外圓 P、 Q的加工。 二、 確定毛坯 該傳動(dòng)軸材料為 45 鋼，因其屬于一般傳動(dòng)軸，故選 45鋼可滿足其要求。本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠ 60mm 的熱軋圓鋼作毛坯。 圖 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 三、 確定主要表面的加工方法 傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的主要表面 M、 N、 P、 Q 的公差等級 (IT6)較高，表面粗糙度 Ra 值 (Ra= um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。 四、 確定定位基準(zhǔn) （ 1） 合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面 (Q、 P、 N、 M)及軸肩面 (H、 G)對基準(zhǔn)軸線 AB均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 （ 2） 粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡 盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾 (有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架 )，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 五、 劃分階段 對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車 (粗車外圓、鉆中心孔等 )，半精車 (半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等 )，粗、精磨 (粗、精磨各處外圓 )。各階段劃分大致以熱處理為界。 六、 熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動(dòng)軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計(jì) ） 2 綜合上述分析，傳動(dòng)軸的工藝路線如下： 下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗(yàn)。 七、 加工尺寸和切削用量 （ 1） 傳動(dòng)軸磨削余量可取 ，半精車余量可選用 。加工 尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 （ 2） 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。 八、 擬定工藝過程 定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動(dòng)軸的工藝過程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠ 52mm、￠ 44mm 及 M24mm 外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀