【文章內容簡介】 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 在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最基本也最重要的項目，但學生最后完工工件的質量總是很不理想，經過分析 主要是學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，直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點 ： （ 1） 零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。 （ 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→低溫時效→半精磨→低溫 時效→精磨。 （ 3） 粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。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，同時，粗基準不可重復使用。 （ 4） 精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。 第二節(jié) 軸類零件加工的技術要求 （ 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。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，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、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設計 ） 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)加工的可能性和經濟性來確定。 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，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 （ 2）調質一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。 （ 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，還需進行低溫時效處理。 成都電子機械高等專科學校成教院畢業(yè)論文（設計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設計 ） 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。按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。 （ 2） 對于 7級精度、表面粗糙度 ～ m的一般傳動軸，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。 （ 3） 軸類零件一般采用中心孔作為定位基準，以實現(xiàn)基準統(tǒng)一的方案。在單件小批生產中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。在大批量生產中常在銑端面鉆中心孔專 用機床上進行。 （ 4） 中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準，其質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合金頂尖加壓進行。 （ 5） 對于空心軸（如機床主軸），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多次、互為基準進行加工，則在重裝錐堵或心軸時，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，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于 斷續(xù)切削而易產生振動，影響加工質量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。 （ 7） 在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調質則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產生的應力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。 （ 8） 臺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容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動軸為例 ，介紹一般臺階軸的加工工藝。 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設計 ） 2 一、 傳承軸圖樣分析 （ 1） 圖 所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，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有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調整螺母。 （ 2） 根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣 (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。這些技術要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關鍵工序是軸頸 M、 N和外圓 P、 Q的加工。 二、 確定毛坯 該傳動軸材料為 45 鋼，因其屬于一般傳動軸，故選 45 鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，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 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設計 ） 2 三、 確定主要表面的加工方法 傳動軸大都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面 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 （ 1） 合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面 (Q、 P、 N、 M)及軸肩面 (H、 G)對基準軸線 AB 均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。 （ 2） 粗基準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，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾 (有時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、精加工應分開，以保證零件的質量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車 (粗車外圓、鉆中心孔等 )，半精車 (半精車各處外圓、臺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。對于傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設計 ） 2 綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下： 下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調質→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。 七、 加工尺寸和切削用量 （ 1） 傳動軸磨削余量可取 ，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容。 （ 2） 車削用量的選擇，單件 、小批量生產時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。 八、 擬定工藝過程 定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質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面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠ 52mm、￠ 44mm 及 M24mm 外圓時，應車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已 精加工的外圓表面。 在 擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。 綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見