【正文】 感謝養(yǎng)育我的父母，在我成長(zhǎng)的每一個(gè)腳步里，都飽含了他們對(duì)我含辛茹苦的養(yǎng)育之恩和無(wú)私的愛(ài)。在他 們 身上我學(xué)到了很多東西，真心地感謝他 們 毫不吝惜地教我。 四年的求學(xué)期間，同窗之間的諸多交流和共勉讓我受益非淺，不但開闊了視野，而且體會(huì)到了同學(xué)之間的深刻友誼。從剛開始的論文選題、研究、撰寫到定稿，都得到老師細(xì)心的指導(dǎo)。 在此次 不段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐改進(jìn)中 ，許多還只是我們的初步嘗試，必然存在不完善之處，我們將再進(jìn)一步的不斷完善和提高。 讓我不得不埋頭于一大堆有關(guān)于 機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)軸類零件方面的書籍 ，深入了 軸的加工 原理 及工藝流程 ，加以應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步地學(xué)習(xí)了 金屬工藝 ，并熟練使用 了 機(jī) 床 ， 讓我 受益匪淺。實(shí)現(xiàn)低成本多功能 的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 18 結(jié)束語(yǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是基于 軸類零件的加工工藝 的設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn) 對(duì)軸的熱處理及加工工藝的處理 能 實(shí)現(xiàn)高精度高壽命 的工藝。圓柱度 誤差通常用千分尺測(cè)出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來(lái)確定 。表面粗糙度可用粗糙度樣板進(jìn)行檢驗(yàn)；要求較高時(shí)則用光學(xué)顯微鏡或輪廓儀檢驗(yàn)。在線檢測(cè)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣。這種檢驗(yàn)方式能在不影響加工的情況下，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，主動(dòng)地控制 機(jī)床的工作過(guò)程，如改變進(jìn)給量，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒吣p，自動(dòng)退刀、停車等，使之適應(yīng)加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱為主動(dòng)檢驗(yàn)。 2）外冷卻內(nèi)排屑法 冷卻液從鉆頭外部輸入，有一定壓力的冷卻液經(jīng)刀桿與孔壁之間的通道進(jìn)入切削區(qū)，起冷卻潤(rùn)滑作用，然后經(jīng)鉆頭和刀桿內(nèi)孔帶著大量切屑排出。目前應(yīng)用的冷卻與排屑的方法有兩種： 1）內(nèi)冷卻外排屑法 加工時(shí)冷卻液從鉆頭的內(nèi)部輸入，從鉆頭外部排出。 在批量生產(chǎn)中，深孔加工常采用專門的深孔鉆床和專用刀具，以保證質(zhì)量和生產(chǎn)率。由于鉆頭有橫刃，軸向力較大，兩邊切削刃又不容易磨得對(duì)稱，因此加工時(shí)鉆頭容易偏斜。為了排屑，每加工一定長(zhǎng)度之后，須把鉆頭退出。但 對(duì)機(jī)床和刀桿的剛度要求較高，機(jī)床的結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，因此應(yīng)用不很廣泛。 3）工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)并送進(jìn) 。這種方式鉆出的孔軸心線與工件的回轉(zhuǎn)中心線能達(dá)到一致。因此，除笨重或外形復(fù)雜而不便于轉(zhuǎn)動(dòng)的大型工件外，一般不采用。這時(shí)如果刀具的回轉(zhuǎn)中心線對(duì)工件的 中心線有偏移或傾 斜。 CA6140 主軸內(nèi)孔 l/d=18，屬深孔加工。常用的研磨方法有以下幾種。 2）錐堵心軸要求兩個(gè)錐面應(yīng)同軸，否則擰緊螺 母后會(huì)使工件變形。而當(dāng)通孔直徑較大時(shí)，則不宜用倒角錐面代之，一般都采用錐堵或錐堵心軸的頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。 （ 六 ）前后 支承軸頸以及與其有較嚴(yán)格的位置精度要求的表面精加工，在單件小批生產(chǎn)時(shí)，多在普通外圓磨床上加工；而在成批大量生產(chǎn)中多采用高效的組合磨床加工。在大批量生產(chǎn)中，可采用鍛造的無(wú)縫鋼管作為毛坯，從根本上免去了深孔加工工序；若是實(shí)心毛坯，可用深孔鉆頭在深孔鉆床上進(jìn)行加工；如果孔徑較大，還可采用套料的先進(jìn)工藝。 （ 三 ）外圓表 面的加工 在單件小批生產(chǎn)時(shí)，多在普通車床上進(jìn)行；而在大批生產(chǎn)時(shí)，則廣泛采用高生產(chǎn)率的多刀半自動(dòng)車床或液壓仿形車床等設(shè)備。 在成批生產(chǎn)時(shí)，可在中心孔鉆床上加工。 為了提高零件的機(jī)械性能和消除內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序，如調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理等，一般應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前。主要表面的精加工應(yīng)安排在最后。例如，深孔加工所以安排在外圓表面粗車之后，是為了要有較精確的軸頸作為定位基準(zhǔn)面，以保證深孔加工 時(shí)壁厚均勻。反過(guò)來(lái)，前后錐孔裝上錐堵后的頂尖孔，又為此后的半精加工和精加工外圓準(zhǔn)備了定位基準(zhǔn)；而最后磨錐孔的定位基準(zhǔn)則又是上工序磨好的軸頸表面。例如 CA6140 主軸工藝過(guò)程，一開始就銑端面打中心孔。當(dāng)零件加工用的粗、精基準(zhǔn)選定后，加工順序就大致可以確定了。 經(jīng)過(guò)這一比較可知，象 CA6140 主軸這類的軸件加工順序，以第三方案為佳。另外，在加工錐孔時(shí)不可避免地會(huì)有加工誤差（錐孔的磨削條件比外圓磨削條件差人 加上錐 14 堵本身的誤差等就會(huì)造成外圓表面和內(nèi)錐面的不同軸，故此方案也不宜采用。 針對(duì) CA6140 車床主軸的加工順序來(lái)說(shuō)，可作這樣的分析比較： 第一方案：在錐孔粗加工時(shí)，由于要用已精加工過(guò)的外圓表面作精基準(zhǔn)面，會(huì)破壞外圓表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。 五、 加工順序的安排和工序的確定 具有空心和內(nèi)錐特點(diǎn)的軸類零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內(nèi)錐等主要表面的加工順序時(shí)，可有以下幾種方案。 （ 三 ）、精加工階段 1）精加工前熱處理 局部高頻淬火 2）精加工前各種加工 粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽，以及車螺紋等。 （ 一 ）、粗加工階段 1）毛坯處理 毛坯備料、鍛造和正火 2）粗加工 鋸去多余部分，銑端面、鉆中心孔和荒車外圓等 （ 二 ）、半精加工階段 １）半精加工前熱處理 對(duì)于 45 鋼一般采用調(diào)質(zhì)處理以達(dá)到 220～ 240HBS。 四、 加工階段的劃分 主軸加工過(guò)程中的各加工工序和熱處理工序均會(huì)不同程度地產(chǎn)生加工誤差和應(yīng)力，因此要?jiǎng)澐旨庸るA段。對(duì)于精度較高的主軸在局部淬火及粗磨之后還需低溫時(shí)效處理，從而使主軸的金相組織和應(yīng)力狀態(tài)保持穩(wěn)定。 凡要求局部高頻淬火的主 軸，要在前道工序中安排調(diào)質(zhì)處理（有的鋼材則用正火） , 當(dāng)毛坯余量較大時(shí) (如鍛件 )，調(diào)質(zhì)放在粗車之后、半精車之前，以便因粗車產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力得以在調(diào)質(zhì)時(shí)消除；當(dāng)毛坯余量較小時(shí)（如棒料），調(diào)質(zhì)可放在粗車（相當(dāng)于鍛件的半精車）之前進(jìn)行。有的軸件也選用滾珠軸承鋼如 GCr15 和彈簧鋼如 66Mn 等材料．這些鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后，具有極高的耐磨性和耐疲勞性能。 38CrMoAl，這是一種中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度比一般淬火溫度為低 540—550℃，變形更小，硬度也很高（ HRC＞ 65，中心硬度 HRC＞ 28）并有優(yōu)良的耐疲勞性能，故高精度半自動(dòng)外圓磨床 MBG1432 的頭架軸和砂輪軸均采用這種鋼材。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚碇?，適用于高精度機(jī)床主軸的尺寸精度穩(wěn)定性的要求。 （ 二 ）熱處理 45 鋼，在調(diào)質(zhì)處理（ 235HBS）之后，再經(jīng)局部高頻淬火，可以使局部硬度達(dá)到HRC62～ 65，再 經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕鼗鹛幚?，可以降到需要的硬度（例? CA6140 主軸規(guī)定為 HRC52）。 對(duì)于直徑差較大的階梯軸，為了節(jié)約材料和減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則往往采用鍛件。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個(gè)支承軸頸之間的同 軸度、支承軸頸與其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，則是主軸加工的關(guān)鍵。因此在加工主軸螺紋時(shí)，必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線的同軸度，一般規(guī)定不超過(guò) 。 （ 四 ）、空套齒輪軸頸的技術(shù)要求 空套齒輪的軸頸對(duì)支承軸 的徑向跳動(dòng)允差為 毫米。 （ 二 ）、錐孔的技術(shù)要求 主軸錐孔對(duì)支承軸頸的跳動(dòng)，近軸端允差 ，離軸端 300mm 處允差 12 毫米，錐面的接觸率 ＞ 70％，表面粗糙度 ，硬度要求 HRC48。支承軸頸直徑按 IT57 級(jí)精度制造。精車錐面，留余量 。 11 表 2 蝸桿軸加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 序號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 1 車削 車端 面 鉆中心孔 粗車左邊各外圓，留余量 23mm ，長(zhǎng)度上留余量 1mm 掉頭車右端面到 238mm ，鉆中心孔 粗車右邊各外圓，留余量 23mm 粗車蝸桿螺旋部分，留余量 外圓 外圓及中心孔 外圓及中心孔 外圓及中心孔 外圓及中心孔 3 車削 修研中心孔 精車 φ 22mm 到尺寸， φ 17mm 留余量 車退刀槽及卡圈槽，倒角 掉頭精車左側(cè)各外圓到 φ 26mm 、 φ 、 φ 18mm 、 φ 16mm 及 φ 14mm 。 （ 圖 3） 蝸桿軸 該軸 φ 20j6， φ 17k5 兩外圓表面為支撐軸頸；錐體部分是裝配離合器的表面；M18 1 處裝配圓螺母來(lái)固定軸承的軸向位置。 內(nèi)燃機(jī)曲軸材料的選擇主要決定于內(nèi)燃機(jī)的使用情況、功率大小、轉(zhuǎn)速高低以及軸瓦材料等。 因此，對(duì)曲軸的性能要求是保證有高的強(qiáng)度，一定的沖擊韌性和彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度，在軸頸處要求有高的硬度和耐度磨性。它在工作時(shí)受到內(nèi)燃機(jī)周期性變化著的氣體壓力、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力、扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力以及沖擊力等的作用。同時(shí)水冷有利于增加半軸表面的壓應(yīng)力，提高其疲勞強(qiáng)度。 10℃回火。調(diào)質(zhì)處理是使半軸具有高的綜合機(jī)械性能。從這一點(diǎn)出發(fā)，半軸又是一個(gè)易損件。同時(shí)應(yīng)指出，從汽車的整體性能來(lái)看，設(shè)計(jì)半軸時(shí)所采取的安全系數(shù)是比較小的。同時(shí)規(guī)定調(diào)質(zhì)后的半軸其金相組織淬透層應(yīng)呈回火索氏體或回火屈氏體，心部（從中心到花鍵底半徑四分之三范圍內(nèi)）允許有鐵素體存在。 彎曲度：桿中部≯ ㎜，盤都跳動(dòng)≯ ㎜。 熱處理技術(shù)條件： 硬 度：桿部 HRC37~44； 盤部外圓 HRC24~34。在上坡或啟動(dòng)時(shí)，扭矩很大，特別在緊急制動(dòng)或行駛在不平坦的道路上，工作條件更為繁重。 一、 汽車半軸的工作條件和性能 一般 載重汽車（載