【正文】 .. 11 軸類零件的設計與加工工藝 III 階梯軸的工藝分析 ............................................. 11 階 梯軸的加工工藝分析 ......................................... 11 階梯軸的數(shù)控編程 ................................................. 12 8 軸類工件的檢驗與質量分析 ............................................ 13 軸類工件的檢驗 ................................................... 13 加工中的檢驗 ................................................. 13 加工后的檢驗 ................................................. 13 軸類工件的質量分析 ............................................... 13 結 論 ................................................................. 16 致 謝 ................................................................. 17 參考文獻 .............................................................. 18 軸類零件的設計與加工工藝 1 前 言 機械是現(xiàn)代社會進行生產的主要要素之一，機械制 造工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)化國家的基礎工業(yè)，是我國社會主義現(xiàn)代化的重要領域之一。 本論文在編寫中力求反映新技術，結合生產實際，突出應用性。 本論文共分 八 章內容。 本論文的編寫借鑒了大量的相關資料和書籍，在指導老師以及同學們的大力幫助下得以順利完成，再次感謝指導老師的辛勤付出 由于編寫水平有限，時間倉促，設計中難免存在錯誤、疏漏和不妥之處，敬請批評指正。軸是各種機器中最常見的零件之一， 它的主要的功用是支承傳動零件、傳動扭矩、承受載荷，以及保證裝在軸上的零件等有一定的回轉精度。 軸類工件一般由圓柱表面、階臺、端面、退刀槽、倒角和圓弧等部分組 成。 圓柱表面一般用于支承傳動工件（齒輪、帶輪等）和傳遞扭矩。 退刀槽的作用是使磨削外圓或車螺紋時退刀方便，并可使工件在裝配時有一個正確的軸向位置。 圓弧槽的作用是提高軸的強度，使軸在受交變應力作用時不致因應力集中而斷裂，此外使軸在淬火過程中不容易產生裂紋。 工作時 既 承受彎矩又承受轉矩的軸稱為轉軸。只承受扭矩而不受彎矩的軸稱為傳動軸。 1） ρ4； 2） 4ρ10； 3） 10ρ20； 4） 20ρ40。 根據(jù)軸 中心線形狀的不同，可分為曲軸、 直軸 和撓性剛性軸三 大類。 直軸根據(jù) 外形的不同，可分為光軸、階梯軸和空心軸三類。 軸類工件按其用途不同，可分為： （ 1）光滑軸 （ 2）階梯軸 （ 3）空心軸 （ 4）異形軸，包括曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸等。 圖 1 軸的種類 (a) 光軸 (b) 空心軸 (c) 半軸 (d) 階梯軸 (e) 花鍵軸 (f) 十字軸 (g) 偏心軸 (h) 曲軸 (i) 凸輪軸 軸的結構設計 軸通常由軸頭、 軸頸、軸肩、軸環(huán)、軸端及不裝任何零件的軸斷等部分組成。根據(jù) 軸頸所受載荷 軸類零件的設計與加工工藝 4 的方向，軸頸又可分為承受徑向力的徑向軸頸（簡稱軸頸）和承受軸向力的止推軸頸。軸頭與軸頸間的軸斷稱為周身 （圖見附錄 1） 。 可見影響軸的結構與尺寸的因素很多，設計軸時要全面綜合地考慮各種因素。一般在進行結構設計時的已知條件有：機器的裝配件圖，軸的轉速，傳遞的功率，軸上零件的主要參數(shù)和尺寸等。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高， 其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定 。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。 軸的長徑比小于 5 的稱為短軸，大于 20 的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項： 軸類零件的尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（ IT5～ IT7）。 軸類零件的幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，軸類零件的設計與加工工藝 5 一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。 精密軸，另行規(guī)定其幾何形狀精度。 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、斷面間的平行度等。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件 (齒輪等 )的傳動精度，并產生噪聲。 軸類零件的表面粗糙度 軸類零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。 5 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 各類機電產品，大多是 種類繁多、性能各異的工程材料通過加工制成的零件構成的。 金屬材料的性能包括使用性能和工藝性能。 工藝性能是金屬材料從冶煉到成品的生產過程中，適應各種加工工藝（如冶煉、鑄造、冷熱壓力加工、焊接、切削加工、熱處理等）應具備的性能。 軸類零件的設計與加工工藝 6 軸類零件應根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。 40Cr 等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。 精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。 軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型軸或結構復雜的 軸采用鑄件。 常用圓棒料， 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。 根據(jù)生產規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。 鍛件 — 毛坯經過加熱鍛造后，可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉強度、抗彎強度及抗扭強度； 鑄件 — 大型或結構復雜的軸。一般安排在精加工之前。 ②最終熱處理：目的是提高材料的強度和硬度。 軸類零件的加工性能和使用性能除與所選用鋼材種類有關外，還與所采用的熱處理方法有關。 為了獲得較好的綜合力學性能，軸類零件常要求調質處理。如果進行局部表面淬火，一般安排在精車之前，這樣可糾正因淬火引起的局部變形。 對于氮 化鋼（如