5.1轴类零件加工（课件）- 《 机械加工技术》同步教学（清华版·2017）

单元五　典型零件加工 导　　读 模块一　轴类零件加工 模块二　套类零件加工 模块三　箱体零件加工 模块四　圆柱齿轮加工 模块一　轴类零件加工 一、 概述 1.轴类零件的功用与结构特点 5J01.tif 模块一　轴类零件加工 图5-1　轴的种类 a)光轴　b)空心轴　c)阶梯轴　d)曲轴　e)凸轮轴　f)偏心轴　g)十字轴　h)花键轴 2.轴类零件的主要技术要求 (1)加工精度 1)尺寸精度　轴类零件的尺寸精度主要是指直径和长度的精度。 2)几何形状精度　轴颈的几何形状精度是指圆度、圆柱度。 ３)相互位置精度　保证配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈(装配轴承的轴颈)的同轴度，是轴类零件相互位置精度的普遍要求，其次对于定位端面与轴心线的垂直度也有一定要求。 (2)表面粗糙度　随着机器运转速度的增快和精密等级的提高，要求轴类零件的表面粗糙度也越来越小。 模块一　轴类零件加工 3. 轴类零件的材料和毛坯 (1)轴类零件的材料　一般轴类零件常用45钢，并根据工作条件不同采用不同的热处理工艺(如正火、调质、淬火等)，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 (2)轴类零件的毛坯　轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件。 4. 轴类零件的一般加工工艺路线 (1) 一般渗碳钢的轴类零件加工工艺路线：备料→锻造→正火→钻中心孔→粗车→半精车、精车→渗碳(或碳氮共渗)→淬火、低温回火→粗磨→次要表面加工→精磨。 (2) 一般精度调质钢的轴类零件加工工艺路线:备料→锻造→正火(退火)→钻中心孔→粗车→调质→半精车、精车→表面淬火、回火→粗磨→次要表面加工→精磨。 模块一　轴类零件加工 (3) 精密氮化钢轴类零件的加工工艺路线：备料→锻造→正火(退火)→钻中心孔→粗车→调质→半精车、精车→低温时效→粗磨→氮化处理→次要表面加工→精磨→光磨。 (4) 整体淬火轴类零件的加工工艺路线：备料→锻造→正火(退火)→钻中心孔→粗车→调质→半精车、精车→次要表面加工→整体淬火→粗磨→低温时效→精磨。 二、普通机床主轴加工工艺过程及其分析 １.主轴的技术条件分析 2.主轴加工工艺过程 模块一　轴类零件加工 表5-1　主轴加工工艺过程 模块一　轴类零件加工 表5-1　主轴加工工艺过程 3.主轴加工工艺过程分析 (1)合理选择定位基准　轴类零件加工中多数工序用的定位基准是中心孔。 模块一　轴类零件加工 (2)合理安排热处理工序　在主轴加工的整个过程中，应合理地安排足够的热处理工序，以保证主轴的力学性能及加工精度要求，并改善切削加工性能。 ① 正火　主要是为了消除毛坯的锻造应力，调整硬度，改善切削加工性能。同时也均匀组织细化晶粒，为以后的热处理作组织准备。 ② 调质　调质安排在粗车以后，主要是使主轴具有高的综合力学性能。经调质(淬火+高温回火)后，其硬度应达到220～250HBS。 ③ 淬火　锥孔、外锥体及花键部分的淬火，是为了获得所要求的表面硬度。锥孔和外锥体部分可采用盐浴快速加热并水淬，经回火后，其硬度应达到45～50HRC。花键部分可采用高频淬火，以减少变形。 模块一　轴类零件加工 (3)划分加工阶段　由于主轴的加工精度要求高，在加工过程中要切除大量的余量，并且常常在加工阶段之间安排有热处理工序。 (4)合理安排工序顺序　在安排工序顺序时，首先要与定位基准的选择相适应。 三、精密轴类零件加工工艺特点 1.选材 2.主要表面加工工序分得很细 3.要十分重视中心孔(定位内锥面或大倒角等)的修研 4.安排合理、足够的热处理工序 5.精密轴的螺纹往往要求较高 6.精密轴的最终工序往往在精磨以后还要安排光整加工。 模块一　轴类零件加工 表5-2　精密主轴机械加工工艺过程 模块一　轴类零件加工 表5-2　精密主轴机械加工工艺过程 模块一　轴类零件加工 表5-2　精密主轴机械加工工艺过程 模块一　轴类零件加工 四、轴类零件加工中的几个主要工艺问题 1.锥堵和锥堵心轴的使用 (1)一般不中途更换或重新安装，以避免多次更换或安装引起的误差。 (2)用锥堵心轴时，两个锥堵的锥面要求同轴，否则螺母拧紧后会使工件变形。 (3)安装锥堵或者锥堵心轴时，不能用力过大，尤其是对壁厚较薄的空心主轴，以免引起变形。 ２.中心孔的研磨 模块一　轴类零件加工 图5-4　锥堵 模块一　轴类零件加工 图5-5　带有锥堵的拉杆心轴 ３.深孔加工 $$