一朋凰、階梯軸加工工藝過程分析
圖6—34為減速箱傳動軸工作圖樣。表6—13為該軸加工工藝過程柴伪。生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn)。材料為45熱軋圓鋼沙峻。零件需調(diào)質(zhì)睦授。
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(一)結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析
該軸為沒有中心通孔的多階梯軸。根據(jù)該零件工作圖摔寨,其軸頸M去枷、N,外圓P,Q及軸肩G祷肯、H沉填、I有較高的尺寸精度和形狀位置精度,并有較小的表面粗糙度值佑笋,該軸有調(diào)質(zhì)熱處理要求翼闹。
(二)加工工藝過程分析
1.確定主要表面加工方法和加工方案。
傳動軸大多是回轉(zhuǎn)表面蒋纬,主要是采用車削和外圓磨削猎荠。由于該軸主要表面M,N,P,Q的公差等級較高(IT6),表面粗糙度值較惺癖浮(Ra0.8μm)关摇,最終加工應采用磨削。其加工方案可參考表3-14晾晕。
2.劃分加工階段
該軸加工劃分為三個加工階段何屏,即粗車(粗車外圓、鉆中心孔)窃等,半精車(半精車各處外圓甫危、臺肩和修研中心孔等),粗精磨各處外圓淀准。各加工階段大致以熱處理為界售荆。
3.選擇定位基準
軸類零件的定位基面鼎派,最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面俭柒、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目径候,而這些表面的設(shè)計基準一般都是軸的中心線,采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則帅维。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面速袁,能最大限度地加工出多個外圓和端面,這也符合基準統(tǒng)一原則癌炒。
但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面:
(1)粗加工外圓時泞当,為提高工件剛度迹蛤,則采用軸外圓表面為定位基面民珍,或以外圓和中心孔同作定位基面,即一夾一頂盗飒。
(2)當軸為通孔零件時嚷量,在加工過程中,作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失逆趣。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面蝶溶,工藝上常采用三種方法。 ①當中心通孔直徑較小時宣渗,可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60o內(nèi)錐面來代替中心孔抖所;
② 當軸有圓柱孔時,可采用圖6—35a所示的錐堵痕囱,取1∶500錐度田轧;當軸孔錐度較小時,取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同鞍恢;
③ 當軸通孔的錐度較大時傻粘,可采用帶錐堵的心軸,簡稱錐堵心軸溶隅,如圖6—35b所示迹遏。
使用錐堵或錐堵心軸時應注意,一般中途不得更換或拆卸龄冀,直到精加工完各處加工面懒俊,不再使 用中心孔時方能拆卸。
4.熱處理工序的安排
該軸需進行調(diào)質(zhì)處理圆如。它應放在粗加工后钮瘪,半精加工前進行。如采用鍛件毛坯烟焊,必須首先安排退火或正火處理换募。該軸毛坯為熱軋鋼潘羡,可不必進行正火處理。
5.加工順序安排
除了應遵循加工順序安排的一般原則洲稽,如先粗后精坎隶、先主后次等,還應注意:
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(1)外圓表面加工順序應為蚂朽,先加工大直徑外圓 刮吧,然后再加工小直徑外圓,以免一開始就降低了工件的剛度掖蛤。
(2)軸上的花鍵杀捻、鍵槽等表面的加工應在外圓精車或粗磨之后,精磨外圓之前蚓庭。
軸上矩形花鍵的加工致讥,通常采用銑削和磨削加工,產(chǎn)量大時常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工器赞。以外徑定心的花鍵軸垢袱,通常只磨削外徑,而內(nèi)徑銑出后不必進行磨削港柜,但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時请契,也要對側(cè)面進行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵夏醉,其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進行磨削加工爽锥。
(3)軸上的螺紋一般有較高的精度,如安排在局部淬火之前進行加工畔柔,則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度匙杏。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進行。
二络灾、帶輪軸加工工藝過程分析
圖 6 — 36 為帶輪軸工作圖樣簇精。帶輪軸中的主要技術(shù)條件有兩項:一為滲碳層深度,應控制在 1.2— 1.5 mm 范圍內(nèi)蜕芭;二為外圓¢ 22 f 7 需經(jīng)滲碳淬火载秀,其硬度為 HRC58 ~ 63 ∪榈模可以看出只有¢ 22 f 7 處需滲碳處理泥贷,其余部分均不可滲碳。零件上不需滲碳的部分硼环,可用加大余量待滲碳后車去滲碳層或在不需滲碳處涂防滲材料洼眶。加工余量應單面略大于滲碳深度,故右端直徑取¢ 25 mm 狰宗,單面去碳余量為 2.5 mm 白庙,總長兩端也應放去滲碳余量各 3 mm 消院。在磨外圓前由于已經(jīng)過淬火工序,兩端中心孔在淬火時易產(chǎn)生氧化皮及變形搬设,故增加一道研磨中心孔的工序穴店。
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表 6 — 14 為帶輪軸的加工工藝過程。
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三拿穴、細長軸加工工藝特點
(一)細長軸車削的工藝特點
1 .細長軸剛性很差泣洞,車削時裝夾不當,很容易因切削力及重力的作用而發(fā)生彎曲變形默色,產(chǎn)生振動球凰,從而影響加工精度和表面粗糙度。
2 .細長軸的熱擴散性能差腿宰,在切削熱作用下呕诉,會產(chǎn)生相當大的線膨脹。如果軸的兩端為固定支承酗失,則工件會因伸長而頂彎义钉。
3 .由于軸較長昧绣,一次走刀時間長规肴,刀具磨損大,從而影響零件的幾何形狀精度夜畴。
4 .車細長軸時由于使用跟刀架塞姻,若支承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當,會影響加工精度的惕。若壓力過小或不接觸尺澜,就不起作用,不能提高零件的剛度补屎;若壓力過大厅肩,零件被壓向車刀,切削深度增加臣搏,車出的直徑就小禽制,當跟刀架繼續(xù)移動后,支承塊支承在小直徑外圓處,支承塊與工件脫離,切削力使工件向外讓開菜谣,切削深度減小善簸,車出的直徑變大,以后跟刀架又跟到大直徑圓上椰苟,又把工件壓向車刀,使車出的直徑變小句惯,這樣連續(xù)有規(guī)律的變化玲销,就會把細長的工件車成“竹節(jié)”形输拇,如圖 6 — 37 所示。
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(二)細長軸的先進車削法 —— 反向走刀車削法
圖 6––38 為反向走刀車削法示意圖贤斜,這種方法的特點是:
1 .細長軸左端纏有一圈鋼絲淳附,利用三爪自定心卡盤夾緊,減小接觸面積蠢古,使工件在卡盤內(nèi)能自由地調(diào)節(jié)其位置奴曙,避免夾緊時形成彎曲力矩,在切削過程中發(fā)生的變形也不會因卡盤夾死而產(chǎn)生內(nèi)應力草讶。
2 .尾座頂尖改成彈性頂尖洽糟,當工件因切削熱發(fā)生線膨脹伸長時,頂尖能自動后退堕战,可避免熱膨脹引起的彎曲變形坤溃。
3 .采用三個支承塊跟刀架,以提高工件剛性和軸線的穩(wěn)定性嘱丢,避免“竹節(jié)”形薪介。
4 .改變走刀方向,使床鞍由主軸箱向尾座移動腔益,使工件受拉草教,不易產(chǎn)生彈性彎曲變形。
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