第十一章 章典型零件的加工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,重庆三峡职业学院,第十一章 典型零件的加工,第一节轴类零件的加工,一.,概述,1.,轴类零件的功用与结构特点,功用支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的回转精度,结构回转体零件，长度大于直径,光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等）,刚性轴,（,L/d12）,挠性轴（,L/d12）,圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、,螺纹、键槽、花键、其他表面,2.轴,类零件的技术要求按功用和工作条件,直径精度,IT69,级，可达,IT5,级,。,几何形状精度（圆度、圆柱度等）公差,的1/2，1/4,相互位置精度（同轴度）,0.010.03,mm，0.0010.005mm,表面粗糙度,Ra0.20.8m，Ra0.83.2m,热处理（,表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，过渡圆角,3.,轴类零件的材料及毛坯,一般轴类45钢，正火、调质、淬火,中等精度和转速较高40,Cr,等合金结构钢，调质和表面淬火,高精度轴轴承钢,GCr15、,弹簧钢65,Mn,，,调质和表面淬火,高转速和重载荷20,CrMnTi,、20Cr，38CrMoAl，,渗碳淬火或氮化,结构复杂（曲轴）,HT400、QT600、QT450、QT400,一般轴,棒料,重要轴锻件,大型、结构复杂轴铸件,单件小批生产自由锻；成批大量生产模锻,二.,轴类零件的外圆表面加工,1.,外圆表面的车削加工,（1）,车削外圆各个加工阶段粗车、半精车、精车、精细车,（2）细,长轴外圆表面的车削长径比,（,L/D20）,1）,车削特点,刚性差，易弯曲变形和振动,热膨胀，弯曲变形,刀具磨损大,2）,先进方法,一夹一顶，用,4,钢丝，避免弯曲力矩,弹性顶尖，避免受热弯曲变形,跟刀架，提高刚度，仔细调整则,大主偏角车刀，,r,=7593,反向进给切削，减少弯曲变形,2.外,圆表面的磨削加工,粗磨,IT89,级，,Ra0.81.6m,精磨,IT67,级，,Ra0.20.8m,细磨（精密磨削）,IT56,级，,Ra0.10.2m,镜面磨,Ra0.01m,（1）中心磨削 外圆磨床两顶尖定位,（2）,无心磨削,无心磨床自定位,精度,IT67,级,，,R,a 0.20.8m，,位置精度不高，不能加工圆周不连续工件,生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。,（3）砂,带磨削,砂带磨粒磨削、抛光,R,a 0.20.8m，,最高,R,a 0.02m，,表面不烧伤。,弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。,设备简单，成本低，安全，生产率高,（1）中心磨削 外圆磨床两顶尖定位,（2）,无心磨削,无心磨床自定位,精度,IT67,级,，,R,a 0.20.8m，,位置精度不高，不能加工圆周不连续工件,生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。,（3）砂,带磨削,砂带磨粒磨削、抛光,R,a 0.20.8m，,最高,R,a 0.02m，,表面不烧伤。,弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。,设备简单，成本低，安全，生产率高,3.外圆表面的精密加工,（1）高精度磨削小于,R,a 0.1m,精密磨削,R,a 0.10.05m,超精密磨削,R,a 0.050.025m,镜面磨削,R,a 0.01m,实质磨粒微刃等高性参加磨削的磨粒多，微细切屑,半钝化磨粒摩擦抛光,钝化期挤压抛光,2）超精加工,油石加压力振动纵向进给，工件低速回转不重复轨迹,强烈切削阶段压强大，油膜被破坏，切削作用强烈,正常切削阶段压强降低,切削作用减弱,微弱切削阶段压强更低，摩擦抛光作用,自动停止切削阶段压强很小,形成油膜，切削作用停止,磨粒摩擦抛光，交叉网纹,Ra 0.01,0.1,m,，,速度低,压力小,发热少,表面不烧伤，,不能纠正形状和位置误差,（,3）研,磨,研具,与加工面相对运动，磨粒、,研磨剂,研去材料,机械切削作用磨粒受压刮擦和挤压切除微细材料,物理作用磨粒局部压力大高温、挤压作用,化学作用研磨剂表面氧化变软，加速研磨,运动较复杂轨迹不重复，,R,a 0.010.2m,提高尺寸形状精度,不提高位置精度设备简便,生产率低，手研劳动强度大,（4）滚,压,滚轮或滚珠加压弹性和塑性变形,降低表面粗糙度值（,R,a 0.050.4m），,不提高形状和位置精度,金属晶粒变细，纤维状残余压应力抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性高,设备简单，生产率高，工艺范围广。适用于塑性材料,三,轴类零件加工工艺分析,1.车床主轴的加工工艺,主要技术要求有：,支承轴颈,A,、,B,：,圆度、,圆跳动0.005，接触率70%，,IT5,级，,Ra0.4,莫氏锥孔：圆跳动，近0.005，远0.01，接触率70%，,Ra0.4，,淬硬,短锥,C,和端面,D：,圆跳动0.008，,Ra0.8，,淬硬,配合轴颈：尺寸,IT56,级，圆跳动0.015,其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中,心线的同轴度等,材料45钢，毛坯为模锻件，大批量生产,主轴加工工艺过程略,（1）,定位基准的选择,最常用两中心孔设计基准基准重合,一次安装中能多加工基准统一,（锥堵或锥堵心轴）尽量减少更换次数,支承轴颈定位基准重合磨锥孔保证相互位置精度,中心孔和支承轴颈互为基准、反复加工的原则,工艺过程实质定位基准的准备和转换的过程,（2）加工,阶段的划分,以主要表面（特别是支承轴颈）的加工为主，分：,粗加工阶段调质前的工序,半精加工阶段调质后到表面淬火间的工序,精加工阶段表面淬火后的工序，其它次要表面适当穿插其中,（3）合理安排热处理工序,毛坯锻造正火消除应力，改善切削性能,粗加工调质提高力学性能，为表面淬火准备,半精加工表面淬火提高耐磨性,（4）加,工顺序的安排,先基准后其它、先粗后精、先主后次、穿插进行的原则：,锻造正火车端面钻中心孔粗车调质半精车,精车表面淬火粗、精磨外圆表面磨锥孔,（5）次要表,面的加工安排,通孔调质、半精车后减少弯曲变形，定位准确，主轴壁厚均匀,花键、键槽精车或粗磨后免断续切削的振动，保护刀具,螺纹局部淬火后淬火变形会影响螺纹和支承轴颈的同轴度,（6）主轴锥孔的磨削,专用夹具保证加工精度,