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典型零件的加工工艺
工艺过程分析: 1、加工阶段的划分 粗、精分开,以重要的表面粗、半精、精加工为
主线,适当穿插其他表面的加工工序。 2、定位基准的选择 1)粗基准:毛坯外圆。 2)精基准:中心孔,粗车外圆和端面。 3)精基准:外圆表面,钻中心通孔。 4)精基准:外圆表面,半精加工中心通孔,大
2) 大批大量生产,使用高效率专用机床设备 如车削多采用转塔,自动,半自动多刀车床,液 压仿形车床和数控车床;铣削多采用多工位 或回转工作台专用高效率铣床及组合铣床, 龙门铣床等;钻削多采用多刀,组合刀具的专 用高效率组合钻床等。
1) 单件小批生产机械加工工序相对集中.如 外圆的车削,阶梯轴上各外圆,台阶面都可集 中在一道工序内完成,件数很少时阶梯轴上 各外圆,台阶面的粗精加工也都高度集中在 一道工序内完成。
这样既可避免基准不重合误差,也能保证各 表面之间的位置精度。 由于滚筒轴是一空心轴,半精车时可采用两端中 心孔作为定位精基准,轴心线上孔加工以后,应再 加工出两端的60º内锥面作为后续加工的定位精 基准。
1、主要表面,两支承轴颈,尺寸精度 IT6,Ra0.8µm,应选:车—磨,的加工方法。
之间的时间间隔,使残余应力有足够的时间重 新分布以稳定加工尺寸,保证加工精度。
在主要表面的半精车到精车之间穿 插:Φ34mm深孔,两端台阶孔,60º定位内锥 面的加工。
Φ34mm深孔的加工,按排在调质与半精车以 后,为深孔的加工提供了可靠的定位基准,并 避免了热处理引起变形的影响,可使得壁厚均 匀,保证了在加工60º定位内锥面的精度,同时 提高了作为定位精基准面的60º定位内锥面 的定位精度。
为了获得具有一定强度,硬度和耐磨性及其 它特殊要求的零件,通常要按排热处理及表面 处理。一般常采用的热处理方法有:正火,调 质,高频淬火等。为表面的美观和防腐,还按 排有电镀,发蓝等表面处理方法。
为保证与轴承有良好的配合及满足装配要 求,规定支承轴颈的尺寸精度为IT6,两支承 轴颈与定位台阶面对公共轴线mm;并能综合控制形,位误差,表面 粗糙度Ra1.6~0.8µm。
为使滚筒转动时,不产生较大的跳动,规定锥 面对公共轴线mm;为保证锥 面配合的可靠性,规定锥面与锥孔配合接触 面积不小于75%,
通过本章学习,使学生掌握轴类加 工、熟悉套筒加工、了解箱体加工的具体 原则和工艺要求;齿轮加工的一些具体方 法。
主要轴颈(指配合,支承轴颈)的尺寸精度, 一般为IT9-IT6,机床主轴支承轴颈的尺寸 精度为IT5,甚至更高。
对同一轴零件,生产条件不同,工艺过程不 同;不同结构的轴零件,生产条件相同,工艺 过程也有所不同,但拟定工艺过程的方法 是相同的。
1)单件小批生产,使用通用机床设备,如车 削多采用普通车床;铣削多采用普通铣床; 钻削多采用普通钻床等。
毛坯锻造后正火,为提高材料的综合机械 性能粗加工后应按排调质处理,硬度 HB240-280。
二、选择毛坯 滚筒轴为阶梯轴,台阶之间相差不大,但使用 条件对工件材料有强度方面的要求,应选择 锻件,零件的生产纲领为中批生产,最后确定 为模锻毛坯. 三、拟定工艺过程 (一) 定位基准的选择 1、精基准的选择 根据定位精基准的选择原则:基准重合与基 准统一原则,应选择轴的公共回转轴线作为 统一的定位精基准。
在轴类零件加工中,为保证各主要表面的相 互位置精度,选择定位基准时,应尽可能使其与 装配基准重合并使各工序的基准统一,且考虑在 一次安装中尽可能加工多的面。
2、锥面:粗车-半精车-精车-磨削。 3、花键:铣两侧面-铣底径-铣空刀槽-磨底 径。 4、 Φ30深孔:在车床上用加长钻削;
作为定位精基准的表面应首先按排加工;由 于滚筒轴毛坯为模锻,毛坯精度较低,加工余量 也较大。
1、了解各项技术条件,提出必要的改进意 见 1)零件的功用,及使用条件分析
滚筒轴支承在两个轴承上,右端通过圆锥面 和传动键同滚筒相连,中部经花键与齿轮相 连;动力经齿轮传递到滚筒轴和传动键以实 现滚筒的转动;为减少灰尘危害,设有内喷 雾装置,相应滚筒零件轴做成空心的,以便钢 管通过。为防止泄漏,还设有密封装置。由 于工作负荷较大,滚筒轴将承受较大的扭,弯 载荷,工作条件十分恶劣。
由于滚筒轴为中小批生产,宜采用工序集中 的原则划分工序。如外圆的车削,粗车,半精 车,精车各外圆表面,台阶面,都是集中在一道 工序内完成的。
六、选择机床及工艺装备,确定加工余量,工 序尺寸及公差,估算工时定额后即完成了滚 筒轴的工艺设计。
工作条件和性能要求: 1)承受交变的弯曲应力和扭转应力,有时还受到冲击载
荷作用; 2)主轴大端内锥孔,经常与卡盘、顶尖有相对摩擦; 3)花键部分经常有磕碰或相对滑动。
加工前应先划线,打洋冲眼,再按划线,打洋冲 眼的位置钻中心孔,作为粗车各外圆的定位精 基 在后准续。的半精车时,再平两端面,重钻中心孔; 以消除调质变形的影响,提高定位精度。
由于滚筒轴的具体结构,需在轴心线mm通孔,原有的两端面定位中心孔被切 除,因此,需在两端面孔口车出两60º锥面作为 后面加工的定位精基准。
齿轮孔与轴外花键的配合,为减小齿轮转 动时的跳动,规定花键内径对公共轴线mm,为保证密封效果,还规定 Φ50H7对公共轴线mm. 对花键用综合环规检验,以保证装配精度。
花键的加工,由于花键轴上,安装动力输入齿 轮,二者之间有较高的位置精度,把花键的加工 放在两支承轴颈精加工的后边,以精加工过的 两支承轴颈作为定位精基准, 能保证相关的加 工精度。
为进一步保证花键的加工精度,铣花键后再 按排磨削, 中间穿插锥面上平键槽的加工,最 后按排固定平键的3-M12螺孔的加工。
零件是由多个不同类型的表面组成的,在按排 这些表面的加工先后顺序时,必须把主要表面 和次要表面的加工分开,先按排主要表面的加 工,
对滚筒轴,中等精度,批量不大,可划分为粗加 工阶段:包括,中心孔,各外圆的粗车;半精加工 阶段:包括各外圆的半精车,深孔的加工,孔两 端台阶孔,60º定位锥面的加工;精加工阶段: 包括各外圆的精车,支承轴颈的磨削,锥面的 磨削。
3、工序顺序的安排 1)先定位基面 2)其他表面和次要表面 3)深孔加工 4、加工方法的选择 1)各外圆表面的加工 2)大端锥孔的精加工 3)中心通孔的加工
对高速回转的轴零件应有静、动平衡的要 求;对有安全要求的轴件,应按排探伤检查。
常用材料为45#钢,中等精度,速度较高的 轴件如专用机床主轴则采用40Cr,强度高, 尺寸大的轴采用 30CrMnSi,35CrMnTi,40CrMnTi等合 金调质钢。高速重载工作条件下的轴零件, 则采用20钢、20Cr、20CrMnTi等低碳 或低碳合金钢经渗碳后淬火,以获得具有 较高的抗弯曲疲劳强度和较高的表面硬度、 冲击韧性和心部硬度。
2) 大批大量生产,则采用工序分散,以便组 成流水作业,提高加工的生产率。 3、定位中心孔的加工方法不同
粗加工前,先打顶尖孔,以后的工序都以顶 尖孔定位。此外对细长轴还应有辅助支撑。
下料—锻造—正火—车端面、钻中心孔—粗车各表 面—调质—精车各表面—铣花键、键槽等—热处理 (淬火)—修研中心孔—粗磨外圆—精磨外圆—检验。