軸類零件的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1柔逼、功用:
支撐傳動部件(齒輪肾寡、皮帶輪等)。)、傳動扭矩,承受載荷蝉陕,并保證安裝在主軸上的工件或刀具具有一定的旋轉(zhuǎn)精度馏颂。
2芥驳、分類:
根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)舟茶,軸部件可分為光軸谭期、階梯軸、空心軸和異形軸(包括曲軸吧凉、凸輪軸和偏心軸等)。
3踏志、軸的種類
a阀捅、光軸b、空心軸c针余、半軸d芳倒、階梯軸e、花鍵軸f标宪、十字軸g姓赂、偏心軸袋凶、h、曲軸i痢腋、凸輪軸
如果根據(jù)軸的長度和直徑的比例弦捶,可以分為剛性軸(L/d<12=和撓性軸(L/d>12)兩類。
4二场、表面特點(diǎn):外圓党砸、內(nèi)孔、圓錐缤棍、螺紋莉狠、花鍵、橫孔
主要技術(shù)要求:
1衅快、尺寸精度
軸頸是軸部件的主要表面堪俩,影響軸的旋轉(zhuǎn)精度和工作狀態(tài)。根據(jù)其使用要求般甲,軸頸的直徑精度通常為IT6~9援所、精密軸頸可達(dá)IT5。
2欣除、幾何形狀精度
軸頸的幾何形狀精度(圓度住拭、圓柱度)一般應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)。當(dāng)對幾何形狀精度要求較高時历帚,可在零件圖上另行規(guī)定允許的公差滔岳。
3、位置精度
主要是指配合軸頸與配合軸承軸頸的同軸度挽牢,通常用配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動來表示谱煤;根據(jù)使用要求,高精度軸為0.001~0.005mm禽拔,一般精度軸為0.01~0.03mm刘离。
此外,還有內(nèi)外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸線的垂直度要求睹栖。
4.表面粗糙度
根據(jù)零件表面工作部位的不同硫惕,可以有不同的表面粗糙度值。例如宜切,普通機(jī)床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16~0.63um察贵,軸頸表面粗糙度為Ra0.63um~2.5um,隨著機(jī)器運(yùn)行速度的提高和精度的提高孤咏,對軸部件表面粗糙度的要求也會越來越小旋喊。
軸鍛的材料和毛坯
合理選擇材料,規(guī)定熱處理的技術(shù)要求山刨,對提高軸部件的強(qiáng)度和使用壽命具有重要意義哲陷,對軸的加工過程影響很大鼠台。
1、軸部件的材料
45鋼通常用于軸部件墙议,根據(jù)不同的工作條件(如正火确缩、調(diào)質(zhì)、淬火等)采用不同的熱處理規(guī)范殷彰,以獲得一定的強(qiáng)度射屿、韌性和耐磨性。
40Cr等合金鋼可用于中等精度和高速軸部件哺肘。經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后殴胧,這種鋼具有較高的綜合力學(xué)部件能量。高精度軸有時采用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65mn等材料佩迟,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后具有較高的耐磨性和耐疲勞性团滥。
在高速、重載等條件下工作的軸报强,可選擇20crmnTi灸姊、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼秉溉。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后力惯,表面硬度高,抗沖擊韌性和心臟強(qiáng)度高召嘶,但熱處理變形很小父晶。
2、軸類零件的毛坯
圓棒材料和鍛件是軸類零件常用的毛坯弄跌,鑄件只用于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型軸甲喝。
軸鍛件的預(yù)加工
輪式零件在切割前應(yīng)進(jìn)行預(yù)加工。預(yù)加工包括校正铛只、切割和切割端面和鉆孔中心孔贵本。
1、校正:校正棒材毛坯在制造尸校、運(yùn)輸和儲存過程中產(chǎn)生的彎曲變形穴愕,確保加工余量均勻,進(jìn)料夾緊可靠卢圈。校正可以在各種壓力機(jī)上進(jìn)行储佣。
2、切割:使用棒材毛坯時借衅,應(yīng)在切割外圓前根據(jù)所需長度切割。切割在弓鋸床上進(jìn)行立漏,高硬度棒材的切割可在帶有薄砂輪的切割機(jī)上進(jìn)行鹊属。
3冶媚、切端面鉆中心孔:中心孔是軸部件加工中常用的定位基準(zhǔn)面。為了保證鉆出的中心孔不偏斜危劫,鉆中心孔前應(yīng)先切端面彭旬。
4、荒車:如果軸的毛坯是由鍛件或大型鑄件制成的容诬,則需要進(jìn)行荒車加工娩梨,以減少毛坯外表面的形狀誤差,使后續(xù)工藝的加工余景均勻览徒。
典型軸類零件加工工藝分析
軸部件的加工工藝因其用途狈定、結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求和產(chǎn)量而異习蓬。軸工藝規(guī)程的編制是生產(chǎn)中常見的工藝工作纽什。
(1)軸類零件加工的主要問題
軸部件加工的主要問題是如何保證各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主表面之間的相互位置精度躲叼。
軸類零件加工的典型工藝路線如下:
毛坯及其熱處理→預(yù)加工→車削外圓→銑鍵槽等→熱處理→磨削
(2)CA6140主軸加工工藝分析
(1)芦缰、支承軸頸的技術(shù)要求
主軸兩支承軸頸A、B圓度允差0.005mm枫慷,徑向跳動允差0.005mm让蕾,兩個軸承頸1:12錐面接觸率>70%表面粗糙度Ra0.4um。支承軸頸直徑按IT5-7級精度制造或听。
對于一般精度機(jī)床探孝,主軸外圓的圓度要求,其允差一般不超過尺寸公差的50%神帅,對于提高精度的機(jī)床山堵,則不超過25%,對于高精度的機(jī)床几菲,則應(yīng)為5%~10%之間硅决。
(2)、錐孔的技術(shù)要求
主軸錐孔(莫氏6號)支承軸頸AA杉唇、B跳動拂是,近軸端允差0.005mm,離軸端300mm處允差0.01mm辟侠,錐面接觸率>70%逃缔,表面粗糙度Ra0.4.um,HRC48需要硬度眨柑。
(3)泄廓、短錐的技術(shù)要求
主軸支承軸頸A短錐、B的徑向跳動允差為0.008mm,端面D對軸頸A权浸、B端面跳動允差為0.008mm旬渤,錐面及端面粗糙度均為Ra0.8mmum。
(4)奄容、空套齒輪軸頸的技術(shù)要求
空套齒輪的軸頸對支撐軸頸A冰更、B的徑向跳動允差為0.015mm。
(5)昂勒、螺紋的技術(shù)要求
這是限制壓緊螺母端面跳動的必要要求蜀细。因此,在加工主軸螺紋時戈盈,必須控制螺紋表面軸線與支撐軸頸軸線的同軸度奠衔,一般規(guī)定不超過0.025mm。
從以上分析可以看出奕谭,主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸涣觉、錐孔、前短錐面及其端面血柳,以及裝有齒輪的各個軸頸官册。主軸加工的關(guān)鍵是保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度难捌、兩個支承軸頸之間的同軸度膝宁、支承軸頸與其他表面的相互位置精度和表面粗糙度。