蜗杆轴的加工工艺

1、蜗杆轴的加工工艺摘要：主要对蜗杆轴进行简要介绍，同时这类零件的选材和监工工艺方面尽心简要的浅析。关键词：蜗杆轴加工工艺、概述蜗杆轴是组成机械的重要零件，也是机械加工中常见的典型零件之一。它支撑着其它转动件回转并传递扭矩，同时又通过轴承与机器的机架连接。蜗杆轴类零件是旋转零件，其长度大于直径，由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。加工表面通常除了内外圆表面、圆锥面、螺纹、端面外，还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。根据功用和结构形状，蜗杆轴类有多种形式，如光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴等。如图：二、蜗杆轴类零件的材料蜗杆轴类零件材料的选取，主要根据轴的强度、刚度、

2、耐磨性以及制造工艺性而决定，力求经济合理。常用的蜗杆轴类零件材料有35、45、50优质碳素钢，以45钢应用最为广泛。对于受载荷较小或不太重要的轴也可用Q235、Q255等普通碳素钢。对于受力较大，轴向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金钢。如40Cr合金钢可用于中等精度，转速较高的工作场合，该材料经调质处理后具有较好的综合力学性能；选用Cr15、65Mn等合金钢可用于精度较高，工作条件较差的情况，这些材料经调质和表面淬火后其耐磨性、耐疲劳强度性能都较好；若是在高速、重载条件下工作的蜗杆轴类零件，选用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳钢或38CrMoA1A渗碳钢，这些港经渗

3、碳淬火或渗氮处理后，不仅有很高的表面硬度，而且其心部强度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度的性能。球墨铸铁、高强度铸铁由于铸造性能好，且具有减振性能，常在制造外形结构复杂的轴中采用。特别是我国研制的稀土一一镁球墨铸铁，抗冲击韧性好，同时还具有减摩、吸振，对应力集中敏感性小等优点，已被应用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件。三、蜗杆轴加工的工艺分析1、蜗杆轴加工的工艺路线实例，图2所示为一蜗杆轴,材料选用40Cr钢。产品属于小批量生产其余9图2蜗杆轴该蜗杆轴小20j6,617k5两外圆表面为支撑轴颈；锥体部分是装配离合器的表面；M18X1处装配圆螺母来固定轴承的轴向位

4、置。根据外形结构其毛坯选用小50mm的圆钢（棒料），在锯床上按240mm长度下料。1.1 基本加工路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。粗车一半精车一精车，对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。粗车一半精车一粗磨一精磨，对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。粗车一半精车一精车一金刚石车，对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。粗车一半精一粗磨一精磨一光整加工，对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表

5、面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。典型加工工艺路线蜗杆轴的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。对普通精度的蜗杆轴加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理一预加工一车削外圆一铳键槽一（花键槽、沟槽）一热处理一磨削一终检。蜗杆轴的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校直。蜗杆轴加工的定位基准和装夹以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转

6、轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。以两外圆表面作为定位基准在加工空心轴的内孔时，（例

7、如：机床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。以带有中心孔的锥堵作为定位基准在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准。2热处理工艺工作条件以及材料与热处理要求条件：负荷不大，断面较小的蜗杆要求：45调质,HB220-250条件：有精度要求（螺纹磨出）而速度<2m/s.要求：45淬火,回火,HRC45-50条件：滑动速度较高，负荷较轻的中小尺寸蜗杆要求：15渗碳，淬火，低温回火,HRC56-6

8、2条件：滑动速度2m/s（最大7-8m/s）;精度要求很高，表面粗糙度为0.4的蜗杆,如立车中的主要蜗杆要求：20Cr20Mn2B900-950C>碳,800-820C油淬，180-200C低温回火，HRC56-62条件：要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆要求：18CrMnTi、20SiMnVB处理同上，HRC56-62条件：要求足够耐磨性和硬度的蜗杆要求：40Cr、42SiMn、45MnB油淬，回火,HRC5-50条件：中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用（热处理后再加工丝扣）之蜗杆要求：35CrMo调质，HB255-303（850-870C油淬,600-650回火）条件：要求高硬度和最小变形的蜗杆要求：38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮，硬度HV>850条件：汽车转向蜗杆要求：35Cr815c氟化、200c回火，渗层7知变0.35-0.40mm,表面锂力硬度，心部硬度<HRC352