典型轴类零件的加工分析

典型轴类零件的加工分析轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。文章以圆锯机的轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。标签：典型轴；零件；加工工艺1零件图分析从零件图上看，该零件是细长轴典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圆柱面，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、Ф44外圆柱面为Ra3.2um、Ф30、Ф44的外圆柱面为Ra1.6um，φ55外圆柱面为Ra0.8um，其余为Ra6.3um，要求不高；位置要求较严格，表现在Ф30外圆柱面对Ф44、Ф55外圆轴线的跳动量为0.05mm，Ф55外圆柱面对Ф44、Ф30外圆轴线的跳动为0.03mm，键槽对Ф55外圆轴线的对称度为0.03mm；热处理方面需要调质处理，到HBS240-300，保持均匀。机床：车床CA6140、万能外圆磨床M1432A、铣床工装：鸡心夹头、跟刀架、硬质合金顶尖刀具：90°外圆车刀、刀宽为3mm的切断刀、60°外螺纹车刀、钻头、铣刀、砂轮2毛坯的分析和选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：（1）型材；（2）锻造；（3）铸造；（4）焊接；（5）其他毛坯。该轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择Ф60mm的热轧圆钢作毛坯。3确定主要表面的加工方法轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该轴Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圆柱面的公差等级（IT6）较高，表面粗糙度Ra值（Ra=0.8um）较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车→半精车→磨削。4定位基准的选择由于该圆锯轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线A-B均有径向跳动和对称的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，使零件基准重合，统一，以便保证零件的技术要求。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹（有时在上工步已车外圆处搭中心架），车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5加工阶段的划分及注意事项5.1加工阶段划分对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段等。5.2加工注意事項为减少加工时换刀时间及装夹工件时间，同根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一。当轴上有两个以上键槽时，应置于轴的同一条母线上，以便一次装夹后就能加工。轴上的某轴段需磨削时，应留有砂轮的越程槽；需切制螺纹时，应留有退刀槽。为去掉毛刺，利于装配，轴端应倒角。6确定加工尺寸和切削用量粗车加工余量可选用1mm，半精车余量可选用1mm，圆锯轴磨削余量可取0.5mm。车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。7检验检验是确保轴类零件加工质量的一个重要环节。轴类零件的检验包括精度和表面质量检验两个方面，检精度检验包括尺寸精度、位置精度、形状精度等项目；表面质量检验包括表面粗糙度和表面力学物理性能检验。检验分工序检验和成品检验。工序检验可以检查出工序中存在的问题，便于及时纠正并监督工艺过程的正常进行，工序检验一般安排在：关键工序或工时较长的工序前后；零件转换车间前后，特别是进行热处理工序的前后；各加工阶段的前后，在粗加工后精加工前，精加工后精密加工前。成品检验则是在零件全部加工完毕后进行，通过检验可以确定零件是否达到设计要求，检验各个项目的依据是零件图。检验的步骤和方法如下：（1）外圆柱面尺寸精度的检验尺寸精度可采用通用量具：钢直尺、游标卡尺、千分尺、卡钳、百分表及深度游标卡尺等检验工具来测量轴径和轴长。（2）形状位置公差的检验用跳动测量仪对外圆柱表面Ф30、Ф45两处进行位置公差检验。（3）表面粗糙度的检验表面粗糙度的测量方法，常用的有比较法、光切法、干涉法和感触法。（4）热处理硬度的检验布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F（N），把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d（mm），然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。参考文献[1]赵家齐.机械制造工艺课程设计指导书[M].哈尔滨：哈尔滨工