1.尺寸精度
轴颈是轴类工件的主要表面,轴颈的公差等级一般为IT6 ~ IT9,特别精密的可达IT5。
2.几何精度
轴颈的形状精度一般限制在直径公差范围内。
方向、位置、跳动精度主要是指配合轴颈相对于轴承支撑轴颈的同轴度,通常用配合轴颈对支撑轴颈的径向圆跳动来表示。根据使用要求,一般精度的轴为0.01~0.03mm。此外还有内外圆的同轴度以及轴向定位端面与轴线的垂直度要求等。
3.表面粗糙度
工件不同工作部分的表面,有不同的表面粗糙度要求。如常用机床主轴支撑轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm,配合轴颈的表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm。
现以图示的传动轴为例,分析轴类工件的车削工艺,生产件数为5件。
表 传动轴的技术要求分析
工作部位 |
作用 |
技术要求 |
轴颈M |
安装轴承的支撑轴颈,也是该传动轴装入箱体的装配基准 |
尺寸精度高,公差等级均为IT6,表面粗糙度值为Ra0.8μm |
轴中间的外圆P |
外圆P装有蜗轮,运动可以由蜗杆通过蜗轮减速后输入传动轴,再通过外圆Q上的齿轮将运动输送出去 |
|
轴肩G、H、I |
在使用中承受轴向载荷,在加工中作为轴向定位基准 |
端面对公共轴线A——B的轴向圆跳动为0.02mm,表面粗糙度值为Ra0.8μm |
1.主要表面的加工方法
从图样上可知,该轴的大部分表面应以车削为主。表面M、N、P和Q的尺寸精度要求很高,表面粗糙度值小,所以车削后,还需要进行磨削。这些表面的加工顺序为:粗车→调质→半精车→磨削。
2.选择定位基准
由于该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线A——B均有径向圆跳动和轴向圆跳动的要求,所以应在粗车之前加工B型中心孔作径向定位基面。
3.选择毛坯类型
轴类工件的毛坯通常选用圆钢或锻件。对于直径相差较小、传递转矩不大的一般台阶轴,其毛坯多采用圆钢;而对于传递较大转矩的重要轴,无论其轴径相差多少、形状简单与否,均应选用锻件作毛坯。
传动轴,为一般用途的台阶轴,且批量仅5件,故选用圆钢坯料,材料为40Cr。
4.拟定工艺路线
拟定该轴工艺路线时,在考虑主要表面加工的同时,还要考虑次要表面的加工和热处理。要求不高的外圆表面(如Φ52mm外圆)和退刀槽、砂轮越程槽、倒角、螺纹,应在半精车时加工。键槽在半精车后再划线、铣削。调质安排在粗车和调质后,一定要研修中心孔。在磨削前,一般还应研修一次中心孔,以提高定位精度。
表 传动轴的技术要求分析
工序号 | 工步 | 工序内容 | 加工简图 | 设备 |
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1 | 下料 | Φ55mm×263mm | ||
2 |
粗车各台阶 三爪自定心卡盘夹持棒料毛坯 |
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CA6140 | |
(1) | 车平右端面 | |||
(2) | 钻中心孔 | |||
一夹一顶装夹 | ||||
(3) | 粗车外圆Φ48mm×118mm | |||
(4) | 粗车外圆Φ37mm×66mm | |||
(5) | 粗车外圆Φ26mm×14mm | |||
调头夹Φ48mm外圆处 |
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(6) | 车端面,保证总长259mm | |||
(7) | 钻中心孔 | |||
一夹一顶装夹 | ||||
(8) | 粗车外圆Φ54mm×141mm | |||
(9) | 粗车外圆Φ37mm×93mm | |||
(10) | 粗车外圆Φ32mm×36mm | |||
(11) | 粗车外圆Φ26×16mm | |||
3 | 热 | 调质(5151)220~240HBW | ||
4 | 钳 | 修研两端中心孔 |
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|
5 |
半精车台阶 两顶尖装夹 |
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CA6140 | |
(1) | 半精车外圆Φ(46.5±0.1)mm、左端距轴端120mm | |||
(2) | 半精车外圆Φ(35.5±0.1)mm、左端距轴端68mm | |||
(3) | 半精车外圆Φ24-0.2-0.1mm×16mm | |||
(4) | 三出车槽 | |||
(5) | 三处倒角C1 |
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调头两顶尖装夹 | ||||
(6) | 车外圆Φ52mm到尺寸 | |||
(7) | 车外圆Φ44mm到尺寸,左端距轴端99mm | |||
(8) | 半精车外圆Φ(35.5±0.1mm),左端距轴端95mm | |||
(9) | 半精车外圆Φ(30.5±0.1mm),左端距轴端38mm | |||
(10) | 半精车外圆Φ24-0.2-0.1mm×18mm | |||
(11) | 三处车槽 | |||
(12) | 四处倒角C1 | |||
6 | 车螺纹 |
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CA6140 | |
(1) |
两顶尖装夹 车一端螺纹M24×1.5-6g |
|||
(2) |
调头两顶尖装夹 车另一端螺纹M24×1.5-6g |
|||
7 | 钳 | 划键槽和止动垫圈槽加工线 | ||
8 | 铣 | 铣键槽和止动垫圈槽 |
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X6132 |
(1) | 铣键槽,宽12mm,深5.25mm | |||
(2) | 铣键槽,宽8mm,深4.25mm | |||
(3) | 铣右端止动垫圈槽,宽6mm,深3mm | |||
9 | 钳 | 修研两端中心孔 |
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10 |
磨外圆,靠磨台阶 两顶尖装夹工件 |
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M1432A | |
(1) | 磨外圆Φ(30±0.0065)mm,并靠磨台阶H | |||
(2) | 磨外圆Φ(30±0.008)mm,并靠磨台阶I | |||
调头,两顶尖装夹 | ||||
(3) | 磨外圆Φ(30±0.008)mm | |||
(4) | 磨外圆Φ(46±0.008)mm,并靠磨台阶G | |||
11 | 检 | 检验 |
知识点词条:轴类工件的车削工艺分析