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函授大專(zhuān)數(shù)控專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2026-01-04 11:15 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】類(lèi)零件主要用于支承傳動(dòng)零件（齒輪、帶輪等），承受載荷、傳遞轉(zhuǎn)矩以及保證裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀，軸的分類(lèi)如圖所示，根據(jù)軸的長(zhǎng)度 L 與直徑 d 之比，又可分為剛性軸（ L/d≤ 12）和撓性軸（ L/d12） 2 種。軸類(lèi)零件的技術(shù)要求裝軸承的軸頸和裝傳動(dòng)零件的軸頭處表面，一般是軸類(lèi)零件的重要表面，其尺寸精度、形狀精度（圓度、圓柱度等）、位置精度（同軸度、與端面的重直度等）及表面粗糙度要求均較高，是在制訂軸類(lèi)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)著著重考慮的因素。尺寸精度和幾何形狀精度軸的軸頸是軸類(lèi)零件的重要表面，它的質(zhì)量好壞直接影響工作時(shí)的回轉(zhuǎn)精圖 11 軸的種類(lèi) （ a）光軸（ b）空心軸（ c）半軸（ d）階梯軸（ e）花鍵軸（ f）偏心軸第 4 頁(yè) 共 27 頁(yè) 度。軸頸的直徑精度是根據(jù)使用要求通常為 IT6，有時(shí)可達(dá)到 IT5。軸頸的幾何形狀精度（圓度，圓柱度）應(yīng)配制在直徑公差之內(nèi)，精度要求高的軸則應(yīng)在圖上專(zhuān)門(mén)標(biāo)注形狀公差。位置精度配合軸頸（裝配傳動(dòng)件的軸頸）相對(duì)支承軸（裝配軸承的軸頸）的同軸度以軸頸與支承端面的垂直度通常要求較高。普通精度軸的配合軸頸相對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為 ~，精度高的軸為 ~，端面圓跳動(dòng)為 ~。表面粗糙度軸類(lèi)零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。一般說(shuō)來(lái)，支承軸頸的表面精糙度要求最小，為 mmRa ?? ~ 。配合軸頸的表面精糙度次之，為mmRa ?? ~ 。軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理軸類(lèi)零件的材料軸類(lèi)零件材料常用 45 鋼，對(duì)于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸，可選用 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼；精度較高的軸，可選用軸承鋼 GCr15 等，也可選用球墨鑄鐵，對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷條件下工作的軸，選用 20CrMnTi、 20Cr 等低碳合金鋼或38CrMoAL 氮化鋼。低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、心部強(qiáng)度和耐沖擊韌度，但是熱處理變形較大。而氮化鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，有很高的心部強(qiáng)度、優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。軸類(lèi)零件的毛坯軸類(lèi)零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件，毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，從而獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度，故一般比較重要的軸，多采用鍛件。軸類(lèi)零件的熱處理軸類(lèi)零件的使用性能除與所選鋼材種類(lèi)有關(guān) 外，還與所采用的熱處理有關(guān)。鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理（含碳量大于 cW =%的碳鋼和合金鋼），以使用材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。對(duì)于精度要求較高的軸，在局部淬火和粗磨之后，還需安排低溫時(shí)效處理，以消除淬火及磨削中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和殘余奧氏體，控制尺寸穩(wěn)定；對(duì)于整體淬第 5 頁(yè) 共 27 頁(yè) 火精密主軸，在淬火粗磨后，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效處理；對(duì)于精度更高的主軸，在淬火之后，還要進(jìn)行定性處理，定性處理一般采用冰冷處理方法，以進(jìn)一步消除加應(yīng) 力，保持主軸精度。軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程與工藝分析軸類(lèi)零件的加工工藝過(guò)程隨結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求、材料種類(lèi)、生產(chǎn)批量等因素有所差異。日常工藝工作中遇到的大量工作是一般軸的工藝編制。零件加工的裝夾方法和夾具選擇數(shù)控車(chē)床上零件安裝方法與普通車(chē)床一樣，要盡量選用已有的通用夾具裝夾，且應(yīng)注意減少裝夾次數(shù)，盡量做到在一次裝夾中能把零件上要加工表面都加工出來(lái)。零件定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差對(duì)尺寸精度的影響。數(shù)控車(chē)床多采用三爪自動(dòng)定位中心卡盤(pán)夾持工件；軸類(lèi)工件還可采用尾座頂尖支持工件。由于數(shù)控車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采用液壓高速動(dòng)力卡盤(pán)，因?yàn)樗谏a(chǎn)廠已通過(guò)了嚴(yán)格平衡，具有高轉(zhuǎn)速（極限轉(zhuǎn)速可達(dá) 4000～6000r/min）、高夾緊力（最大推拉力為 20208000N）、高精度、調(diào)爪方便、通孔、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。還可使用軟爪夾持工件，軟爪弧面由操作者隨機(jī)配制，可獲得理想的夾持精度。通過(guò)調(diào)整缸壓力，可改變卡盤(pán)夾緊力，以滿足夾持各種薄壁和易變形工件的特殊需要。為減少細(xì)長(zhǎng)軸加工時(shí)受力變形，提高加工精度，以及在加工帶孔軸類(lèi)工件內(nèi)孔時(shí)，可采用液壓自動(dòng)定位中心架，其定心精度可達(dá)。此外，數(shù)控車(chē)床加工中還有其它的夾具，它們主要分為兩大類(lèi)，即用于軸類(lèi)工件的夾具和用于盤(pán)類(lèi)工件的夾具。用于加工軸類(lèi)零件的夾具有自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)、撥齒頂尖、三爪撥動(dòng)卡盤(pán)和快速可調(diào)萬(wàn)能卡盤(pán)等。數(shù)控車(chē)床加工軸類(lèi)零件時(shí)，坯件裝夾在主軸頂尖和尾座頂尖之間，由主軸上的撥盤(pán)或撥齒頂尖帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。夾具在粗車(chē)時(shí)可以傳遞足夠大的轉(zhuǎn)距，以適應(yīng)于主軸的高速旋轉(zhuǎn)車(chē)削。軸的加工工藝過(guò)程與工藝分析以車(chē)床主軸加工為例 1）車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程通過(guò)對(duì)主軸的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，根據(jù)生產(chǎn)比量、設(shè)備條件、工人技術(shù)水平等因素，就可以擬訂其機(jī)械加工工藝過(guò)程。 2）車(chē)床主軸加工工藝過(guò)程分析 ⑴加工階段的劃分由于主軸是多階梯帶通孔的零件，切除大量金屬后，會(huì)引起殘余應(yīng)力重新分布而變形，故安排工序時(shí)，一定要粗精分開(kāi)，先粗后精。粗加工開(kāi)始前先準(zhǔn)備毛坯并正火；粗加工階段為切端面鉆中心孔、粗車(chē)外圓等；半精加工階段是半精車(chē)外圓，各輔助表面（鍵槽、花鍵、螺紋等）的加工與第 6 頁(yè) 共 27 頁(yè) 表面淬火；精加工階段是主要表面（外圓表面與錐孔）的精加工。 ⑵定位基準(zhǔn)的選擇軸類(lèi)零件的定位基準(zhǔn)，盡量采用兩中心孔。因?yàn)檩S類(lèi)零件各外圓表面、錐孔、螺紋等表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是軸線，采用兩中心也定位，既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。軸類(lèi)零件的定位基

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