軸類零件的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、功用:
支撐傳動(dòng)部件(齒輪、皮帶輪等)然遏。)、傳動(dòng)扭矩擂达,承受載荷,并保證安裝在主軸上的工件或刀具具有一定的旋轉(zhuǎn)精度胶滋。
2板鬓、分類:
根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn),軸部件可分為光軸究恤、階梯軸俭令、空心軸和異形軸(包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等)部宿。
3抄腔、軸的種類
a、光軸b理张、空心軸c赫蛇、半軸d、階梯軸e拔馆、花鍵軸f茂萤、十字軸g、偏心軸秕肚、h帮课、曲軸i、凸輪軸
如果根據(jù)軸的長(zhǎng)度和直徑的比例袭吗,可以分為剛性軸(L/d<12=和撓性軸(L/d>12)兩類八泡。
4、表面特點(diǎn):外圓苏昨、內(nèi)孔锚揍、圓錐、螺紋赘湾、花鍵防养、橫孔
主要技術(shù)要求:
1、尺寸精度
軸頸是軸部件的主要表面律逼,影響軸的旋轉(zhuǎn)精度和工作狀態(tài)按辱。根據(jù)其使用要求,軸頸的直徑精度通常為IT6~9蛹头、精密軸頸可達(dá)IT5顿肺。
2、幾何形狀精度
軸頸的幾何形狀精度(圓度渣蜗、圓柱度)一般應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)屠尊。當(dāng)對(duì)幾何形狀精度要求較高時(shí),可在零件圖上另行規(guī)定允許的公差。
3讼昆、位置精度
主要是指配合軸頸與配合軸承軸頸的同軸度托享,通常用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來(lái)表示;根據(jù)使用要求浸赫,高精度軸為0.001~0.005mm闰围,一般精度軸為0.01~0.03mm。
此外掺炭,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辫诅。
4.表面粗糙度
根據(jù)零件表面工作部位的不同,可以有不同的表面粗糙度值涧狮。例如炕矮,普通機(jī)床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16~0.63um,軸頸表面粗糙度為Ra0.63um~2.5um刹越,隨著機(jī)器運(yùn)行速度的提高和精度的提高堡它,對(duì)軸部件表面粗糙度的要求也會(huì)越來(lái)越小。
軸鍛的材料和毛坯
合理選擇材料靡循,規(guī)定熱處理的技術(shù)要求衍醒,對(duì)提高軸部件的強(qiáng)度和使用壽命具有重要意義,對(duì)軸的加工過(guò)程影響很大铣滥。
1父驮、軸部件的材料
45鋼通常用于軸部件,根據(jù)不同的工作條件(如正火肃萍、調(diào)質(zhì)涎瓜、淬火等)采用不同的熱處理規(guī)范,以獲得一定的強(qiáng)度股航、韌性和耐磨性慈宾。
40Cr等合金鋼可用于中等精度和高速軸部件。經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后翠节,這種鋼具有較高的綜合力學(xué)部件能量酗宋。高精度軸有時(shí)采用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65mn等材料,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疆拘。
在高速蜕猫、重載等條件下工作的軸,可選擇20crmnTi哎迄、20MnZB丹锹、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后芬失,表面硬度高,抗沖擊韌性和心臟強(qiáng)度高,但熱處理變形很小棱烂。
2租漂、軸類零件的毛坯
圓棒材料和鍛件是軸類零件常用的毛坯,鑄件只用于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型軸颊糜。
軸鍛件的預(yù)加工
輪式零件在切割前應(yīng)進(jìn)行預(yù)加工哩治。預(yù)加工包括校正、切割和切割端面和鉆孔中心孔衬鱼。
1扫矾、校正:校正棒材毛坯在制造、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的彎曲變形序机,確保加工余量均勻勘浇,進(jìn)料夾緊可靠。校正可以在各種壓力機(jī)上進(jìn)行寥只。
2劈咕、切割:使用棒材毛坯時(shí),應(yīng)在切割外圓前根據(jù)所需長(zhǎng)度切割冻找。切割在弓鋸床上進(jìn)行柏困,高硬度棒材的切割可在帶有薄砂輪的切割機(jī)上進(jìn)行。
3帜蘑、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)面清玉。為了保證鉆出的中心孔不偏斜,鉆中心孔前應(yīng)先切端面珍垦。
4惜施、荒車:如果軸的毛坯是由鍛件或大型鑄件制成的,則需要進(jìn)行荒車加工苍糠,以減少毛坯外表面的形狀誤差叁丧,使后續(xù)工藝的加工余景均勻。
典型軸類零件加工工藝分析
軸部件的加工工藝因其用途岳瞭、結(jié)構(gòu)形狀拥娄、技術(shù)要求和產(chǎn)量而異。軸工藝規(guī)程的編制是生產(chǎn)中常見的工藝工作瞳筏。
(1)軸類零件加工的主要問(wèn)題
軸部件加工的主要問(wèn)題是如何保證各加工表面的尺寸精度稚瘾、表面粗糙度和主表面之間的相互位置精度。
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)姚炕、支承軸頸的技術(shù)要求
主軸兩支承軸頸A摊欠、B圓度允差0.005mm,徑向跳動(dòng)允差0.005mm柱宦,兩個(gè)軸承頸1:12錐面接觸率>70%表面粗糙度Ra0.4um些椒。支承軸頸直徑按IT5-7級(jí)精度制造播瞳。
對(duì)于一般精度機(jī)床,主軸外圓的圓度要求免糕,其允差一般不超過(guò)尺寸公差的50%赢乓,對(duì)于提高精度的機(jī)床,則不超過(guò)25%堵沈,對(duì)于高精度的機(jī)床子钱,則應(yīng)為5%~10%之間。
(2)便晶、錐孔的技術(shù)要求
主軸錐孔(莫氏6號(hào))支承軸頸AA码果、B跳動(dòng),近軸端允差0.005mm润跟,離軸端300mm處允差0.01mm佛殉,錐面接觸率>70%,表面粗糙度Ra0.4.um约粒,HRC48需要硬度惠翼。
(3)、短錐的技術(shù)要求
主軸支承軸頸A短錐侨直、B的徑向跳動(dòng)允差為0.008mm支摹,端面D對(duì)軸頸A、B端面跳動(dòng)允差為0.008mm靠婴,錐面及端面粗糙度均為Ra0.8mmum代郊。
(4)、空套齒輪軸頸的技術(shù)要求
空套齒輪的軸頸對(duì)支撐軸頸A杀餐、B的徑向跳動(dòng)允差為0.015mm干发。
(5)、螺紋的技術(shù)要求
這是限制壓緊螺母端面跳動(dòng)的必要要求史翘。因此枉长,在加工主軸螺紋時(shí),必須控制螺紋表面軸線與支撐軸頸軸線的同軸度琼讽,一般規(guī)定不超過(guò)0.025mm必峰。
從以上分析可以看出,主軸的主要加工表面是兩個(gè)支承軸頸钻蹬、錐孔吼蚁、前短錐面及其端面,以及裝有齒輪的各個(gè)軸頸问欠。主軸加工的關(guān)鍵是保證支承軸頸本身的尺寸精度肝匆、幾何形狀精度、兩個(gè)支承軸頸之間的同軸度顺献、支承軸頸與其他表面的相互位置精度和表面粗糙度旗国。