軸類零件的加工工藝分析及夾具設(shè)計(jì)[1]

1、摘要軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等軸的長徑比小于5 的稱為短軸，大于20 的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間；軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及其功能，運(yùn)用定位夾緊的知識(shí)完成了夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：軸類零件、軸頸、夾具AbstractThe machine shaft is often encountered in one of the typical co

2、mponents. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, camsand connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric s

3、hafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for preci

4、sion and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed.Key words ： Shaft, journal, fixtures目錄第一章 軸類零件技術(shù)要求 1一、尺寸精度 1二、幾何形狀精度 1三、 相互位置精度 1四、表面粗糙度 1第二章軸類零件的毛胚和材料 2第一節(jié)軸類零件的毛胚 2第二節(jié)軸類零件的材料 2第三章軸類零件一般加工要求及方法 3第一

5、節(jié)軸類零件加工工藝規(guī)程注意點(diǎn) 3第二節(jié)軸類零件加工的技術(shù)要求 3第三節(jié)軸類零件的熱處理 4第一章 軸類零件技術(shù)要求一、尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（ IT5 IT7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）。二、幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面， 應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。三、 相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)

6、精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01 0.03mm ,高精度軸（如主軸）通常為 0.001 0.005mm四、表面粗糙度一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63祖m與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為 Ra0.630.16叱mi第二章 軸類零件的毛胚和材料第一節(jié) 軸類零件的毛胚軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛

7、和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。第二節(jié) 軸類零件的材料軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCU5和彈簧鋼65M經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)5058HRC并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造

8、較高精度的軸。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。 這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。第三章 軸類零件一般加工要求及方法第一節(jié) 軸類零件加工工藝規(guī)程注意點(diǎn)在學(xué)校機(jī)械加工實(shí)習(xí)課中，軸類零件的加工是學(xué)生練習(xí)車削技能的最基本也最重要的項(xiàng)目，但學(xué)生最后完工工件的質(zhì)量總是很不理想，經(jīng)過分析主要是學(xué)生對(duì)軸類零件的工藝分析工藝規(guī)程制訂不夠合理。軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較

9、合理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點(diǎn)：（ 1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。（2）滲碳件加工工藝路線一般為：下料-鍛造-正火-粗加工半精加工 -滲碳-去碳加工（對(duì)不需提高硬度部分）-淬火-車螺紋、鉆孔或銃槽-粗磨 -低溫時(shí)效-半精磨-低溫時(shí)效-精磨。（ 3）粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對(duì)所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時(shí)，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。（ 4）精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基

10、準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個(gè)定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。第二節(jié) 軸類零件加工的技術(shù)要求（ 1） 尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7;另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常 為 IT6IT9 。（ 2）幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對(duì)于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。（ 3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。（ 4） 表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。第三節(jié) 軸類零件的熱處理（