軸類零件的加工工藝分析及夾具設計[1]

1、摘要軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，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 的稱為細長軸，大多數軸介于兩者之間；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，它們的精度和表面質量一般要求較高。根據零件的結構及其功能，運用定位夾緊的知識完成了夾具設計。關鍵詞：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 3第二節(jié)軸類零件加工的技術要求 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，通常對其尺寸精度要求較高（ IT5 IT7）。裝配傳動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，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面， 應在圖紙上標注其允許偏差。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械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動

6、精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為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使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對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)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。根據生產規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛

7、和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。第二節(jié) 軸類零件的材料軸類零件應根據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（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45 鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552HRC40Cr 等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。軸承鋼GCU5和彈簧鋼65M經調質和表面高頻淬火后，表面硬度可達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。精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。 這種鋼經調質和表面氮化后，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)程注意點在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最基本也最重要的項目，但學生最后完工工件的質量總是很不理想，經過分析主要是學生對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，直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。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，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點：（ 1）零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。（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（對不需提高硬度部分）-淬火-車螺紋、鉆孔或銃槽-粗磨 -低溫時效-半精磨-低溫時效-精磨。（ 3）粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據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，同時，粗基準不可重復使用。（ 4）精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基

10、準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原則。盡可能在多數工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。第二節(jié) 軸類零件加工的技術要求（ 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。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對于精密軸，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、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、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，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。第三節(jié) 軸類零件的熱處理（