轴类零件加工工艺PPT

轴类零件概述1. 轴类零件的定义轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径...

轴类零件概述1. 轴类零件的定义轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。2. 轴类零件的作用轴类零件在机器中起支承零件的作用，用以传递运动、扭矩或弯矩。如机床主轴、汽车的传动轴等都是轴类零件。3. 轴类零件的工艺特点（1）轴类零件各表面具有不同的加工要求，主要表面即轴颈、轴肩等表面的精度和光洁度要求较高，通常要经过磨削才能达到精度要求。次要表面如倒角、越程槽和退刀槽等，则按一般精度和光洁度要求加工。（2）轴类零件的结构形状和尺寸公差要求较为严格，尤其是精度较高的轴类零件，其几何形状误差和尺寸公差要求更为严格。（3）轴类零件的材料多为钢或铸钢件，少数为铸铁件，材料的硬度较高。（4）轴类零件一般要进行热处理以提高其力学性能。（5）轴类零件除切削加工外，常常需要进行钻孔、铰孔、攻螺纹、切槽、车螺纹和滚花等操作。（6）轴类零件的毛坯有实心圆棒料、空心圆棒料和锻件等几种。4. 轴类零件的技术要求（1）尺寸精度：指轴类零件主要表面尺寸和外形的精度要求。（2）几何形状精度：指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等表面的圆度、圆柱度等。（3）相互位置精度：指轴颈表面相对于基准轴线在径向圆跳动、端面圆跳动以及斜向圆跳动的精度要求。（4）表面粗糙度：指零件表面层微观几何形状不平的程度。轴类零件的材料、毛坯和热处理1. 轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得需要的力学性能。2. 轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既保证质量，又可节省材料和加工工时，此外，某些小型轴或结构复杂的轴可用铸造毛坯。一般轴类毛坯多用轧制的圆棒料和锻件，少数用铸件或焊接件。毛胚经过加热锻造后，金属内部纤维组织沿表面均匀分布，从而提高了金属材料的机械性能。因此，重要和受力较大的轴类零件都采用锻件。3. 轴类零件的热处理轴类零件是机器中重要的受力零件，因此必须通过热处理提高其力学性能，以达到使用要求。对于一般轴类零件，在切削加工之前，往往先对材料进行正火或退火处理，以消除材料的内应力，改善切削加工性，并为后续热处理做好准备。轴类零件的加工工艺分析1. 轴类零件的加工要求（1）尺寸精度：起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。（2）几何形状精度：轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。（3）相互位置精度：轴类零件的位置精度要求主要是由轴颈相对于支撑轴颈的径向圆跳动、端面圆跳动等，一般应将其限制在精度公差范围内，精度要求较高的时候，应在图纸上标注出具体的公差。（4）表面粗糙度：一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。2. 轴类零件加工工艺路线的拟定（1）定位基准2. 轴类零件加工工艺路线的拟定在拟定轴类零件加工工艺路线时，通常需要考虑以下几个方面：a. 基准选择基准的选择对于轴类零件的加工至关重要。一般来说，外圆表面、内孔表面和端面都是常用的定位基准。在粗加工阶段，为了尽快切除大部分加工余量，通常选择非加工表面作为粗基准。而在精加工阶段，为了保证零件的加工精度和表面质量，通常选择已加工表面作为精基准。b. 加工顺序加工顺序的安排应遵循先粗后精、先主后次的原则。首先进行粗加工，去除大部分加工余量，然后进行半精加工和精加工，逐步提高加工精度和表面质量。同时，先加工主要表面，保证主要表面的加工精度和表面质量，再加工次要表面。c. 热处理工序热处理工序的安排应根据零件的材料、结构特点和加工要求来确定。例如，对于需要提高硬度和耐磨性的零件，通常需要进行淬火处理；对于需要消除内应力和改善切削加工性的零件，通常需要进行退火或正火处理。d. 辅助工序辅助工序包括检验、测量、清洗、防锈等。这些工序虽然不直接参与零件的加工过程，但对于保证零件的加工质量和后续使用具有重要意义。3. 轴类零件加工工艺的具体实施（1）粗车外圆：根据零件图纸要求，选择合适的刀具和切削参数，进行粗车外圆加工，去除大部分加工余量。（2）钻中心孔：在粗车外圆后，使用中心钻在零件两端钻出中心孔，为后续加工提供定位基准。（3）粗车各外圆和台阶：根据零件图纸要求，选择合适的刀具和切削参数，进行各外圆和台阶的粗车加工。（4）热处理：根据零件的材料和加工要求，进行必要的热处理，如退火、正火或淬火等。（5）半精车和精车各外圆和台阶：在热处理后，进行半精车和精车加工，逐步提高各外圆和台阶的加工精度和表面质量。（6）切槽和倒角：根据零件图纸要求，使用合适的刀具和切削参数，进行切槽和倒角加工。（7）磨削加工：对于需要进一步提高加工精度和表面质量的零件，可以进行磨削加工，如外圆磨削、内孔磨削等。（8）检验和测量：在加工过程中和加工完成后，进行必要的检验和测量，确保零件的加工质量和尺寸精度符合要求。（9）清洗和防锈处理：对零件进行清洗和防锈处理，以防止零件在后续使用过程中受到腐蚀和损坏。以上是轴类零件加工工艺的简要介绍。在实际加工过程中，还需要根据具体的零件结构、材料、加工设备等因素进行调整和优化，以获得最佳的加工效果和质量。同时，加工过程中还需要注意安全和环保问题，确保加工过程的安全性和环保性。四、轴类零件加工的关键工艺1. 中心孔加工中心孔是轴类零件加工的重要基准，其加工质量直接影响后续加工过程的稳定性和零件的精度。中心孔的加工通常在粗车外圆后进行，使用专用的中心钻进行钻孔。在钻孔过程中，要保证钻头的进给量和切削速度，以避免孔壁出现粗糙或锥度过大等问题。2. 外圆加工外圆是轴类零件的主要工作表面之一，其加工精度和表面质量对零件的性能有重要影响。外圆的加工通常分为粗车、半精车和精车三个阶段。在粗车阶段，要快速去除大部分余量，为后续的加工阶段做好准备。在半精车阶段，要进一步提高加工精度，为精车阶段打下基础。在精车阶段，要达到零件的最终精度和表面质量要求。3. 台阶加工轴类零件上常常有台阶结构，台阶的加工精度和表面质量对零件的装配和使用性能有重要影响。台阶的加工通常在外圆加工完成后进行，使用合适的刀具和切削参数进行切削。在加工过程中，要保证刀具的进给量和切削速度，以避免出现台阶高度不准确或表面粗糙等问题。4. 切槽和倒角加工切槽和倒角是轴类零件加工中的常见操作，其主要目的是方便装配和提高零件的使用性能。切槽加工通常使用专用的切槽刀进行，要保证槽的宽度和深度符合图纸要求。倒角加工可以使用倒角刀或砂轮进行，要保证倒角的角度和大小符合图纸要求。5. 热处理工艺热处理是轴类零件加工中的重要环节，其目的是提高零件的力学性能、消除内应力和改善切削加工性。常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。在选择热处理工艺时，要根据零件的材料、结构和使用要求来确定。轴类零件加工的质量控制1. 加工过程中的质量控制在轴类零件的加工过程中，要严格控制各道工序的加工质量，确保每道工序的加工结果符合图纸和技术要求。同时，要加强对刀具、夹具和量具的管理和维护，保证它们的精度和稳定性。2. 成品检验与质量控制轴类零件加工完成后，要进行全面的成品检验和质量控制。检验内容包括尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度和表面粗糙度等。对于不符合要求的零件，要进行返修或报废处理。同时，要加强对不合格品的分析和改进，提高零件的加工质量和合格率。轴类零件加工的环保与安全1. 环保措施在轴类零件的加工过程中，要采取有效的环保措施，减少废弃物的产生和排放。例如，可以使用环保型切削液和冷却液，减少废液的产生；对切削屑进行分类收集和处理，避免对环境造成污染。2. 安全措施轴类零件的加工过程中存在一定的安全风险，如切削飞溅、机械伤害等。因此，在加工过程中要严格遵守安全操作规程，佩戴好防护用品；定期检查和维护设备的安全性能；对新员工进行安全培训和教育等。总结：轴类零件加工工艺是一个复杂而精细的过程，需要综合考虑材料、结构、设备、工艺和质量控制等多个方面。通过合理的工艺设计和严格的质量控制，可以生产出高质量、高精度的轴类零件，满足各种机械装备的使用要求。同时，在加工过程中要注重环保和安全，实现绿色、可持续的生产。