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第四章
典
型
零
件
加
工;一、轴类零件加工
二、箱体零件加工
三、圆柱齿轮加工
四、连杆加工;;;;;CA6140型车床主轴简图;3.轴类零件的材料、毛坯及热处理
1)轴类零件的材料
一般轴类零件材料常用45钢;中等精度而转速较高的轴,可选用40Cr等合金结构钢;精度较高的轴,可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等,也可选用球墨铸铁;对于高转速、重载荷条件下工作的轴,选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。;;;空心类机床主轴加工工艺及其分析;车床主轴的结构特点
既是阶梯轴,又是空心轴;是长径比小于12的刚性轴
不但传递旋转运动和扭矩,而且是工件或刀具回转精度的根底
主要加工外表有内外圆柱面、圆锥面,次要外表有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等
机械加工工艺主要是车削、磨削,其次是铣削和钻削;特别值得注意的工艺问题有:
1)定位基准的选择;
2)加工顺序的安排;
3)深孔加工;
4)热处理变形。
车床主轴的功用
承受扭转力矩;
承受弯曲力矩;
保证回转运动精度。;车床主轴的设计要求
扭转和弯曲刚度高;
回转精度高〔径向圆跳动、端面圆跳动、回转轴线稳定〕;
制造精度高:
1)结构尺寸及动态特性要好;
2)主轴本身及其轴承精度高;
3)轴承的结构和润滑;
4)齿轮的布置;
5)固定件的平衡等。;主轴结构的设计要求:
1)合理的结构设计;
2)足够的刚度;
3)有具有一定的尺寸、形状、位置精度和外表质量;
4)足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性
5)足够的抗疲劳强度;;支承轴颈采用锥面(1:12)结构,接触率≥70%,可用来调整轴承间隙;
中间支承为IT5~IT6,粗糙度;
支承轴颈圆度误差为0.005mm,径向跳动为0.005mm;
其他外圆的圆度要求,误差小于50%尺寸公差,高精度者为5~10%;
轴颈与有关外表的同轴度误差应很小。;;;;;主轴各外表的外表层要求
要有较高的耐磨性;
要有适当的硬度〔HRC45以上〕,以改善其装配工艺性和装配精度;
外表粗糙度;;4.主轴的机械加工工艺过程;工艺过程:
分为三个阶段:
粗加工:工序1~6
半精加工:工序7~13〔7为预备〕
精加工:工序14~26〔14为预??〕;;;;;;;;;;5.主轴加工工艺过程分析
主轴毛坯的制造方法
自由锻件:小批量或单件生产;
模锻件:大批量生产。;;;定位基准的选择
应使定位基准与装配基准重合;
一次安装应多加工几个面;
注意零件的主要精度指标:同轴度、圆度、径向跳动;
主轴的定位过程较复杂:有顶尖、锥堵、支承外表等作为定位基准。;加工顺序的安排和工序确实定
三种方案
1)粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→粗加工锥孔→精加工锥孔
2)粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→精加工锥孔→精加工外圆
3)粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→精加工外圆→精加工锥孔;;主轴加工中的几个工艺问题;设计锥堵和锥堵心轴时应注意的问题
1)一般不中途更换或拆装,以免增加安装误差
2)锥堵和锥堵心轴要求两个锥面同轴;;顶尖孔的研磨
研磨的必要性
1)顶尖孔是定位基准,对精度和质量有直接影响
2)顶尖孔的深度:影响定位轴向位置,因而影响余量分布(批量生产时)
3)两顶尖孔同轴度:影响同轴度、影响位置精度;4)顶尖孔锥角和圆度误差:直接反映到工件的圆度上
5)热处理、切削力、重力等的影响,会损坏顶尖孔的精度
6)热处理后和磨削加工前,需要消除误差;研磨方法
1)用铸铁顶尖研磨;
2)用油石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上,用金刚钻研磨;
3)用硬质合金顶尖刮研。;;外圆外表的车削加工
车削加工的工艺作用
1)粗加工:切除大局部余量;
2)半精加工:修整预备热处理后的变形;
3)精加工:使磨削前各外表具有一定的同轴度和合理的磨削余量;精加工螺纹及各端面等。;车削加工值得考虑的问题
1)生产效率;
2)工序精度〔复映误差〕;
3)劳动强度。
车削加工的设备
1)单件、小批:普通车床
2)成批生产:液压仿形车床
3)大批量生产:液压仿形、多刀半自动车床;主轴深孔的加工
深孔加工的难点
1)刀具细长,刚性差,易振动,易引偏;
2)排屑困难;
3)钻头散热条件差,冷却困难,易失去切削能力。;采取措施
1)采用工件旋转、刀具进给的加工方法,使钻头自定中心;
2)采用特殊结构的深孔钻;
3)预先加工一导向孔,防止引偏;
4)采用压力输送切削润滑液,既使冷却充分,又使切屑排出。;主轴锥孔的加工
主轴锥孔的作用及要求
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