[工学]轴类零件加工.ppt

模块二 轴类零件加工 概述 1．轴类零件的作用、特点及分类 轴类零件的作用 支撑传动零件（如齿轮、皮带轮等）； 承受载荷； 传递扭矩。 轴类零件的特点 长度大于直径；轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间，称为一般轴。 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等； 有一定的回转精度。 轴类零件的分类 光滑轴； 阶梯轴； 空心轴； 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、十字轴、凸轮轴、花键轴）。 2. 轴类零件的主要技术要求 (一)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）。 (二)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。 (三)相互位置精度 轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～　0.03mm　，高精度轴（如主轴）通常为0.001～　0.005mm　。 (四)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。 表面热处理和化学热处理 按化学成分分类 可分为碳素钢和合金钢 碳素钢按含碳量多少可分为 低碳钢、中碳钢和高碳钢 合金钢按合金元素的含量又可分为 低合金钢 、中合金钢和高合金钢 合金钢按合金元素的种类可分为 锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等 按冶金质量分类 按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为： 普通钢（S%≤0.055%，P%≤0.045%） 优质钢（S%、P%≤0.040%） 高级优质钢（S%≤0.030%，P%≤0.035%） 按冶炼时脱氧程度，可将钢分为： 沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完全）和半镇静钢三类。 按用途分类按钢的用途可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 结构钢又分为：工程构件用钢和机器零件用 工具钢分为：刃具钢、量具钢、模具钢 特殊性能钢分为：不锈钢、耐热钢等 按金相组织分类 按退火态的金相组织可分为：亚共析钢、共析钢、过共析钢三种。 按正火态的金相组织可分为：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等四种。 奥氏体 －碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处 ?? 珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。 合金元素在钢中的作用 镍：增加强韧性、耐蚀性、耐磨性、弹性细述和低温冲击抵抗性 铬：增加耐磨性、耐蚀性及高温强度 钨：增加耐磨性及高温强度、硬度 硅：增加耐热性、耐蚀性；低合金钢之强度增加，增加电磁气性质 锰：高温之抗拉强度、硬度增加，防止因硫而产生的脆性 钼：作用与钨相同，但效果大两倍 钴：增加硬度与磁性 钒：增加韧性、耐磨性、淬火性 钛：增加耐高温强度及对海水的耐蚀性 铜：增加在空气中之抗氧化性及抗蚀性 铝：增加流动性 磷：增加耐蚀性，但超过0.1％时会有热脆性 硫：增加钢的切削性及热脆性，但一般含量要少 低碳钢 中碳钢 高碳钢 三、轴类零件典型工艺路线 表2-1 传动轴加工工艺过程 车床 中心孔 修研两端中心孔 钳工 4 硬度220~240HRS 调质处理 热处理 3 调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面，保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住，粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余量 车床 一夹 一顶 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均留2mm余量 车 2 Ф60mm×265mm 备料 1 设备 定位 基准 工序简图 工序内容 工序 名称 工序号 模块二 轴类零件加工 模块二 轴类零件加工 模块二 轴类零件加工 3. 轴类零件的毛坯、材料及热处理 (1)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，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大