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阶梯轴的加工工艺分析与设计
1
图所示阶梯轴 ,小批生产,材料为45 ,调质处理HBS217~255,
试拟定其工艺路线,并确定轴颈各工序尺寸。
2
子任务1: 1) 分析零件技术要求,确定加工方案
2)划分加工阶段
3)选择定位基准
4)安排热处理工序
5)安排加工工序
3
. 1)确定加工方案
. 轴类在进行外圆加工时,会因切除大量金属后引起残余应力重新分布而
变形。
. 应将粗精加工分开,先粗加工,再进行半精加工和精加工,主要表面精
加工放在最后进行。
. 传动轴大多是回转面,主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴的Q 、M、
P 、N段公差等级较高,表面粗糙度值较小,应采用磨削加工。
. 其它外圆面采用粗车、半精车、精车加工的加工方案。
4
. 2)划分加工阶段
. 该轴加工划分为三个加工阶段,即粗车(粗
车外圆、钻中心孔)、半精车(半精车各处 外圆、台肩和修研中心孔等),粗精磨Q 、M、 P 、N段外圆。各加工阶段大致以热处理为界。
5
. 3)选择定位基准
. 轴类零件各表面的设计基准一般是轴的中心线,其加工的
定位基准,最常用的是两中心孔。
. 采用两中心孔作为定位基准不但能在一次装夹中加工出多
处外圆和端面,而且可保证各外圆轴线的同轴度以及端面 与轴线的垂直度要求,符合基准统一的原则。
. 在粗加工外圆和加工长轴类零件时,为了提高工件刚度,
常采用一夹一顶的方式,即轴的一端外圆用卡盘夹紧,一 端用尾座顶尖顶住中心孔,此时是以外圆和中心孔同作为 定位基面
6
. 4)热处理工序安排
. 该轴需进行调质处理。它应放在粗加工后,
半精加工前进行。如采用锻件毛坯,必须首 先安排退火或正火处理。
. 该轴毛坯为热轧钢,可不必进行正火处理。
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. 5)加工工序安排
. 应遵循加工顺序安排的一般原则,如先粗后精、先主后次等。另外还应注意:
. 外圆表面加工顺序应为:先加工大直径外圆,然后再加工小直径外圆,以免一开
始就降低了工件的刚度。
. 轴上的花键、键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后、外圆精磨之前。这样
既可保证花键、键槽的加工质量,也可保证精加工表面的精度。
. 轴上的螺纹一般有较高的精度,其加工应安排在工件局部淬火之前进行,避免因
淬火后产生的变形而影响螺纹的精度。
. 该轴的加工工艺路线为:毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处
理→磨削。
8
子任务2: 1)确定工序尺寸 2)选择设备工装 3)填写工艺卡片
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10
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加工顺序的安排应根据工件的结构和毛坯状况,选择工件的定位和安装方 式,重点保证工件的刚度不被破坏,尽量减少变形, 因此制定零件车削加工工序顺 序需遵循下列原则。
(1)先加工定位面,即上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适的 夹紧表面,不能互相影响。
(2)制定零件的整个工艺路线就是从最后一道工序开始往前推,按照前工序 为 后工序提供基准的原则先大致安排。
(3)根据加工精度要求的情况,可将粗、精加工合为一道工序。对精度要求高, 粗精加工需分开进行的, 先粗加工后精加工。
(4)以相同定位、夹紧方式安装的工序,最好接连进行,以减少重复定位次 数、夹紧次数及空行程时间。
(5)在一次安装加工多道工序中,先安排对工件刚性破坏较小的工序。
归纳小结:加工顺序的安排
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. 毛坯下料尺寸: Φ65×265;
. 粗车时,各外圆及各段尺寸按图纸加工尺寸均留余量2mm;
. 半精车时,螺纹大径车到, Φ44及Φ62台阶车到图纸规定尺
寸,其余台阶均留0.5mm余量。
. 铣加工:止动垫圈槽加工到图纸规定尺寸,键槽铣到比图纸
尺寸多0.25mm ,作为磨销的余量。
. 精加工:螺纹加工到图纸规定尺寸M24х1.5-6g,各外圆车
到图纸规定尺寸。
归纳小结: 确定工序尺寸
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. 选择设备工装
. 外圆加工设备:普通车床CA6140
. 磨削加工设备:万能外圆磨床M1432A . 铣削加工设备:铣床X52
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