某軸類零件的加工工藝分析

高鵬

【摘要】現(xiàn)如今機械加工的水平越來越高，在軸類零件的加工中，數(shù)控機床也扮演著越來越重要的角色。本文主要針對某種軸類零件進行加工工藝的分析，著重介紹加工的細(xì)節(jié)。

1引言

本次所加工的連接軸屬于臺階軸類零件，是由圓柱面、軸肩、軸端螺紋孔、鍵槽等組成。軸肩是用來固定安裝在軸上的軸承，鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩;螺紋用于安裝吊鉤鎖緊螺母。

2加工圖紙分析

根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸規(guī)定了主要軸頸（含有鍵槽）以及軸肩有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值。另外對于尾端螺紋孔的技術(shù)要求也是成品能否正常工作的重中之重。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是前段含有鍵槽軸頸和尾端螺紋孔的加工。如圖1所示為吊鉤連接軸的加工技術(shù)要求圖。

圖1 傳動軸零件圖

3吊鉤傳動軸加工流程及分析

根據(jù)軸類零件的加工工藝流程并集合本次所加工傳動軸的實際情況，該傳動軸的工藝路線如下：

車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→半精車各外圓，倒角→粗磨加工→精磨加工→銑鍵槽→鉆孔→檢驗。

（1）確定毛坯

吊鉤連接軸為一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。該傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇Φ100mm的熱軋圓鋼作毛坯。

（2）確定主要表面的加工方法

傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的大部分要表面的公差等級（IT6）較高，表面粗糙度Ra值較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。

（3）確定定位基準(zhǔn)

吊鉤連接軸并不是所有的面都進行加工，所選取有的Φ100mm毛坯中間一段無需進行加工，則取圖中B作為粗基準(zhǔn)。對其他需要加工的表面，根據(jù)加工余量最小來找正。精基準(zhǔn)的選擇則選取Φ80mm的裝配的軸承面。

合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該零件的幾個主要配合表面及軸肩面對基準(zhǔn)軸線A-B均有端面圓跳動和徑向圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。

（4）劃分加工階段

該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車（粗車外圓、鉆中心孔等），半精車（半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各處外圓）。各階段劃分大致以熱處理為界。

（5）熱處理工序安排

軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。

（6）加工尺寸和切削用量

車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定;一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。

傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定。

（7）工件的裝夾方法

粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡頂法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

精加工時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。

（8）擬定工藝過程

定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小表面粗糙度值。在制定傳動軸的加工工藝過程中，除了考慮主要裝配表面加工的同時，還需考慮次要表面的加工。在半精加工Φ60mm、Φ65mm及Φ80mm外圓時，應(yīng)車到圖樣所規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角;Φ60mm面上的鍵槽應(yīng)該在半精車工序后和磨削工序前銑削加工出來，這樣既可以確保在銑鍵槽時有精確的定位基準(zhǔn)，又可以避免在精磨后銑鍵槽時磨損已經(jīng)精加工出來的的外圓表面。

結(jié)語

在現(xiàn)實生產(chǎn)中軸類零件的加工，占有很大一部分的比例，只有利用合理的加工工藝才能生產(chǎn)出合格的工件。每一次的加工都不能馬虎，每一部分加工都能決定產(chǎn)品的成敗。

參考文獻：

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