螺紋短軸零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)研究

徐軍　左立良

摘? 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)高速的發(fā)展，使得當(dāng)下的機(jī)械制造業(yè)也正面臨著全面的進(jìn)步。例如，在一些零件加工工藝的發(fā)展中，出現(xiàn)了各種耐磨、呈彎曲應(yīng)力較強(qiáng)的零部件，并已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了機(jī)床，以及應(yīng)用到了拖拉機(jī)設(shè)備上。在本文的分析中，主要闡述了當(dāng)下螺紋短軸零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)方式，并明確了零部件在加工以及選型中的技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：螺紋短軸;零件機(jī)械加工;零件毛坯;工序

1 螺紋定義

螺紋就是一種螺旋線性的突起部分，在當(dāng)下的機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中，一般情況下愛都存在于一些圓柱體，或者存在于一些圓錐體表面。當(dāng)下的螺紋形狀上，基本上分為圓柱螺紋與圓錐螺紋這兩種類型。在不同的截面形狀上，往往可以分為矩形螺紋、三角形螺紋以及特殊類型的螺紋種類。進(jìn)行機(jī)械加工制造的過程中，可以從功能性上進(jìn)行細(xì)分，一些特殊功能的螺紋會(huì)承擔(dān)起連接的作用。例如，一些矩形類的螺紋，就是起到傳動(dòng)的效果。螺旋線方向，一般情況下可以分為左右兩個(gè)方向。而基于螺旋線的時(shí)間分類，也可以稱為單線螺紋、雙線螺紋以及多線螺紋這幾種不同的類型。因此，進(jìn)行螺紋的劃分時(shí)，就可以基于牙形狀、使用場(chǎng)景以及多種不同的因素出發(fā)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的種類劃分。

2 零件分析

2.1 加工分析

當(dāng)下在進(jìn)行螺紋加工的過程中，就是一種在圓柱體或者在圓錐體上，進(jìn)行螺旋槽的加工流程。由于加工的螺紋基本上都是用于連接、加固、傳遞運(yùn)動(dòng)等其他類型的操作。因此，通常情況下在進(jìn)行螺紋加工的過程中，可以采用滾絲、攻絲以及車削等不同的方式類型。例如，加工的過程中，往往要充分的考量到出現(xiàn)的拉壓應(yīng)力，或者出現(xiàn)的沖擊載荷這兩個(gè)不同方面的嚴(yán)重影響。而在零件材料的選擇過程中，也需要選擇一個(gè)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)的鋼體，特別是需要進(jìn)行淬火、回火這兩個(gè)操作流程，就可以使得對(duì)零件的自身性能有著較為明顯的提升。不論是在零部件的剛度，還是對(duì)于零部件的整體強(qiáng)度，都有著較為明顯的提升。甚至在加工之后，還能夠形成較強(qiáng)的韌性與塑性。這樣的零件加工之后，就可以將其應(yīng)用到精密度更高的領(lǐng)域當(dāng)中。

2.2 零件性能要求

對(duì)于當(dāng)下的機(jī)械制造工藝水平的提升而言，在長(zhǎng)期的加工時(shí)間之后，技術(shù)也得到了進(jìn)一步的提升。在零件經(jīng)過了特定工序后的處理之后，使得零件在各個(gè)方面都得到了進(jìn)一步的性能提升，相關(guān)工作人員對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的時(shí)候，也得到了較高水平的參數(shù)。在零件的軸徑以及內(nèi)孔的加工中，是檢測(cè)過程中的重要考量對(duì)象。例如：在對(duì)這兩個(gè)部分的圓柱度進(jìn)行加工的過程中，有關(guān)領(lǐng)域通常對(duì)其幾何外形往往存在著一定的精度要求。特別是對(duì)于零件的圓柱要進(jìn)行針對(duì)性的加工處理。在軸中心線位置，需要保障達(dá)到預(yù)定的垂直高度。因此，對(duì)于零件而言，就需要保障加工過程中，滿足設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，以此加工出性能較高的零件。

3 零件材料選擇

3.1 零件材料選擇原則

當(dāng)下對(duì)于軸類零件材料的選擇，當(dāng)下基本上可以分為兩種類型。當(dāng)下，進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，相關(guān)工作人員基本上會(huì)選擇合金鋼與碳素鋼這兩種類型。工作人員在當(dāng)下進(jìn)行軸類零件的材料選擇上，基本上出于幾點(diǎn)不同的考量。首先在進(jìn)行制造的過程中，需要保障零件可以實(shí)現(xiàn)一定的強(qiáng)度或者剛度，以此得到最基本的要求。其次。在軸的耐磨性的分析過程中，一旦無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的要求，就會(huì)導(dǎo)致降低制造的效果。進(jìn)行軸的加工過程中，也需要充分的考慮到熱處理上的工序問題，避免選擇這種類型的材料種類。最后一方面，對(duì)于這種材料的選擇，需要控制成本方面的限制，一旦投入與參數(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)正比例關(guān)系，就需要放棄這種材料。

3.2 零件選材方式

進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，對(duì)于軸類的零件加工種類，有著多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，因此，相關(guān)工作人員進(jìn)行零件材料的選擇過程中，一般情況下都需要對(duì)這種材料的荷載，進(jìn)行針對(duì)性的分析，以此保障加工質(zhì)量。但是，在進(jìn)行一些荷載要求較高的零件時(shí)，就需要針對(duì)性的選擇一個(gè)合理的材料，以此保障零件的質(zhì)量穩(wěn)定性。特別是需要控制零件的外形、尺寸以及重量，一般情況下都會(huì)選擇合金鋼^[1]。但是，在進(jìn)行一些車床主軸方面的零件加工的過程中，基本上會(huì)選擇一些經(jīng)過處理過的45鋼。在當(dāng)下機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，對(duì)于零件的材料選擇至關(guān)重要，直接決定了零件的質(zhì)量性。因此，進(jìn)行材料選擇的過程中，就需要進(jìn)行針對(duì)性的分析以及評(píng)估，以此保障滿足當(dāng)下的加工制造結(jié)果^[2]。

4 零件毛坯選擇

在進(jìn)行零件加工的過程中，要對(duì)零件進(jìn)行毛坯的合理選擇。其中，對(duì)于零件短軸零件的材料毛坯選擇，需要進(jìn)行針對(duì)性的分析，首先一個(gè)合理的零件毛坯，可以很好的在后期加工的效率，以及對(duì)零件的品質(zhì)造成直接的影響。因此，當(dāng)下進(jìn)行毛坯的選擇過程中，就要合理的進(jìn)行分析以及處理。一般情況下，在進(jìn)行毛坯的選擇過程中，要結(jié)合起加工的環(huán)境。其次，還要結(jié)合起加工零件的不同類型，進(jìn)行毛坯的加工處理。另一方面，在進(jìn)行加工成本以及性能指標(biāo)之后，往往要進(jìn)行針對(duì)性的分析，避免不同毛坯的選擇，會(huì)對(duì)其零件的成本以及性能指標(biāo)造成一定的影響。

當(dāng)下，工作人員進(jìn)行毛坯選擇的過程中，往往要基于零件的性能指標(biāo)進(jìn)行合理的選擇，這樣才可以保障加工出來(lái)的零件可以滿足相應(yīng)的加工需求。

4.1 毛坯類型

當(dāng)下在機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中，相關(guān)工作人員往往對(duì)于軸類零件毛坯進(jìn)行選擇的過程中，一般情況下分為型材毛坯、鍛件毛坯以及鑄件毛坯，這幾種不同的類型。在處理一些較為復(fù)雜，或者軸徑比較大的軸零件的過程中，就需要使用鑄件毛坯進(jìn)行加工。而在制造一些重要的軸零件的時(shí)候，就需要進(jìn)行鍛件處理。最后，對(duì)于制造表面較為光滑的零件，就可以使用型材毛坯。當(dāng)下進(jìn)行毛坯的選擇過程中，還需要基于一定的特定標(biāo)準(zhǔn)以及具體的零件要求，這樣才可以選擇一個(gè)合理的毛坯類型^[3]。

4.2 零件毛坯選擇原則

當(dāng)下在進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，對(duì)于一些軸類的零件加工，往往在其毛坯的選擇上，需要使用鍛件或者棒料。但是，在進(jìn)行實(shí)際的制造過程中，需要保障外圓直徑的差距，能夠得到有效的控制，因此基本上會(huì)采用棒料毛坯。而對(duì)于一些十分重要的軸而言，進(jìn)行加工的過程中，則要使用鍛件毛坯類型。但是，無(wú)論使用哪種類型毛坯而言，都需要在進(jìn)行加工的過程中，可以盡可能的避免材料出現(xiàn)浪費(fèi)的問題，特別是在進(jìn)行加工的過程中，能夠有效的控制加工過程中的難度系數(shù)，只要保障零件的毛坯科學(xué)性，可以能夠制造出良好的零件。但是，在當(dāng)下一些工廠的加工生產(chǎn)過程中，無(wú)論是在企業(yè)的規(guī)模，還是對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)量，都比較小，因此就導(dǎo)致在生產(chǎn)的過程中，會(huì)基于自由鍛的方式進(jìn)行機(jī)械加工。但是，對(duì)于一些生產(chǎn)加工規(guī)模比較大的企業(yè)而言，就會(huì)采用模鍛的方式。因此，當(dāng)下對(duì)某零件進(jìn)行加工的過程中，一旦這類型的零部件生產(chǎn)要求并不高，就可以采用自由鍛的方式進(jìn)行鍛造加工^[4]。

5 確定零件加工工序

4.1 定位基準(zhǔn)與裝夾方式

當(dāng)下在零件的加工過程中，選擇某普通螺紋短軸零件，在上述的分析中，可以確定對(duì)于這種類型的零件，需要選在選取毛坯的過程中，讓其外圓作為粗基準(zhǔn)，并開展相應(yīng)的加工流程[5]。首先，需要制作出一側(cè)平面，之后處理出外圓面。其次，對(duì)處理完成的外圓面當(dāng)做基準(zhǔn)，并利用三轉(zhuǎn)卡盤，夾住選擇好的毛坯材料，這樣就可以制造出右端平面，使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ撸源饲邢鞒鲇叶送鈭A。之后，在材料的右端鉆出一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的中心孔，以此保障對(duì)其中心孔進(jìn)行針對(duì)性的加工處理。之后，還要在這樣加工完成的外圓，以及對(duì)其中心孔當(dāng)做重要的基準(zhǔn)。

4.2 加工階段

當(dāng)下進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，其零件的表面質(zhì)量往往對(duì)整個(gè)零件的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較為直接的影響。因此，當(dāng)下僅僅使用一道工序，往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的質(zhì)量性提升，以此，為了提升零件的加工質(zhì)量，就需要在實(shí)際的機(jī)械加工過程中，分為三個(gè)不同的加工部分，分別為粗加工、半精加工以及精加工，以此實(shí)現(xiàn)零件的性能提升。

在進(jìn)行零件加工的工程中，也在一些特殊的情況下，可以僅僅進(jìn)行粗加工與精加工，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的處理。在進(jìn)行粗加工的過程中，首先需要去除使用的毛坯上的大量余量，以此讓毛坯的形狀可以與加工目標(biāo)相似。這樣的方式下，可以很好的為之后的加工，提供一個(gè)良好的基準(zhǔn)，全面的降低加工的時(shí)間周期。其次，在之后進(jìn)行精加工的過程中，就是對(duì)于零件在精度以及性能方面的提升，以此滿足目標(biāo)加工的需求。

4.3 工序

4.3.1 保證基準(zhǔn)

進(jìn)行零件的加工過程中，首先需要制作出基準(zhǔn)面，之后的加工都需要基于這樣的基準(zhǔn)面進(jìn)行處理，保障其表面能夠?qū)崿F(xiàn)良好的處理。而在粗車加工的過程中，要能夠在這樣的基準(zhǔn)面上鉆出一個(gè)孔，之后將其中心孔為主要的基準(zhǔn)，并對(duì)其表面進(jìn)行科學(xué)合理的處理，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)加工位置、精度方面的良好處理。

4.3.2 粗精結(jié)合

當(dāng)下在基準(zhǔn)平面的加工過程中，往往需要利用粗精結(jié)合的加工方式，首先進(jìn)行粗加工，之后進(jìn)行精加工。在這樣的處理中，一旦零件對(duì)于精度的參數(shù)要求較高，就可以保障在每一個(gè)表面，都需要開展精加工，這樣就可以最大程度上提升零件的性能。

4.3.3 加工主次

基于技術(shù)方面的要求，對(duì)于零件表面的加工處理工作，要能夠明確出加工的主次成分。例如，對(duì)于該零件的加工中，就需要保障零件的主要表面得到良好的處理。其次，在加工出零件的次表面上，還需要進(jìn)行針對(duì)性的控制以及保障。

4.3.4 先面后孔

一旦在零件表面尺寸比較小的情況下，就需要將這個(gè)平面當(dāng)做重要的肌醇，以此實(shí)現(xiàn)精加工處理，對(duì)孔洞進(jìn)行針對(duì)性的加工。這樣的加工處理方式，就是為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)加工。而在之后，還需要保障零件成品的檢測(cè)分析。

4.4 熱處理

加工零件的過程中，需要開展良好的熱處理工作。在操作的過程中，主要是對(duì)其零件進(jìn)行熱處理，之后將其冷卻，以此對(duì)零件實(shí)現(xiàn)良好的處理。對(duì)于零件內(nèi)部的處理上，由于經(jīng)過了熱處理，就會(huì)使得對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。特別是進(jìn)行處理的過程中，基本上可以分為預(yù)備熱處理與最終熱處理這兩方面。

首先，在沒有進(jìn)行加工的過程中，就可以開展正火、退火的熱處理工作，對(duì)零件的性能起到良好的改善效果。其次。進(jìn)行粗加工之后，也需要進(jìn)行熱處理。以此去除材料當(dāng)中存在著的應(yīng)力。最后，進(jìn)行半精加工，或者進(jìn)行精加工的過程中，開展熱處理工作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的性能提升，以此滿足相應(yīng)的加工處理要求，完成了加工步驟之后，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的鍍鉻、鍍鋅方面的操作，全面提升材料的自身耐磨性。

在本文的分析中，選用的毛坯材料為45鋼，因此就可以首先開展粗加工，之后進(jìn)行精加工處理，以此讓毛坯材料滿足當(dāng)下的加工需求。其次，在材料沒有完工之前，要開展正火處理，以此可以很好的實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)功能。

總結(jié)：

綜上所述，在當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展下，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)零件性能的提升，就需要進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，可以提升機(jī)械加工的技術(shù)水平，同時(shí)對(duì)于不同的零件類型，需要采用針對(duì)性的機(jī)械加工技術(shù)方案，以此滿足當(dāng)下不同零部件的加工需求，提升零件的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]牟信虎.箱體類零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高新科技，2021（09）：114-115.

[2]丁蘇煜，樊娜娜，任萬(wàn)松.空客機(jī)輪艙壁板零件機(jī)加變形分析及優(yōu)化策略[J].設(shè)備管理與維修，2021（09）：148-151.

[3]朱潤(rùn)花，齊紅玲.薄壁零件機(jī)加工工藝及方法研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（12）：19+34.

[4]范午陽(yáng). 航天器零件機(jī)加工藝知識(shí)挖掘與重用方法研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2019.

[5]魏茹，張春振.飛機(jī)零件機(jī)加后的清洗工藝的研究與分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（09）：23-24.