軸類零件是常見的典型零件之一,它在機器中用來支承齒輪、皮帶輪等傳動零件,傳遞扭矩和運動。按結構形狀不同,軸類零件一般可分為簡單軸、階梯軸和異形軸3類,如圖5.3.9所示。
圖5.3.9 軸類零件舉例
階梯軸的加工工藝較為典型,反映了軸類零件加工的基本規律。以圖5.3.10所示減速箱的傳動軸為例介紹一般階梯軸的工藝過程。
圖5.3.10 減速箱傳動軸
(1)技術要求分析
根據工作圖上的技術要求可知,該軸主要加工表面是軸頸M,N,外圓P,Q以及軸肩G,H,I,其精度要求較高,粗糙度較低。此外,零件需要調質處理。生產數量為10件。這些是制訂加工工藝的重要依據。
該傳動軸各外圓直徑尺寸差距不大,且數量不多,可選擇φ60的熱軋圓鋼作為毛坯。
(2)工藝分析
1)確定主要加工表面的加工方法
傳動軸大都是回轉表面,應車削成形。由于該軸的主要表面M,N,P,Q的精度等級較高(IT6)、粗糙度較低(R a= 0.8),車削后還需進行磨削。這些表面的加工順序應該是:粗車—半精車—磨削。
圖5.3.11 中心孔及其加工
2)確定定位精基準
由于該傳動軸的幾個主要配合表面及臺階面對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動要求,應選擇兩端的中心孔作為定位精基準,以便采用頂尖裝夾。
中心孔分為不帶護錐的(A型)、帶護錐的(B型)、帶螺孔的(C型)3種。由于該軸的零件圖無明確要求,故可選用A型或B型中心孔,并用相應的中心鉆頭鉆出,如圖5.3.11所示。
3)熱處理工序安排
調質處理應安排在粗車之后。這樣不僅可獲得零件的綜合機械性能,而且還可在一定程度上消除粗加工引起的內應力。
(3)擬訂工藝過程
定位精基準中心孔應在粗車之前加工,在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔工序。前者為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮;后者為提高定位精基準的精度和減小表面粗糙度。擬訂零件的工藝過程時,在考慮主要表面加工的同時,還要考慮次要表面的加工。半精車階段,外圓φ52達到圖紙規定的尺寸,同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋;3個鍵槽應在磨削之前銑出。
綜合上述分析,所確定的傳動軸工藝過程見表5.3.6。
中小型階梯軸,特別是傳動軸,不論尺寸大小和復雜程度如何,其工藝過程均與上述傳動軸大同小異,只要根據其復雜程度和具體要求,增減或調整某些工序即可。
表5.3.6 傳動軸工藝卡片
續表