典型軸類零件加工的工藝分析

方強(qiáng)

摘 要：本文針對典型結(jié)構(gòu)的軸類零件的技術(shù)要求，探討對其常見典型結(jié)構(gòu)——圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等的加工工藝分析。

關(guān)鍵詞：典型軸類零件 加工 工藝分析

一、軸類零件加工的工藝分析

軸類零件加工工藝分析過程包含選擇毛坯、分析技術(shù)要求、選擇定位基準(zhǔn)、熱處理分析、確定加工順序及選擇刀具和給定合適的切削用量等。

軸類零件毛坯多采用鍛件，曲軸類軸件采用球墨鑄鐵鑄件。軸類零件一般軸向的技術(shù)要求不高，但是對于支承部位，軸頸的徑向尺寸精度和形位精度要求卻比較高：徑向尺寸精度等級一般為IT6-IT8，而形位精度主要要求圓度和圓柱度。配合部位的形位公差要求為同軸度和圓跳動，主要保證配合軸頸與支承軸頸的同軸度。在定位基準(zhǔn)選擇時(shí)，由于軸上常見結(jié)構(gòu)如外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等結(jié)構(gòu)表面的同軸度需要滿足要求，因此這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以一般軸類零件的定位基準(zhǔn)都為軸的中心線。

在熱處理工序中，零件一般在粗車前采用正火或退火處理，這樣可以起到改善零件金相組織和切削性能、消除殘余內(nèi)應(yīng)力的作用，防止零件變形開裂。對于性能要求較高的零件，在粗加工后、精加工前一般還要安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合性能。對于互相有相對運(yùn)動的接觸表面，為提高接觸表面的耐磨性，需要在精加工前后進(jìn)行表面淬火或進(jìn)行化學(xué)熱處理。

軸類零件的加工順序要按由粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。切削用量的控制一般包含進(jìn)給量、背吃刀量及主軸轉(zhuǎn)速等因素。在粗車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較大，以減少進(jìn)給次數(shù)；在精車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較小，以提高加工精度。

二、典型結(jié)構(gòu)的軸類零件加工工藝分析

下圖為一個典型結(jié)構(gòu)的軸類零件，包含常見典型結(jié)構(gòu)，如圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等，其加工工藝分析如下。

圖

毛坯材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，45#鋼，尺寸大小為直徑φ65mm、長125mm，無熱處理硬度要求。

加工順序按由粗到精、由遠(yuǎn)到近的原則確定。即首先從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量）及精車，然后鉆孔、鏜內(nèi)退刀槽、鏜內(nèi)螺紋。接著換頭裝夾加工右端，然后粗、精車外輪廓，以及切退刀槽，最后再進(jìn)行螺紋粗加工及精加工。

具體步驟為：先夾持毛坯右端，車右端輪廓95mm處，車φ40mm外圓、R6的圓弧、φ60mm外圓和R45的圓弧；接著先打中心孔，再用φ8mm鉆頭鉆孔，深度為25mm，然后換φ20mm的鉆頭擴(kuò)孔，接著用鏜刀鏜φ22.5mm的孔，再換內(nèi)槽刀鏜φ28mm的槽；然后再用內(nèi)螺紋刀車M24×1.5的螺紋；最后調(diào)頭加工φ32mm外圓、R4和R6的圓弧、φ60mm外圓，再切退刀槽；最后再車M32×0.75的螺紋。

表1 刀具的選擇：左端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 硬質(zhì)合金90?車刀 粗、精車φ40mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金鏜刀 粗、精鏜φ22.5mm孔

4 T04 硬質(zhì)合金內(nèi)螺紋刀 車M24×1.5的螺紋

5 T05 硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀 切φ28mm槽

6 尾座 硬質(zhì)合金φ18mm鉆頭 鉆孔

右端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 車刀 粗、精車φ32mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金車槽刀 切退刀槽

4 T04 60?度硬質(zhì)合金外螺紋車刀 車M32×0.75螺紋

掌握切削用量要根據(jù)“粗車較大，精車較小”的原則，如表2給定參考量。

表2

主軸轉(zhuǎn)速

S，（r/min） 進(jìn) 給 量

F，（mm/min） 背 吃 刀 量

ap，（mm）

粗車外圓 800 100 1.5

精車外圓 1000 100 0.2

鉆孔 300 100 0

粗鏜孔 800 100 1.5

精鏜孔 1000 100 0.2

內(nèi)退刀槽 300 25 0

粗車內(nèi)螺紋 100 75 0.4

精車內(nèi)螺紋 200 75 0.1

外退刀槽 300 25 0

粗車外螺紋 100 75 0.4

精車外螺紋 200 75 0.1

最后，在工藝分析基礎(chǔ)上編寫加工工藝卡，再上機(jī)切削加工。

（作者單位：安徽省行知學(xué)校）endprint

摘 要：本文針對典型結(jié)構(gòu)的軸類零件的技術(shù)要求，探討對其常見典型結(jié)構(gòu)——圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等的加工工藝分析。

關(guān)鍵詞：典型軸類零件 加工 工藝分析

一、軸類零件加工的工藝分析

軸類零件加工工藝分析過程包含選擇毛坯、分析技術(shù)要求、選擇定位基準(zhǔn)、熱處理分析、確定加工順序及選擇刀具和給定合適的切削用量等。

軸類零件毛坯多采用鍛件，曲軸類軸件采用球墨鑄鐵鑄件。軸類零件一般軸向的技術(shù)要求不高，但是對于支承部位，軸頸的徑向尺寸精度和形位精度要求卻比較高：徑向尺寸精度等級一般為IT6-IT8，而形位精度主要要求圓度和圓柱度。配合部位的形位公差要求為同軸度和圓跳動，主要保證配合軸頸與支承軸頸的同軸度。在定位基準(zhǔn)選擇時(shí)，由于軸上常見結(jié)構(gòu)如外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等結(jié)構(gòu)表面的同軸度需要滿足要求，因此這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以一般軸類零件的定位基準(zhǔn)都為軸的中心線。

在熱處理工序中，零件一般在粗車前采用正火或退火處理，這樣可以起到改善零件金相組織和切削性能、消除殘余內(nèi)應(yīng)力的作用，防止零件變形開裂。對于性能要求較高的零件，在粗加工后、精加工前一般還要安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合性能。對于互相有相對運(yùn)動的接觸表面，為提高接觸表面的耐磨性，需要在精加工前后進(jìn)行表面淬火或進(jìn)行化學(xué)熱處理。

軸類零件的加工順序要按由粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。切削用量的控制一般包含進(jìn)給量、背吃刀量及主軸轉(zhuǎn)速等因素。在粗車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較大，以減少進(jìn)給次數(shù)；在精車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較小，以提高加工精度。

二、典型結(jié)構(gòu)的軸類零件加工工藝分析

下圖為一個典型結(jié)構(gòu)的軸類零件，包含常見典型結(jié)構(gòu)，如圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等，其加工工藝分析如下。

圖

毛坯材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，45#鋼，尺寸大小為直徑φ65mm、長125mm，無熱處理硬度要求。

加工順序按由粗到精、由遠(yuǎn)到近的原則確定。即首先從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量）及精車，然后鉆孔、鏜內(nèi)退刀槽、鏜內(nèi)螺紋。接著換頭裝夾加工右端，然后粗、精車外輪廓，以及切退刀槽，最后再進(jìn)行螺紋粗加工及精加工。

具體步驟為：先夾持毛坯右端，車右端輪廓95mm處，車φ40mm外圓、R6的圓弧、φ60mm外圓和R45的圓?。唤又却蛑行目?，再用φ8mm鉆頭鉆孔，深度為25mm，然后換φ20mm的鉆頭擴(kuò)孔，接著用鏜刀鏜φ22.5mm的孔，再換內(nèi)槽刀鏜φ28mm的槽；然后再用內(nèi)螺紋刀車M24×1.5的螺紋；最后調(diào)頭加工φ32mm外圓、R4和R6的圓弧、φ60mm外圓，再切退刀槽；最后再車M32×0.75的螺紋。

表1 刀具的選擇：左端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 硬質(zhì)合金90?車刀 粗、精車φ40mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金鏜刀 粗、精鏜φ22.5mm孔

4 T04 硬質(zhì)合金內(nèi)螺紋刀 車M24×1.5的螺紋

5 T05 硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀 切φ28mm槽

6 尾座 硬質(zhì)合金φ18mm鉆頭 鉆孔

右端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 車刀 粗、精車φ32mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金車槽刀 切退刀槽

4 T04 60?度硬質(zhì)合金外螺紋車刀 車M32×0.75螺紋

掌握切削用量要根據(jù)“粗車較大，精車較小”的原則，如表2給定參考量。

表2

主軸轉(zhuǎn)速

S，（r/min） 進(jìn) 給 量

F，（mm/min） 背 吃 刀 量

ap，（mm）

粗車外圓 800 100 1.5

精車外圓 1000 100 0.2

鉆孔 300 100 0

粗鏜孔 800 100 1.5

精鏜孔 1000 100 0.2

內(nèi)退刀槽 300 25 0

粗車內(nèi)螺紋 100 75 0.4

精車內(nèi)螺紋 200 75 0.1

外退刀槽 300 25 0

粗車外螺紋 100 75 0.4

精車外螺紋 200 75 0.1

最后，在工藝分析基礎(chǔ)上編寫加工工藝卡，再上機(jī)切削加工。

（作者單位：安徽省行知學(xué)校）endprint

摘 要：本文針對典型結(jié)構(gòu)的軸類零件的技術(shù)要求，探討對其常見典型結(jié)構(gòu)——圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等的加工工藝分析。

關(guān)鍵詞：典型軸類零件 加工 工藝分析

一、軸類零件加工的工藝分析

軸類零件加工工藝分析過程包含選擇毛坯、分析技術(shù)要求、選擇定位基準(zhǔn)、熱處理分析、確定加工順序及選擇刀具和給定合適的切削用量等。

軸類零件毛坯多采用鍛件，曲軸類軸件采用球墨鑄鐵鑄件。軸類零件一般軸向的技術(shù)要求不高，但是對于支承部位，軸頸的徑向尺寸精度和形位精度要求卻比較高：徑向尺寸精度等級一般為IT6-IT8，而形位精度主要要求圓度和圓柱度。配合部位的形位公差要求為同軸度和圓跳動，主要保證配合軸頸與支承軸頸的同軸度。在定位基準(zhǔn)選擇時(shí)，由于軸上常見結(jié)構(gòu)如外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等結(jié)構(gòu)表面的同軸度需要滿足要求，因此這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以一般軸類零件的定位基準(zhǔn)都為軸的中心線。

在熱處理工序中，零件一般在粗車前采用正火或退火處理，這樣可以起到改善零件金相組織和切削性能、消除殘余內(nèi)應(yīng)力的作用，防止零件變形開裂。對于性能要求較高的零件，在粗加工后、精加工前一般還要安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合性能。對于互相有相對運(yùn)動的接觸表面，為提高接觸表面的耐磨性，需要在精加工前后進(jìn)行表面淬火或進(jìn)行化學(xué)熱處理。

軸類零件的加工順序要按由粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。切削用量的控制一般包含進(jìn)給量、背吃刀量及主軸轉(zhuǎn)速等因素。在粗車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較大，以減少進(jìn)給次數(shù)；在精車時(shí)采用進(jìn)給量和背吃刀量較小，以提高加工精度。

二、典型結(jié)構(gòu)的軸類零件加工工藝分析

下圖為一個典型結(jié)構(gòu)的軸類零件，包含常見典型結(jié)構(gòu)，如圓柱、內(nèi)孔、逆圓弧、外螺紋、內(nèi)螺紋、外槽、內(nèi)槽等，其加工工藝分析如下。

圖

毛坯材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，45#鋼，尺寸大小為直徑φ65mm、長125mm，無熱處理硬度要求。

加工順序按由粗到精、由遠(yuǎn)到近的原則確定。即首先從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量）及精車，然后鉆孔、鏜內(nèi)退刀槽、鏜內(nèi)螺紋。接著換頭裝夾加工右端，然后粗、精車外輪廓，以及切退刀槽，最后再進(jìn)行螺紋粗加工及精加工。

具體步驟為：先夾持毛坯右端，車右端輪廓95mm處，車φ40mm外圓、R6的圓弧、φ60mm外圓和R45的圓??；接著先打中心孔，再用φ8mm鉆頭鉆孔，深度為25mm，然后換φ20mm的鉆頭擴(kuò)孔，接著用鏜刀鏜φ22.5mm的孔，再換內(nèi)槽刀鏜φ28mm的槽；然后再用內(nèi)螺紋刀車M24×1.5的螺紋；最后調(diào)頭加工φ32mm外圓、R4和R6的圓弧、φ60mm外圓，再切退刀槽；最后再車M32×0.75的螺紋。

表1 刀具的選擇：左端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 硬質(zhì)合金90?車刀 粗、精車φ40mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金鏜刀 粗、精鏜φ22.5mm孔

4 T04 硬質(zhì)合金內(nèi)螺紋刀 車M24×1.5的螺紋

5 T05 硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀 切φ28mm槽

6 尾座 硬質(zhì)合金φ18mm鉆頭 鉆孔

右端加工用刀

序號 刀號 刀具規(guī)格名稱 加工內(nèi)容 備注

1 T01 硬質(zhì)合金端面45?車刀 粗、精車端面

2 T02 車刀 粗、精車φ32mm外圓 左偏刀

3 T03 硬質(zhì)合金車槽刀 切退刀槽

4 T04 60?度硬質(zhì)合金外螺紋車刀 車M32×0.75螺紋

掌握切削用量要根據(jù)“粗車較大，精車較小”的原則，如表2給定參考量。

表2

主軸轉(zhuǎn)速

S，（r/min） 進(jìn) 給 量

F，（mm/min） 背 吃 刀 量

ap，（mm）

粗車外圓 800 100 1.5

精車外圓 1000 100 0.2

鉆孔 300 100 0

粗鏜孔 800 100 1.5

精鏜孔 1000 100 0.2

內(nèi)退刀槽 300 25 0

粗車內(nèi)螺紋 100 75 0.4

精車內(nèi)螺紋 200 75 0.1

外退刀槽 300 25 0

粗車外螺紋 100 75 0.4

精車外螺紋 200 75 0.1

最后，在工藝分析基礎(chǔ)上編寫加工工藝卡，再上機(jī)切削加工。

（作者單位：安徽省行知學(xué)校）endprint