典型精密零件加工工藝

生產實際中，零件的結構千差萬別，但其基本幾何構成不外是外圓、內孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構成，往往是由一些典型表面復合而成，其加工方法較單一典型表面加工復雜，是典型表面加工方法的綜合應用。下面介紹軸類零件、箱體類和齒輪零件的典型加工工藝。

軸類零件的加工

一 軸類零件的分類、技術要求

軸是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等如圖6-1，其中階梯傳動軸應用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規律和共性。
根據軸類零件的功用和工作條件，其技術要求主要在以下方面：

⑴ 尺寸精度  軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5~IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6~IT9。

⑵ 幾何形狀精度  主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對于精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。

⑶ 相互位置精度  包括內、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。

⑷ 表面粗糙度  軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。支承軸頸常為0.2~1.6μm，傳動件配合軸頸為0.4~3.2μm。

⑸ 其他  熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。

二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理

 

1．軸類零件的材料

⑴ 軸類零件材料  常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。

⑵ 軸類毛坯  常用圓棒料和鍛件；大型軸或結構復雜的軸采用鑄件。毛坯經過加熱鍛造后，可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。

2．軸類零件的熱處理
    鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

調質一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。

表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。

精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。

 

2．加工后的檢驗
單件小批生產中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗；大批大量生產時，常采用光滑極限量規檢驗，長度大而精度高的工件可用比較儀檢驗。表面粗糙度可用粗糙度樣板進行檢驗；要求較高時則用光學顯微鏡或輪廓儀檢驗。圓度誤差可用千分尺測出的工件同一截面內直徑的最大差值之半來確定，也可用千分表借助V形鐵來測量，若條件許可，可用圓度儀檢驗。圓柱度誤差通常用千分尺測出同一軸向剖面內最大與最小值之差的方法來確定。主軸相互位置精度檢驗一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準，在兩支承軸頸上方分別用千分表測量。