軸類零件加工工藝研究

金漢

摘 ?要：軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。軸套類零件大多屬于薄壁構(gòu)件，結(jié)構(gòu)并不復雜，精度要求相對較高，在產(chǎn)品中主要起定位、旋轉(zhuǎn)的作用，并承受一定的徑向力和軸向力。幾乎每個產(chǎn)品中都有軸套類零件，在加工中往往由于變形嚴重而影響其尺寸精度、形狀精度。因此，要解決此問題，必須分析原因，采取有效的措施，才能保證零件精度。

關(guān)鍵詞：軸類;零件;加工;工藝

軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。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(jié)構(gòu)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。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。

一、零件的定位與其夾裝

軸套類零件大多屬于薄壁構(gòu)件，結(jié)構(gòu)并不復雜，精度要求相對較高，在產(chǎn)品中主要起定位、旋轉(zhuǎn)的作用，并承受一定的徑向力和軸向力。其加工質(zhì)量的好壞，直接影響產(chǎn)品的功能和壽命。要符合基準重合原則，盡可能選設(shè)計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。工裝夾具只是因地適宜，機床上所采用的都是屬于鋼類，彈簧鋼，、45號鋼，SKT材料等。盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間。在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。

二、選擇刀具及切削用量

刀具選擇與切削用量確定是數(shù)控銑加工中十分重要的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到加工精度、加工表面質(zhì)量、加工效率。選擇合適的刀具和切削用量可使加工以最低的成本、最短的時間達到最佳的加工質(zhì)量。對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。對于除整體淬火之外的軸類零件，其精車工序可根據(jù)具體情況不同，安排在淬火熱處理之前進行，或安排在淬火熱處理之后，次要表面加工之前進行。為保證工件外圓的磨削精度，熱處理后須安排研磨中心孔的工序，并要求達到較細的表面粗糙度。外圓磨削時，影響工件的圓度主要是由于二頂尖孔的同軸度，及頂尖孔的圓度誤差。應(yīng)該注意的是經(jīng)淬火后的部位，不能用一般刀。通過熱處理消除應(yīng)力控制變形，劃分為粗加工、半精加工和精加工工序，中間增加熱處理消除應(yīng)力、穩(wěn)定化處理等，使零件釋放加工應(yīng)力和材料應(yīng)力，提高精加工后零件尺寸精度的穩(wěn)定性。另一方面，它能夠有效地改善切削過程的摩擦和粘附作用，降低切削熱的生成。涂層硬質(zhì)合金刀具與硬質(zhì)合金刀具相比，無論在強度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高。

三、確定走刀順序和路線

在加工前，首先需要分析被加工軸類零件的圖紙，明確加工工序、加工內(nèi)容及技術(shù)要求。軸類零件軸向的技術(shù)要求不高，主要是配合軸頸和支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度要求較高，此外，還須確保配合軸頸對于支承軸頸的同軸度。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動;幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，要求控制在直徑公差范圍內(nèi)。對刀點可設(shè)在被加工零件上，但必須是基準位或已精加工過的部位。走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點，刀具切入切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。合理確定對刀點，對刀點可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機床工作臺或夾具上。

四、數(shù)控車削加工

工藝規(guī)程制訂得是否合理，直接影響工件的質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一個零件可以用幾種不同的加工方法制造，但在一定的條件下，只有某一種方法是較合理的。因此，在制訂工藝規(guī)程時，必須從實際出發(fā)，根據(jù)設(shè)備條件、生產(chǎn)類型等具體情況，盡量采用先進加工方法，制訂出合理的工藝規(guī)程。編程人員的要求是非常高的，不僅要分析零件的加工工藝程序，還要合理選擇刀具，確定切削用量和走刀路線。一般軸類零件的編程零點選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點處。數(shù)控編程一般分為兩種，一種是手工編程，另一種是自動編程。手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程，數(shù)值計算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗都是由工人完成的，自動編程是用計算機編制數(shù)控加工程序的過程。所以，對數(shù)控機床的性能特點、工件裝夾、刀具系統(tǒng)以及切削規(guī)范方法都必須很了解。由于這些零件的徑向尺寸，無論是測量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來表示的，所以數(shù)控車床采用直徑編程方式，即規(guī)定用絕對值編程時，X為直徑值;用相對值編程時，則以刀具徑向?qū)嶋H位移量的二倍值為編程值。數(shù)控加工工藝方案的確定不僅對機床的生產(chǎn)效率有影響，還會對軸類零件的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響。切削過程較平穩(wěn)避免了慣性力與沖擊力，允許采用較大的切削用量，高速切削，利于生產(chǎn)率提高。適于有色金屬零件的精加工，不宜采用磨削加工，需要用車削或銑削等。用金剛石車刀進行精細車時，可達較高質(zhì)量。

五、結(jié)束語

總之，軸類零件加工有效地促進了當前機械制造水平的發(fā)展，為工業(yè)發(fā)展提供了高質(zhì)量、高保障、高生產(chǎn)效率的機械產(chǎn)品，為社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了很好的促進作用。所以，在軸類零件的數(shù)控車削加工中，應(yīng)該掌握每一個細節(jié)，分析并解決好每一個難點，這樣才能更有效的保證工件質(zhì)量

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