加工轴类零件需要注意的一些细节
08-05-2024
  加工轴类零件需要注意的一些细节
  在机械制造领域,轴类零件作为关键传动部件,其加工质量直接影响到整机的性能和寿命。然而,许多人对轴类零件的加工过程及其背后的细节知之甚少。今天,我们就来揭秘轴类零件加工中那些至关重要的细节,让您对高质量工件的诞生有更深入的了解。
  精度为王:尺寸与几何形状的双重考验
  轴类零件的加工,首先面临的是尺寸精度和几何形状精度的双重挑战。支承轴颈作为与轴承内圈配合的关键部位,其尺寸精度需达到IT5~IT7,以确保轴的位置准确且稳固。而配合轴颈则与各类传动件相连,精度稍低,常为IT6~IT9,但同样不容忽视。
  在几何形状方面,轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度误差需严格控制在公差范围内。对于精密轴,更需在零件图上详细规定其几何形状精度,确保每一个细节都达到设计要求。
  位置精度:同轴度与垂直度的精准控制
  轴类零件的加工还需关注其相互位置精度,包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度等。这些参数直接关系到零件的装配精度和使用性能。因此,在加工过程中,必须采用合适的定位基准和装夹方法,确保各项位置精度指标达标。
  表面粗糙度:光滑如镜,触感细腻
  轴类零件的加工表面粗糙度同样重要。支承轴颈的表面粗糙度通常要求达到0.2~1.6μm,传动件配合轴颈则为0.4~3.2μm。这不仅关乎零件的美观度,更直接影响到其耐磨性、密封性和使用寿命。因此,在加工过程中需根据材料特性和加工要求选择合适的切削参数和刀具,确保表面粗糙度达标。
  加工路线:从粗到精,步步为营
  轴类零件的加工路线多种多样,但基本原则是从粗加工到精加工逐步推进。针对不同材料和精度要求,可选择不同的加工路线。例如,对于黑色金属材料且精度要求较高的零件,可采用粗车、半精车、粗磨、精磨的加工路线;而对于有色金属材料,则可能需要采用精车和金刚石车的工序以获得理想的表面粗糙度。
  预加工与定位基准:细节决定成败
  在正式加工之前,轴类零件还需进行预加工过程,其中最重要的步骤是校直。由于工件毛坯在制造、运输和保管过程中容易发生弯曲变形,因此必须在校直机上进行校直处理。此外,选择合适的定位基准也是确保加工精度的关键。常见的定位基准包括中心孔、外圆表面以及带有中心孔的锥堵等。在选择定位基准时,需充分考虑零件的结构特点和加工要求,确保定位准确、可靠。
  在今日头条、百家号等自媒体平台上,我们希望通过分享这些“不为人知”的精密细节,让更多人了解轴类零件加工的奥秘,共同推动机械制造技术的进步和发展。
  轴类零件是一种常见的零件类型,其结构为旋转体,长度一般大于直径,在各种机械设备中有广泛地使用,用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件的加工要遵循一定的规律,可以通过本文了解一下具体的加工步骤和需要注意的一些问题。
  一、轴类零件基本加工路线
  轴类零件的主要加工表面是外圆表面以及常见的特形表面,因此应该针对各种精度等级和表面粗糙度要求,选择最合适的加工方法。其基本加工路线可以归纳为四条。
  首先是从粗车到半精车,再到精车的加工路线,这也是针对一般常用材料轴类零件针外圆加工,选择的最主要的工艺路线;其次是从粗车到半精车,再到粗磨,最后采用精磨的加工路线,对于黑色金属材料和精度要求较高,表面粗糙度要求较小且需要淬硬的零件,这种加工路线是最好的选择,因为磨削是其最理想的后续加工工序;第三种路线是从粗车到半精车,再到精车,金刚石车,这种加工路线专门用来加工有色金属材料,因为有色金属硬度较小,容易堵塞沙粒间的空隙,采用磨削通常不容易得到所要求的表面粗糙度,必须采用精车和金刚石车工序;最后一种加工路线是从粗车到半精车,再到粗磨,精磨,最后进行光整加工,这种路线对于黑色金属材料经过淬硬,且对精度要求较高,表面粗糙度值要求较低的零件是一种经常会采用的加工路线。
  二、轴类零件的预加工
  轴类零件在车削外圆之前,先要进行一些准备工序,这就是轴类零件的预加工过程。最重要的准备工序是校直。因为工件毛坯在制造、运输和保管过程中,经常会发生弯曲变形。为了保证装夹可靠以及加工余量分布均匀,在冷态下,通过各种压力机或校直机来进行校直。
  三、轴类零件加工的定位基准
  首先是以工件的中心孔作为加工的定位基准。轴类零件加工中,各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度都是位置精度的重要体现。这些表面的一般都是以轴的中心线为设计基准的,用中心孔定位,符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削加工时的定位基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时,还能最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
  其次是以外圆和中心孔作为加工的定位基准。这种方法有效克服了中心孔定位刚性不佳的缺点,尤其是加工较重的工件时,中心孔定位会造成装夹不稳,切削用量也不能太大。采用外圆和中心孔为定位基准就不用担心这个问题。粗加工时,采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准的方法能在加工中承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。
  第三是以两外圆表面作为加工的定位基准。在加工空心轴的内孔时,不能采用中心孔作为定位基准,因此应使用轴的两外圆表面作为定位基准。当加工机床主轴时,常以两支撑轴颈为定位基准,这样可以有效保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求,消除基准不重合而引起的误差。
  最后是以带有中心孔的锥堵作为加工的定位基准。这种方法在空心轴的外圆表面加工中是用最为普遍。
  四、轴类零件的装夹
  锥堵和锥套心轴的加工必须具有较高的加工精度,其中心孔不仅是本身制造的定位基准,也是空心轴外圆精加工的基准,必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。因此,在选择装夹方法时应该注意,要尽量减少锥堵的安装次数,从而降低零件的重复安装误差。实际生产中,锥堵安装以后,一般来说在加工完毕之前,都不会在加工中途拆下或者更换。
  结语:
  轴类零件的加工是一项复杂而精细的工作,每一个细节都关乎到最终产品的质量。从尺寸精度到几何形状精度,从位置精度到表面粗糙度,再到加工路线和定位基准的选择,每一个环节都需要我们精心策划和细致操作。只有这样,才能打造出高质量、高性能的轴类零件,为机械制造行业的发展贡献一份力量。