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常用轴类零件毛坯制作方法

发布时间:2025-07-08 15:12:30

① 传动轴加工工艺过程

传动轴的加工工艺和过程步骤:

1、首先锻件毛坯两端钻中心孔,粗车外圆几大档台阶;

2、进行调质;

3、半精车各档台阶,外圆和长度放余量,然后搭中心架车对总长;

4、中心架上钻轴内通孔;

5、搪两端锥孔,两端镶闷头,钻中心孔,为磨削做准备;

6、精车各档外圆及台阶平面,放磨削余量,并且车外圆上各槽,倒角;

7、磨削各档外圆及台阶平面到尺寸;

8、装配后在本车床上加工各螺纹。

传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化,并实现两轴的等角速传动。

后轮驱动的传动轴采用空心结构,以便减轻重量,但是轴的直径很大,以便具有足够的强度。传动轴结构中采用通了钢、铝和石墨。有些传动轴采用了橡胶扭转减振器。

在空心轴的两端分别焊接有一个万向节叉和花键短轴(有的不用)。传动轴必须经过严格的试验和精心的平衡,以免发生振动。传动轴经常高速转动,因此,如果弯曲,不平衡,或者柔性万向节有磨损,都会引起严重破坏。

十字轴式万向节由位于中间的一个十字轴和两个万向节叉所组成。万向节叉通过通常叫作轴承盖的滚针轴承组件连接到十字轴上。

通过卡环、U形螺栓或者用螺钉固定的压板,将轴承盖固定在万向节叉内。轴承盖内的滚子包围着十字轴轴端(这些轴端也叫做耳轴)。这样就使万向节叉能够在十字轴上以最小的摩擦摆动。

(1)常用轴类零件毛坯制作方法扩展阅读

作用:

传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件,它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮,使汽车产生驱动力。

用途:

专用汽车传动轴主要用在油罐车,加油车,洒水车,吸污车,吸粪车,消防车,高压清洗车,道路清障车,高空作业车。

② 轴的加工工艺

一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。

轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:

(一)尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

(二)几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

(三)相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

二、轴类零件的毛坯和材料

(一)轴类零件的毛坯

轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。

根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。

(二)轴类零件的材料

轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。

③ 毛坯有哪些

毛坯的种类包括铸造毛坯、锻造毛坯、焊接毛坯、金属切削加工毛坯等。

解释如下:

铸造毛坯是使用铸造成型工艺形成的毛坯。这种方式主要适用于制造形状复杂、内部流线有特定要求的零部件。铸造的原材料通常为金属熔液,通过模具冷却固化后得到所需形状的毛坯。铸造毛坯广泛应用于汽车、机械、船舶等制造业。

锻造毛坯则是通过锤击或压力使金属材料产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的毛坯。锻造毛坯具有良好的机械性能,广泛应用于大型结构件、轴类零件等制造领域。其工艺过程包括加热、塑性变形和冷却等环节。

焊接毛坯是采用焊接工艺制造的毛坯件。焊接工艺具有材料利用灵活、生产效率高等特点,适用于大型结构件的制造。焊接毛坯的制作过程中,需要注意焊缝的质量,以确保其强度和安全性。

金属切削加工毛坯是通过切削加工方式直接由原材料得到的毛坯。这种方法适用于对精度要求较高、形状复杂的零件制造。金属切削加工可以有效地控制零件的精度和表面质量,常用的原材料包括钢材、铝合金等。

此外,还有一些特殊的毛坯制备技术,如高分子材料的模压成型、复合材料预制体的制备等,这些技术随着新材料和新工艺的发展而得到广泛应用。不同的毛坯类型具有不同的特点和适用场景,选择何种毛坯类型需根据具体的产品需求和工艺条件来决定。

④ 轴类的加工工艺过程

一、轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。

二、台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。

1、零件图样分析

图A-1传动轴

图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧启扮螺母和调整螺母。

根据工作性能与条件,该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予得到确保。因此,该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。

2、确定毛坯

该传动轴材料为45钢,因其属于一般传动轴,故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大,故选择¢60mm的热轧圆钢作毛坯。

3、确定主要表面的加工方法

传动轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.8um)较小,故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为:

粗车→半精车→磨削。

4、定位基准

合理地选择定位基准,对于零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保零件的技术要求。

粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆,车端面、钻中心孔。但缓正必须注意,一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔,而应该以毛坯外圆作粗基准,先加工一个端面,钻中心孔,车出一端外圆;然后以已车过的外圆作基准,用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架),车另一端面,钻中心孔。如此加工中心孔,才能保两中心孔同轴。

5、划分阶段

对精度要求高的零件,其粗、精加工应分开,以保零件的质量。

该传动轴加工划分为三个阶段:粗车(粗车外圆、钻中心孔等),半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等),粗、精磨(粗扰旁悔、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。

6、热处理工序安排

轴的热处理要根据其材料和使用要求定。对于传动轴,正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理,并安排在粗车各外圆之后,半精车各外圆之前。

综合上述分析,传动轴的工艺路线如下:

下料→车两端面,钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆,车槽,倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。

7、加工尺寸和切削用量

传动轴磨削余量可取0.5mm,半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定,见该轴加工工艺卡的工序内容。

车削用量的选择,单件、小批量生产时,可根据加工情况由工人定;一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。

8、拟定工艺过程

定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工,在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮,磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。

拟定传动轴的工艺过程时,在考虑主要表面加工的同时,还要考虑次要表面的加工。在半精加工¢52mm、¢44mm及M24mm外圆时,应车到图样规定的尺寸,同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹;三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来,这样可保铣键槽时有较精确的定位基准,又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。

在拟定工艺过程时,应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法。

综上所述,所定的该传动轴加工工艺过程见表A-1。

表A-1传动轴机械加工工艺卡

9、传动轴机械加工工艺过程工序简图

为了表达清楚各工序的内容及要求,其传动轴加工工艺过程的工序简图见表A-2。

表A-2传动轴加工工序简图

(4)常用轴类零件毛坯制作方法扩展阅读

一、轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一,它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷,按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。

二、轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

三、轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。

四、轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:

1、表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

2、相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

3、几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

4、尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

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