細長軸加工
車削細長軸的關鍵技術是防止加工中的彎曲變形,為此必須從夾具、機床輔具、工藝方法、操作技術、刀具和切削用量等方面采取措施。 1、改進工裝夾方法在車削細長軸時,一般均采用一頭夾和一頭頂?shù)难b夾方法。用卡盤裝夾工件時,在卡爪與工件之間套入一開口的風絲圈,以減少工件與卡爪軸向接角長度。在尾座上采用彈性頂尖,這樣當工件受切削熱而伸長時,頂針能軸向伸縮,以補償工作的亭臺形,減少工件的彎曲。 2、采用跟刀架跟刀架為車床的通用除件,它用來在刀具切削點附近支承工件并與刀架溜板一起作縱向移動。跟刀架與工件接觸處的支承一塊一般用耐磨的球墨鑄鐵或青銅制成,支承爪的圓弧,應在粗車后與外圓研配,以免擦傷工件,采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力和工件自重的影響,從而減少切削振動和工件變形,但必須注意仔細調整,使跟刀架的中心與機床頂針中心保持一致。 3、合理選擇車刀的角度為減少徑向切削力,宜選用較大主偏角;前刀面應磨出R=1.5-3mm的斷屑槽,前角一般取γ0=150-300;;刃傾角λs取正值,使切屑流向待加工表面;車刀表面粗糙度值要小,并經(jīng)常保持切削刃鋒利。 4、合理選擇切削用量車削細長軸時,切削用量應比普通軸類零件適當減小,用硬質合金車刀粗車,可按下表切削用量。 精車時,用硬質合金金車刀車削φ20φ40mm,長1000-1500mm細長軸時,可選用f=0.15-0.25mm/r,ap=0.2-0.5mm,v=60-100m/s
于車床主軸含有臺階,內(nèi)孔,能夠充分的反映出軸類零件的特點,所以現(xiàn)使用主軸來進行舉例.
1,首先鍛件毛坯兩端鉆中心孔,粗車外圓幾大檔臺階;2,進行調質;3,半精車各檔臺階,外圓和長度放余量,然后搭中心架車對總長;4,中心架上鉆軸內(nèi)通孔;5,搪兩端錐孔,兩端鑲悶頭,鉆中心孔,為磨削做準備;6,精車各檔外圓及臺階平面,放磨削余量,并且車外圓上各槽,倒角;7,磨削各檔外圓及臺階平面到尺寸;8,裝配后在本車床上加工各螺紋.
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應的端面所組成。根據(jù)結構形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細長軸,大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準,它們的精度和表面質量一般要求較高,其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項:
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面,應在圖紙上標注其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度,并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
四)表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
軸類零件加工的技術要求
1 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(nèi)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IT5~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,通常為IT6~IT9。
2 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(nèi),對于精密軸,需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。
3 相互位置精度包括內(nèi)、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。
4 表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求,一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定
軸的結構設計:
軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸,為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式,載荷的性質、方向、大小及分布情況,軸承的類型與尺寸,軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸,對軸的變形等因素有關。設計者可根據(jù)軸的具體要求進行設計,必要時可做幾個方案進行比較,以便選出設計方案,以下是一般軸結構設計原則:1、節(jié)約材料,減輕重量,盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀;2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調整;3、采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施;4、便于加工制造和保證精度。
軸的分類:
常見的軸根據(jù)軸的結構形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實心軸、空心軸、剛性軸、撓性軸(軟軸)。直軸又可分為:①轉軸,工作時既承受彎矩又承受扭矩,是機械中較常見的軸,如各種減速器中的軸等。②心軸,用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉動,如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉動,如支承滑輪的軸等。③傳動軸,主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼,也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強度和剛度,轉速高時還取決于振動穩(wěn)定性。
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