轴类零件机械加工

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轴类零件是机械加工中的典型零件之一。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,它的主要表面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。有点复杂不要紧,今天跟着小编,咱们好好说说“轴”类那些事儿。


轴类零件机械加工


机床主轴是一种典型的轴类零件,它是机床的关键零件之一,它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩,而且还要求有很高的回转精度。因此,主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。


主轴零件图上规定了一系列技术要求,如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。


下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求:


(1)支承轴颈 主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm,径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承,是主轴部件的装配基准面,所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。


(2)主轴工作表面的精度 主轴的工作表面是指装夹道具或家具的定心表面,如莫氏锥孔、轴端外锥或法兰外圆等。对那他们要求有:内外锥面的尺寸精度、几何形状精度和接触精度,定心表面对支承轴颈的同轴度,定位端面对颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响会造成家具或工件的装夹误差。在主轴技术要求中还亏定了近主轴端部的径向园跳动和离端面部300mm处的径向圆跳动。另外为了保证锥孔玉顶尖火道具锥柄接触配合良好,规定须用标准锥度塞规以涂色法检验接触面积。


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(3)主轴次要轴颈和其它表面的精度 主轴次要轴颈是指装配齿轮、轴套等零件的表面。它们的尺寸公差等级要求一般为IT7级,圆度公差为0.01mm。主轴上的螺纹一般是用来固定零件或者调整轴承间隙的。当调整螺母有端面跳动时,会导致被压紧的轴承环倾斜,从而使主轴径向圆跳动增大。这不但会影响工件的加工精度,而且也会降低轴承寿命。因此主轴螺纹的公差等级一般为6g级,相对主轴颈的同轴度公差不超过0.025~0.05mm,相对的螺母支承端面的跳动在500mm半径上小于0.025mm。


(4)主轴各表面粗糙度 不同精度机床的主轴各表面的表面粗糙度要求如标准所示。


(5)主轴各表面的硬度 主轴的各轴颈表面、工作表面和其它滑动表面都会受到不同程度的摩擦作用。在滑动轴承配合中,轴颈与轴瓦发生摩擦,要求轴颈表面耐磨性要高,其硬度则可视轴瓦材料而异。如巴氏合金轴的锡青铜,则轴颈表面硬度应大于60HRC;采用钢套轴承时,轴颈表面硬度应更高,如镗床主轴采用表面渗氮处理后,其硬度大于900HV。在滚动轴承配合中,摩擦是由轴承套圈和滚动体承受的,因此轴颈可以不要求很高的耐磨性,但仍要求适当提高其硬度,以改善它的装配工艺性和装配精度。轴颈表面硬度一般为40~50HRC。


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对于定心表面,因相配件顶尖和卡盘经常拆卸,易碰伤拉毛而影响接触精度,故必须有一定的耐磨性。为了改善表面拉毛现象,延长机床精度的保持期限,定心表面的硬度一般要求在45HRC以上。


主轴材料通常选用45他、65Mn、40Cr等牌号的钢材。其中65Mn、40Cr的淬透性较好,经调质和表面高频淬火后可获得较高的综合力学性能和耐磨性。当要求主轴在高精度、高转速和重载荷下工作时,可选用18CrMNTi、20Cr、20Mn2B等牌号的低碳合金钢。这些材料经渗碳淬火后,淬火表面层具有压应力,可使其抗弯疲劳强度提高,但热处理工艺性较差,变形较大。精度主轴可选用38CrMoALA渗氮钢,它的表面硬度和疲劳强度更高,而且,渗氮层还具有抗腐蚀、热处理变形小的优点。


主轴的毛胚多采用锻件。生产批量较小时常采用自由锻,其所需的设备简单,但毛坯精度较差,余量达10mm以上;采用模锻可以锻造形状较复杂的毛坯,加工余量也较少,有利于减少机械加工劳动量,故在成批生产中广泛应用。精密模锻是锻造生产的一项先进工艺,它能锻造出形状复杂、精度较高的毛坯。此外,也有采用由无缝钢管局部镦粗的多轴自动车床主轴毛坯。


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?来源机床产业网、头条号

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