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精密軸外圓表面的加工方法及加工精度

發布日期:2018-07-08 作者: 點擊:

精密軸外圓表面的加工方法及加工精度

1、外圓表面的加工方法及加工精度

軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面Z經濟有效的加工方法,但就其經濟精度來說,一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法;磨削加工是外圓表面主要精加工方法,特別適用于各種高硬度和淬火后的 零件精加工;光整加工是精加工后進行的超精密加工方法(如滾壓、拋光、研磨等),適用于某些精度和表面質量要求很高的零件。

由于各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同,因此必須根據具體情況,選用合理的加工方法,從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。

序號 加工方法 經濟精度 (公差等級) 經濟粗糙度 Ra值/ μ m 適用范圍

1 粗車 IT13-IT11 50-12.5 適用于淬火鋼以外的各種金屬

2 粗車 -半精車 IT10-IT8 6.3-3.2

3 粗車 -半精車-精車 IT8-IT7 1.6-0.8

4 粗車 -半精車-精車-滾壓 IT8-IT7 0.2-0.025

5 粗車 -半精車-磨削 IT8-IT7 0.8-0.4 主要用于淬火鋼,也可用于未淬火鋼,但不適用于有色金屬

6 粗車 -半精車-粗磨-精磨 IT7-IT6 0.4-0.1

7 粗車 -半精車-粗磨-精磨-超精加工(或輪式超精磨) IT5 0.1-0.012

(或 Rz 0.1)

8 粗車 -半精車-精車-精細車(金剛車) IT7-IT6 0.4-0.025 主要用于要求較高的有色金屬

9 粗車 -半精車-粗磨-精磨-超精磨(或鏡面磨) IT5以上 0.025-0.006

(或 Rz 0.1) 極高精度的外圓加工

10 粗車 -半精車-粗磨-精磨-研磨 IT5以上 · 012 (或 Rz 0.1)

2、外圓表面的車削加工

(1)外圓車削的形式

軸類零件外圓表面的主要加工方法是車削加工。主要的加工形式有:

荒車 自由鍛件和大型鑄件的毛坯,加工余量很大,為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差,使后續工序加工余量均勻,以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工,一般切除余量為單面1-3mm。

粗車 中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分余量(一般車出階梯輪廓),在工藝系統剛度容許的情況下,應選用較大的切削用量以提高生產效率。

半精車 一般作為中等精度表面的Z終加工工序,也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對于精度較高的毛坯,可不經粗車,直接半精車。

精車 外圓表面加工的Z終加工工序和光整加工前的預加工。

精細車 高精度、細粗糙度表面的Z終加工工序。適用于有色金屬零件的外圓表面加工,但由于有色金屬不宜磨削,所以可采用精細車代替磨削加工。

但是,精細車要求機床精度高,剛性好,傳動平穩,能微量進給,無爬行現象。車削中采用金剛石或硬質合金刀具,刀具主偏角選大些( 45 o -90 o ),刀具的刀尖圓弧半徑小于0.1-1.0mm, 以減少工藝系統中彈性變形及振動。

(2)車削方法的應用

1)普通車削 適用于各種批量的軸類零件外圓加工,應用十分廣泛。單件小批量常采用臥室車床完成車削加工;中批、大批生產則采用自動、半自動車床和專用車床完成車削加工。

2)數控車削 適用于單件小批和中批生產。應用愈來愈普遍,其主要優點為柔性好,更換加工零件時設備調整和準備時間短;加工時輔助時間少,可通過優化切削參數和適應控制等提高效率;加工質量好,專用工夾具少,相應生產準備成本低;機床操作技術要求低,不受操作工人的技能、視覺、精神、體力等因素的影響。對于軸類零件,具有以下特征適宜選用數控車削。

結構或形狀復雜,普通加工操作難度大,工時長,加工效率低的零件。

加工精度一致性要求較高的零件。

切削條件多變的零件,如零件由于形狀特點需要切槽,車孔,車螺紋等,加工中要多次改變切削用量。

批量不大,但每批品種多變并有一定復雜程度的零件。

對帶有鍵槽,徑向孔(含螺釘孔)、端面有分布的孔(含螺釘孔)系的軸類零件,如帶法蘭的軸,帶鍵槽或方頭的軸,還可以在車削加工中心上加工,除了能進行普通數控車削外,零件上的各種槽、孔(含螺釘孔)、面等加工表面也可一并能加工完畢。工序高度集中,其加工效率較普通數控車削更高,加工精度也更為穩定可靠。

(3)外圓表面的磨削加工

用磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法稱為磨削。磨削加工是一種多刀多刃的高速切削方法,它使用于零件精加工和硬表面的加工。

磨削的工藝范圍很廣,可以劃分為粗磨、精磨、細磨及鏡面磨。

磨削加工采用的磨具(或磨料)具有顆粒小,硬度高,耐熱性好等特點,因此可以加工較硬的金屬材料和非金屬材料,如淬硬鋼、硬質合金刀具、陶瓷等;加工過程中同時參與切削運動的顆粒多,能切除極薄極細的切屑,因而加工精度高,表面粗糙度值小。磨削加工作為一種精加工方法,在生產中得到廣泛的應用。由于強力磨削的發展,也可直接將毛坯磨削到所需要的尺寸和精度,從而獲得了較高的生產率。

五金件加工

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關鍵詞:電機軸,五金件加工,異型軸

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