張宗固

摘 要：軸是機(jī)器中的一個(gè)重要零件，也是機(jī)器中必不可少的一個(gè)零件，所以生產(chǎn)中軸的加工是常見的。本設(shè)計(jì)通過某軸零件圖的分析，加工工藝分析，設(shè)計(jì)出了在單件生產(chǎn)時(shí)軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程。

關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計(jì)；單件生產(chǎn)；機(jī)械加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.040

1 序言

軸是機(jī)器中用來支承傳動(dòng)零部件，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一個(gè)重要零件。軸的類型很多：按結(jié)構(gòu)形狀不同，軸可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸等幾大類；按承受載荷不同，軸可分類轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸。而軸的加工質(zhì)量會(huì)影響到機(jī)器的性能和壽命，為了保證軸的機(jī)械加工質(zhì)量，生產(chǎn)中，軸的加工方法可采用普通機(jī)械加工，也可以采用數(shù)控加工。采用普通機(jī)械加工方法，可有效利用設(shè)備，合理分配工時(shí)，生產(chǎn)成本較低。

2 零件圖樣分析

本文采用的零件是是某機(jī)器中的階梯軸，其形狀及結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可知，此零件的尺寸精度要求較高。其中mm外圓的公差值為0.021mm，查手冊(cè)確定其精度等級(jí)為IT7級(jí)；mm外圓的公差值為0.016mm查手冊(cè)確定其精度等級(jí)為IT6級(jí)；mm外圓的公差值為0.013mm，查手冊(cè)確定其精度等級(jí)為IT6級(jí)；表面粗糙度均為Ra1.6μm。在位置精度方面，mm外圓和mm外圓相對(duì)于兩個(gè)mm外圓的公共軸線有同軸度公差，同軸度公差值為0.016mm；鍵槽有對(duì)稱度公差要求，對(duì)稱度公差值為0.025mm。另外，從圖紙的技術(shù)要求中可知，此零件還要進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。

3 加工工藝分析

由圖1可知，該零件的材料為45鋼，故零件有良好的切削加工性。零件的長(zhǎng)徑之比較?。↙/d=400/44≈9<15），說明零件剛性較好，加工時(shí)不須采取增加剛性的措施，可直接進(jìn)行加工。

零件的精度要求較高，最高尺寸精度等級(jí)為IT6級(jí)，還有位置公差要求，為了保證加工質(zhì)量，所以加工要分階段，粗加工基本成形；半精加工完成外圓的精加工準(zhǔn)備，并完成各倒角、溝槽等次要表面的加工；精加工采用粗磨和精磨的加工方法，完成mm、mm、mm三個(gè)外圓加工。

另外，圖紙有熱處理調(diào)質(zhì)的要求，為了保證調(diào)質(zhì)層的深度，熱處理工序應(yīng)安排在粗加工之后，半精加工之前進(jìn)行合適。

4 切削用量與工序尺寸及其公差的確定

切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量。在通常情況下，切削用量根據(jù)切削用量手冊(cè)所提供的數(shù)值，以及已給定刀具的材料類型、幾何參數(shù)及耐用度通過相關(guān)計(jì)算進(jìn)行確定。但單件生產(chǎn)時(shí)為了簡(jiǎn)化工藝設(shè)計(jì)，便于操作人員加工，一般由操作人員根據(jù)圖紙要求，按經(jīng)驗(yàn)自行確定。本零件加工因是單件生產(chǎn)，所以切削用量由操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行確定。

工序尺寸及其公差的確定方法有引用法、查表法和分析計(jì)算法。根據(jù)加工過程零件的加工余量大小對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大的影響，加工余量過大，不僅增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)率，而且增加材料，工具和電能等的消耗，從而增加成本。若零件的加工余量過小，零件在加工過程中不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品不合格。

以mm外圓為例，因mm外圓精度等級(jí)為IT6級(jí)，是零件精度最高的表面，確定其加工路線為粗車-半精車-粗磨-精磨。為確保加工質(zhì)量，采用查手冊(cè)的方法，確定其加工的余量、工序尺寸及其公差如表1。

其余主表面也采用相同的方法確定其相應(yīng)的加工的余量、工序尺寸及其公差，次要表面的加工的余量、工序尺寸及其公差由操作人員自行確定，以便于加工。

5 結(jié)論

按照本工藝設(shè)計(jì)能可靠地加工出零件，并能滿足圖紙的設(shè)計(jì)要求。因零件是單件生產(chǎn)，采用本工藝設(shè)計(jì)能充分利用現(xiàn)有的普通車床、普通銑床及磨床等設(shè)備，提高了設(shè)備的利用率。但如果是批量生產(chǎn)，采用數(shù)控加工工藝，生產(chǎn)率會(huì)更高。

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2008（05）.