1.2轴类零件的加工方法:
1、备料 45钢
2、锻造 自由锻
3、热处理 正火处理
4、车端面钻中心孔车两处φ32的端面,钻两端面的中心孔
5、粗车 粗车所有外圆面以及φ42左右端面和所有倒角以及倒圆角。
6、热处理 调质处理后表面硬度HB220-250
7、半精车 半精车所有外圆面、圆角、端面。
8、粗铣 粗铣两个键槽
9、粗磨 粗磨φ32、φ35各外圆面
10、检验 按图样技术要求项目检查
2、轴类零件的误差种类及各种加工方法所能达到的精度等级
轴系简图
实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。
代号为4的轴头:
轴头上会与齿轮进行装配,其在生产加工时产生的圆柱度误差和圆跳动误差会影响与齿轮的配合。
代号为2和6的轴径:
轴颈对公共基准轴线会产生径向圆跳动误差,即被测要素绕基准轴线回转一周时,由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
同时轴颈上安装轴承其圆柱度误差会影响实际安装。
代号1和4上的键槽:
单键联结是通过键的侧面与轴槽侧面相接触来传递转矩,键槽侧面产生的对称误差,即指以基准为对称中心,包含被测表面的对称平面(或轴心线)的两个平面之间的最小距离,会影响平键联结的可靠性。
代号为5的轴肩:
轴肩,定位轴肩是起定位作用的,轴系组装时,垂直度误差会对定位的零件位置产生影响。
以上误差会对轴的装配安装的精度产生影响,影响轴的使用,但是在轴的加工中还会产生其他形位误差。
误差种类:
1)形状误差
i.直线度:
任何直线水平方向的偏移量称为水平直线度,垂直方向则称为垂直直线度。
ii.平面度:
平面度误差是指被测实际表面相对其理想平面的变动量,理想平面的位置应符合最小条件。
iii.圆柱度:
圆柱度是指任一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差为圆柱度。
圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面的误差。
iv.圆度:
实际圆对理想圆变动量。
2)位置误差
i.平行度:
两平面或者两直线平行的程度。
ii.垂直度:
垂直度评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态。
iii.同轴度:
被测轴线相对基准轴线位置的变化量.。
iv.对称度:
对称度指以基准为对称中心,包含被测表面的对称平面(或轴心线)的两个平面之间的最小距离。
v.位置度:
一形体的轴线或中心平面允许自身位置变动的围﹐即一形体的轴线或中心平面的实际位置相对理论位置的允许变动围。
vi.圆跳动:
被测要素绕基准轴线回转一周时,由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
vii.全跳动:
全跳动公差是关联实际被测要素对理想回转面的允许变动量。
当理想回转面是以基准要素为轴线的圆柱面时,称为径向全跳动;与当理想回转面是与基准轴线垂直的平面时,称为轴向(端面)全跳动。
加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。
在轴的加工中会用到粗车、精车、细车、粗铣和粗磨等加工方法。
所能达到的加工精度如下表。
3.轴类零件的尺寸公差选用
轴系简图
3.1基准制的选择
A.代号为3和6的轴径,与轴承圈相配合,要以滚动轴承的圈为基准件,基孔制加工配合轴径。
B.代号为1号的轴径与联轴器相配合,因为联轴器是标准件,所以加工该轴径端时按基孔制进行加工。
C.代号为2的轴径是与轴承透盖配合的轴段,轴承透盖的作用是仅仅是防尘、防漏,以及限制轴承和齿轮的轴线位移量,为了拆装方便和调整方便,选用非基准制。
D、代号为4的轴头与齿轮轮毂相配合,一般选用基孔制。
3.2公差等级的选择
轴段1、3、4、6与滚动轴承、齿轮和联轴器的公差等级,直接受轴承、联轴器和齿轮精度的影响,应该按联轴器、轴承和齿轮的精度来确定轴段的公差等级,查资料可知选IT7。
轴段2和轴段5是非配合表面不需要选择公差等级。
3.3配合种类和配合选用
传动轴上与之配合联轴器、齿轮、滚动轴承,两者之间没有相对的运动,也不用经常拆卸,故应选间隙配合。
间隙配合有js、k、m、n。
联轴器和齿轮轮毂与轴径是略有过盈的定位配合,轴段1和轴段4的基本偏差选用js.
滚动轴承与轴径的配合属于定位配合,所以轴段3和轴段6的基本偏差选用k。
与密封件相配合的轴段2,自由段5为非配合表面,不用标准公差尺寸。
3.4根据设计参数给出各段的结构尺寸及公差
3.4.1轴系尺寸及公差
第一段轴段:
第二段轴段:
Φ42
第三段轴段:
第四段轴段:
第五段轴段:
Φ50
第六段轴段:
3.4.2键的选择
键1:
根据与它配合的轴径的直径d是Φ47mm,查表可得,键的尺寸键的尺寸为b×h=14mm×9mm,则轴槽t=5.50+0.2mmd-t1=41.50-0.2
键2:
根据与它配合的轴径d是Φ38mm键的尺寸为b×h=10mm×8mm,则轴槽t=50+0.2mmd-t1=330-0.2
4.轴类零件的几何公差选用
4、1为了保证轴颈配合精度和旋转精度,几何公差项目的选择如下
A、保证配合精度—控制圆柱面形位误差—规定圆柱度或包容要求
B、保证回转精度—控制轴颈同轴度误差—规定径向圆跳动
4、2为了保证轴头配合性质和啮合精度,几何公差项目的选择如下
A、为保证轴头与齿轮/联轴器配合性质—应规定包容要求
B、为保证轴头与齿轮/联轴器啮合精度—控制相对轴颈同轴度—规定圆跳动
4、3几何公差等级的选择
在轴头轴颈等轴段处存在径向圆跳动,因为基本尺寸围均在30-50之间,对圆柱体结合件的尺寸公差选定为IT7,则相应选定形位公差为IT7。
故此处相应的选择径向圆跳动公差值为0.020mm。
在定位轴肩处存在端面圆跳动,知端面圆跳动为0.012mm。
键槽:
键槽对轴的中心线的对称度误差选择6级,公差值为0.012mm
5.轴类零件的表面粗糙度选择
5.1工作表面的加工工艺及粗糙度的选择
根据相关推荐和应用场合选择表面粗糙度
轴肩处采用精车或磨削,表面粗糙度为Ra3.2;
轴头处加工方式采用精车,表面粗糙度Ra3.2,
轴段加工方式为磨,表面粗糙度Ra1.6
定位轴肩采用精车或磨削,表面粗糙度Ra3.2
非工作表面的加工工艺及粗糙度的选择
非工作表面粗车Ra12.5
5.2键及键槽的粗糙度
键侧面取Ra1.6,键槽侧面取Ra3.2,键槽的上下面取Ra6.3,其余表面均为Ra12.5
结论
本次互换性三级项目,课题是《轴类零件的精度与检测》,通过对轴结构分析、加工方法、加工生产误差的分析、公差给定等过程,我们加深了对轴系零件加工和轴类精度设计的认识。
我们查阅了很多有关互换性、机械设计、冷加工的书籍,对轴整个的设计生产使用检测有了完整的认识。
通过这次互换性三级项目的学习经历为,了解了如何去学习一个零件互换性的设计与检测,使我们以后去学习其他零件的互换性打下了坚实的基础,为课程设计的精度设计乃至未来学习和工作做了铺垫。
在这次项目中我们小组成员一起研究、查资料一同思考互相帮助,没有共同的努力彼此的帮助我们不可能完成项目,通过小组合作我们增强了团队合作意识与能力。
本次互换性三级项目中,我们学习的不仅是知识更是一种意识。
,不论是怎样一个再熟悉不过的零件都是经过科学严谨的计算得来的,图纸上的标识没有一个是多余或者随意写的,其后都是科学的结晶,这教育我们在学习或者工作中都要一丝不苟的按照要求遵循规律。
在设计加工安装不论哪个环节没有严格要求认真对待,其错误的蝴蝶效应一定会为整个工程到来不可挽回的巨大损失。
我们在未来的工作学习中一定会秉持科学严谨的态度,去诠释一个机械工程师的严谨精神。
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