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一、階梯軸加工工藝過程分析
圖6—34為減速箱傳動(dòng)軸工作圖樣。表6—13為該軸加工工藝過程。生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn)。材料為45熱軋圓鋼。零件需調(diào)質(zhì)。
（一）結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析
該軸為沒有中心通孔的多階梯軸。根據(jù)該零件工作圖，其軸頸M、N，外圓P,Q及軸肩G、H、I有較高的尺寸精度和形狀位置精度，并有較小的表面粗糙度值，該軸有調(diào)質(zhì)熱處理要求。
（二）加工工藝過程分析
1．確定主要表面加工方法和加工方案。
傳動(dòng)軸大多是回轉(zhuǎn)表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表面M,N,P,Q的公差等級(jí)較高（IT6），表面粗糙度值較�。≧a0.8μm），最終加工應(yīng)采用磨削。其加工方案可參考表3-14。
2．劃分加工階段
該軸加工劃分為三個(gè)加工階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔），半精車（半精車各處外圓、臺(tái)肩和修研中心孔等），粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。
3．選擇定位基準(zhǔn)
軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個(gè)外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面：
（1）粗加工外圓時(shí)，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。
（2）當(dāng)軸為通孔零件時(shí)，在加工過程中，作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面，工藝上常采用三種方法。 ①當(dāng)中心通孔直徑較小時(shí)，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60o內(nèi)錐面來代替中心孔；
② 當(dāng)軸有圓柱孔時(shí)，可采用圖6—35a所示的錐堵，取1∶500錐度；當(dāng)軸孔錐度較小時(shí)，取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同；
③ 當(dāng)軸通孔的錐度較大時(shí)，可采用帶錐堵的心軸，簡(jiǎn)稱錐堵心軸，如圖6—35b所示。
使用錐堵或錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意，一般中途不得更換或拆卸，直到精加工完各處加工面，不再使 用中心孔時(shí)方能拆卸。
4．熱處理工序的安排
該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯，必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進(jìn)行正火處理。
5．加工順序安排
除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：
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（1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。
（2）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。
軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削，但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時(shí)，也要對(duì)側(cè)面進(jìn)行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。
（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。
二、帶輪軸加工工藝過程分析
圖 6 — 36 為帶輪軸工作圖樣。帶輪軸中的主要技術(shù)條件有兩項(xiàng)：一為滲碳層深度，應(yīng)控制在 1.2— 1.5 mm 范圍內(nèi)；二為外圓￠ 22 f 7 需經(jīng)滲碳淬火，其硬度為 HRC58 ～ 63 �？梢钥闯鲋挥小� 22 f 7 處需滲碳處理，其余部分均不可滲碳。零件上不需滲碳的部分，可用加大余量待滲碳后車去滲碳層或在不需滲碳處涂防滲材料。加工余量應(yīng)單面略大于滲碳深度，故右端直徑取￠ 25 mm ，單面去碳余量為 2.5 mm ，總長兩端也應(yīng)放去滲碳余量各 3 mm 。在磨外圓前由于已經(jīng)過淬火工序，兩端中心孔在淬火時(shí)易產(chǎn)生氧化皮及變形，故增加一道研磨中心孔的工序。
表 6 — 14 為帶輪軸的加工工藝過程。
三、細(xì)長軸加工工藝特點(diǎn)
（一）細(xì)長軸車削的工藝特點(diǎn)
1 ．細(xì)長軸剛性很差，車削時(shí)裝夾不當(dāng)，很容易因切削力及重力的作用而發(fā)生彎曲變形，產(chǎn)生振動(dòng)，從而影響加工精度和表面粗糙度。
2 ．細(xì)長軸的熱擴(kuò)散性能差，在切削熱作用下，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的線膨脹。如果軸的兩端為固定支承，則工件會(huì)因伸長而頂彎。
3 ．由于軸較長，一次走刀時(shí)間長，刀具磨損大，從而影響零件的幾何形狀精度。
4 ．車細(xì)長軸時(shí)由于使用跟刀架，若支承工件的兩個(gè)支承塊對(duì)零件壓力不適當(dāng)，會(huì)影響加工精度。若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度；若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當(dāng)跟刀架繼續(xù)移動(dòng)后，支承塊支承在小直徑外圓處，支承塊與工件脫離，切削力使工件向外讓開，切削深度減小，車出的直徑變大，以后跟刀架又跟到大直徑圓上，又把工件壓向車刀，使車出的直徑變小，這樣連續(xù)有規(guī)律的變化，就會(huì)把細(xì)長的工件車成“竹節(jié)”形，如圖 6 — 37 所示。
（二）細(xì)長軸的先進(jìn)車削法 —— 反向走刀車削法
圖 6––38 為反向走刀車削法示意圖，這種方法的特點(diǎn)是：
1 ．細(xì)長軸左端纏有一圈鋼絲，利用三爪自定心卡盤夾緊，減小接觸面積，使工件在卡盤內(nèi)能自由地調(diào)節(jié)其位置，避免夾緊時(shí)形成彎曲力矩，在切削過程中發(fā)生的變形也不會(huì)因卡盤夾死而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
2 ．尾座頂尖改成彈性頂尖，當(dāng)工件因切削熱發(fā)生線膨脹伸長時(shí)，頂尖能自動(dòng)后退，可避免熱膨脹引起的彎曲變形。
3 ．采用三個(gè)支承塊跟刀架，以提高工件剛性和軸線的穩(wěn)定性，避免“竹節(jié)”形。
4 ．改變走刀方向，使床鞍由主軸箱向尾座移動(dòng)，使工件受拉，不易產(chǎn)生彈性彎曲變形。
