轴套类零件的数控加工.pptx

轴套类零件的数控加工班级：数控3102姓名：张明组号：C组工号：215C15指导老师：李庆实训任务实训任务一、轴类零件二、磨削三、端盖四、热处理五、实训小结 轴的认识l轴是组成机器的重要零件之一，其主要功用是用来支撑回转体零件（如齿轮,带轮等）并传递转矩和运动。l根据轴在工作中承受载荷的特点，可分为转轴心轴传动轴。l转轴 既承受弯矩具有承受转矩。l心轴 只承受弯矩的轴。l转动轴 只承受转矩不承受弯矩的轴。l根据轴的结构形状不同，可分为以下类型：l1.直轴，直轴又可分为光轴和阶梯轴l2.曲轴l3.挠性轴直轴曲轴挠性轴轴的设计要求轴的材料轴工作时承受弯矩承受转矩，且多为交变应力作用，其主要形式为疲劳破坏。因此，轴的材料应满足强度刚度耐磨性等方面的要求，并且对应力集中的敏感性小。另外，选择轴的材料时还应考虑易于加工和经济性的要求。轴的常用材料主要集中在碳素钢和合金钢。轴设计的基本要求 n具有足够的承载能力，即轴周必须具备足够的强度和刚度，以保证轴能正常工作。n具有合理的结构形状，应使轴上零件定位正确，固定可靠易于装拆，同时应使轴加工方便，成本低廉n轴的设计步骤：（1）选择材料集热加工方式，确定许用应力（2）估算轴的最小直径（3）轴的结构设计，绘制草图（4）校核轴的强度（5）绘制周的工作图n轴的设计包括轴的合理外形和轴的全部尺寸。轴作为机器中重要的支撑零件，出了齿轮，带轮旋转零件联接外，还要与轴承组合并通过轴承与机座相连，因此在确定轴的结构尺寸是必须注意：n轴即轴上零件应准确定位，固定可靠，不允许零件沿轴向即轴向有相对运动。n应具有良好的加工工艺，即轴应便于加工，轴上零件硬装拆方便。n尽量减少应力集中。轴结构的工艺要求 v一般将轴设计成阶梯轴：目的是提供零件的定位v轴上要求磨削的表面，如与滚动轴承配合处，需在轴肩处流出砂轮越程槽v轴的直径出了应满足强度和刚度的要求外，还应注意尽量采用标准直径另外与滚动轴承配合处必须符合滚动轴承的标准系列。螺纹的直径应符合螺纹标准系列，安装联轴器处的轴颈迎接联轴器孔径设计 毛坯种类及选择v 1、机械零件常用毛坯的种类v（1）型材v常用型材截面形状有圆形方形六角形和特殊断面形状等。型材有热压和冷拉等。热压型材尺寸范围较大，精度较低，由于一般机器零件。冷拉型材尺寸范围较小，精度较高，多用于制造毛坯精度要求较高的中小零件。v（2）铸件v形状复杂的毛坯宜采用铸造方法铸造。铸件毛坯的制造方法有砂型铸造。精密铸造，压力铸造和离心铸造。v手工砂型铸造，机械砂型铸造，永久砂型铸造，离心铸造，压铸，熔模铸造，壳模铸造，自由铸造，模锻，精密模锻。v（3）锻件v锻件毛坯由于经锻造后可得到金属纤维组织的连续性和均匀分布，从而提高了零件的强度，是用于对零件有一定要求，形状比较简单的零件。锻件有自由锻件模锻件和精密锻件3种。v（4）焊件v焊接件是指用焊接的方法得到的结合件。焊接件的优点是制造简便，生产周期短，节省材料，减轻重量。但其抗振性较差，变形大，须经时效处理后才能进行机械加工。v（5）其他毛坯类型包括冲压，粉末冶金，冷挤和塑料压制等毛坯。塑料型材焊接件锻件冲压件毛坯的选择原则 在选择毛坯种类挤制造方法时，应考虑下列因素。（1）零件材料及其力学性能零件的材料大致确定了毛坯的种类。例如钢质零件当形状不复杂，力学性能不太高时可选型材；重要的钢件为保证其力学性能应选择锻件毛坯。（2）零件的结构形状及外形尺寸形状复杂的毛坯，一般用铸造方法制造。薄壁零件不易砂型铸造，中小型零件可考虑用先进你的方法铸造，大型零件可用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各台阶直径相差较大，为较少材料消耗和机械加工的劳动量，则以选择锻件毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻，中小型零件可选择模锻件。n n（3 3）生产类型）生产类型n n大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵可用毛坯的减少坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵可用毛坯的减少和材料加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模和材料加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器型或精密制造，锻件采用模锻，精锻冷压型材。机器型或精密制造，锻件采用模锻，精锻冷压型材。零件产量较小时应选择精度和生产率较低的毛坯制零件产量较小时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。造方法。n n（4 4）现有生产条件确定毛坯的种类及制造方法，必）现有生产条件确定毛坯的种类及制造方法，必须考虑具体的生产条件，如毛坯的制造工艺水平，须考虑具体的生产条件，如毛坯的制造工艺水平，设备状况以及对外协作的可能性。设备状况以及对外协作的可能性。n n（5 5）充分考虑利用新工艺，新技术的可能性。随着）充分考虑利用新工艺，新技术的可能性。随着机械制造技术的发展，毛坯制造方面的新工艺，新机械制造技术的发展，毛坯制造方面的新工艺，新技术新材料的应用发展也快。如精铸精锻，冷挤压，技术新材料的应用发展也快。如精铸精锻，冷挤压，粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。采用这种方法可大大减少机械加工量，有时甚至可采用这种方法可大大减少机械加工量，有时甚至可以不在机械加工，其经济效果非常显著。以不在机械加工，其经济效果非常显著。毛坯形状与尺寸 n n通过毛坯的精化可使其形状和尺寸尽量和零件相通过毛坯的精化可使其形状和尺寸尽量和零件相接近，已达到机械加工的劳动量，力求实现无切接近，已达到机械加工的劳动量，力求实现无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，产品零件的加工精度和表面质量的要求越限制，产品零件的加工精度和表面质量的要求越来越高，所以毛坯的某些表面质量的要求越来越来越高，所以毛坯的某些表面质量的要求越来越高，所以毛坯的某些表面仍需保留一定的加工余高，所以毛坯的某些表面仍需保留一定的加工余量，一边通过机械加工达到零件的技术要求。毛量，一边通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值成为毛坯的加坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值成为毛坯的加工余量，毛坯制造尺寸的公差成为毛坯公差。毛工余量，毛坯制造尺寸的公差成为毛坯公差。毛坯的加工余量与毛坯的制造方法有关。坯的加工余量与毛坯的制造方法有关。机床夹具中文名称：机床夹具 英文名称：machine tool fixture 定义：在机床上用于装夹工件或引导刀具的装置。机床夹具的分类（1）专门化分类1）通用夹具 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。2）专用夹具 3）通用可调夹具和成组夹具 4）组合夹具 5）随行夹具（2）按使用分类按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。（3）按夹紧分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。机床夹具的组成(1)定位元件(2)夹紧装置(3)对刀、引导元件或装置(4)连接元件(5)夹具体(6)其它元件及装置 量具螺旋测微器游标卡尺二、磨削中文名称：中文名称：磨削磨削 英文名称：英文名称：grinding 定义：定义：磨具以较高的线速度旋转，对工件表面进行加工的方磨具以较高的线速度旋转，对工件表面进行加工的方法。法。磨削是指用磨削是指用磨料磨料，磨具切除，磨具切除工件工件上多余材料的加上多余材料的加工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。法之一。磨床磨床 n磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。n大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。加工范围加工范围 n磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。端盖设计理念：端盖作为一非常重要的机械零件之一，用途十分广泛。该零件的主要工作表面为左右端面以及左端面的外圆表面，一般作用：（1）轴承外圈的轴向定位；（2）防尘和密封，除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以表达到密封的作用；（3）位于车床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传送扭矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。零件图:实物展示端盖的工艺安排n（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准端盖端面和孔。n（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。n（3）遵循“先面后孔”原则，先加工端盖端面，再加工孔。热处理工序 v 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。辅助工序 v在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。v综上所述，该端盖工序的安排顺序为：在、热处理基准加工粗加工精加工。热处理 中文名称：中文名称：热处理 英文名称：英文名称：heat treatment 定义：定义：对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。n n1 1正火：将正火：将钢材钢材或钢件加热到临界点或钢件加热到临界点AC3AC3或或ACMACM以以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到到珠光体珠光体类组织的热处理工艺。类组织的热处理工艺。n n2 2退火退火annealingannealing：将亚共析钢工件加热至：将亚共析钢工件加热至AC3AC3以以上上20204040度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至（或埋在砂中或石灰中冷却）至500500度以下在空气度以下在空气中冷却的热处理工艺。中冷却的热处理工艺。n n3 3固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。n n4 4时效：合金经固溶热处理或冷时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变塑性形变后，在后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。变化的现象。n n5 5 固溶处理固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力消除应力与软化，与软化，以便继续加工成型。以便继续加工成型。n n6 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。n n7 淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。n n8 回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。n n9 钢的碳氮共渗 1010调质处理调质处理quenching and temperingquenching and tempering：一般习：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓螺栓、齿、齿轮及轴类等。调质处理后得到轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体回火索氏体组织，组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火回火稳定性稳定性和工件截面尺寸有关，一般在和工件截面尺寸有关，一般在HB200HB200350350之间。之间。1111钎焊：用钎焊：用钎料钎料将两种工件粘合在一起的热处将两种工件粘合在一起的热处理工艺。理工艺。五、实训小结v为期两周的数控加工实习转眼就结束了，但是带给我的感受却永远的留在了我的心。总的来说，这次为期两周的实习活动是一次有趣的，且必给了我今后的学习工作上的重要的经验。v在这次车床操作过程中，但是由于时间较短，没能熟练的掌握编程。以后要认真学习，提高编程水平，并加强操作水平的提高。v总之，本次数控实训确实比以前提高了水平，尤其在实际操作方面。通过本次实训我也发现了自己的不足，主要是操作水平以及实践经验方面有欠缺。两周的数控实训带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实训结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次习实达到了它的真正目的。