螺纹短轴零件机械加工工艺设计研究
惠凯
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惠凯,. 螺纹短轴零件机械加工工艺设计研究[J]. 设计研究,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157006.
摘要: 我国机械行业在科学技术的不断发展下得到了高速发展,以零件加工工艺日趋成熟为主要体现,零件的耐磨性和可承受较大弯曲应力的零件被越来越广泛的应用在机床和拖拉机机械变速箱领域。零件制造工艺的复杂性虽然不高当,但是其制造过程所涉及的领域却是非常广的,其中以螺纹短轴零件加工工艺最具代表性。基于此文章将会针对螺纹轴类零件的相关内容展开详细的探讨。希望文章所述内容能够为螺纹短轴零件机械加工工艺水平的提升提供相关参考。
关键词: 螺纹短轴;零件;机械加工
DOI:10.12721/ccn.2023.157006
基金资助:

根据机械制造产业的发展情况能够体现出一个国家的发展水平以及在国际上的地位,机械制造业产品在多种领域中都有被应用,例如工业领域、农业领域、交通领域和军事领域等,如今国家对机械制造业的发展非常重视,在机械加工设计中轴类零件是其中非常常见的零件类型,轴类零件能够对回转体起到支撑作用、传递扭矩和受载,因此说轴在机械制造工业中所发挥的作用是不可小觑的。

1零件分析

1.1零件分析

螺纹加工,是指在圆柱体或者圆锥体上制造出螺旋槽的整个过程。如前所述,螺纹常常应用于连接、加固或者传递运动等功能。一般来说,给螺纹加工的方法有滚丝、攻丝、车削等等。比如,要加工一个应用于连接和加固的轴类零件,应及时考虑到拉压应力和冲击载荷两个方面的影响。该零件材料选择一种优质结构的钢,经过淬火、回火两道程序,可以使这个零件拥有比较好的性能。

1.2零件性能要求

按照现阶段的机械制造工艺发展程度来看,零件在经过相应的加工处理后其加工性能会得到一定程度的提升,轴类零件的轴径和内孔的要求较高因此需要对其设置出足够的尺寸精度,例如两个部位圆柱和圆柱度的几何外形要对其设置好精度要求,圆柱之间也要设置出精度要求,轴的中心线和基准平面之间要互相垂直。只有以上要求全部满足其零件才是一个足够优质的零件。

2零件材料选择

2.1零件材料选择的原则

制造轴类零件的材料一般分为两种分别是合金钢和碳素钢,加工人员在对轴类零件材料进行选择时会对以下几个方面进行考量:第一,所制成的零件其强度和刚度一定要达标,这个要求是必须达到的,轴必须要具有足够的耐磨性,如果耐磨性不达标所选择的材料将会无法体现出其使用价值;第二,在对轴进行热处理时必须要严格按照加工工序进行,如果热处理的工序出现问题这种材料也是不能选择使用的;最后,要考虑到材料的成本,当所选择的材料的投入和产出不成正比时,则最好不对这种材料进行选择。

2.2零件选材方法

机械制造领域中包含了很多种类的轴类零件,工作人员在对轴类零件进行选择时需要从多个方面进行考量其中包括了材料载荷大小和载荷类型等。如果需要制造的轴受载较大或者是制造的轴在外形、尺寸和重量上都有具体要求,那么合金钢是最合适的材料;如果所制造的轴受载较小那么其最适合的材料则是经过处理的45钢。总之,零件材料选择是否正确会对轴类零件质量产生较大的影响,因此在对轴类零件材料进行选择时一定要根据实际情况进行,材料选择的最终目的是为所生产出的零件质量提供保障。

3零件毛坯的选择

3.1毛坯的分类

在目前的机械制造领域,工作人员面对轴类零件毛坯的选择时,一般有型材毛坯、锻件毛坯和铸件毛坯可供选择。一些复杂或轴径比较大的轴,一般需要用到铸件毛坯。如需制造比较重要的轴,则需要锻件。制造一些表面光滑的轴,或者制造轴径差距较小的轴,则会用到型材毛坯。因此,毛坯的选择要有一定的标准和要求,合适的毛坯才能制作出品质优良的零件成品。

3.2零件毛坯选择原则

目前机械制造业中所生产的轴类零件其毛坯分为两种分别是锻件和棒料,对于这两种材料的使用需要根据实际需求来进行选择,如果需要制作出外圆直径相近的轴那么选择棒料会更加合适,如果制造的是比较重要的轴则选择锻件毛坯更加合适。无论使用哪种材料都能够有效避免出现材料浪费以及加工难度大的情况,而且所生产出的零件也会具有较好的综合性能。现阶段的大小企业或是工厂在进行毛坯的锻造时通常会选择使用自由锻和模锻两种方式,一般规模较小或者是生产量较小的企业更倾向于采用自由锻方式,反之,如果是规模较大且生产量较大的企业则会选择模锻的方式来生产零件。因此如果需要生产出短轴且外圆直径没有较大差距的轴类零件时则比较适合选择棒料和自由锻毛坯,相反如果所生产的轴类零件生产量较小则更适合采用棒料和自由锻造的方式。

4确定零件加工工艺

4.1选择定位基准、确定装夹方式

假设该零件是一个普通的螺纹短轴零件,如前所述,应当选取毛坯的外圆作为粗基准,加工工序开始第一步,首先应制作出一侧的平面,再制作出外圆面;第二步,利用加工好的外圆面作为基准,用三爪卡盘夹住已选好的合适毛坯,再制作出右端平面,选择合适工具,切削出右端外圆,然后在右端钻一个符合标准的中心孔,对该中心孔进行精加工,然后再用加工好的外圆和中心孔作为基准。

4.2机械加工工序安排

4.2.1加工阶段划分

在现在的机械制造业,表面质量对于零件加工至关重要,如果仅仅使用一道工序是很难获得符合标准的零件表面的。为了使零件加工获得更好的成品,在对该零件进行机械加工时应包括以下三个阶段:粗加工、半精加工和精加工。如前所述,该零件的尺寸加工数量不多,因此加工余量也不是很大。考虑到零件实际,可以只采取粗加工和精加工就可以完成整个过程。进行粗加工时,首先要去掉毛坯的大部分余量,使毛坯的形状跟目标零件的形状相差不大。

4.2.2工序顺序安排

第一步,保证基准。在加工该零件时候,一般是要制作出基准面,然后以该基准面为基准,再对其他表面进行加工。在进行粗车加工这道工序时,则首先要加工基准面,然后再钻一个中心孔,随后,要以中心孔为基准,在对其他表面进行加工,这个过程中要注意确保位置、精度都要符合要求。

第二步,粗精结合。基准平面加工好之后,需要粗加工与精加工相结合,一般要求是先粗后精。在制作该零件时,首先要进行粗加工,完成粗加工再进行精加工。假如零件表面要求的精度参数较高,要在每个表面都进行精加工,让该零件在精度上更加符合要求。

第三步,分好主次。按照技术要求,零件表面加工要分好主次。在对该零件进行加工时,要先加工出零件的主要表面,然后再加工出零件的次要表面,这个过程中要以主要表面作为标准。

5结语

综上所述,我国的机械加工工艺已经具有很长的发展历史,该工艺随着历史的长河一直流传到现在并在其过程中得到了不断的发展和创新。目前我国机械制造行业发展日趋成熟,机械加工更趋于智能化化方向发展,近些年,现代工业得到了高速发展,对机械制造行业提出了越来越高的要求,因此有必要制定出符合时代发展的机械加工工艺标准,使其能够顺应机械制造行业的未来发展趋势。

参考文献

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