齒軸的加工工藝分析
定位基準(zhǔn)的選擇
齒軸主表面的加工順序在很大程度上取決于定位基準(zhǔn)的選擇。軸零件本身的結(jié)構(gòu)特點和主軸主要表面的位置精度要求決定了軸是最理想的定位基準(zhǔn)。這不僅保證了基準(zhǔn)面的統(tǒng)一，而且使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。一般來說，外圓為粗基準(zhǔn)，軸兩端的尖孔為精密基準(zhǔn)。在做出具體選擇時，還應(yīng)注意以下幾點。
（1）當(dāng)加工表面之間的位置精度較高時，最好在一個夾具中完成每個表面的加工。
（2）用兩個頂孔（如主軸錐孔）粗加工或不定位時，為了提高加工系統(tǒng)在工件加工過程中的剛度，只能定位外表面或外表面和一端中心孔作為定位基準(zhǔn)。在加工過程中，軸的外圓與一端的中心孔交替作為定位基準(zhǔn)，以滿足相互定位精度的要求。
（3）如果軸是有通孔的零件，則在鉆出通孔后，原來的頂部孔將消失。為了仍能確定頂孔的位置，通常采用帶頂孔的錐塞或套芯軸。主軸孔錐度較大時（如銑床主軸），可采用錐套；主軸孔錐度較小時（如CA6140機床主軸），可采用錐塞。必須注意的是，所使用的錐套芯軸和錐塞應(yīng)具有較高的精度，并盡量縮短安裝時間。錐塞中心孔和錐套軸線不僅是其制造的定位基準(zhǔn)，也是主軸外圓的精加工基準(zhǔn)。因此，必須保證錐塞的錐面或錐套軸線與中心孔具有較高的同軸度。如果是小批量或中批量生產(chǎn)，安裝在錐形塞上后，工件不會被更換。如需反復(fù)加工圓柱孔和圓錐孔作為基準(zhǔn)，重新安裝錐塞或軸套芯軸時，中心孔必須按外圓對正或重新研磨。
綜上所述，齒軸加工中定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮以下過程：從一開始，以外圓為粗基準(zhǔn)鉆孔面中心孔，準(zhǔn)備粗車定位基準(zhǔn)；以粗車外圓為后序定位基準(zhǔn)。T形加工；從那時起，為了準(zhǔn)備半精加工和精加工圓度的定位基準(zhǔn)，先加工正面和頂部。在齒輪齒廓加工中，定位基準(zhǔn)采用孔作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)采用尖頂孔作為定位基準(zhǔn)，體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則和基準(zhǔn)重合的原則。
熱處理工藝安排
在齒軸的加工全過程中，應(yīng)安排足夠的熱處理工藝，以保證齒軸的機械性能和加工精度要求，提高工件的加工性能。
軸坯鍛造后通常先進行正火處理，消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒尺寸，提高加工時的切削性能。
粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理。在粗加工階段，經(jīng)過粗車、鉆孔等工序后，齒輪軸加工余量大部分被去除。粗加工過程中切削力和切削熱都很大。在力和熱的作用下，車軸產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。通過調(diào)理處理而不是時效處理，可以消除內(nèi)應(yīng)力。同時，可以獲得所需的韌性。
經(jīng)過半加工后，除重要表面外，其余表面均達到設(shè)計尺寸。重要表面上只有精加工余量。此時，在齒面上進行局部淬火處理，以滿足設(shè)計的硬度要求，保證齒面的耐磨性。后續(xù)的精加工工藝可以消除淬火變形。
齒軸主表面的加工順序在很大程度上取決于定位基準(zhǔn)的選擇。軸零件本身的結(jié)構(gòu)特點和主軸主要表面的位置精度要求決定了軸是最理想的定位基準(zhǔn)。這不僅保證了基準(zhǔn)面的統(tǒng)一，而且使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。一般來說，外圓為粗基準(zhǔn)，軸兩端的尖孔為精密基準(zhǔn)。在做出具體選擇時，還應(yīng)注意以下幾點。
（1）當(dāng)加工表面之間的位置精度較高時，最好在一個夾具中完成每個表面的加工。
（2）用兩個頂孔（如主軸錐孔）粗加工或不定位時，為了提高加工系統(tǒng)在工件加工過程中的剛度，只能定位外表面或外表面和一端中心孔作為定位基準(zhǔn)。在加工過程中，軸的外圓與一端的中心孔交替作為定位基準(zhǔn)，以滿足相互定位精度的要求。
（3）如果軸是有通孔的零件，則在鉆出通孔后，原來的頂部孔將消失。為了仍能確定頂孔的位置，通常采用帶頂孔的錐塞或套芯軸。主軸孔錐度較大時（如銑床主軸），可采用錐套；主軸孔錐度較小時（如CA6140機床主軸），可采用錐塞。必須注意的是，所使用的錐套芯軸和錐塞應(yīng)具有較高的精度，并盡量縮短安裝時間。錐塞中心孔和錐套軸線不僅是其制造的定位基準(zhǔn)，也是主軸外圓的精加工基準(zhǔn)。因此，必須保證錐塞的錐面或錐套軸線與中心孔具有較高的同軸度。如果是小批量或中批量生產(chǎn)，安裝在錐形塞上后，工件不會被更換。如需反復(fù)加工圓柱孔和圓錐孔作為基準(zhǔn)，重新安裝錐塞或軸套芯軸時，中心孔必須按外圓對正或重新研磨。
綜上所述，齒軸加工中定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮以下過程：從一開始，以外圓為粗基準(zhǔn)鉆孔面中心孔，準(zhǔn)備粗車定位基準(zhǔn)；以粗車外圓為后序定位基準(zhǔn)。T形加工；從那時起，為了準(zhǔn)備半精加工和精加工圓度的定位基準(zhǔn)，先加工正面和頂部。在齒輪齒廓加工中，定位基準(zhǔn)采用孔作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)采用尖頂孔作為定位基準(zhǔn)，體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則和基準(zhǔn)重合的原則。
熱處理工藝安排
在齒軸的加工全過程中，應(yīng)安排足夠的熱處理工藝，以保證齒軸的機械性能和加工精度要求，提高工件的加工性能。
軸坯鍛造后通常先進行正火處理，消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒尺寸，提高加工時的切削性能。
粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理。在粗加工階段，經(jīng)過粗車、鉆孔等工序后，齒輪軸加工余量大部分被去除。粗加工過程中切削力和切削熱都很大。在力和熱的作用下，車軸產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。通過調(diào)理處理而不是時效處理，可以消除內(nèi)應(yīng)力。同時，可以獲得所需的韌性。
經(jīng)過半加工后，除重要表面外，其余表面均達到設(shè)計尺寸。重要表面上只有精加工余量。此時，在齒面上進行局部淬火處理，以滿足設(shè)計的硬度要求，保證齒面的耐磨性。后續(xù)的精加工工藝可以消除淬火變形。
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