自行車后軸的工藝設(shè)計.ppt
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任務(wù)六:自行車后軸的工藝設(shè)計104201汪禮駿費云琪小組,自行車后軸的工藝設(shè)計,A.軸類零件的功能與結(jié)構(gòu)特點軸類零件是機器中的主要零件之一,主要功能是支承傳動件(齒輪、帶輪、離合器等)和傳遞轉(zhuǎn)矩。,一、軸類零件加工,軸的種類,從軸類零件的結(jié)構(gòu)特征來看,它們都是長度(L)大于直徑(d)的旋轉(zhuǎn)體零件,若L\d12,則稱為撓性軸,其加工表面主要有內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等。,剛性軸1.2.撓性軸3.4.5,B.軸類零件的技術(shù)要求(1)尺寸精度軸類零件的支承軸頸一般與軸承配合,是軸類零件的主要表面,影響軸的旋轉(zhuǎn)精度與工作狀態(tài)。通常對其尺寸精度要求比較高;裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可以適當降低。(2)形狀精度軸類零件的形狀精度主要指支承周靜的圓度、圓柱度,一般應(yīng)將其限制在尺寸公差范圍內(nèi),對精度要求比較高的軸,應(yīng)在圖樣上標注其形狀公差。(3)位置精度保證配合軸頸相對支承軸頸的同軸度或跳動量,是軸類零件位置精度的普遍要求,會影響傳動件的傳動精度。(4)表面粗糙度,C.軸類零件的材料、毛坯及熱處理(1)軸類的材料及熱處理(視頻)軸類零件應(yīng)根據(jù)不同工作條件和使用要求選用不同的材料和不同的熱處理,已獲得一定強度、韌性和耐磨性。如下:a.45鋼是一般軸類零件常用的材料經(jīng)過調(diào)質(zhì)可得到較好的切削性能,和較高的強度、韌性等綜合力學(xué)性能??捎糜谥谱髯孕熊嚭筝S螺紋。b.40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度且轉(zhuǎn)速較高的軸,這類鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)和淬火后,有較高的綜合力學(xué)能力。c.軸承鋼GCr15和65Mn可制造叫高精度的軸。d.對于在高速、重載荷條件下工作的軸,可選用20MnTi、20Cr等低碳合金鋼或38CrMOAl中碳合金滲氮鋼。,提問:1.自行車的后軸螺紋采用什么方法制造?就是一種光軸,兩端在車床上車出的螺紋。一般用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理即可。2.欲使一軸類零件獲得良好的綜合機械性能,應(yīng)采取何種熱處理制度?應(yīng)該根據(jù)軸的材料和力學(xué)性能具體要求制定!一般軸受力比較復(fù)雜,根據(jù)其大小選用不同的材料,小的可以用淬透性比較低的鋼種,如45#鋼,大的和受力復(fù)雜、條件苛刻的用好點的鋼如40CRNIMO軸類件一般都是調(diào)質(zhì)處理,獲得回火索氏體,這樣保持高強度、高韌性、低的應(yīng)力要求苛刻的軸還可做滲碳、高頻表面感應(yīng)淬火,(2)軸類零件的毛坯軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時采用模鍛??偨Y(jié):軸類零件的技術(shù)要求可以使零件的尺寸精度、位置精度更加精確,表面粗糙度也會更加精確;毛坯的熱處理能提高零件的耐疲勞性能和耐磨性,韌性也會增強。,自行車后軸飛輪,二.周零件機械加工的工藝問題,A.定位基準軸類零件常用的定位基準:軸向定位基準通常為軸肩(例如鍵槽的軸向定位基準),或者端面;徑向定位基準通常為軸線(例如偏心軸的徑向定位基準)。加工軸類零件時最常用的定位基準是中心孔,其次是外圓表面。軸類零件加工時,精基準的選擇通常有兩種:1、首選方案是采用頂尖孔作為定位基準。這樣,可以實現(xiàn)基準統(tǒng)一,能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面,可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度,加工效率高并且所用夾具結(jié)構(gòu)簡單。所以對于實心軸(鍛件或棒料毛坯),粗加工之前,應(yīng)先打頂尖孔,以后的工序都用頂尖孔定位。2、精基準選擇的另一方案是采用支承軸徑定位,因為支承軸徑既是裝配基準,也是各個表面相互位置的設(shè)計基準,這樣定位符合基準重合的原則,不會產(chǎn)生基準不重合誤差,容易保證關(guān)鍵表面間的位置精度。,1.在機械加工過程中,用V形塊裝夾,那么V形塊在定位中有什么特點呢?V型塊是一種比較特殊的定位元件。它雖然是一個單獨定位元件,但它的定位基面的結(jié)構(gòu)要素卻不是單一的,有兩個定位平面,從某種意義上來講這種形式的定位可看作是兩個平面的組合定位。因此,它的定位基準的確定就不能象分析單一定位基面那樣簡單。由于V型塊是兩個平面的組合定位,不能用分析單一表面的定位元件的定位基準方法來分析其定位基準。2.特點?1.方便簡單,成本低廉,是機械加工設(shè)備常用的附件。不需要專用夾具。2.一般與壓板和螺栓結(jié)合起來使用。3.再輔以擋鐵等夾具就可以很快地對零件進行定位和固定。特別是對于回轉(zhuǎn)體零件效果最好。,,定位機床,定位夾具,B.加工順序安排按照先粗后精的原則,將粗、精加工分開進行。先完成各表面的粗加工,再完成半精加工和精加工,而主要表面的精加工則放在最后進行。軸是回轉(zhuǎn)體,各外圓表面的粗、半精加工一般采用車削,精加工采用磨削,有些精密軸類零件的軸頸表面還需要進行光整加工。粗加工外圓表面時,應(yīng)先加工大直徑外圓,再加工小直徑外圓,以免因直徑差距增大而使小直徑處的剛度下降,成為極易引起彎曲變形和振動的薄弱環(huán)節(jié)。軸上的花鍵、鍵槽、螺紋等表面的加工,一般都安排在外圓半精加工以后、精加工以前進行。,,粗車加工車床,半精加工車床,,精車加工車床,,精細車加工車床,C.熱處理工序的安排結(jié)構(gòu)尺寸不大的中碳鋼普通軸類鍛件,一般在切削加工前進行調(diào)質(zhì)熱處理。而重要的軸類零件,必需根據(jù)需要,正確、合理地安排好各種熱處理,以保證軸的力學(xué)性能及加工精度要求,并改善工件的切削性能。一般在毛坯鍛造后安排正火處理,達到消除鍛造應(yīng)力、改善切削性能的目的;粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理,以提高零件的綜合力學(xué)性能,并作為需要表面淬火或氮化處理的零件的預(yù)備熱處理;軸上有相對運動的軸頸和經(jīng)常拆卸的表面時,需要進行表面淬火處理,安排在精加工前。,與熱處理有關(guān)的問題1.經(jīng)過淬火的工件沒有冷卻到室溫,能不能進行回火?淬火出來后,還沒有冷卻到室溫時,不能進入回火工序。實際上很多鋼種,尤其低、中碳鋼,其馬氏體轉(zhuǎn)變終了點大都高于室溫,冷到室溫時,反而容易開裂,淬火出來后就可以盡快轉(zhuǎn)入回火工序。2.若熱處理硬度合格,那么產(chǎn)品的早期失效與熱處理有沒有關(guān)系?熱處理不僅要保證合格的硬度值,更要注重工藝選擇和工藝過程的控制。過熱的淬火回火可以達到要求的硬度;同樣,淬火欠熱,通過調(diào)整回火溫度,也可以湊合到要求的硬度范圍。有的為了節(jié)省用電量,欠熱淬火;有的是由于加熱爐的極限溫度限制,欠熱淬火。,3.若鍛造尺寸合格,熱處理質(zhì)量問題與鍛造有沒有關(guān)系?鍛造工序是為了消除材料缺陷,改善組織形態(tài),提高材料性能。節(jié)約機械切削加工量,提高材料利用率。由于材料鍛造的加熱溫度大多遠遠高于熱處理淬火的加熱溫度,那種“嚴重的網(wǎng)狀碳化物組織”發(fā)生組織遺傳,給產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴重后果。4.淬火出來的工件必須帶溫回火?這種做法是不可取的,要根據(jù)鋼種的馬氏體轉(zhuǎn)變點來決定淬火之后的回火前的入爐溫度!為了防止淬火開裂,不能妄加推測,一概而論的采用帶溫回火的辦法!,滲氮熱處理的優(yōu)缺點:滲氮熱處理主要是基于什么目的而去熱處理的?進行滲氮熱處理后能達到什么樣的特性?那是不是也有其他一些工藝可以達到某種要求?另外請問滲氮熱處理有什么不足嗎?氮化主要目的是增強零件的表面耐磨性,氮化后的零件表面硬度能達到至少HV400以上!好的材料甚至能達到HV800以上!滲碳淬火也可以起到氮化所能達到的目的!氮化的缺點就是,氮化的零件其氮化層一般比較淺,也就是表面淺淺的一層,一般0.40mm左右,再深就比較困難,故一般氮化零件不能承受重載荷!相對來講,滲碳淬火后的零件就可以!滲碳淬火零件的滲碳層深或者有效硬化層深就比較靈活,,熱處理機器,D.軸類零件的典型工藝過程毛坯準備——正火——加工端面和中心孔——粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——花鍵、鍵槽、螺紋等加工——表面淬火——粗磨——精磨??偨Y(jié):定位可以使軸零件有更好的精確度,正確的加工步驟也可以使零件綜合力學(xué)性能得到最好的發(fā)揮。,注解:磨削加工是工件外圓表面精加工的主要方法,某些精制坯料(如精密鑄件、精密鍛件和精密冷軋件)可不經(jīng)車削加工直接進行磨削。根據(jù)不同的精度和表面粗糙度要求,分為粗磨、精磨、精細磨和鏡面膜等。根據(jù)磨削時工件定位方式的不同,扽為中心磨削和無心磨削。粗磨:粗磨采用較粗磨粒的砂輪和較大的吃背刀量及進給量,以提高生存率。精磨:采用較細磨粒的砂輪和較小的背吃刀量及進給量,以獲得較高的精度及較小的表面粗糙度。,評分介紹:,謝謝!,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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