2019-04-16 19:49:50

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心轴是用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩的轴,分为转动心轴和固定心轴。

基本信息

  • 中文名

    心轴

  • 外文名

    arbor

  • 承受力矩

    弯矩

  • 种类

    转动心轴和固定心轴

折叠 编辑本段 概念

心轴,用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,如铁路车辆的轴等,有些心轴则不转动,如支承滑轮的轴等。根据轴工作时是否转动,心轴又可分为转动心轴和固定心轴:

转动心轴:工作时轴承受弯矩,且轴转动;

固定心轴:工作时轴承受弯矩,且轴固定。

根据轴所起的作用与所承受的载荷,可分为心轴、转轴及传动轴:其中心轴:只承受弯矩而不传递扭矩;转轴既承受弯矩又传递扭矩;传动轴只传递扭矩而不承受弯矩,或弯矩很小。

折叠 编辑本段 简单分类

常用的心轴有:

1、小锥度心轴,小锥度心轴定位精度较高。但小锥度心轴装卸工件不太方便,轴向无法定位,因此只适用于批量较小、精度较高、轴向无定位要求的工件;

2、螺母压紧的台阶式心轴,适用于装夹多个工件以及工件精度要求不太高场合;

3、涨力心轴,因装卸工件方便,精度较高,适用于孔径公差较大的套类零件。

折叠 编辑本段 心轴加工过程

由于零件结构简单,尺寸较小,且有台阶轴,力学性能要求较高,精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件,其加工余量小,表面质量好,机械强度高,生存率高,工件材料选用45钢,毛坯的尺寸精度要求为IT11--12级。

1、备料下料:45钢,φ35mm,125mm 。

2、钳工:校直,全长弯曲度小于0.2mm 。

3、热处理:正火调质处理。

4、车:车端面,钻中心控制总长为200mm。

5、粗车:双顶尖装夹,粗车6个台阶,长度达到尺寸要求,台阶直径上留2mm,倒2个圆角。

6、精车:精车6个台阶,台阶直径上留0.3mm.。

7、钳:画键槽。

8、铣:铣2个键槽,键槽深度比图纸大0.2mm作为外圆磨削余量。

9、钳:校直,外圆跳动度小于或等于0.15mm 。

10、磨:磨外圆各部分到图纸要求尺寸。

11、检:检验。

折叠 编辑本段 心轴加工

折叠 结构分析

零件结构如图所示,包括有有圆柱、圆锥、椭圆球头、内孔及内螺纹。在数据车削加工中,零件车削加工成形的结构形状并不复杂,但零件的尺寸精度尤其是零件的几何精度要求很高,其多个直径尺寸有较严的尺寸公差和表面粗糙度值等要求。

折叠 加工精度

在数控车削加工中,零件重要的径向加工部位有:Φ44的圆柱段,零件中间有Φ28的圆柱段的精度要求和表面粗糙度要求,零件的左端有Φ38的圆柱段以及深度为29.5mm的内孔和M22×1.5mm的内螺纹,零件右端有椭圆球头。由上述尺寸可以确定,零件的轴向加工尺寸该以左端面为基准。

折叠 定位基准选择

(1)基准重合原则;

(2)基准统一原则;

(3)便于装夹原则;

(4)便于对刀原则。

根据定位基准选择原则,避免不重合误差,便于编程,以工序的设计基准作为定位基准。该零件左端为Φ44的圆柱,右端为椭圆球头。加工该零件时,先以右端毛坏外圆柱为定位基准加工出零件的左端的,再以Φ44的圆柱为定位基准加工零件的右端。采用三爪自动定心卡盘的装夹方式进行零件的装夹定位。零件轴向的定位基准选择在Φ44圆柱段的左端面。

折叠 加工刀具

在该零件的数控车削加工中采用硬质合金Kr=90外圆车刀,副偏角取为60,断屑性较好。零件中间锥台处使用硬质合金外圆精车车刀,刀尖圆弧半径取为0.2mm。零件中间圆柱槽部分使用宽度为8mm的切槽刀。零件内孔部位使用刀柄宽度为15mm的内螺纹车刀,刀柄宽度为15mm主切削刃宽度为5mm的内切槽车刀,镗孔车刀,就可以满足加工所需。

折叠 编辑本段 心轴的优点

1、心轴与孔保持较大接触面,定位精度较高;

2、利用弹簧套的弹性变形定心夹紧工件,定位精度较高;

3、定位面的配合间隙影响定位精度;

4、利用帕斯卡原理使薄壁套弹性变形定心夹紧工件,定位精度高,同轴度可达到5μm;

5、可减小薄壁套工件的夹紧变形,提高加工精度;

6、有0.002mm的定位过盈量,达到极高的定位精度。

折叠 编辑本段 心轴工艺卡

工艺卡如下表所示:

机械厂

数控加工工序卡

产品名称或代号

零件名称

零件呼号

内螺纹深槽椭圆球头心轴

工艺序号

编程编号

夹具名称

夹具编号

使用设备

车间

P0130/P0140

三爪自动定心卡盘

数控车床

工步号

工步内容

加工面

刀具号

刀具规格

主轴转速

r/min

进给速度

mm/min

背吃刀量

mm

备注

1

零件左端打B型中心孔

左端面

T0

B=2.5

475

120

2

零件左端钻孔

左端面

T1

Φ20

475

120

3

粗加工零件左端外形轨迹

外圆柱面

T2

Kr=90

475

120

aP=2.0

粗车

4

粗加工零件右端外形轨迹

外圆柱面

T2、T3、T4

475

aP=2.0

粗车

5

粗加工零件左端内孔

内孔

T5

475

aP=2.0

粗车

6

精加工零件左端外形轨迹

外圆柱面

T1

600

aP=1.0

精车

7

精加工零件右端外形轨迹

外圆柱面

T2、T3、T4

600

aP=1.0

精车

8

精加工零件左端内孔

内孔

T5、T6、T7

600

aP=1.0

精车

编制

审核

批准

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