心軸

心軸

工業産品
心軸是用來支承轉動零件隻承受彎矩而不傳遞扭矩的軸,分為轉動心軸和固定心軸。常用的心軸有;小錐度心軸,螺母壓緊的台階式心軸,漲力心軸。根據軸所起的作用與所承受的載荷,可分為心軸、轉軸及傳動軸:其中心軸:隻承受彎矩而不傳遞扭矩;轉軸既承受彎矩又傳遞扭矩;傳動軸隻傳遞扭矩而不承受彎矩,或彎矩很小。
  • 中文名:心軸
  • 外文名:arbor
  • 所屬品牌:無
  • 承受力矩:彎矩
  • 種類:轉動心軸和固定心軸

定義

心軸,用來支承轉動零件隻承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉動,如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉動,如支承滑輪的軸等。心軸主要用于套筒類和空心盤類工件;通過心軸的設計及定位誤差計算說明,采用小錐度心軸定位時,定位精度較高,但軸向定位精度較差,誤差與K值有關系。

根據軸工作時是否轉動,心軸又可分為轉動心軸和固定心軸,轉動心軸:工作時軸承受彎矩,且軸轉動;固定心軸:工作時軸承受彎矩,且軸固定。n根據軸所起的作用與所承受的載荷,可分為心軸、轉軸及傳動軸:其中心軸:隻承受彎矩而不傳遞扭矩;轉軸既承受彎矩又傳遞扭矩;傳動軸隻傳遞扭矩而不承受彎矩,或彎矩很小。

簡單分類

常用的心軸有:

1、小錐度心軸,小錐度心軸定位精度較高。但小錐度心軸裝卸工件不太方便,軸向無法定位,因此隻适用于批量較小、精度較高、軸向無定位要求的工件;

2、螺母壓緊的台階式心軸,适用于裝夾多個工件以及工件精度要求不太高場合;

3、漲力心軸,因裝卸工件方便,精度較高,适用于孔徑公差較大的套類零件。

心軸加工過程

由于零件結構簡單,尺寸較小,且有台階軸,力學性能要求較高,精度較高且要進行大量生産所以選用模鍛件,其加工餘量小,表面質量好,機械強度高,生存率高,工件材料選用45鋼,毛坯的尺寸精度要求為IT11——12級。

1、備料下料:45鋼,φ35mm,125mm 。

2、鉗工:校直,全長彎曲度小于0.2mm 。

3、熱處理:正火調質處理。

4、車:車端面,鑽中心控制總長為200mm。

5、粗車:雙頂尖裝夾,粗車6個台階,長度達到尺寸要求,台階直徑上留2mm,倒2個圓角。

6、精車:精車6個台階,台階直徑上留0.3mm.。

7、鉗:畫鍵槽。

8、銑:銑2個鍵槽,鍵槽深度比圖紙大0.2mm作為外圓磨削餘量。

9、鉗:校直,外圓跳動度小于或等于0.15mm 。

10、磨:磨外圓各部分到圖紙要求尺寸。

11、檢:檢驗。

心軸加工

結構分析

如圖《零件結構》所示,包括有有圓柱、圓錐、橢圓球頭、内孔及内螺紋。在數據車削加工中,零件車削加工成形的結構形狀并不複雜,但零件的尺寸精度尤其是零件的幾何精度要求很高,其多個直徑尺寸有較嚴的尺寸公差和表面粗糙度值等要求。

加工精度

數控車削加工中,零件重要的徑向加工部位有:Φ44的圓柱段,零件中間有Φ28的圓柱段的精度要求和表面粗糙度要求,零件的左端有Φ38的圓柱段以及深度為29.5mm的内孔和M22×1.5mm的内螺紋,零件右端有橢圓球頭。由上述尺寸可以确定,零件的軸向加工尺寸該以左端面為基準。

定位基準選擇

(1)基準重合原則;

(2)基準統一原則;

(3)便于裝夾原則;

(4)便于對刀原則。

根據定位基準選擇原則,避免不重合誤差,便于編程,以工序的設計基準作為定位基準。該零件左端為Φ44的圓柱,右端為橢圓球頭。加工該零件時,先以右端毛壞外圓柱為定位基準加工出零件的左端的,再以Φ44的圓柱為定位基準加工零件的右端。采用三爪自動定心卡盤的裝夾方式進行零件的裝夾定位。零件軸向的定位基準選擇在Φ44圓柱段的左端面。

加工刀具

在該零件的數控車削加工中采用硬質合金Kr=90外圓車刀,副偏角取為60,斷屑性較好。零件中間錐台處使用硬質合金外圓精車車刀,刀尖圓弧半徑取為0.2mm。零件中間圓柱槽部分使用寬度為8mm的切槽刀。零件内孔部位使用刀柄寬度為15mm的内螺紋車刀,刀柄寬度為15mm主切削刃寬度為5mm的内切槽車刀,镗孔車刀,就可以滿足加工所需。

心軸的優點

1、心軸與孔保持較大接觸面,定位精度較高;

2、利用彈簧套的彈性變形定心夾緊工件,定位精度較高;

3、定位面的配合間隙影響定位精度;

4、利用帕斯卡原理使薄壁套彈性變形定心夾緊工件,定位精度高,同軸度可達到5μm;

5、可減小薄壁套工件的夾緊變形,提高加工精度;

6、有0.002mm的定位過盈量,達到極高的定位精度。

心軸工藝卡

機械廠

數控加工工序卡

産品名稱或代号

零件名稱

零件呼号

内螺紋深槽橢圓球頭心軸

工藝序号

編程編号

夾具名稱

夾具編号

使用設備

車間

P0130/P0140

三爪自動定心卡盤

數控車床

工步号

工步内容

加工面

刀具号

刀具規格

主軸轉速

r/min

進給速度

mm/min

背吃刀量

mm

備注

1

零件左端打B型中心孔

左端面

T0

B=2.5

475

120

2

零件左端鑽孔

左端面

T1

Φ20

475

120

3

粗加工零件左端外形軌迹

外圓柱面

T2

Kr=90

475

120

aP=2.0

粗車

4

粗加工零件右端外形軌迹

外圓柱面

T2、T3、T4

475

aP=2.0

粗車

5

粗加工零件左端内孔

内孔

T5

475

aP=2.0

粗車

6

精加工零件左端外形軌迹

外圓柱面

T1

600

aP=1.0

精車

7

精加工零件右端外形軌迹

外圓柱面

T2、T3、T4

600

aP=1.0

精車

8

精加工零件左端内孔

内孔

T5、T6、T7

600

aP=1.0

精車

編制

審核

批準

第1 頁

共1 頁

工藝卡如下表所示

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