轴类零件加工工艺分析设计

蜗轮、皮带轮安装在轴上时，需要
靠键实现连接和传递扭矩。此时轴
上的键槽和轮毂孔内的键槽必须对
中心线对称，否则很难装配。
（四） 形位公差的选用
(1) 一般形状公差应比位置公差小： 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。 如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的 平行度公差值。
(2) 表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系： 通 常 ， 表 面 粗 糙 度 的 Ra 值 可 取 为 形 状 公 差 值 的 (20%~25%)。
1.2 轴类零件的技术要求
❖ (1)加工精度 ❖ 1)尺寸精度 轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺
寸精度和轴长尺寸精 度。 ❖ 按使用要求，主要轴颈直径尺寸精度通常为IT6-IT9
级，精密的轴颈也可达IT5级。
❖ 2)几何精度
❖ 轴类零件一般是用两个轴颈支撑在轴承上， 这两个轴颈称为支撑轴颈，也是轴的装配基 准。
机械制造技术工作项目之一： 轴类零件的加工工艺分析与设计
机械制造技术工作项目之一： 轴类零件的加工工艺分析与设计
1.1 轴类零件的功用与结构
❖ 轴是组成机械的重要零件，也是机械加工中常见的典型零件之一Βιβλιοθήκη Baidu它支 撑着其它转动件回转并传递扭矩，同时又通过轴承与机器的机架连接。
❖
❖ 轴类零件是旋转零件，其长度大于直径，由外圆柱面、圆锥面、内孔、 螺纹及相应端面所组成。加工表面通常除了内外圆表面、圆锥面、螺纹、 端面外，还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。
三、 形 状 精 度
1. 直 线 度 2. 平 面 度 3. 圆 度 4. 圆 柱 度
1. 直 线 度
直线度是指零件被测素线（如 轴线母线、平面交线、平面内直线） 直与不直的程度。
2. 平 面 度
平面度是指零件被测平面要素 平整的程度。
3. 圆 度
圆度是指零件的回转表面（圆柱 面、圆锥面、球面等）横剖面上的 实际轮廓圆和理想圆相差的程度。
1.2 轴类零件的技术要求
零件的技术要求
一、 表 面 粗 糙 度 二、 尺 寸 精 度 三、形状精度 四、 位 置 精 度 五、 热 处 理
一、 表 面 粗 糙 度
指零件的表面微观不平度。 在切削加工中，由于振动、刀痕以及 刀具与工件之 间的摩擦，在工件已加工表 面上不可避免地会产生一些微小的峰谷。
1.定向位置公差—平行度
被测实际要素相对于基准要素的方向成0º的要求。
以平面为基准的平行度公差带
2. 垂 直 度
垂直度是指零件上被测要素 （面或直线）相对于基准要素 （面或直线）垂直的程度。
定向位置公差—垂直度
被测实际要素相对于基准要素的方向成90º的要求。
以轴线为基准的 垂直度公差带
3. 同 轴 度
4. 圆 柱 度
圆柱度是指零件上被测圆柱轮 廓表面的实际形状对理想圆柱相 差的程度。
四、 位 置 精 度（基准概念）
1. 平 行 度 2. 垂 直 度 3. 同 轴 度 4. 圆 跳 动 5. 对 称 度
1. 平 行 度
平行度是指零件上被测要素（面 或直线）相对于基准要素（面或直 线）平行的程度。
▪ 除了外观需要外，一般情况在满足使用 要求的情况下，选用较低要求的表面粗 糙度，以降低成本。
二、 尺 寸 精 度
尺寸精度是指零件加工后的实际尺 寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精 度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是 切削加工中零件尺寸允许的变动量。在 基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小， 则尺寸精度愈高。反之亦然。
同轴度是指零件上被测回转表面 的轴线相对于基准轴线同轴的程度。
定位位置公差—同轴度
要求被测实际要素与基准要素同轴。
同轴度公差带
4. 圆 跳 动
圆跳动是指零件上被测回转 表面相对于以基准轴线为轴线的 理论回转面的偏离度。
5. 对称度
▪
对称度常用在具有对称结构的
沟或槽处，例如轴系传动中的轴径
与轴上零件的配合。例如当齿轮、
尺寸精度由尺寸公差等级来确定。 尺寸公差等级共有20个等级。
▪ 尺寸公差等级为： ▪ IT01、IT0、IT1、IT2 ▪ IT3、IT4 ▪ T5、IT6、IT7、IT8、IT9、IT10 ▪ IT11、IT12、IT13、IT14、IT15、IT16、
IT17、IT18
▪ 不同的加工方法，可以达到不同的尺寸公差等级。 工程技术人员要使自己的设计合理，必须掌握各 种加工方法。
▪ 在满足使用要求的前提下，一般选用较低的尺寸 公差等级，以降低制造成本。
1. 标准公差系列
公差等级
标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。 IT—国际标准公差 （ISO Tolerance）的缩写代 号 IT7表示标准公差7级。 从IT01至IT18，公差等级依次降低，相应的标准 公差数值依次增大。
任务1：公差等级的分析与选用
公差等级的选用
1）IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标 准量块的尺寸。 2）IT2~IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。 3）IT5（孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸； 4）IT6（孔到IT7）级公差用于零件较精密的配合尺寸； 5）IT7~IT8级用于一般精度要求的配合尺寸； 6）IT9~IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高 的与键配合的槽宽尺寸。 7）IT11~IT12级公差用于不重要的配合尺寸。 8）IT12~IT18级公差用于未注公差的尺寸。
❖ 对于一般精度的轴颈，几何形状误差应限制 在直径公差范围内，要求高时，应在零件图 样上另行规定其允许的公差值。
❖ 3)相互位置精度 ❖ 轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈）相对
于支撑轴颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要 求。
❖ 通常普通精度的轴，配合精度对支撑轴颈的径向圆 跳动一般为0.01-0.03mm，高精度轴为0.0010.005mm。
即使是光滑的磨削表面，放大后也会发现高 低不同的微小峰谷。
表面上这些微小峰谷的高低程度称为表面粗糙 度，也称微观不平度。
▪ 表面粗糙度共分14级：
▪ 不加工符号：
▪ 加工符号：
▪ 表面粗糙度符号：Ra
▪ 表面粗糙度单位：μm
▪ 不同的加工方法可以达到不同的表面粗 糙度。要合理地在图纸上标注表面粗糙 度，必须掌握各种加工方法，以及详细 了解零件各表面在装配体中的功能。