轴类工件加工前为什么要做打中心孔、套车外圆、攻丝工艺?

轴类工件加工前为什么要做打中心孔、套车外圆、攻丝工艺?


这是一个非常好的问题,它触及了轴类零件加工工艺的核心。打中心孔、套车外圆和攻丝是三种常见的轴加工预备工序,它们的目的各不相同,但都是为了后续加工能顺利进行或满足零件的最终功能要求。

下面我们分别详细解释这三个工艺的目的:

1. 打中心孔

目的:为后续车削、磨削加工提供精确定位基准和支撑。

这是轴类零件加工中最常见且至关重要的预备工序。

· 提供定位基准: 在车床或磨床上加工时,工件需要被精确地夹持并旋转。中心孔为机床的顶尖(活顶尖和死顶尖)提供了精确的锥形配合面。通过“两顶尖”装夹,可以确保轴的旋转中心在整个加工过程中始终保持一致,这是保证轴各段外圆同轴度 的关键。

· 提供支撑: 对于长径比(长度与直径之比)较大的细长轴类零件,如果只夹持一端,另一端会因切削力而甩动变形(俗称“让刀”),无法保证加工精度。利用尾座顶尖顶住另一端的中心孔,可以为工件提供有效的辅助支撑,大大提高工件的刚性,减少变形和振动。

· 方便后续加工: 即使后续不采用两顶尖加工,中心孔也可以作为划线、检测或维修的基准。

简单来说,不打中心孔,就很难高效、高精度地加工出一根又直又圆的轴。

2. 套车外圆

目的:为后续精加工准备一个尺寸准确、表面质量较好的工艺基准。

这个工序通常是在粗加工阶段,或者原材料(如铸件、锻件)表面质量很差、有硬皮或严重氧化皮时采用。

· 消除表面缺陷: 原材料的外圆表面通常不平整、不圆、有硬皮或氧化层,如果直接用三爪卡盘夹持,不仅会损坏卡爪,而且夹持不牢、定位不准。套车一段外圆可以去除这些不良表面,获得一个光洁、圆整的圆柱面。

· 建立工艺基准: 套车出的这一段较高质量的外圆,可以作为后续工序(如精车、磨削)的定位基准。例如,在精加工时,可以用卡盘精确夹持这段“套车”出的基准外圆,去加工轴的其他部分,从而保证相互位置精度。

· 初步保证加工余量: 通过套车,可以快速去除大部分加工余量,并使工件各部分的余量分布相对均匀,为精加工打下良好基础。

简单来说,套车外圆就像是“修整门面”,为后续的精密加工创造一个干净、可靠的“起点”和“抓手”。

3. 攻丝

目的:在轴端加工出内螺纹,以满足装配或功能需求。

这个工序与前两者的“预备”性质略有不同,它通常是基于零件的设计功能要求。

· 用于装配连接: 在轴端攻丝,可以拧入螺塞,用于封堵轴中心的润滑油孔,防止润滑油泄漏。

· 用于轴向定位: 可以通过拧入螺钉和配合其他零件,实现轴上零件的轴向固定和防松。

· 用于工艺装夹: 有时会专门在轴端攻丝,以便安装工艺螺塞或吊环,方便工件的吊装、搬运或在特定工装上的固定。

· 用于传动: 在某些情况下,轴端的螺纹本身可能就是传动系统的一部分。

简单来说,攻丝是为了实现特定的功能,如连接、密封、固定或传动,而不是一个纯粹的加工预备工序。

总结与关系

这三道工序在轴加工流程中可能出现的顺序和关系如下:

· 下料: 获得毛坯。

(套车外圆): 如果毛坯外圆质量极差,先套车出一段基准外圆。

(打中心孔): 以套车出的外圆或毛坯端面为基准,在轴的两端打中心孔。这是非常关键的一步。

· 粗车/半精车: 利用两顶尖顶住中心孔,夹持套车出的基准外圆,对轴的各个台阶进行粗加工和半精加工。

(攻丝): 在轴端需要螺纹的地方进行钻孔、攻丝。这一步可能在热处理前或后,取决于工艺安排。

· 精加工(精车、磨削): 再次利用中心孔作为基准,进行最终的高精度加工。

 

总而言之:

· 打中心孔是保证旋转精度的基础。

· 套车外圆是建立可靠夹持基准的手段。

· 攻丝是实现零件功能的需求。

它们共同为确保轴类工件能够被高效、高精度地加工出来,并满足最终的使用要求奠定了基础。

我们是巨鑫机床,20年一家专注铣打机生产的源头生产厂家,打中心孔机床团体标准起草单位。

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