轴类零件加工工艺
轴类零件的加工工艺毕业设计
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随着现代化技术的不断进步，自动化加工已经成为了现代喷气机、汽车、船舶和各种机械设备的关键部分。
其中，轴类零件是机械装备
中必不可少的零件之一，它们扮演着承载力和传递动力的重要角色。
轴类零件的加工工艺包括材料的选取、机器加工工序（如车削、
铣削、磨削等）、热处理和表面处理等几个方面。
首先是材料的选取。
轴类零件要求硬度高、韧性好、耐磨性强、
密度均匀以及尺寸精准。
为了达到这些要求，常用的材料主要有高速钢、合金钢、碳钢等。
其次是机器加工工序。
轴类零件的加工工序一般包括车削、铣削、钻孔、切削和磨削等多个工序。
其中，车削是最常见的一种加工方法。
它可以使轴类零件的直径和长度精确到0.01毫米，同时能够加工出各
种曲面和螺纹。
其次是热处理。
对于硬度要求高的轴类零件来说，热处理是必不
可少的一种工艺。
常用的热处理工艺主要有淬硬和回火两种。
淬硬可
以提高材料的硬度和强度，但会降低材料的韧性；回火可以使材料兼
顾强度和韧性，同时提高其耐磨性。
最后是表面处理。
轴类零件的表面处理可以保护其表面不受侵蚀、提高其抗疲劳性能、提高其耐磨性等。
常用的表面处理方法有电镀、
喷涂、热喷涂等。
总之，轴类零件的加工工艺是一个复杂的系统工程，在实际的生产中需要不断地追求提高效率和质量。
为了在加工轴类零件过程中避免出现一些问题，我们必须在加工前充分了解材料的特性、选择合适的机床设备以及合理控制加工参数等。
轴类零件加工工艺
—表面淬火—粗精磨外圆表面—磨内锥孔（带内锥孔） 花键键槽等表面加工放在外圆半精车之后和磨外圆之前。 3.热处理工序的安排： a.普通中碳钢轴，调质处理。 b.主轴：锻造，细化晶粒，形成纤维组织。 正火，消除铸造应力，改善组织，细化晶粒，降低硬度，改善切削性能。 调质处理，获得均匀细致的回火索氏体组织，提高综合机械性能，为后
四、主轴机加工工艺特点
1.主要表面加工工序分的细，2-Ø25js5和1：5外锥面经过粗车、半精车、粗磨、 和精磨4道工序才能达到精度要求。
2.重视中心孔的修研。提高接触精度。 3.适当安排热处理，工序安排合理，有效减少处理应力。 4.粗车螺纹和粗磨支撑轴颈，保证同轴度。
续热处理做准备。 表面淬火，相对运动表面和装卸顶尖锥面表面淬火处理。
三.主轴机械加工工艺过程
a.支撑轴颈：2~Ø25js5不同轴—主轴径向跳动，圆度、径向跳动0.005， b.主轴左端：1：5外锥面（安装砂轮套）与2~Ø25js5同轴，影响砂轮跳动振动
采用锥度套规着色检验，接触面积不小于80%，并靠近大端。 c.220两端面：是主轴定位面，与轴线垂直，否则会端跳。 d.主轴螺纹：调节轴承间隙/固定零件.与轴线同轴.
轴类零件的加工工艺及技术要求
轴类零件的加工工艺及技术要求轴类零件是在机器中用来支承齿轮、带轮等传动部件，了解其加工工艺和技术要求对机械设计有很大的帮助。
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轴类零件的加工工艺1.零件图样分析图所示零件是减速器中的传动轴。
它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键，以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
2.确定毛坯该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。
3.确定主要表面的加工方法传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。
外圆表面的加工方案可为：粗车→半精车→磨削。
4.确定定位基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。
中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。
但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆;然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。
《轴类零件加工工艺》课件
详细描述
轴类零件是各种机械设备中必不可少的组成部分，广泛 应用于汽车、机床、电机、船舶、航空航天等领域。例 如，在汽车中，轴类零件用于连接发动机和传动系统， 传递动力，驱动车辆行驶；在机床中，轴类零件用于支 撑旋转刀具或工件，实现切削加工；在电机中，轴类零 件用于传递扭矩，驱动发电机或电动机运转。因此，轴 类零件的性能和加工质量对机械设备的性能和使用寿命 具有重要影响。
直接测量法
通过直接测量工件尺寸、几何形 状等参数，与标准值进行比较， 判断是否符合要求。
比较测量法
使用标准量具与被测工件进行比 较，确定工件是否合格。
检测方法与工具
• 自动检测法：利用传感器、计算机等设备实现自动检测和 记录，提高检测效率和精度。
检测方法与工具
卡尺
用于测量长度、宽度、厚度等参数。
随着环保意识的提高，绿色制造技术成为未 来制造业的发展方向，轴类零件加工行业也 不例外。
详细描述
绿色制造技术包括节能减排、资源循环利用 、环保材料等，这些技术的应用能够降低轴 类零件加工过程中的能耗和排放，减少对环 境的污染，实现可持续发展。
新材料的应用与挑战
总结词
随着新材料技术的不断发展，新型材料在轴类零件加工中的应用越来越广泛，同时也带 来了一些挑战。
精加工
加工精度
精加工阶段需要进一步提高零件的加 工精度和表面质量。
余量控制
冷却方式
选择适当的冷却方式，如切削液、润 滑油等，以降低切削温度、减少刀具 磨损。
合理控制余量，避免过多或过少余量 导致的问题。
表面处理
表面粗糙度
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺第一章、概述机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。
通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。
一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。
在现有的生产条件下，如何采用经济有效的加工方法，合理地安排加工工艺路线以获得符合产品要求的零件，最重要的就是要编制出零件的工艺规程。
1.1 典型轴类零件的加工工艺：1.1.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。
按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
本论文所加工的零件——典型轴类零件则属于阶梯轴。
1.1.2 轴类零件一般加工要求及方法◆轴类零件加工工艺规程注意点:轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。
一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下1几点。
1)粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面，让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
2)精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原则。
尽可能在多数工序中用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。
轴类零件加工工艺
• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1．功用、结构
功用：将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体，使这些零件保持正确的相对位置，并按一定的传动关 系协调地工作。
结构：形状复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，既有精度要求 较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。
a）
b）
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2．防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
（1）使夹紧力均匀分布，如图a所示 （2）变径向夹紧为轴向夹紧，如图b所示 （3）增加套筒毛坯的刚度，如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
（1）增大刀具的主偏角 （2）内、外表面同时加工，如图c所示 （3）粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关， 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料，孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1．保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工：指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料，四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴，所示。该轴为小 批量生产，材料选择45钢， 淬火硬度40～45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1．结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等，该轴为典型的 阶梯轴结构，有两个支承轴颈。
2．技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm； 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7，表面粗糙度Ra值为 1.6μm； 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm， 可保证齿轮平稳传动。
轴类零件加工工艺
1.2 轴类零件加工的主要工艺问题
1.定位基准的选择:(1)用两中心孔定位。轴 类零件最常用两中心孔为定位基准。不 仅符合基准重合的原则，并能够在一次 装夹中加工出全部外圆及有关端面，这 也符合基准统一的原则。粗加工时为了 提高零件的刚度，一般用外圆表面或外 圆表面与中心孔共同作为定位基准。内 孔加工时，也以外圆作为定位基准。 (2)空心轴定位基准的选择。对于空心的轴 类零件，在加工出内孔后，为了使以后 各工序有统一的定位基准，可采用带中 心孔的锥堵或锥堵心轴，如图12-2所示。 (3)中心孔的修整。中心孔在使用过程中会 因磨损和热处理变形而影响轴类零件的 加工精度。1）用硬质合金顶尖修研, 2） 用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研, 3） 用中心孔磨床磨削。
轴类零件加工工艺
1．1 概述
1．轴类零件的功用与结构特点:轴类 零件是机械零件中的关键零件之一， 在机器中，它的主要功用是支承传 动零件、传递扭矩、承受载荷，以 及保证装在轴上的零件等有一定的 回转精度。 2．轴类零件的技术要类零件的材料与热处理: 4.轴类零件的毛坯:轴类零件的毛坯常 采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。 一般光轴或外圆直径相差不大的阶 梯轴采用棒料，对外圆直径相差较 大或较重要的轴常采用锻件；对某 些大型的或结构复杂的轴（如曲轴） 可采用铸件。
1.2 轴类零件加工的主要工艺问题(续)
3.其它表面的加工方法:(1)花键的加工,花键按截面形状不同可分为矩形、渐开线形、梯形和 三角形四种，其中矩形花键盘应用最广。 定心方式常见的是以小径定心和大径定心 ，轴 类零件的花键加工常用铣削、滚削和磨削三种方法。(2)螺纹的加工。螺纹是轴类零件的 常见加工表面，其加工方法很多，这里仅介绍车削、铣削、滚压和磨削螺纹的特点。
1.4 轴类零件的检验
轴类零件的加工工艺
轴类零件的加工工艺
1. 零件分析：对轴类零件的图纸加工进行分析，包括尺寸、精度、材料等方面，确定加工工艺路线。
2. 材料准备：根据轴类零件的材料要求，选择符合要求的原材料进行加工前的准备。
3. 车削加工：轴类零件的加工主要采用车削的方式进行，通过车床加工，将材料逐步加工成符合要求的零件形状和尺寸。
4. 磨削加工：对于需要达到精度要求较高的轴类零件，可以通过磨削的方式进行加工，如内外圆磨削、表面磨削等。
5. 热处理：对于一些需要改变材料性质的轴类零件，可以通过热处理的方式进行加工，如淬火、回火等。
6. 装配：根据轴类零件的要求，可以进行装配，使得零件能够正常地使用。
7. 检验：对加工完成的轴类零件进行检验，包括尺寸、精度、硬度等方面的检验，确保零件质量符合要求。
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轴类零件加工工艺
一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：
(一)尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高
（IT5~IT7）。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6~IT9）。
(二)几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。
普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001~0.005mm。
四)表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
二、轴类零件的毛坯和材料
(一)轴类零件的毛坯
轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。
(二)轴类零件的材料
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的
热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达
50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。
这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。
与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。
轴类零件的加工有几种方式
轴类要分精度高的，和一般的，精度高的要用中心孔两头顶起加工，这样可以保正轴的每档尺寸的同心度。
也有利下道工序磨床加工。
长轴要用中心架，细轴要用根刀架。
对于一般要求的可一头用三爪卡盘夹。
一头项的加工方法。
盘类零件用三爪卡盘，或用工装夹具安装加工。
套类零件如同心度要求高的粗加工后。
先精加工内孔后用芯轴套上在加工外圆。
异形要用专用夹具装夹来完成加工
轴类零件工艺流程制做过程
由于车床主轴含有台阶,内孔,能够充分的反映出轴类零件的特点,所以现使用主轴来进行举例.
1,首先锻件毛坯两端钻中心孔,粗车外圆几大档台阶;2,进行调质;3,半精车各档台阶,外圆和长度放余量,然后搭中心架车对总长;4,中心架上钻轴内通孔;5,搪两端锥孔,两端镶闷头,钻中心孔,为磨削做准备;6,精车各档外圆及台阶平面,放磨削余量,并且车外圆上各槽,倒角;7,磨削各档外圆及台阶平面到尺寸;8,装配后在本车床上加工各螺纹.。