[精选]轴类加工工艺实例资料
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺机床主轴机床主轴是典型的受扭转—弯曲复合作用的轴件，它受的应力不大（中等载荷），承担的冲击载荷也不大，假如使用滑动轴承，轴颈处要求耐磨。
因此大多采纳45钢制造，并进行调质处理，轴颈处由表面淬火来强化。
载荷较大时则用40Cr等低合金结构钢来制造。
车床主轴的选材结果如下：材料：45钢。
热处理：整体调质，轴颈及锥孔表面淬火。
性能要求：整体硬度NB220～HB240；轴颈及锥孔处硬度HRC52。
工艺路线：锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火及低温回火→磨削。
该轴工作应力专门低，冲击载荷不大，45钢处理后屈服极限可达400MPa以上，完全可满足要求。
现在有部分机床主轴差不多能够用球墨铸铁制造。
拖拉机半轴汽车半轴是典型的受扭矩的轴件，但工作应力较大，且受相当大的冲击载荷，其结构如图5所示。
最大直径达50mm左右，用45钢制造时，即使水淬也只能使表面淬透深度为10%半径。
为了提高淬透性，并在油中淬火防止变形和开裂，中、小型汽车的半轴一样用40Cr制造，重型车用40CrMnMo等淬透性专门高的钢制造。
例：铁牛45半轴材料：40Cr。
热处理：整体调质。
性能要求：杆部HRC37～HRC44；盘部外圆HRC24～HRC34。
工艺路线：下料→锻造→正火→机械加工→调质→盘部钻孔→磨花键。
机床齿轮机床齿轮工作条件较好，工作中受力不大，转速中等，工作平稳无强烈冲击，因此其齿面强度、心部强度和韧性的要求均不太高，一样用45钢制造，采纳高频淬火表面强化，齿面硬度可达HRC52左右，这对弯曲疲劳或表面疲劳是足够了。
齿轮调质后，心部可保证有HB220左右的硬度及大于4kg?m/cm2的冲击韧性，能满足工作要求。
关于一部分要求较高的齿轮，可用合金调质钢（如40Cr等）制造。
这时心部强度及韧性都有所提高，弯曲疲劳及表面疲劳抗力也都增大。
例：一般车床床头箱传动齿轮。
材料：45钢。
热处理：正火或调质，齿部高频淬火和低温回火。
轴类零件加工工艺实例
一、零件图分析;①零件名称：传动轴材料：45 调质：220-250HBS②加工表面：2x257∅的支承轴颈，基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h，公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合，二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS，,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内，表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料：196x 42的锻件—预备热处理（退火）—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位，用三角自动定心卡盘加紧，用三爪卡盘夹紧毛坯左端，用百分表找正确定装夹正确，保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准，加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准（如左端面）车削其他外圆，然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求，刀具材料及工件材料，参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量，然后根据公式（5—1）（5—3）计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同，粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
轴类零件的加工工艺分析与实例
18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A
精磨2-φ30 至尺寸,注意形位公差
19 内磨 工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2” MG1432A
4 车 一夹一顶 CA6140
<1> 车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至
Φ30
<2> 车φ25至φ25 、长43
<3> 车φ35至φ35
<4> 车砂轮越程槽
5 车 调头，一夹一顶
5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。
6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。
7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。
14 研 研中心孔Ra0.8
15 外磨 工件装夹于二顶尖间
<1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸
<2> 磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30
<3> 半精磨ф30js5二处至ф30
<3> 锪孔口60°中心孔
<4> 调头套钻套钻孔ф10.5×25（螺纹不改）
<5> 锪60°中心孔，表面精糙度0.8 60°锪钻
轴类零件的工艺路线实例
轴类零件的工艺路线实例一、材料选择轴类零件常用的材料为锻造或轧制的碳素钢或合金钢。
轴类零件之所以选用碳素钢和合金钢制造，是因为轴属于较为重要、较为精密的零件。
它本身要求足够的强度和刚度（包括变形刚度和接触刚度），足够精确的尺寸和较高的表面粗糙度，与滑动轴承配合处的轴颈表面还应有高的硬度。
因而材料应具有优良的综合机械性能。
而碳素钢和合金钢则能满足这些要求。
尤其是碳素钢，因其价格低廉，锻造工艺性能良好，对应力集中没有合金钢敏感，所以应用尤为广泛。
近年来，采用球墨铸铁或合金铸铁制造形状复杂的轴已获得很大的成功。
估计随着铸铁质量的进一步提高，“以铁代钢”将取得更加飞速的发展。
在选择轴的材料时，对载荷不大或不太重要的场合，可用Q235A、Q255A钢；对载荷较大，较为重要的场合，以45钢最为常用；重载，且轴的尺寸和重量受到限制时，或轴的工作条件恶劣时，则采用合金钢，如此40Cr、38CrMoAl等。
根据上述分析，本传动轴以选45号钢为宜。
二、毛坯的选择该轴尺寸不大，但最大直径与最小直径的差值较大，因此不宜选择圆钢毛坯，应选择锻造毛坯。
考虑到轴的尺寸和重量采用模型锻造是可行的。
若批量较大，应选择模型锻造。
若批量较小，则应采用自由锻造。
三、工艺路线的拟定在拟定工艺路线之前，先分析轴的结构和精度要求。
从结构上分析，轴由七段圆柱组成，上面有两个键槽和两个中心孔（其中一个中心孔带螺孔，以便安装轴端挡圈）。
从精度和粗糙度分析，有四段圆柱要求达到IT6级精度，其中安装联轴器的55段和要安装齿轮的80段两段要求粗糙度在1.6以下，安装轴承的65两段要求粗糙度在0.8以下。
以上四段圆柱之间又要求有较高的位置精度。
根据该轴主要由圆柱构成和多数段均要求较高的加工精度和较小的粗糙度这一特点，在拟定工艺路线时，应以外圆表面的加工贯穿始终，将全轴的加工分成粗、半精和精加工三个阶段，而将键槽和螺纹的加工穿插于各加工阶段中。
至于中心孔，其作用是为加工时提供安装定位基准。
轴类零件加工工艺介绍
轴类零件加工工艺介绍第一节第一节轴类零件加工一、一、概述(一)、轴类零件的功用与结构特点1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，与保证装在主轴上的工件或者刀具具有一定的回转精度。
2、2、分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴与异形轴（包含曲轴、凸轮轴与偏心轴等）四类。
图轴的种类a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g）偏心轴h)曲轴i) 凸轮轴若按轴的长度与直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝与挠性轴（L/d＞12）两类。
3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔（二）要紧技术要求：1、尺寸精度轴颈是轴类零件的要紧表面，它影响轴的回转精度及工作状态。
轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。
2、几何形状精度轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），通常应限制在直径公差点范围内。
对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其同意的公差。
3、位置精度要紧是指装配传动件的配合轴颈相关于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而通常精度轴为0.01～0.03mm。
此外还有内外圆柱面的同轴度与轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
4．表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不一致，可有不一致的表面粗糙度值，比如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，随着机器运转速度的增大与精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。
(三)、轴类零件的材料与毛坯合理选用材料与规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度与使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。
1、轴类零件的材料通常轴类零件常用45钢，根据不一致的工作条件使用不一致的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性与耐磨性。
轴类零件的加工工艺资料分析
轴类零件的加工工艺绪论本课题主要研究轴类零件加工过程，加工工艺注意点及改进的方法，通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。
现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本，需要找机械加工厂定做的，常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好，加工出来的部件无法满足使用要求，所以需要一次次的总结，改进加工工艺，从而完善产品。
经过总结了生产上出现的问题，写下了这篇论文。
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。
图轴的种类a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴h)曲轴 i) 凸轮轴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。
1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1轴类零件的毛坯轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
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。
1.1.2轴类零件的材料轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
典型轴类零件的数控车加工工艺
典型轴类零件的数控车加工工艺在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，更要考虑对刀点、编程原点等设置，在保证质量的前提下，尽可能提高机床的加工效率。
表一2、车工件左端外圆弧至工件总长的1/2处3、车工件左端内腔二、2、车工件外形与原外圆弧相接3、车工件右端内腔一、夹具和工件装夹方法的比拟比拟两种工艺方案，在夹具选择方面，都选择了数控车床上的最通用的夹具——三爪卡盘。
但是，方案一，除了使用卡盘，还采用了顶尖，为一夹一顶的方式，采用此方式，必须预先车削辅助夹套〔如图〕；方案二，不需要辅助夹套，可省下车削夹套的材料和时间，但是，在调头装夹后，只装夹了工件的很短的一局部，对于像本例中比拟细长的轴类零件的车削，存在装夹不安全的因素，并且由于装夹不可靠，还会引起工件同轴度的误差，造成废品。
在夹具的选用中，方案一较适宜。
二、刀具的选择与对刀点、换刀点的位置。
1、刀具的选择与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整方便，满足数控机床的高效率。
本例中，两种方案采用了类似的刀具，分别为：1号刀大偏角刀如图3号刀内切槽刀4号刀内螺纹刀5号刀外切槽刀6号刀外螺纹刀1号刀为大偏角刀，分别用来车削端面，外圆与圆弧，采用较大的副偏角，可以防止连圆弧时产生过切现象，但是在两种方案中，方案一中间连续的圆弧在一次车削中完成，能保证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆弧通过调头车削来完成，接刀处会产生明显的接刀痕迹，相比方案一有所欠缺。
2号刀为镗刀，用于内孔的加工，由于工件的孔较深，且直径小，对于镗刀的要求较高，故采用了切削刃口〔刀夹〕位置在镗杆直径为1/2处这样处理，可增大镗杆的直径，从而提高镗刀的刚性。
3号刀内切槽刀、4号刀内螺纹刀、5号刀外切槽刀、6号刀外螺纹刀，方案一样。
2、对刀点、换刀点的位置。
(完整版)典型轴类零件加工工艺分析
6.4典型轴类零件加工工艺分析6.4.1 轴类零件加工的工艺分析(1)轴类零件加工的工艺路线1)基本加工路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。
① 粗车—半精车—精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。
② 粗车—半精车—粗磨—精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。
③ 粗车—半精车—精车—金刚石车对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。
④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。
2)典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。
对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。
(1)轴类零件的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。
校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，(2) 轴类零件加工的定位基准和装夹1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。
中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。
当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。
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第三十讲轴类零件加工工艺
传动轴机械加工工艺实例
轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。
台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。
下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。
1．零件图样分析
图A-1 传动轴
图A-1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(图A-1)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(参考表A-3)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。
如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。
5．划分阶段
对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。
该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。
各阶段划分大致以热处理为界。
6．热处理工序安排
轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。
对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。
该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之
后，半精车各外圆之前。
综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：
下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。
7．加工尺寸和切削用量
传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。
加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。
车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。
8．拟定工艺过程
定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。
调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面
的精度和减小锥面的表面粗糙度值。
拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。
在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。
综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表A-1。
表A-1 传动轴机械加工工艺卡
9．传动轴机械加工工艺过程工序简图
为了表达清楚各工序的内容及要求，其传动轴加工工艺过程的工序
简图见表A-2。
表A-2 传动轴加工工序简图。