带孔和轴的轴类加工工艺解读
轴类零件机械加工工艺规程及其设计
轴类零件机械加工工艺规程及其设计轴类零件是机械制造中广泛应用的零部件之一，其机械加工工艺规程的设计对于产品的质量和生产效率具有重要的意义。
本文将从轴类零件的加工工艺特点、机械加工工艺规程的设计方法、常见加工工艺及其应用、及加工工艺中的注意事项等方面对轴类零件机械加工工艺规程及其设计进行详细介绍。
一、轴类零件的加工工艺特点轴类零件在机械加工中属于细长杆状物的一类，其加工过程中需要考虑材料的变形、热影响、残余应力等问题，同时也需要考虑其使用过程中所承受的载荷作用，因此对于轴类零件的制造要求十分严格。
其加工工艺特点主要包括以下几点：1.加工工艺要求高精度：轴类零件的尺寸精度要求高，常见的加工公差在0.01mm以下，加工过程中需要采用高精度的机床和刀具、合理的加工参数，严格控制加工误差。
2.加工难度大：由于轴类零件的材料变形大、容易产生撞刀和毛刺，因此在加工过程中需要采用特殊的切削方法和切削工艺，如采用高速切削、切削流线型、刀具较小的切槽等。
3.轴向精度要求高：轴类零件是与轴心对称的，在加工过程中需要控制好轴向误差，以保证其在使用时能够平稳转动。
二、机械加工工艺规程的设计方法机械加工工艺规程的设计是制定出一套完整的工艺措施，通过对产品加工过程中各种工艺因素的控制，实现产品尺寸、结构、性能等方面的要求。
机械加工工艺规程的设计方法主要包括以下几点：1.确定加工工艺目标：在制定工艺规程前，需要明确产品的要求，包括加工精度、表面光洁度、机械性能等方面。
2.制定加工工艺流程：制定加工工艺流程是整个工艺规程中最为关键的一步，需要根据产品的结构和要求，确定各个加工步骤的顺序和方法。
3.确定加工参数：加工参数是指加工过程中需要调整的各种参数，包括切削速度、切削深度、切削力等，这些参数的调整需要根据实际情况进行。
4.选择合适的加工设备和刀具：不同的加工设备和刀具适用于不同的加工需求，因此在制定工艺规程时需要根据产品要求选择合适的加工设备和刀具。
《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
• 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。
轴类零件加工及工艺设计!
轴类零件加工及工艺设计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。
轴类零件的加工工艺
4.3.1.1 采用两中心孔 这是最常用的一种方式。因为轴类零件各外圆表面、
锥孔、螺纹表面的同轴度以及端面对主轴轴线的垂直度 是其相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准 一般都是轴的中心线，轴的中心线的具体具现是两端面 的中心孔，采用两中心孔定位，符合基准重合这一基本 定位原则, 再则，采用中心孔定位，能够最大限度地在 一次安装中加工出多个外圆和端面，完成多道工序的切 削加工，符合基准统一原则。所以，应尽可能采用中心 孔作为轴类零件加工的定位基准面。
4.3 轴类零件的加工工艺
4.3.1.2 采用外圆表面 当加工较粗、较长的轴类零件 ，或为了在粗加工
阶段实现强力切削，则采用轴的外圆表面作为定位基准 面，或是以外圆和中心孔同时作为定位基准面，其目的 是为了提高工件刚度和加工生产率。 4.3.1.3 采用锥堵或锥堵心轴
当工件为通孔轴类零件时，工艺上采用带有中心孔 的锥堵（闷头）或锥堵心轴定位，如图4-34所示。当轴 孔的锥度比较小时，（如某车床的主轴锥孔分别为1： 20和莫氏6号锥度），可使用锥堵；当锥孔的锥度较大 或圆柱孔时，则用带锥堵的锥堵心轴。
4.3 轴类零件的加工工艺
⑴ 用右、左偏刀（90º主偏角）车削端面 右偏刀适于车削带有台阶和端面的工件，如一般的 轴和直径较小的端面。通常情况下，偏刀由外向中心走 刀车端面时，是由副刀刃进行切削的，如果背吃刀量较 大，向里的切削力会使车刀扎入工件，而形成凹面，如 图4-36（a）所示。当然也可反向切削，从中心向外走 刀，利用主切削刃进行切削，则不易产生凹面，如图436（b）所示。切削余量较大时，可用如图4-36（c）所 示的端面车刀车削。 在精车端面时，一般用偏刀由外向中心进刀（背吃 刀量要很小），因为这时切屑是流向待加工表面的，故
轴类零件加工工艺介绍
第六章典型零件加工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，以及保证装在主轴上的工件或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、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）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和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。
3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔（二）主要技术要求：1、尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面，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），一般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允许的公差。
3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对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，而一般精度轴为0.01～0.03mm。
此外还有内外圆柱面的同轴度和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同，可有不同的表面粗糙度值，例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和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。
(三)、轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和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、轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
轴类零件的加工工艺过程
轴类零件的加工工艺过程1. 引言轴类零件是机械设备中常见的一种零件，广泛应用于各个行业。
其加工工艺过程对于保证零件质量、提高生产效率至关重要。
本文将详细介绍轴类零件的加工工艺过程，包括材料选择、加工方法、设备选型、工艺流程等内容。
2. 材料选择在进行轴类零件加工之前，首先需要选择合适的材料。
常见的轴材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
选择合适的材料需要考虑以下几个因素： - 零件所需的强度和硬度：根据零件在使用过程中承受的载荷和应力情况，选择相应强度和硬度的材料。
- 耐磨性：如果零件在使用中需要经常与其他部件接触或磨擦，需要选择具有较好耐磨性能的材料。
- 加工性能：考虑到后续加工过程中对材料的切削性能和可焊性等要求，选择易于加工的材料。
3. 加工方法轴类零件的加工方法多种多样，常见的有车削、铣削、钻削等。
具体选择哪种加工方法需要根据零件的形状、尺寸和精度要求等因素来决定。
以下是常见的加工方法及其特点：3.1 车削车削是利用车床进行零件加工的一种方法，通过旋转工件，在切削刀具的切削力作用下，将材料从工件上去除，从而得到所需形状和尺寸的零件。
车削适用于各种形状的轴类零件加工，可以实现高精度和高表面质量。
3.2 铣削铣削是利用铣床进行零件加工的一种方法，通过刀具在工件上进行旋转和移动，将材料从工件上去除，得到所需形状和尺寸的零件。
铣削适用于平面、曲面等复杂形状的轴类零件加工，可以实现较高的精度和表面质量。
3.3 钻削钻削是利用钻床进行零件加工的一种方法，通过旋转刀具在工件上进行穿孔，得到所需的孔径和孔深。
钻削适用于轴类零件中的孔加工，可以实现较高的孔位精度和表面质量。
4. 设备选型根据加工方法的选择，需要选购相应的设备进行轴类零件加工。
常见的设备有车床、铣床、钻床等。
在选择设备时，需要考虑以下几个因素： - 加工能力：根据零件的尺寸和精度要求，选择具有相应加工能力的设备。
- 自动化程度：根据生产需求和经济效益，选择手动、半自动或全自动设备。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺一般包括以下几个步骤：
1. 材料准备：根据轴零件的要求，选择合适的材料。
常见的材料有钢材、铝材、铜材等。
2. 零件设计：根据轴零件的功能和要求，进行设计。
包括轴的形状、尺寸、表面处理等。
3. 车削加工：将材料锁定在车床上，通过车刀对轴进行加工切削。
车削加工一般包括车外圆、车内圆、车端面等。
4. 镗削加工：对轴进行内孔的加工。
可以使用手动镗床、数控镗床等设备进行加工。
5. 磨削加工：对轴的表面进行磨削，以提高表面质量和精度。
可以使用平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等设备进行加工。
6. 热处理：根据需要，对轴进行热处理，以改善材料的性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
7. 表面处理：对轴的表面进行处理，以提高表面的硬度、耐磨性和防腐蚀性。
常见的表面处理方法包括镀铬、涂层等。
8. 必要的其他加工：根据轴零件的要求，可能需要进行其他的加工工艺，如切割、打孔、焊接等。
9. 检验和组装：对轴零件进行检验，确保质量合格。
然后进行零件的组装，组装合格后，轴零件可以投入使用。
以上是轴类零件加工的基本工艺流程，具体的加工工艺会根据轴零件的具体要求和加工设备的不同而有所差异。
加工过程中需要注意工艺规程的严格执行，确保零件质量和精度的要求。
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课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
五、加工方案 外圆端面：粗平端面 外圆：粗车外圆-半精车外圆-精车外圆 圆柱孔及锥孔：钻孔—粗镗孔—精镗 凸出圆柱及孔：钻孔—铣平面
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
六、确定热处理方式
调质
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
七、总余量和工序余量
尺寸 工 工序 序 余量
60
0 0.025
32 0
3
+0.033
49
+ 0.02 _
25
0 0.084
工序一
5.5
1
0.2
工序二
工序三 总余量
1.9
0.1 150.90 Nhomakorabea1 8课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
八、确定切削用量
加工内容 平端面 精平端面 粗车外圆 600-0.025 主轴转速 S (r/min) 600 800 400 60 进给速度 F(mm/min) 加工余量 1 0.2 5.5
二、技术要求的分析 2.表面粗糙度 径向尺寸
560 -0.02
60- 0.025 70
0
表面粗糙度为1.6
25
0 -0.084
- 0.033
表面粗糙度为1.6
￠32 0
表面粗糙度为1.6
课题一 数控车---简单轴类零件的编 程与加工
3.形位公差
3.形位公差
基准为A,同轴度为0.025
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
十一、制定工艺卡
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
十二、制定走刀路线
课题一 数控车---复杂轴类零件的编程与加工
十三、编程（右端）
O0402 %1234 T0101 M03S1000 G00X80Z0 G00X80Z-1M08 G01x0F100 G01X100Z100
T0202 G00X0Z10 G80X0Z-15F100 G80X0Z-30F100 G80X0Z-45F100 G80X0Z-60F100 G80X0Z-75F100 G01X70F80
材料 #45
课题二 数控车---带螺纹和孔的 轴类零件的编程与加工
二、技术要求的分析 1.尺寸精度
径向尺寸 （外圆柱）
0 60- 0.025 70 50
径向尺寸 （螺纹） M36X2-7H
右端锥孔:长20锥度1：5小径
32
孔径尺寸：两个锥孔和圆柱孔
左端圆柱孔:长20 圆柱孔:
32
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
课题八 数控车---复杂轴类零件的编程与加工
Z-45 X70 G00Z100 G00X100 T0303 G00X18Z5 G71U1.5R1P10Q20X0.5Z0F150 G00X36Z0
g01x34z2F150 G01X36.4Z2F150 N10G01X32Z-20F80 Z-35 Z-45 N20X10 G00Z5 G00Z100 G00X100 T0404 G00X75Z0
三、确定加工特征
（1）外圆端面
0
— （2）圆柱面
49— + 0.02 60
25
0 -0.084
0 -0.05
32
- 0.033
0
（3）圆弧面
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
四、加工方法夹紧方案
（1）加工方法 外圆端面和圆弧面：端面车刀 外圆：外圆车刀 圆柱孔：钻头.镗刀 锥孔：镗刀 退刀槽：退槽刀 内螺纹：螺纹刀 凸出平面：铣刀 （2）夹紧方案 三爪卡盘，专用夹具，V形槽
G03X70Z-25R5F80 N40G40G01X100 Z10 G00X100Z100 M09 M05 M30
课题一 数控车---复杂轴类零件的编 程与加工
十三、编程（左端）
O0402 %1234 T0101 M03S1000 G00X80Z0 G00X80Z-1M08 G01x0F100 G01X100Z100 T0202 G00X0Z10 G80X0Z-15F100 G80X0Z-30F100 G80X0Z-45F100 G00Z100 G00X100 T0303 G00X18Z5 G71U3.5R1P10Q20X-0.5Z0F150 G00X28Z0 G01X28Z2F150 G00X32Z0 G01X32Z2F150 N10G01X32Z-20F80 N20X0 G00Z5 G00Z100 G00X100 T0505 G00X10Z10 G01Z-20F100 G01X20F80 G80X25F80 G80X30F80
课题一 数控车---复杂轴类零件的编 程与加工
G80X40F80 G01X40F80 Z-22 Z-24 Z-25 X0 G01x0z100 G00X100Z100 T00606 M03S800 G00X36Z5 G01X34Z2F100 G01X33.4Z-2F100 G82X33.4Z-20F1.5 G82X34.3Z-20F1.5 G82X35.5Z-20F1.5 G82X35.9Z-20F1.5 G82X36.11Z-20F1.5 G82X36.2Z-20F1.5 G82X36.2Z-20F1.5 G82X36.2Z-20F1.5 G00X100Z100 T0404 M03S800 G00X75Z5 G01X70F100 G01Z-51 G01Z10 G01X60Z10 Z-5 G71U2R1P30Q40X0.5Z0.5F150 G00X50Z5 G01Z-5F100 G01X60 Z-48
九、制定工艺路线
1.粗平右端面-精平断面-打中心孔- 钻孔 – 粗镗孔—精镗孔 —粗车外圆-半精车外圆-精车外圆 2.粗平左端面-精平断面-打中心孔- 钻孔 – 粗镗孔—精镗孔 —车退刀槽—车内螺纹—粗车外圆-半精车外圆-精车外圆
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
十、制定刀具卡
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工
襄樊职业技术学院
带孔和螺纹的轴的 数控加工工艺设计
研究室：机械设计与制造
课题二 数控车---带孔和螺纹的 轴类零件的编程与加工
案例分析：轴承套 单件小批量生产
一、零件结构的分析 1.螺纹； 2.顺圆弧； 3.逆圆弧； 4.长76的深孔，其中深孔由一 个锥孔和两个圆柱孔组成； 5.三个外圆柱面； 6.内退刀槽 零件图
课题一 数控车---复杂轴类零件的编 程与加工
G01X70Z5 G71U2R1P30Q40X0.5Z0.5F150 G00X50Z0 M03S800 N30G42G01X50Z-15F80 G01Z0 G01X48.5Z0 G01X50Z-1.5F80 G01Z-15 G02X55Z-20R5F80 G01X65
半精车外圆 600-0.025 精车外圆 400 -0.02
0.033 粗车外圆 32+ 0 半精车外圆 32+ 0.033
500
600 400
40
20 60
1.9
0.1 3
精车外圆 32+ 0.033 0 车内槽，车螺纹
0
500
600 600
40
20 20
0.9
0.1 0.2
课题一 数控车---简单轴类零件的编程与加工