轴类零件的加工工艺资料

1、轴类零件的加工工艺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

2、、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

3、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。

4、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 4552HRC。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 5058HRC，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

5、。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。2 轴类零件一般加工要求及方法2.1 轴类零件加工工艺规程注意点在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想， 经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。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， 须注意以下几点。1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。2.渗碳件加工工艺

6、路线一般为：下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工（对不需提高硬度部分） 淬火车螺纹、 钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。3.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。4.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。

7、一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。因此，在制订工艺规程时，必须从实际出发，根据设备条件、生产类型等具体情况，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。2.2 轴类零件加工的技术要求1 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类， 一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈， 即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为 IT5IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为 IT6IT9。2 几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规

8、定其几何形状精度。3 相互位置精度包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。4 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。2.3 轴类零件的热处理1 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。2 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。3 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。4 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。2.4 典型轴类零件加工工艺改进的方法对于 7 级精度、表面

9、粗糙度 Ra0.80.4m 的一般传动轴，其工艺路线是：正火车端面钻中心孔粗车各表面精车各表面铣花键、 键槽热处理修研中心孔粗磨外圆精磨外圆检验。由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。为此，生产中常采用下列措施予以解决。2.4.1 改进工件的装夹方法粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其

10、关键是提高中心孔精度。2.4.2 采用跟刀架跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。 采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响， 从而减少切削振动和工件变形， 但必须注意仔细调整， 使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。2.4.3 采用反向进给车削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座， 因而有使工件产生轴向伸长的趋势， 而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。2.4.4 采用车削细长轴的车刀车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。精车用刀常有一定

11、的负刃倾角，使切屑流向待加工面。一、 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

12、 （IT5IT7） 。 装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低 （IT6IT9）。(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 0.010.03mm， 高精度轴 （如主轴）通常为 0.0010.005mm。(四)表面粗糙度一般与传动件相

13、配合的轴径表面粗糙度为 Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为 Ra0.630.16m。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/d12和挠性轴 （L/d12）两类。3、表面特点：外圆、内

14、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 IT69，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 0.0010.005mm，而一般精度轴为 0.010.03mm。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

15、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 Ra0.160.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.632.5um，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。对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用 40Cr

16、 等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。精度较高的轴，有时还用轴承钢GCrls 和弹簧钢 65Mn 等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有更高耐磨性和耐疲劳性能。对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用 20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金钢或 38CrMoAIA 氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。2、轴类零件的毛坯轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件，只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件。（四） 、轴类零件的预加工轮类零件在切削加工之前，应对其毛坯进行预加工。预加工包括校正、切断和切

17、端面和钻中心孔。1、校正：校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形，以保证加工余量均匀及送料装夹的可靠。校正可在各种压力机上进行。2、切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切断。切断叮在弓锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。3、切端面钻中心孔：中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面，为保证钻出的中心孔不偏斜，应先切端面后再钻中心孔。4、荒车：如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件，则需要进行荒车加工，以减少毛坯外国表面的形状误差，使后续工序的加工余景均匀。二、 二、 典型主轴类零件加工工艺分析轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、产量大小的不同而

18、有差异。而轴的工艺规程编制是生产中最常遇到的工艺工作。（一）（一）轴类零件加工的主要问题轴类零件加工的主要问题是如何保证各加工表面的尺寸精度、 表面粗糙度和主要表面之间的相互位置精度。轴类零件加工的典型工艺路线如下：毛坯及其热处理预加工车削外圆铣键槽等热处理磨削（二）（二）CA6140 主轴加工工艺分析1、CA6140 主轴技术条件的分析（1） 、支承轴颈的技术要求主轴两支承轴颈 A、B 的圆度允差 0.005 毫米，径向跳动允差 0.005 毫米，两支承轴颈的 1：12 锥面接触率70%，表面粗糙度 Ra0.4um。支承轴颈直径按IT5-7 级精度制造。主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床

19、，其允差通常不超过尺寸公差的50， 对于提高精度的机床， 则不超过 25%， 对于高精度的机床， 则应在 510之间。（2） 、锥孔的技术要求主轴锥孔（莫氏 6 号）对支承轴颈 A、B 的跳动，近轴端允差 0.005mm，离轴端 300mm 处允差 0.01 毫米，锥面的接触率 70，表面粗糙度 Ra0.4um，硬度要求 HRC48。（3） 、短锥的技术要求短锥对主轴支承轴颈 A、B 的径向跳动允差 0.008mm，端面 D 对轴颈 A、B的端面跳动允差 0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为 Ra0.8um。（4） 、空套齿轮轴颈的技术要求空套齿轮的轴颈对支承轴颈 A、B 的径向跳动允差为

20、0.015 毫米。（5） 、螺纹的技术要求这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。 因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过 0.025mm。从上述分析可以看出，主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，则是主轴加工的关键。主轴加工工艺过程分析1、1、主轴毛坯的制造方法及热处理批量：大批；材料：45 钢；毛坯：模锻件(1)材料在单件小批生产中，轴类零件的毛坯往往使用热轧棒料。对于

21、直径差较大的阶梯轴，为了节约材料和减少机械加工的劳动量，则往往采用锻件。单件小批生产的阶梯轴一般采用自由锻，在大批大量生产时则采用模锻。（2）热处理45 钢，在调质处理（235HBS）之后，再经局部高频淬火，可以使局部硬度达到 HRC6265，再经过适当的回火处理，可以降到需要的硬度（例如 CA6140主轴规定为 HRC52） 。9Mn2V，这是一种含碳 0.9%左右的锰钒合金工具钢，淬透性、机械强度和硬度均比 45 钢为优。经过适当的热处理之后，适用于高精度机床主轴的尺寸精度稳定性的要求。例如，万能外圆磨床 M1432A 头架和砂轮主轴就采用这种材料。38CrMoAl，这是一种中碳合金氮化钢

22、，由于氮化温度比一般淬火温度为低540550，变形更小，硬度也很高（HRC65，中心硬度 HRC28）并有优良的耐疲劳性能，故高精度半自动外圆磨床 MBG1432 的头架轴和砂轮轴均采用这种钢材。此外，对于中等精度而转速较高的轴类零件，多选用 40Cr 等合金结构钢，这类钢经调质和高频淬火后，具有较高的综合机械性能，能满足使用要求。有的轴件也选用滚珠轴承钢如 GCr15 和弹簧钢如 66Mn 等材料这些钢材经调质和表面淬火后，具有极高的耐磨性和耐疲劳性能。当要求在高速和重载条件下工作的轴类零件，可选用 18CrMnTi、20Mn2B 等低碳含金钢，这些钢料经渗碳淬火后具有较高的表面硬度、冲击韧

23、性和心部强度，但热处理所引起的变形比38CrMoAl 为大。凡要求局部高频淬火的主轴，要在前道工序中安排调质处理（有的钢材则用正火）, 当毛坯余量较大时(如锻件)，调质放在粗车之后、半精车之前，以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除；当毛坯余量较小时（如棒料） ，调质可放在粗车（相当于锻件的半精车）之前进行。高频淬火处理一般放在半精车之后，由于主轴只需要局部淬硬， 故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工， 如车螺纹、铣键槽等工序，均安排在局部淬火和粗磨之后。对于精度较高的主轴在局部淬火及粗磨之后还需低温时效处理，从而使主轴的金相组织和应力状态保持稳定。2、定位基准的选择对实心的轴类零件，精基准面

24、就是顶尖孔，满足基准重合和基准统一，而对于象 CA6140A 的空心主轴，除顶尖孔外还有轴颈外圆表面并且两者交替使用，互为基准。3、加工阶段的划分主轴加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地产生加工误差和应力，因此要划分加工阶段。主轴加工基本上划分为下列三个阶段。（1） 、粗加工阶段1）毛坯处理 毛坯备料、锻造和正火2）粗加工 锯去多余部分，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等（2） 、半精加工阶段）半精加工前热处理 对于 45 钢一般采用调质处理以达到 220240HBS。2）半精加工 车工艺锥面（定位锥孔） 半精车外圆端面和钻深孔等。（3） 、精加工阶段1）精加工前热处理 局部高频淬火2）

25、精加工前各种加工 粗磨定位锥面、粗磨外圆、铣键槽和花键槽，以及车螺纹等。3）精加工 精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要表面的精度。4、加工顺序的安排和工序的确定具有空心和内锥特点的轴类零件，在考虑支承轴颈、一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时，可有以下几种方案。外表面粗加工钻深孔外表面精加工锥孔粗加工锥孔精加工； 外表面粗加工钻深孔锥孔粗加工锥孔精加工外表面精加工； 外表面粗加工钻深孔锥孔粗加工外表面精加工锥孔精加工。针对 CA6140 车床主轴的加工顺序来说，可作这样的分析比较：第一方案：在锥孔粗加工时，由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面，会破坏外圆表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用

26、。第二方案：在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。另外， 在加工锥孔时不可避免地会有加工误差（锥孔的磨削条件比外圆磨削条件差人 加上锥堵本身的误差等就会造成外圆表面和内锥面的不同轴，故此方案也不宜采用。第三方案：在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面；但由于锥面精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段，对外圆表面的精度影响不大；加上这一方案的加工顺序，可以采用外圆表面和锥孔互为基准，交替使用，能逐步提高同轴度。经过这一比较可知， 象 CA6140 主轴这类的轴件加工顺序， 以第三方案为佳。通过方案的分析比较也可看出，轴类零

27、件各表面先后加工顺序，在很大程度上与定位基准的转换有关。当零件加工用的粗、精基准选定后，加工顺序就大致可以确定了。因为各阶段开始总是先加工定位基准面，即先行工序必须为后面的工序准备好所用的定位基准。例如 CA6140 主轴工艺过程，一开始就铣端面打中心孔。 这是为粗车和半精车外圆准备定位基准；半精车外圆又为深孔加工准备了定位基准；半精车外圆也为前后的锥孔加工准备了定位基准。反过来，前后锥孔装上锥堵后的顶尖孔，又为此后的半精加工和精加工外圆准备了定位基准；而最后磨锥孔的定位基准则又是上工序磨好的轴颈表面。工序的确定要按加工顺序进行，应当掌握两个原则：1） 工序中的定位基准面要安排在该工序之前加工

28、。例如，深孔加工所以安排在外圆表面粗车之后，是为了要有较精确的轴颈作为定位基准面，以保证深孔加工时壁厚均匀。2）对各表面的加工要粗、精分开，先粗后精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工应安排在最后。为了改善金属组织和加工性能而安排的热处理工序，如退火、正火等，一般应安排在机械加工之前。为了提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理工序，如调质、时效处理等，一般应安排在粗加工之后，精加工之前。5、大批生产和小批生产工艺过程的比较（1）定位基准的选择表：不同生产类型下主轴加工定位基准的选择工 序 名 称定 位 基 准 面大 批 生 产小 批 生 产加工顶尖孔毛坯外圆划 线粗车外

29、圆顶尖孔顶尖孔钻深孔粗车后的支承轴颈夹一端，托另一端半精车和精车两端锥堵的顶尖孔夹一端，顶另一端粗、精磨外锥两端锥堵的顶尖孔两端锥堵的顶尖孔粗、精磨外国两端锥堵的顶尖孔两端锥堵的顶尖孔粗、精磨难孔两支承轴颈外表面或靠近两支承轴颈的外圆表面夹小端，托大端（2）轴端两顶尖孔的加工在单件小批生产时，多在车床或钻床上通过划线找正加工。在成批生产时，可在中心孔钻床上加工。专用机床可在同一工序中铣出两端面并打好顶尖孔。（3）外圆表面的加工在单件小批生产时，多在普通车床上进行；而在大批生产时，则广泛采用高生产率的多刀半自动车床或液压仿形车床等设备。（4）深孔加工在单件小批生产时，通常在车床上用麻花钻头进行加

30、工。在大批量生产中，可采用锻造的无缝钢管作为毛坯， 从根本上免去了深孔加工工序； 若是实心毛坯，可用深孔钻头在深孔钻床上进行加工； 如果孔径较大， 还可采用套料的先进工艺。（5）花键轴加工在单件小批生产时，常在卧式铣床上用分度头分度以圆盘铣刀铣削；而在成批生产（甚至小批生产）都广泛采用花键滚刀在专用花键轴铣床上加工。（6）前后支承轴颈以及与其有较严格的位置精度要求的表面精加工，在单件小批生产时，多在普通外圆磨床上加工；而在成批大量生产中多采用高效的组合磨床加工。（四） 、主轴加工中的几个工艺问题1、1、锥堵和锥堵心轴的使用对于空心的轴类零件，若通孔直径较小的轴，可直接在孔口倒出宽度不大于 2m

31、m 的 60 度锥面，代替中心孔。而当通孔直径较大时，则不宜用倒角锥面代之，一般都采用锥堵或锥堵心轴的顶尖孔作为定位基准。使用锥堵或锥堵心轴时应注意事项：（1）一般不中途更换或拆装，以免增加安装误差。（2）锥堵心轴要求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。2、顶尖孔的研磨因热处理、切削力、重力等的影响，常常会损坏顶尖孔的精度，因此在热处理工序之后和磨削加工之前，对顶尖孔要进行研磨，以消除误差。常用的研磨方法有以下几种。（1）用铸铁顶尖研磨（2）用油石或橡胶轮研磨（3）用硬质合金顶尖刮研（4）用中心孔磨床磨削2、2、外圆加工方法 略4、 深孔加工一般孔的深度与孔径之比 l/d5 就算深孔。

32、CA6140 主轴内孔 l/d=18， 属深孔加工。（1） 加工方式加工深孔时，工件和刀具的相对运动方式有三种：1）工件不动，刀具转动并送进）工件不动，刀具转动并送进。这时如果刀具的回转中心线对工件的中心线有偏移或倾斜。加工出的孔轴心线必然是偏移或倾斜的。因此，除笨重或外形复杂而不便于转动的大型工件外，一般不采用。2）工件转动工件转动，刀具作轴向送进运动刀具作轴向送进运动。这种方式钻出的孔轴心线与工件的回转中心线能达到一致。如果钻头偏斜，则钻出的孔有锥度；如果钻头中心线与工件回转中心线在空间斜交，则钻出的孔的轴向截面是双曲线，但不论如何，孔的轴心线与工件的回转中心线仍是一致的，故轴的深孔加够采

33、用这种方式。3）工件转动，同时刀具转动并送进）工件转动，同时刀具转动并送进。由于工件与刀具的回转方向相反，所以相对切削速度大，生产率高，加工出来的孔的精度也较高。但对机床和刀杆的刚度要求较高，机床的结构也较复杂，因此应用不很广泛。（2）深孔加工的冷却与排屑在单件、小批生产中，加工深孔时，常用接长的麻花钻头，以普通的冷却润滑方式，在改装过的普通车床上进行加工。为了排屑，每加工一定长度之后，须把钻头退出。这种加工方法，不需要特殊的设备和工具。由于钻头有横刃，轴向力较大，两边切削刃又不容易磨得对称，因此加工时钻头容易偏斜。此法的生产率很低。在批量生产中，深孔加工常采用专门的深孔钻床和专用刀具，以保证

34、质量和生产率。这些刀具的冷却和切屑的排出，很大程度上决定于刀具结构特点和冷却液的输入方法。目前应用的冷却与排屑的方法有两种：1）内冷却外排屑法）内冷却外排屑法加工时冷却液从钻头的内部输入，从钻头外部排出。高压冷却液直接喷射到切削区，对钻头起冷却润滑作用，并且带着切屑从刀杆和孔壁之间的空间排出。2）外冷却内排屑法）外冷却内排屑法冷却液从钻头外部输入， 有一定压力的冷却液经刀杆与孔壁之间的通道进入切削区，起冷却润滑作用，然后经钻头和刀杆内孔带着大量切屑排出。传动轴机械加工工艺实例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

35、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

36、，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

37、考表A-3)可为：粗车粗车半精车半精车磨削磨削。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

38、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：下料下料车两端面，钻中心孔车两端面，钻中心孔粗车各外圆粗车各外圆调质调质修

39、研中心孔修研中心孔半精车各外圆半精车各外圆，车槽车槽，倒角倒角车螺纹车螺纹划键槽加工线划键槽加工线铣键槽铣键槽修研修研中心孔中心孔磨削磨削检验。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