轴类零件加工工艺实例

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

实用文案

标准文档 阶梯轴加工工艺过程分析

图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。

实用文案

标准文档 实用文案

标准文档

（一）结构及技术条件分析

该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆实用文案

标准文档 P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。

（二）加工工艺过程分析

1．确定主要表面加工方法和加工方案。

传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。

2．划分加工阶段

该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。

3．选择定位基准

轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是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，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。

但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：

（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。

（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通实用文案

标准文档 孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。

①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；

轴类零件工艺分析与加工

摘要：在车削加工中，对一些尺寸精度要求不高但形位精度要求很高的工件 ，用常规的生产方式，不是加工工艺复杂就是工序较多，而且生产率低，废品率高，对机床的要求较高。 解决此类问题，应有合理的工艺规程及相应的工装夹具。 本文针对两个有特点的零件，介绍了加工工艺及相应的夹具。

关键词： 车削加工 空心轴 内圆弧 中心架

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

科学技术的高速发展，使制造业发生了根本性的变化，尤其是数控技 术的广泛应用，普通车床逐渐被高效率 、高精度的数控机床所代替，但是数控机床也有其加工的局限性，并不适用于所有零件的生产。良好的加工工艺和合理改进也会使普 通机床发挥强大的生产优势。

下面以两种零件的加工为例，介绍机械加工工艺及相应的夹具。

1、 空心轴加工工艺改进措施

1.1 实例分析

实例分析一：空心轴加工

空心轴类零件是卧式车床上普遍加工的零件，该类零件的特点是长度较长，往往在一次装夹下很难完成全部加工任务，而且对于工件的两端轮廓一般都有较高的同轴度等形位公差要求，因此加工时需要两次或多次装夹找正 ，以完成零件的加工，确保零件的形

位公差要求，图1 所示零件就存在这样的问题。

此零件是典型的空心轴类零件，从零件图上我们可以看到对外轮廓精度要求不高，也很容易加工，但对两孔的同轴度要求却很高，因此加工该零件的重要工作就是制定合理的加工工艺确保同轴度要求。 在单件生产的情况下，常常采用如下工工艺：

一夹一顶车削外圆。

（2）用四爪，或软爪夹持一端，一端搭中心架，以外圆作为基准，找正后粗精加工一端内孔。

（3） 以同样的方法加工另一端内孔。

上述方法虽然工艺简单，需要较少的工装夹具，但是在批量生产的情况下，不但 工人的劳动强 度大，要求技术水平好 、而且机床精度要求高 、找正麻烦 ，很难能保证产品的质量，生产率较低。

实用文档

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

实用文档

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。实用文档

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。 实用文档