机械制造及工艺——轴类零件工艺过程分析要点

1、轴类零件工艺过程分析1 .轴类零件加工轴类零件是回转体零件，其长度大于直径，它的主要表面是同轴线的 若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。按其结构形状，可分为光滑轴、 台阶轴、空心轴和曲轴等四大类。在机械中，轴类零件主要用来支承传动零件(如齿轮、带轮等)和传 递转矩。光滑轴的毛坯一般选用热轧圆钢或冷轧圆钢；台阶轴的毛坯，可 选用热轧或冷轧圆钢，也可选用锻件，主要根据产量和各台阶直径之差来 确定，产量越大，直径相差越大，采用锻件越有利；当要求轴具有较高力 学性能时，应采用锻件。单件小批生产采用自由锻，成批大量生产采用模 锻；对某些大型、结构复杂的轴可采用铸件，例如曲轴可以用球墨铸铁作 毛坯。2 .

2、机械加工工艺特点(1)定位基准的选择用两中心孔(顶尖孔)定位，工件装夹方便，符合基准统一和基准重 合原则，容易保证较高位置精度，应用很广泛。加工过程中，中心孔始终 要保持准确和清洁。每次热处理后，在转入下一加工阶段前应对中心孔进 行研磨或修整，以去除中心孔表面的氧化皮或其他损伤。用外圆表面定位，一般用卡盘装夹。因基准面的加工和工件装夹都比 较方便，故此法应用也较多。车削长轴时，常将轴的一端装夹在卡盘中， 另一端用后顶尖顶住或用中心架托住，因此工件加工时刚性比用两顶尖定 位时好。但是，卡盘定位精度低，工件调头车削时，两端外圆表面会产生 同轴度误差，影响位置精度。(2)工艺过程分析轴类零件一般机械

3、加工工艺过程如下：预备加工校直、车断、车端面和钻中心孔。粗车工序粗车顺序是先加工直径较大外圆表面，后加工小直径 外圆表面。端面加工顺序及外圆加工相同。精车工序按粗车的加工顺序精车外圆和端面，然后进行车槽、 倒角、车螺纹等。 其他工序 铳健槽、铳花键、钻孔、磨轴颈外圆等。热处理工序按工艺需要可在粗车或半精车工序后安排热处理工 序。磨削工序 当外圆面精度较高,粗糙度值较小，及淬火后工件， 可用磨削加工。若轴上有深孔，应在深孔加工前，利用中心孔先粗车或半 精车外圆，然后再加工深孔。这样，可保证深孔加工时所用定位基准(外 圆面)的质量，并可使深孔及外圆同轴，壁厚均匀。传动轴加工工艺过程图6-16为车床

4、溜板箱中一根传动轴。现以此轴为例进行机械加工工 艺分析。(1)传动轴各主要部分的作用及技术要求 在624土 的轴段上装一个双联齿轮，为传递运动和动力，轴 上开有键槽。轴上左、右两端622土 和620土 为轴颈，支承在溜板箱箱 体的轴承孔中。622土 、624土 和620土 等配合面对轴线a的径向圆 跳动允差为0. 02 mnio端面c和b对轴线a的端面跳动允差不大于0.03师。工件材料为45#钢，两端轴颈淬火硬度为4045 hrco5 / 52x a 3.15/67/lx45*蕤（2）基准选择为保证各主要外圆表面和端面的相互位置精度，选用两端的中心孔作 为粗、精加工定位基准。这样，符合基准统一

5、和基准重合原则，也可提高 生产率。（3）生产类型为单件小批生产，选用635圆钢料作毛坯。（4）工艺分析该零件各加工面，均有一定的尺寸精度、位置精度和粗 糙度要求。轴上的键槽，可在立式铳床上使用键槽铳刀铳出。其余各加工表 面，报据技术要求，可采用粗车一半精车一粗磨一精磨的加工顺序，其加工 工艺过程见表6 2。瓢6-2传动轴机械加工工艺过程（单件小批生产）工序 号1工序名称工序内容工序截图车1 .车一端面,钻中 心孔；2 .乍断.长度为 1s7 mm；3 .车另一端面至 长度155 ram,钻中心 孔3.2/-y全部v.inn1.粗车一端外01 分别至x%,24 x30i2.半精车该端外 词分别至

6、，30xx, ，22.4 党 11k 31；3.车种 421x3；4 .倒角 1.2x45、工粗车另一端外 网分别至*26x64, 422x27：6.半精车该城外 圆分别至四44,?北 x 0 *20,4.u x设备卧式车床7.车槽分别至m2 x3m9x3;8 .倒角 1.2x450卧式车床带轮轴加工工艺过程分析图6 36所示为带轮轴工作图样。生产类型为小批生产。材料为15 钢。带轮轴中的主要技术条件有两项:一为渗碳层深度，应控制在1215mm 范围内；二为外圆622f7需经渗碳淬火其硬度为hrc5863。可以看出 只有22f7处需渗碳处理，其余部分均不可渗碳。零件上不需渗碳的部分, 可加大余

7、量，待渗碳后车去渗碳层或在不需渗碳处涂防渗材料。加工余量 应单面略大于渗碳深度，故右端直径取25mm，单面去碳余量为2. 5mm , 总长两端也应有渗碳余量各3mm。在磨外圆前由于已经过淬火工序，两端 中心孔在淬火时易产生氧化皮及变形，故增加一道研磨中心孔的工序。表 6-14为带轮轴的加工工艺过程。图6-36挂轮架轴我6-14带轮轴加工工艺过程工序号工作内容工作地点按冷薇工艺图但车至尺寸201120601车床al30t2渗破深度1.5mm热处理车间3去嫁，军两端面度总长195mm,注藏西端车去要粕等，石端钻中心孔.车外回 ”2。及外9.7k6,放磨0.3-0.4皿叫 车耳级m16至，17mm井倒角、沉剖至尺 寸车床4铳平面104x04至尺寸,深度座除去放耍鼠帙床5钳划钻孔52h7至8