轴类零件的加工(刀具)(1)
典型轴类零件加工
典型表面加工实验（轴类零件加工）一、实验目的1.掌握轴类零件加工的工艺；2.学会用车床车削轴类零件的方法。
二、基本知识概述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。
10任务十 简单轴类零件的编程及加工(一)
《数控车削编程与加工技术》任务十：简单轴类零件的编程及加工授课教师：授课地点：授课班级：授课时间：芜湖市职教中心数控与机电教研室【课题】简单轴类零件的编程及加工【教材分析】由电子工业出版社出版，谢晓红主编的《数控车削编程与加工技术（第二版）》是教育部职业教育与成人教育司推荐教材，是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案编写的。
本书由葛金印、王猛老师主审，本教材是根据数控车床编程与操作员职业岗位要求设置的课程，重点介绍了数控车床相关的基础知识，FANUC O-TD数控系统的编程技术、加工技术训练，以及中级数控车床操作工技能训练。
对于“简单轴类零件的编程及加工”，教材中对其加工工艺要求和难点作了必要的说明，并例举了几个典型零件的加工工艺分析和编程，我们选择了教材中“案例 5.1”作为教学任务，其中所涉及到的基本要素，具有很好的代表意义。
【学情分析】通过前面的学习，同学们对数控车床组成与工作原理、数控车削加工工艺及编程已经有了一个基本的了解。
从本章开始，将学习常用指令的编程与加工。
简单轴类零件的轮廓形状，大部分由直线和圆弧构成。
因此，作为初学者，首先应熟练运用直线、圆弧插补指令进行程序编制和加工。
【教学目标】（一）知识目标了解简单轴类零件的数控车削加工工艺（二）能力目标掌握G00、G01指令的编程格式及特点（三）情感态度与价值观简单轴类零件的编程与加工运用的是数控车削加工中最基础的指令。
对于初学者，一定要有踏实认真的学习态度，充分理解各指令的指令格式、用法和走刀路径，切忌不可马虎大意。
另外，课堂上所授的是FANUC系统的指令，同学们在工厂里，要灵活运用课堂所学，要懂得举一反三，对于不同系统的机床要学会自己进行工艺分析。
【教学重点】简单轴类零件的加工程序的编写【教学难点】简单轴类零件加工工艺分析【教学手段】采用多媒体教学。
【教学时间】四课时任务引领：5分钟知识准备：50分钟示范任务：55分钟分组练习：45分钟任务评价：15分钟任务总结：5分钟布置作业：5分钟【教学策略】（一）教法设计采用任务驱动教学法，以简单轴的加工为任务引领，工艺分析与指令学习贯穿始终。
介绍轴类锻件加工工艺
介绍轴类锻件加工工艺轴类锻件一般如果较大的轴的话采用自由锻，自由锻里面就有一类是轴类锻件，如果你有兴趣过来看看，浙江一重特钢有限公司我们主要生产自由锻锻件和锻造圆钢，其中有一类就是轴类锻件。
第一节轴类零件加工一、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、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。
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。
轴类零件加工
心轴
拟定加工工艺
1、工艺分析 从结构上看，是一个典型的阶梯轴，工件材料为45，生 产纲领为小批或中批生产，调质处理220～350HBS。 轴颈M和N处是装轴承的，各项精度要求均较高，其尺 寸为Ф35js6(±0.008)，且是其它表面的基准，因此是主 要表面。配合轴颈Q和P处是安装传动零件的，与基准轴 颈的径向圆跳动公差为0.02（实际上是与M、N的同轴 度），公差等级为IT6，轴肩 H、G和I端面为轴向定位面， 其要求较高，与基准轴颈的圆跳动公差为0.02（实际上是 与M、N的轴线的垂直度），也是较重要的表面，同时还 有键槽、螺纹等结构要素。
调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面 CA6140 保证总长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，直径、长度均留信余 量2mm 3 4 热 钳 调质处理24~38HRC 修研两端中心孔
5
车
双顶尖装夹。半精车三个台阶，螺纹大径车 到 , P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车 槽三个,倒角三个
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸规 X52 定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量 修研两端中心孔 磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头， 磨外圆N和P，靠磨台肩G。 CA6140 M1432A
11
检
检查
工件的装夹方法
名称 装夹简图 装夹特点 应用
三爪 卡盘
三个卡爪 可同时移 动,自动定 心,装夹迅 速方便
四个卡爪 都可单独 移动,装夹 工件需要 找正
长径比小 于4，截面 为圆形， 六方体的 中、小型 工件加工
长径比小 于4，截面 为方形、 椭圆形的 较大、较 重的工件
四爪 卡盘
花盘
盘面上多通槽 和T形槽,使用螺 钉、压板装夹， 装夹前需找正
轴类零件加工工艺过程【详解】
轴类零件加工工艺过程内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.轴类零件是常见的零件之一。
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得到确保。
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．定位基准合理地选择定位基准，对于零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
数控轴类零件加工及编程
数控轴类零件加工及编程数控轴类零件加工及编程是现代工业生产过程中不可缺少的一环。
数控轴类零件是指那些需要进行旋转或者线性运动的零件，如驱动轴、传动轴、机床导轨等。
数控加工技术是通过计算机程序对零件进行加工，制造出符合要求的零件。
本文将重点介绍数控轴类零件的加工及编程。
一、数控轴类零件加工1. 刀具选择数控轴类零件通常采用三轴或五轴及以上的数控机床进行加工，可以通过数控机床的触控屏幕进行输入加工程序。
在进行数控加工前，需要先进行刀具选择。
刀具的选择要根据加工零件的材料和几何形状，以及表面质量等要求进行选择。
常用的切削刀具有钻头、铣刀、车刀、刨刀、螺旋铣刀等。
2. 加工工艺数控加工的工艺是通过计算机模拟加工过程，将不同的刀具及加工参数组合进行分解，以达到加工零件的形状尺寸、表面质量及精度等要求。
可以通过编程进行加工路径的设定，包括刀具移动路径、进给速度、切削深度、切削次数等。
加工过程中需要注意切削液的使用，切削液可以有效降低摩擦力、冷却切削区域、降低刀具磨损等。
同时还需要保持加工区域通风，避免因加工过程中产生的热量对加工质量产生影响。
3. 质量检测完成数控轴类零件加工后，需要进行全面的质量检测。
检测包括形状尺寸、表面质量、硬度等方面。
在进行检测过程中可以采用精密仪器如三坐标测量仪、显微镜、硬度计等，以保证加工出来的零件质量符合要求。
二、数控轴类零件编程数控轴类零件的编程是将物理零件的几何形状与数学模型相联系的过程。
编程包括程序语言的选择、程序结构的设计、加工路径的设定等。
1. 编程语言数控轴类零件的编程语言多种多样，一般由机床厂家提供。
重要的编程语言有ISO、ANSI、G代码等。
G代码是最常用的数控机床编程语言，它是人类易于理解的指令语言。
不同的G代码对应不同的加工参数，例如G00表示快速移动，G01表示直线插补，G02表示圆弧插补。
2. 程序结构程序结构的设计应该考虑以下因素：加工零件的几何结构、机床类型、加工程序的复杂程度等。
轴类零件的加工(刀具)
实例三：空心轴的加工
总结词
空心轴主要用于传输动力和信号，其内孔尺寸精度要求较高，需要进行精密的加工。
详细描述
空心轴的内孔可以采用镗削、珩磨和内圆磨削等方法进行加工。为了提高内孔的精度和减小误差，可以采用精密 镗刀、珩磨头和内圆磨头等工具。同时，需要控制切削液的流量和温度，以及合理选择切削参数，以保证内孔的 表面粗糙度和尺寸精度。
06
轴类零件加工中的问题与 对策
切削热问题与对策
切削热问题
在轴类零件加工过程中，由于切削力、切削摩擦和切削阻力的作用，会产生大 量的切削热，导致刀具磨损、工件热变形和加工精度下降。
对策
采用冷却液、改进刀具材料和涂层、优化切削参数等措施，降低切削热对加工 过程的影响。
切削振动问题与对策
切削振动问题
轴类零件的加工(刀具)
目录 CONTENT
• 轴类零件概述 • 刀具基础知识 • 轴类零件加工刀具选择 • 轴类零件加工工艺流程 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的问题与对策
01
轴类零件概述
定义与分类
定义
轴类零件是机械中用于传递扭矩和支 撑回转零件的重要元件，通常由圆柱 形的杆件组成。
实例二：曲轴的加工
总结词
曲轴是发动机中的重要零件，其形状较 为复杂，需要经过多道工序的加工才能 完成。
VS
详细描述
曲轴的加工主要包括粗加工、半精加工和 精加工三个阶段。粗加工阶段主要去除大 部分余量，半精加工阶段对曲轴的轮廓进 行成型，精加工阶段则要达到图纸要求的 精度和表面粗糙度。在加工过程中，需要 合理安排各道工序的顺序和加工余量，并 选择合适的刀具和切削参数。
良好的表面质量
轴类零件的表面质量对其耐磨性和疲劳强度有重要影 响，要求表面光滑、无裂纹、无气孔等缺陷。
任务1 阶梯轴类零件加工2
任务1 阶梯轴类零件加工2、工作任务按工艺完成图1-1所示阶梯轴加工。
图1-1 阶梯轴 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。
轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主要方法。
3.1 选择车刀、车床和工件安装方式3.1.1车刀类型与选用（1）车刀的类型；车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各种类型的车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其它成形面。
车刀的类型很多，既可按用途可分，也可按刀具材料，还可按结构分。
按用途可大致分：偏刀——以90°偏刀居多，如图1-2a ，用来车削外圆、台阶、端面。
由于主偏角大，，切削时产生的背向切削力小，故很适宜车细长的轴类工件弯头刀——以45°弯头刀最为常见，如图1-2b ，用来车削外圆、端面、倒角。
完成上述加工表面不需转刀架，也不用换刀，可减少辅助时间，提高生产效率。
切断刀（切槽刀）——如图1-2c ，用来切断工件或在工件上加工沟槽。
镗刀——如图1-2d ，用来加工内孔。
圆头刀——如图1-2e ，用来车削工件台阶处的圆角和圆弧槽。
螺纹车刀——如图1-2f ，用来车削螺纹。
除此之外，还有端面车刀、直头外圆车刀和成形车刀等等。
技术要求调质处理HBS217～255。
零件名称：传动轴 材料45生产类型：小批图1-2车刀种类按材料分：整体式高速钢车刀——如图1-3，这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。
但刀杆也为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。
刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。
一般用于较复杂成形表面的低速精车。
硬质合金焊接式车刀——如图1-4所示，这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。
其结构简单，制造刃磨方便，刀具材料利用充分，应用十分广泛。
但其切削性能受工人的刃磨技术水平和焊接质量影响，且刀杆不能重复使用，材料浪费。
轴类零件的加工(任务一)
通过比较样块或仪器检测，对轴类零件的表面粗糙度进行评估，确保其表面质量 符合设计要求。
表面缺陷检查
检查轴类零件表面是否存在裂纹、划痕、碰伤等缺陷，这些缺陷会影响零件的强 度和使用寿命。
轴类零件的形位公差检测
直线度检测
通过使用直线度测量仪或样板等工具，对轴类零件的直线度 进行测量，确保其直线度误差在允许范围内。
为了确保轴类零件的质量符合要求，需要建立严格的质量控制体系。这包括对原材料的检验、加工过 程的监控、成品检验等环节。通过持续改进质量控制措施，可以提高生产效率和产品质量。
05
轴类零件加工实例分析
实例一：阶梯轴的加工工艺流程
总结词
阶梯轴是轴类零件中常见的一种，其加工工艺 流程包括下料、粗车、精车、钻孔、磨削等步
总结词
1. 刀具选择
针对复杂轴的加工工艺改进，可从刀具选 择、切削参数优化、加工流程调整等方面 入手。
根据复杂轴的结构和材料特性，选择合适 的刀具材料和刀具几何参数，以提高切削 效率和加工质量。
2. 切削参数优化
3. 加工流程调整
通过试验和仿真等方法，优化切削速度、 进给速度、切削深度等切削参数，以减小 切削力和切削热，降低表面粗糙度。
为了确保加工过程的稳定性和效率，需要对刀具寿命进行管理。通过对刀具磨损的监测和预测，可以及时更换刀 具，避免因刀具过度磨损而导致的加工误差。
加工精度与质量控制
加工精度题
轴类零件的加工精度直接影响其性能和使用寿命。误差来源包括机床误差、刀具误差、夹具误差等。 提高加工精度是保证零件质量的关键。
质量控制
3. 设备精度维护
定期对机床进行精度检测和维护， 确保设备处于良好的工作状态。
总结词
轴类零件加工
3)先外后内与先大后小
先加工外圆,再以外圆定位加工内孔。 加工阶梯外圆时,先加工直径较大的,后加工直径较小的,这样可避免过早地削弱工件的刚度。 加工阶梯深孔时,先加工直径较大的,后加工直径较小的,这样便于使用刚度较大的孔加工工具。
次要表面加工的安排。 轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加工,通常均安排在外圆精车或粗磨之后、精磨外圆之前进行。 如果精车前就铣出键槽,精车时因断续切削而易产生振动,既影响加工质量,又容易损坏刀具,也难控制键槽的深度。 次要表面加工也不能放到主要表面精磨之后,否则会破坏主要表面已获得的精度。
2、轴类零件的毛坯
一般轴——棒料 重要轴——锻件 大型、结构复杂轴——铸件 单件小批生产——自由锻； 成批大量生产——模锻
1
轴类零件在机械中起着突出的作用，工作中受弯曲、扭转和交变载荷，有时还得承受一定冲击性载荷。支承轴颈处还要承受磨擦，产生摩擦热。为了保证轴件的正常工作，轴件的加工质量至关重要。这就需要解决好轴件加工的工艺问题。
3、超精加工
油石—加压力—振动—纵向进给，工件低速回转——不重复轨迹。
强烈切削阶段——压强大，油膜被破坏，切削作用强烈
正常切削阶段——压强降低,切削作用减弱
微弱切削阶段——压强更低，摩擦抛光作用
添加标题
自动停止切削阶段——压强很小,形成油膜，切削作用停止
轴类零件的车削步骤
轴类零件的车削步骤以轴类零件的车削步骤为题，本文将介绍轴类零件的车削过程及其中的关键步骤。
一、车削前的准备工作在进行轴类零件的车削前，需要进行一些准备工作。
首先，需要选择合适的车床和刀具，根据零件的材料和尺寸确定车削参数。
然后，对车床进行调试和检查，确保其正常运转。
此外，还需要准备好零件的工装夹具和测量工具，以便在车削过程中进行固定和检测。
二、车削工序的选择轴类零件的车削过程可以分为粗车和精车两个阶段。
粗车主要是为了去除零件上的余料，使其形状逐渐接近最终要求。
而精车则是在粗车的基础上进行的，主要是为了提高零件的尺寸精度和表面质量。
三、粗车工序1. 上料将待加工的轴类零件放入车床的工装夹具中，固定好后开始车削。
2. 零件的定位根据零件的几何形状和尺寸要求，确定零件的加工位置和方向，使其与车床的坐标系保持一致。
3. 选取合适的车刀根据零件的材料和形状，选择合适的车刀，并进行安装和调整。
4. 确定车削参数根据零件的材料和要求，确定车削的进给量、切削速度和主轴转速等参数。
5. 粗车加工按照预定的车刀路径，进行轴类零件的粗车加工。
在车削过程中，要保证工件与车刀之间的切削速度和进给量的匹配，以避免零件表面出现过大的切削力和热量积聚。
6. 进行必要的修整粗车完成后，需要对零件进行必要的修整，包括切削面的清理和表面的修整，以便为后续的精车工序做好准备。
四、精车工序1. 选取合适的车刀根据零件的要求，选择合适的车刀，并进行安装和调整。
2. 确定车削参数根据零件的材料和要求，确定车削的进给量、切削速度和主轴转速等参数。
在精车过程中，要更加注重表面质量和尺寸精度的控制。
3. 精车加工按照预定的车刀路径，进行轴类零件的精车加工。
在车削过程中，要注意切削速度、进给量和切削深度的控制，以确保零件的表面质量和尺寸精度满足要求。
4. 检测与修整精车完成后，需要对零件进行检测和修整。
使用合适的测量工具对零件的尺寸和表面质量进行检测，如有需要，则进行必要的修整，以保证零件的质量和精度。
轴类零件
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。
走心机
走心式数控车床（走心机/纵切车床）是一种主要应用于轴类及非标轴类精密加工的数控机床，它在加工大地减少了加工循环时间，通过缩短排刀与 对向刀具台的刀具交换时间，多重刀具台重叠功能，螺纹切屑有效轴移动重叠功能，二次加工时的直接主轴分度 功能，实现空走时间的缩短。切屑刀具一直是在主轴与工件夹紧部位加工，保证了加工的精度保持不变。市场上 走心机的最大加工直径为42mm，在精密轴类加工市场有很大优势。该系列机床可配备自动送料装置，实现单台机 床的全自动化生产，减少人工成本和产品不良率。非常适合于精密轴类零件的大批量生产。
轴类零件
五金配件中经常遇到的典型零件之一
目录
01 零件加工
02 走心机
轴类零件是五金配件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，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。
零件加工
非标轴类零件批量加工设备
在工业产品中，轴类零件适用于一个或多个数控机床加工零件维护操作中。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。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。
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：
(a)表面粗糙度
轴类零件的加工方法
轴类零件的加工方法一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。
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、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴ 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IT 5~IT7；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，常为IT6~IT9。
⑵ 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定其几何形状精度。
⑶ 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。
⑷ 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。
支承轴颈常为0.2~1.6μm ，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm 。
⑸ 其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴ 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65M n ，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi 、20Mn2B 、20Cr 等低碳合金钢或38CrMoAl 氮化钢。
⑵ 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。
2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，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。
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。
轴类零件的加工
五、车削加工的基本方法（一）车削外圆根据工件表面的加工精度和表面粗糙度的要求，车外圆一般分粗车和精车两个部分。
1. 粗车粗车的目的是要尽快地切去大部分余量，为精加工留0.5-1mm余量，常用的外圆粗车刀有主偏角45°、75°、和90°等几种。
如图2-5所示。
2. 精车精车的目的是切出余下的少量金属层，已获得图样的精度和表面粗糙度。
精车时应采用有圆弧过渡刃的精车刀。
车刀的前后面须用油石打光。
因此要求车刀锋利，刀刃平直光洁，刀尖处必要时还可磨出修光刃。
精车时背吃刀量ap和进给量f较小，以减少残留面积，使Ra值减小。
切削用量一般为：ap=0.1~0.2mm，f=0.05~0.2mm/r,v≧60m/min.精车的尺寸公差等级一般为IT8~IT6，半精车一般为IT10~IT9;精车的表面粗超度Ra=3.2~0.8um.3. 车外圆的操作步骤（1）车削步骤①根据图样要求检验毛坯是否合格，表面是否有缺陷。
②检查车床是否运转正常，操纵手柄是否灵活。
③装夹工件并校正。
④安装车刀。
车刀装夹在刀架上的伸出部分应尽量短，约为刀柄厚度的1~1.5倍，车刀刀尖应与中心等高；确保工件装夹牢靠。
⑤试切。
试切削的目的是为了控制切削深度，保证工件的加工尺寸。
车刀在进刀后，纵向进给切削工件2 毫米左右时，纵向快速退出车刀，停车测量。
如果尺寸符合要求，就可以继续切削，如尺寸大，就需加大背吃刀量；若尺寸过小，则应减小背吃刀量。
试切方法与步骤如图4-40所示⑥切削。
在试切的基础上，调整好背吃刀量后，扳动自动进给手柄进行自动走刀。
当车刀进给到距尺寸末端3～5㎜时，应提前改为手动进给，以免走刀超长或将车刀碰到卡盘爪上。
如此循环直至尺寸合格，然后退出车刀，最后停车。
图4-40 试切的方法与步骤（a）开车对刀，使车刀与工件表面轻微接触（b）向右退出车刀（c）横向进刀（d）切削1～3㎜（e）退出车刀，进行度量（f）如果尺寸不到位，再进刀（2）切削用量的选择①背吃刀量（ap）的选择粗车时，主要考虑提高生产率，同时兼顾刀具寿命。
轴类零件加工工艺过程
轴类零件加工工艺过程一、轴类零件加工的准备工作：1. 根据图纸和要求，准备所需的原材料，一般为金属材料，如钢材、铜材等。
2. 检查原材料的质量和规格，确保符合要求，必要时进行修整。
3. 准备所需的加工设备和工具，如车床、铣床、钻床等，以及相关的切削刀具、测量工具等。
二、轴类零件的车削加工步骤：1. 首先，将原材料固定在车床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 使用车削刀具，根据图纸要求，选择合适的车刀，并进行装夹。
3. 开始车削操作，根据图纸上的尺寸要求和加工顺序，依次进行粗削、精削、修光等工序，以达到要求的尺寸和表面粗糙度。
4. 在加工过程中，时刻注意工件的状况和刀具的磨损情况，必要时及时更换刀具。
三、轴类零件的铣削加工步骤：1. 将原材料固定在铣床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 选择合适的铣削刀具，根据图纸上的要求进行装夹。
3. 根据图纸要求，选择合适的铣削方式，如平面铣削、立体铣削等。
并按照加工顺序进行铣削操作，保证加工尺寸和表面质量。
4. 在加工过程中，注意刀具的磨损情况和工件的夹持状态，及时调整和更换。
四、轴类零件的钻削加工步骤：1. 将原材料固定在钻床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 选择合适的钻孔刀具，根据图纸要求进行装夹。
3. 根据图纸上的孔径要求，选择合适的钻头，并进行设定，调整钻头的速度和进给量。
4. 开始钻削操作，根据图纸上的孔径位置进行钻孔，保证加工尺寸和孔壁的质量。
5. 在加工过程中，注意刀具的磨损情况和冷却液的使用，及时调整和更换。
五、轴类零件加工的后续工序：1. 进行工件的检验，包括尺寸测量、表面质量等，确保符合要求。
2. 进行必要的热处理、表面处理等工艺，以提高工件的性能和耐用度。
3. 进行最后的整理和打磨工作，使工件达到最终的要求。
4. 进行产品的包装和出库。
以上就是轴类零件加工的基本工艺过程，通过严格按照要求进行加工操作，可以确保加工出高质量的轴类零件。
加工过程中需要密切关注工件的状况和刀具的磨损情况，及时调整和更换，以保证加工质量和工艺效率。
轴类零件的加工方法
轴类零件的加工方法
轴类零件的加工方法包括以下几种：
1. 车削加工：通过旋转的刀具将工件的材料逐渐削除，形成所需的轴状结构。
车削加工可以分为外圆车削和内圆车削两种形式。
2. 镗削加工：利用旋转刀具进行波纹状运动，将工件内孔的材料逐渐削除，形成所需的内轴孔。
3. 铣削加工：通过刀具在工件表面上进行旋转和直线运动，将工件表面的材料逐渐削除，形成所需的轴状结构。
铣削加工可以分为平铣和立式铣两种形式。
4. 磨削加工：利用磨削工具对工件进行高速磨削，精确地去除工件表面的材料，以达到精密加工的目的。
磨削加工可以分为平面磨削和外圆磨削两种形式。
5. 钻削加工：通过旋转刀具对工件进行钻孔，形成所需的孔状结构。
钻削加工可以使用钻头进行，也可以使用钻床进行。
6. 切削加工：通过使用切削刀具对工件进行切削，将工件材料一部分削除，形成所需的轴形结构。
切削加工可以包括切削、切削、切割等操作。
此外，还可以使用其他加工方法如冲压、锻造、热处理等进行轴类零件的加工。
具体的加工方法选择取决于轴类零件的材料、尺寸、形状等要求。
机械轴类零件的加工工艺PPT课件
一、概述 二、轴类零件的主要技术要求 三、轴类零件机械加工的主要工艺问题 四、轴类零件加工实例
一、概述
1．轴类零件的功用
（1）轴类零件的功用 支承传动零件（如齿轮、带轮、凸轮等）传递转矩、 承受载荷并保证装在轴上的零件（或刀具）具有一定的 回转精度。
正是因为轴类零件多用于变速箱、减速箱、发动 机、离合器、差速器一些动力转动机构中，所以 轴类零件是机械加工中非常重要的零件。
（3）轴类零件的加工表面
内、外圆柱面 内、外圆锥面 台阶平面和端平面 螺纹、花键、键槽和沟槽
2．轴类零件的材料和毛坯
（1）材料 碳素结构钢 合金结构钢
（2）毛坯 圆棒料 锻件 铸钢件
3.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定其几何形状精度。
4.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。
5.其它 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
三、轴类零件机械加工的主要工艺问题
1．定位基准
中心孔 外圆表面和内孔表面
2．加工顺序的安排
粗、精加工分开进行 粗加工外圆表面时，应先加工直径大的外圆，后加
工直径小的外圆 空心轴的深孔加工应安排在工件经调质处理后和外
圆经粗车或半精车之后进行 轴上的花键、键槽应安排在外圆经精车或粗磨后、
磨削或精磨前加工 轴上螺纹应在轴颈经表面淬火后进行加工 主要表面经精磨以后不宜再安排其他表面的加工
3．热处理工序的安排
毛坯锻造后安排正火热处理 粗加工后安排调质热处理 工作中与配合零件有相对运动的轴颈和需要经常拆
车工(初级)第2章轴类零件的加工
选用三爪自定心卡盘，卡爪用软脚。
4.选择刀具
外圆车刀、车槽刀。
5.选用设备
选用C6140A C6140A型车床。 C6140A
第二章 轴类零件的加工
第三节 滚花及抛光加工技能训练实例
二、工件加工
车削加工步骤如下：
（1）三爪自定心卡盘装夹 1） 车端面。
φ 3A型。 2） 钻中心孔 3A 3A
第二章 轴类零件的加工
图2-45 百分表的使用方法
第二章 轴类零件的加工
第一节 轴类零件加工知识
（4）杠杆式百分表的测量方法 如图2-47。
图2-47 杠杆式百分表与测量方法
第二章 轴类零件的加工
第二节 轴类零件加工技能训练实例
训练1 台阶短轴的车削
一、工艺准备
1. 阅读分析图样
图2-50 台阶短轴
第二章 轴类零件的加工
选用90°、45°外圆车刀。
5. 选择设备
选用C6140A型车床。
第二章 轴类零件的加工
第二节 轴类零件加工技能训练实例
二、工件加工
车削加工步骤 1）在三爪自定心卡盘上夹住 φ 35mm毛坯外圆，伸出75mm 35mm 75mm左右。 75mm 必须先校正外圆。 ② 粗车 φ 32mm 32mm外圆、 φ 18mm 18mm外圆及 φ 25mm 25mm外圆留精车余量 0.5～ mm mm。 0.5～1mm 及 φ 25mm 25mm外圆。为了保证 φ 32mm 32mm外圆对 φ 18mm 18mm外圆的同轴度公差 为0.03mm 0.03mm要求，必须一次装夹加工完成。 0.03mm ④ 倒角C1、锐边倒钝。 ③ 精车 φ 320 0.025 mm 外圆至尺寸， φ18−0.050 mm 外圆至尺寸 − −0.077 ① 车端面，车平即可。
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κ
κ
r
r
′
f
A向
ε
r
λ
s
车刀的主要角度
用硬质合金车刀切削钢件，γo取10～ 20°；切削灰铸铁，γo取5～15°；切 削铝及铝台金，γo取25～35°；切削高 强度钢，γo取-5～ -10°。
7
任务一：金属切削加工知识的介绍
2）后角αo
后角αo在主剖面内测量 ，是主后刀面与切削平面 的夹角。 α
5
任务一：金属切削加工知识的介绍
刀具标注角度参考系（正交平面参考系）
1）基面 Pr ：通过切削刃选 定点与主运动方向垂直的平 面。基面与刀具底面平行。 2）切削平面 Ps：通过切削 刃选定点与主切削刃相切且 垂直于基面Pr的平面。 3）主剖面 Po：通过切削刃 选定点垂直于基面Pr和切削 平面 Ps的平面。 法平面Pn :过切削刃上选定点并垂直于 主切削刃或其切线的平面
γ
0
α0
′
γ
0
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A
κ
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A向
ε
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λ
s
车刀的主要角度
在切深、进给量和主偏角相同的 情况下，减小副偏角可使残留面积减 小，表面粗糙度降低。
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任务一：金属切削加工知识的介绍
5）刃倾角λs
切削平面内测量，是 主切削刃与基面的夹角 。当刀尖是切削刃最高 点时 ,λs 定为正值；反之 位负。
8
任务一：金属切削加工知识的介绍
3）主偏角κr
在基面内测量，是主切削 刃在基面上投影与假定进给 方向的夹角。 κr 的大小影响刀具寿命。减 小主偏角，主刃参加切削的 长度增加，负荷减轻，同时 加强了刀尖，增大了散热面 积，使刀具寿命提高。 κr 的大小还影响切削分力。 减小主偏角使吃刀抗力增大 ，当加工刚性较弱的工件时 ，易引起工件变形和振动。
γ
0
α0
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γ
0
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A
κ rr
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车刀的主要角度
主偏角应根据加工对象正确选取， 车刀常用的主偏角有45°、60°、 75°、90°几种。
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任务一：金属切削加工知识的介绍
常用车刀主偏角的形式
10
任务一：金属切削加工知识的介绍
4）副偏角κr′
κr′ 在基面内测量，是副切 削刃在基面上的投影与假定 进给反方向的夹角。 副偏角的作用是为了减小 副切削刃与工件已加工表面 之间的摩擦，以防止切削时 产生振动。副偏角的大小影 响刀尖强度和表面粗糙度。
任务一：金属切削加工知识的介绍
学习情境2：金属切削刀具常识的认识
一、刀具结构
刀具的组成
刀具由切削部分和刀柄(或称刀杆)两部分组成， 刀柄是刀具上用于夹持的部分；
切削部分是由前刀面、后刀面和切削刃等组成的，
起切削作用的部分。
0
任务一：金属切削加工知识的介绍
车刀
外圆车刀是最基本、最典型的刀具，由刀头和刀体组成。 车刀的切削部分由3个刀面，即：前刀面、主后刀面和副后刀面
刀具标注角度参考系 设计制造测量角度时的基准 刀具工作角度参考系 实际切削中确定角度的基准
由主运动方向确定
由合成切削运动方向确定
4
任务一：金属切削加工知识的介绍
刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的：
1）假定刀刃上的选定点：位于假定工件的轴平面内， 是刀具静止参考系的原点；
2）假设运动条件：假设不考虑进给运动的大小，以切 削刃选点位于工件中心高时的主运动方向作为假定主运 动方向，以切削刃选定点的进给运动方向作为假定进给 运动方向。 3）假设安装条件：假设刀具安装时刀尖与工件的轴线 等高，刀杆与工件的轴线垂直。
0
后角的作用是为了减小 主后刀面与工件加工表面 之间的摩擦以及主后刀面 的磨损。但后角过大，刀 刃强度下降，刀具导热体 积减小，反而会加快主后 刀面的磨损。
粗加工和承受冲击载荷的刀具，为了使刀 刃有足够强度，后角可选小些，一般为4°～ 6°；精加工时切深较小，为保证加工的表面 质量，后角可选大一些，一般为8°～12°。
，2个刀刃，即：主切削刃和副切削刃，1个刀尖组成。
1
任务一：金属切削加工知识的介绍
车刀
a）焊接式车刀
b）整体式车刀
c）机夹式车刀
车刀的结构图
2
任一：金属切削加工知识的介绍
刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合
各种刀具切削部分的形状图
3
任务一：金属切削加工知识的介绍
二、刀具几何角度
刀具角度参考系
λs 影响刀尖强度和切屑 流动方向。粗加工时为增 强刀尖强度， λs 常取负值 ；精加工时为防止切屑划 伤已加工表面， λs 常取正 值或零。
刃倾角对排屑方向的影响
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任务一：金属切削加工知识的介绍
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任务一：金属切削加工知识的介绍
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任务一：金属切削加工知识的介绍
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法平面 Pn 主剖面 Po 切削平面 Ps
基面 Pr
车刀主剖面参考系图
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任务一：金属切削加工知识的介绍
刀具几何角度标注
1）前角γo
γ α0
0
γ
0
′
α0′
A
在主剖面内测量，是前刀 面与基面的夹角。通过选定 点的基面位于刀头实体之外 时 γo 定为正值；位于刀头实 体之内时γo定为负值。 γo 影响切削难易程度。增 大前角可使刀具锋利，切削 轻快。但前角过大，刀刃和 刀尖强度下降，刀具导热体 积减小，影响刀具寿命。