第8章轴类零件加工工艺

滚压加工特点如下： (1) 要求前道工序的表面粗糙度Ra不大于5 µm ，压前表面要洁 净，直径方向的余量为0.02～0.03mm； (2) 滚压后工件的形状精度及相互位置精度主要取决于前道工 序的形状位置精度； (3) 滚压的对象一般只适宜塑性材料，并要求材料组织均匀。 经滚压后的工件表面耐磨性、耐蚀性提高明显； (4) 滚压加工生产率高，工艺范围广。
三、 外圆表面的磨削加工
磨削的工艺范围很广，可以划分为粗磨、精磨、细磨及镜面磨 等。磨削加工采用的磨具（或磨料）具有颗粒小，硬度高，耐热性 好等特点，因此可以加工较硬的金属材料和非金属材料；加工精度 高，表面粗糙度值小；生产率高。
四、外圆表面的光整加工 1．研磨 ．
研磨是一种古老、简便可靠的表面光整加工方法，属自由磨粒 µm 加工。经研磨表面，尺寸和几何形状精度可达 1～3 ， 表面粗 µm 糙度值为0.16～0.01 。
三、轴类零件加工定位基准的选择
1．以工件的中心孔定位； 2．以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）； 3．以两外圆表面作为定位基准； 4．以带有中心孔的锥堵作为定位基准。 在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥 套心轴作为定位基准。
第三节 外圆表面的加工方法和加工方案 一、外圆表面的加工方法及加工精度
三、轴类零件的毛坯和材料 1.轴类零件的毛坯 轴类零件的毛坯
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。
2．轴类零件的材料 ．
常用的轴类零件材料有： 45钢切削性能较好、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45～52HRC。 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50～58HRC，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。 38CrMoAIA氮化钢：表面硬度高、冲击韧性好、适用于精密机 38CrMoAIA 床主轴。
2．车削方法的应用 ．
(1) 普通车削。适用于各种批量的轴类零件外圆加工，应用十分 广泛。单件小批量常采用卧室车床完成车削加工；中批、大批 生产则采用自动、半自动车床和专用车床完成车削加工。
(2) 数控车削。适用于单件小批和中批生产。近年来应用愈来愈普 遍，其主要优点为柔性好，更换加工零件时设备调整和准备时间短； 加工时辅助时间少，可通过优化切削参数和适应控制等提高效率； 加工质量好，专用工夹具少，相应生产准备成本低；机床操作技术 要求低，不受操作工人的技能、视觉、轴类零件加工工艺分 一、典型轴类零件加工工艺路线
对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下： 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。
二、细长轴的加工工艺特点
由于细长轴刚性很差，在加工中及易变形，对加工精度和加工 质量影响很大。为此，在生产中常采用下列措施予以解决。 1．改进工件的装夹方法 2.采用跟刀架 3.采用反向进给 4.采用车削细长轴的车刀
(1) 研磨原理
研磨是通过研具在一定压力下与加工面作复杂的相对运动而完 成的。
(2) 研磨特点
能获得其他机械加工较难达到的稳定的高精度表面； 耐磨性、耐蚀性能良好； 操作技术、使用设备、工具简单； 被加工材料适应范围广。
(3) 研磨方法
研磨方法分为手工研磨和机械研磨两种。
2．超精加工 ． 超精加具有如下特点： （1）超精加工磨粒运动轨迹复杂，能由切削过程过渡到抛光过程， 表面粗糙度值达0.01～0.04 。 µm （2）超精加工磨条的粒度极细，只能切削工件凸峰，所以加工余 量很小，一般为0.005～0.0025mm。 （3）磨条高速往复振动，磨条的微刃两面切削，磨屑易于清楚。 不会在工件表面形成划痕。 （4）切削速度低，磨条压力小，工件表面不易发热，不会烧伤表 面，也不易使工件表面变形。 （5）超精加工的表面耐磨性好。 3．滚压 ． 滚压加工是利用金属产生塑性变形从而达到改变工件的表面性能、 获得工件尺寸形状的目的。经滚压后的外圆表面粗糙度可达0.4～ 0.25 ，硬化层深度0.2～0.05 ，硬度提5%～20%。 µm µm
第八章 轴类零件加工工艺
第一节 概述
一、 轴类零件的功用和结构特点 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（长度与直径之比）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。 二、 轴类零件的技术要求 1．加工精度 ． (1) 尺寸精度。轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺寸精度和轴 长尺寸精度。按使用要求，主要轴颈直径尺寸精度通常为IT6～IT9级， 精密的轴颈也可达IT5级。 (2) 几何精度。轴类零件一般是用两个轴颈支撑在轴承上，这两个 轴颈称为支撑轴颈，也是轴的装配基准。对于一般精度的轴颈，几何 形状误差应限制在直径公差范围内，要求高时，应在零件图样上另行 规定其允许的公差值。
(3)相互位置精度。轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈） 相对于支撑轴颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。通常普 通精度的轴，配合精度对支撑轴颈的径向圆跳动一般为0.01～ 0.03mm，高精度轴为0.001～0.005mm。
2．表面粗糙度
根据机械的精密程度，运转速度的高低，轴类零件表面粗糙度 要求也不相同。一般情况下，支撑轴颈的表面粗糙度 Ra值为0.63～ 0.16 µm ；配合轴颈的表面粗糙度值为2.5～0.63 µm 。 2.5 0.63
外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方 法。 表8-1 为外圆表面各种加工方案和经济加工精度。
插入表8-1 插入表
二、外圆表面的车削加工 1．外圆车削的形式 ．
(1) 荒车。为去除表面氧化皮的外圆加工。 (2) 粗车。中小型锻、铸件毛坯一般直接进行粗车。 (3) 半精车。一般作为中等精度表面的最终加工工序，也可作为 磨削和其它加工工序的预加工。 (4) 精车。外圆表面加工的最终加工工序和光整加工前的预加工。