介绍轴类锻件加工工艺
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求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（IT5～IT7）。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。
(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0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。
(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。
二、轴类零件的毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。
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，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
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。
《轴类零件加工工艺》课件
详细描述
轴类零件是各种机械设备中必不可少的组成部分，广泛 应用于汽车、机床、电机、船舶、航空航天等领域。例 如，在汽车中，轴类零件用于连接发动机和传动系统， 传递动力，驱动车辆行驶；在机床中，轴类零件用于支 撑旋转刀具或工件，实现切削加工；在电机中，轴类零 件用于传递扭矩，驱动发电机或电动机运转。因此，轴 类零件的性能和加工质量对机械设备的性能和使用寿命 具有重要影响。
直接测量法
通过直接测量工件尺寸、几何形 状等参数，与标准值进行比较， 判断是否符合要求。
比较测量法
使用标准量具与被测工件进行比 较，确定工件是否合格。
检测方法与工具
• 自动检测法：利用传感器、计算机等设备实现自动检测和 记录，提高检测效率和精度。
检测方法与工具
卡尺
用于测量长度、宽度、厚度等参数。
随着环保意识的提高，绿色制造技术成为未 来制造业的发展方向，轴类零件加工行业也 不例外。
详细描述
绿色制造技术包括节能减排、资源循环利用 、环保材料等，这些技术的应用能够降低轴 类零件加工过程中的能耗和排放，减少对环 境的污染，实现可持续发展。
新材料的应用与挑战
总结词
随着新材料技术的不断发展，新型材料在轴类零件加工中的应用越来越广泛，同时也带 来了一些挑战。
精加工
加工精度
精加工阶段需要进一步提高零件的加 工精度和表面质量。
余量控制
冷却方式
选择适当的冷却方式，如切削液、润 滑油等，以降低切削温度、减少刀具 磨损。
合理控制余量，避免过多或过少余量 导致的问题。
表面处理
表面粗糙度
轴类零件加工工艺实例
一、零件图分析;①零件名称：传动轴材料：45 调质：220-250HBS②加工表面：2x257∅的支承轴颈，基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h，公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合，二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS，,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内，表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料：196x 42的锻件—预备热处理（退火）—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位，用三角自动定心卡盘加紧，用三爪卡盘夹紧毛坯左端，用百分表找正确定装夹正确，保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准，加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准（如左端面）车削其他外圆，然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求，刀具材料及工件材料，参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量，然后根据公式（5—1）（5—3）计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同，粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
轴类零件加工工艺
• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1．功用、结构
功用：将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体，使这些零件保持正确的相对位置，并按一定的传动关 系协调地工作。
结构：形状复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，既有精度要求 较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。
a）
b）
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2．防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
（1）使夹紧力均匀分布，如图a所示 （2）变径向夹紧为轴向夹紧，如图b所示 （3）增加套筒毛坯的刚度，如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
（1）增大刀具的主偏角 （2）内、外表面同时加工，如图c所示 （3）粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关， 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料，孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1．保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工：指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料，四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴，所示。该轴为小 批量生产，材料选择45钢， 淬火硬度40～45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1．结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等，该轴为典型的 阶梯轴结构，有两个支承轴颈。
2．技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm； 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7，表面粗糙度Ra值为 1.6μm； 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm， 可保证齿轮平稳传动。
轴承套圈锻件加工工艺
轴承套圈锻件加工工艺轴承套圈锻件是一种常见的机械零件，通常用于支撑或引导旋转轴，起到支撑，定位和传递运动的作用。
在轴承套圈锻件加工工艺中，一些关键的工艺流程必须被重视和掌握。
以下是关于轴承套圈锻件加工的详细流程，以便更好地理解。
第一步，材料选择。
轴承套圈锻件通常由大量的金属材料制成。
常见的材料类型包括钢、铜、铝和钛等。
选择合适的材料可以大大提高轴承套圈锻件的机械强度和耐用性。
第二步，坯料的制备。
在轴承套圈锻件的制造过程中，坯料的制备非常重要。
其一种常见的方法是通过热镦，先制造出一根粗坯。
然后再通过热成形将其加工成所需的轴承套圈锻件。
第三步，火焰切割。
一旦坯料经过镦粗后，需要进行火焰切割。
这项工艺可以将较大的坯料切割成所需的形状和大小，为下一步的冷成形做好准备。
第四步，冷锻成形。
在这个阶段，坯料被夹在工艺模具中进行成型。
轴承套圈锻件的形状和尺寸可通过调整模具的设计来获得。
活塞冷锻机或连续式冷锻机都可以用于这一步骤。
第五步，热处理。
热处理是将铸件或锻件施加热力，使其加热到一个特定温度下，然后在适当的温度保温一段时间并于冷却，目的是通过改变其结构来提高其物理性质和力学性质的过程。
由于轴承套圈锻件的应用场景要求其具备相当的机械强度，因此对于这一步骤需要格外重视。
第六步，机械加工。
热处理后的轴承套圈锻件需要进行机械加工，以获得更高的精度和表面光滑度。
常用的机械加工设备包括车床、铣床、钻床和磨床等。
第七步，质量检测。
为了保证轴承套圈锻件的质量和安全性，必须对其进行质量检测。
这些包括尺寸检查、表面瑕疵的检查、硬度测试和耐蚀性测试等。
总之，轴承套圈锻件加工工艺复杂，需要经验丰富的专业技术人员才能操作，勤奋的工人和高性能的机械设备。
通过严格的质量控制，可确保轴承套圈锻件具有良好的耐用性和长期的稳定性。
典型轴类零件的加工工艺
典型轴类零件的加工工艺典型轴类零件的加工工艺设计能通过运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识，正确的解决一个零件在加工过程中的定位.夹紧以及工艺路线安排.工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量本文选择了轴的加工工艺设计这一课题，主要阐述了对轴类零件的加工工艺过程,主要表现在从毛坯到成品的的过程它分为零件的热处理,大部分采用的是常见的四把火和调制处理.对典型的轴比如机床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、阶梯轴和CA6140主轴的热处理和加工工艺都有很明确的方案及选材。
对轴的加工工艺流程分为:下料→锻造→正火→机械加工→调质→粗车—半精车—精车—粗磨—精磨—光整加工—终检。
对工件的装夹都采取一次性装夹满足基准重合和基准统一或者互为基准。
对不同的工件采取的加工工艺有所不同。
以上此法操作简便、工效提高、节省材料，能保证加工精度。
对它的工艺性能也有明显的提高和使用寿命长等优点。
关键词：热处理工艺轴加工工艺轴的装夹定位Through the use of machinery manufacturing technology courses in basic theory and practice in the production of learned practical knowledge, the correct solution to a part in the positioning process. Clamping and routing process. Process to determine issues such as size, to ensure that the processing of parts qualityThis article has chosen the design process of the axis of the subject, the main shaft of the machining process, mainly in the finished product from rough to divide it into parts of the process of heat treatment, most commonly used is the four - to deal with fire and modulation. For example, a typical machine tool spindle axis, automotive axle, the internal combustion engine crankshaft, stepped shaft and spindle CA6140 process of heat treatment and processing of the program are very clear and material selection.Processing process of the axis is divided into: forging → → Cutting machining normalizing → → → Rough quenched - semi-refined car - Finish - coarse grinding - Grinding - Finishing - the end of the seizure. Clamping of the work piece clamping has been taken to meet the benchmark one-time overlap and complement each other or to benchmark thebenchmark reunification. Different parts of the process taken to be different. Above this method is simple, to improve work efficiency, saving materials, can guarantee the processing precision. The performance of its technology has improved and the advantages of long life.Key words: heat treatment process processing shaft axis positioning of the clamping目录第一章前言 (1)第二章轴类零件的分类和技术要求 (2)第一节轴类零件的功用与结构特点 (2)第二节主要技术要求 (3)第三节轴类零件的材料和毛坯 (3)第四节轴类零件的预加工 (4)第三章典型主轴类零件加工工艺分析 (5)第一节轴类零件加工的工艺路线 (5)第二节轴类零件加工的定位基准和装夹 (5)第四章轴类零件选材及工艺设计 (7)第一节机床主轴 (7)第二节汽车半轴 (9)第三节内燃机曲轴 (10)第四节阶梯轴的加工工艺过程 (10)第五节CA6140主轴加工工艺过程 (11)第五章检验 (17)第一节加工中的检验 (17)第二节加工后的检验 (17)结束语 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)［1］邱宣怀.机械设计[M].北京:高等教育出版社,1997.. (20)［2］范文慧谭建荣.基于图形单元技术的轴类零件的设计[J].机械设计2001 (20)［3］西北工业大学机械原理及机械零件教研室．机械原理［M］.北京：高等教育出版社，１９８７. 20 ［4］机械设计手册编委会．机械设计册[M]．北京：接写工业出版社2004 (20)第一章前言在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是另一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。
长轴类件的锻造工艺
长轴类件的锻造工艺以长轴类件的锻造工艺为标题，我们来探讨一下该工艺的相关内容。
长轴类件是指长度较长、直径较大的轴类零件，例如汽车发动机曲轴、船舶主轴等。
由于长轴类件在使用过程中需要承受较大的载荷和转速，因此对其材料和工艺要求较高。
长轴类件的材料选择非常重要。
一般情况下，长轴类件采用的材料应具有良好的机械性能和热处理性能，以确保其在使用过程中能够具备足够的强度和耐磨性。
常见的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
在锻造工艺方面，长轴类件通常采用热锻工艺。
热锻是将金属材料加热至一定温度后，在压力的作用下进行塑性变形，以得到所需形状和性能的工艺方法。
热锻可以提高材料的均匀性、致密性和机械性能，同时还可以消除材料内部的缺陷和气孔。
热锻过程中，首先需要预热材料至适当的温度。
预热温度的选择应根据材料的热处理要求和锻造工艺的要求来确定。
一般情况下，预热温度应低于材料的临界温度，以避免材料的过热和过烧。
然后，在预热后的材料上施加一定的压力进行锻造。
锻造压力的大小应根据材料的性能和形状来确定，以保证锻件能够充分填充模具腔体并获得所需的力学性能。
锻造过程中，应注意控制锻造温度和锻造速度，并采取适当的锻造工艺措施，如多次锻造、轧制等，以提高锻件的致密度和机械性能。
锻造完成后，还需要进行热处理以进一步改善材料的性能。
热处理包括退火、正火、淬火等工艺，可以消除锻造过程中产生的应力和缺陷，提高材料的强度和硬度。
对锻造完成的长轴类件进行机械加工和表面处理，以满足其精度和表面质量的要求。
机械加工包括车削、铣削、钻孔等工艺，表面处理包括打磨、喷砂、镀铬等工艺。
长轴类件的锻造工艺是一个综合性的过程，需要考虑材料的选择、热处理、机械加工和表面处理等多个方面。
通过合理的工艺措施和严格的质量控制，可以生产出具有良好性能和质量的长轴类件，满足各种工程和使用要求。
典型零件加工工艺(轴和套筒)
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1）主要表面及其精度要求 ①支承轴颈
是两个锥度为1:12的圆锥面，分别与两个双列 短圆锥轴承相配合。
支承轴颈是主轴部件的装配基准，其精度直接 影响主轴部件的回转精度，尺寸精度一般为IT5。
主轴两支承轴颈的圆度允差和对其公共轴线的 斜向圆跳动允差均为0.005 mm，表面粗糙度Ra值不 大于0.63µm。
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热处理工序的安排
结构尺寸不大的中碳钢普通轴类锻件，一般在切削加工 前进行调质热处理。
对于重要的轴类零件(如机床主轴)，则：
一般在毛坯锻造后安排正火处理，达到消除锻造应 力，改善切削性能的目的；
粗加工后安排调质处理，以提高零件的综合力学性 能，并作为需要表面淬火或氮化处理的零件的预备热处 理；
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二、轴类零件的材料和毛坯
1、轴类零件的常用毛坯：
①光轴、直径相差不大的阶梯轴常采用热轧或 冷拉的圆棒料；
②直径相差较大的阶梯轴和比较重要的轴大都 采用锻件。
③当轴的结构形状复杂或尺寸较大时，也有采
用铸件的。
自由锻
中小批
毛坯锻造
模锻
大批大量
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2、轴类零件的材料：
1）一般轴类零件：45钢应用最多，一般须经调
轴上有相对运动的轴颈和经常拆卸的表面，需要进
行表面淬火处理，安排在磨削前。或在粗磨后、精磨前
渗氮处理
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四、 机床主轴加工工艺及其分析
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（1）零件分析 对机床主轴的共同要求是必须满足机床
的工作性能：即回转精度、刚度、热变形、 抗振性、使用寿命等多方面的要求。
车床主轴是带有通孔的多阶台轴，普通 精度等级，材料为45钢。
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顶尖的实施
轴类零件的加工工艺
4.3.1.1 采用两中心孔 这是最常用的一种方式。因为轴类零件各外圆表面、
锥孔、螺纹表面的同轴度以及端面对主轴轴线的垂直度 是其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，轴的中心线的具体具现是两端面 的中心孔，采用两中心孔定位，符合基准重合这一基本 定位原则, 再则，采用中心孔定位，能够最大限度地在 一次安装中加工出多个外圆和端面，完成多道工序的切 削加工，符合基准统一原则。所以，应尽可能采用中心 孔作为轴类零件加工的定位基准面。
4.3 轴类零件的加工工艺
4.3.1.2 采用外圆表面 当加工较粗、较长的轴类零件 ，或为了在粗加工
阶段实现强力切削，则采用轴的外圆表面作为定位基准 面，或是以外圆和中心孔同时作为定位基准面，其目的 是为了提高工件刚度和加工生产率。 4.3.1.3 采用锥堵或锥堵心轴
当工件为通孔轴类零件时，工艺上采用带有中心孔 的锥堵（闷头）或锥堵心轴定位，如图4-34所示。当轴 孔的锥度比较小时，（如某车床的主轴锥孔分别为1： 20和莫氏6号锥度），可使用锥堵；当锥孔的锥度较大 或圆柱孔时，则用带锥堵的锥堵心轴。
4.3 轴类零件的加工工艺
⑴ 用右、左偏刀（90º主偏角）车削端面 右偏刀适于车削带有台阶和端面的工件，如一般的 轴和直径较小的端面。通常情况下，偏刀由外向中心走 刀车端面时，是由副刀刃进行切削的，如果背吃刀量较 大，向里的切削力会使车刀扎入工件，而形成凹面，如 图4-36（a）所示。当然也可反向切削，从中心向外走 刀，利用主切削刃进行切削，则不易产生凹面，如图436（b）所示。切削余量较大时，可用如图4-36（c）所 示的端面车刀车削。 在精车端面时，一般用偏刀由外向中心进刀（背吃 刀量要很小），因为这时切屑是流向待加工表面的，故
轴类零件加工工艺过程
低温时效处理：精度要求高的轴，在局部淬 火或粗磨之后进行。
第五章 典型零件加工工艺过程
图 5-2 CA6140车床主轴简图
第五章 典型零件加工工艺过程
➢车床主轴的结构特点
既是阶梯轴，又是空心轴；是长径比小于12的 刚性轴；
不但传递旋转运动和扭矩，而且是工件或刀具 回转精度的基础；
主要加工表面有内外圆柱面、圆锥面，次要表 面有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等
机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削 和钻削。
第五章 典型零件加工工艺过程
特别值得注意的工艺问题有： 1) 定位基准的选择； 2) 加工顺序的安排； 3) 深孔加工； 4) 热处理变形。 ➢ 车床主轴的功用 承受扭转力矩； 承受弯曲力矩； 保证回转运动精度。
➢主轴结构的设计要求： 1) 合理的结构设计； 2) 足够的刚度； 3) 有具有一定的尺寸、形状、位置精度
和表面质量； 4) 足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性 5) 足够的抗疲劳强度
第五章 典型零加工工艺过程
3．车床主轴技术条件的分析 ➢主轴支承轴颈的技术要求 支承轴颈是主轴的装配基准，其精度直
轴类零件加工工艺过程
2020年4月18日星期六
第五章 典型零件加工工艺过程
第一节 轴类零件加工
一、概述 1．轴类零件的作用、特点及分类 ➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
第五章 典型零件加工工艺过程
➢轴类零件的特点
长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花
离轴端300处为0.01，锥面接触率≥70%，
粗糙度
，硬度HRC48~50。
第五章 典型零件加工工艺过程
曲轴的锻造工艺
曲轴的锻造工艺
曲轴是一种关键的机械零件，主要用于内燃机、压缩机、泵等设备中，具有把往复直线运动转化为回转运动的作用。
曲轴的锻造工艺是指通过钢材的加热和塑性变形，使其在模具中受力变形，从而获得所需形状和性能的过程。
曲轴的锻造工艺通常包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择合适的钢材，常用的曲轴材料有碳钢和合金钢。
材料需要经过加热处理，提高锻造性能。
2. 加热：将钢材加热到适当的温度（通常为1000-1200摄氏度）以增加其塑性。
加热可以采用感应加热或电阻加热等方式。
3. 锻造：将加热后的钢坯放入锻造机械中，通过模具的压力和冲击力使其发生塑性变形。
常用的锻造方式包括自由锻造、模锻造和精密模锻造等。
4. 效验修整：通过热处理和机加工等工艺对锻件进行尺寸和性能的检测和修整。
这一步骤非常重要，可以确保曲轴的精度和质量。
5. 表面处理：通过研磨、抛光等工艺对曲轴进行表面处理，增加其表面光洁度和耐疲劳性能。
总之，曲轴的锻造工艺需要经过多个步骤，包括材料准备、加热、锻造、效验修整和表面处理等。
这些步骤的正确操作可以保证曲轴的质量和性能。
轴加工工艺（有全套图纸）
附录1轴加工工艺轴加工工艺摘要：轴类零件是机器中的主要零件之一，它通常被用于支撑传动件的传递扭矩。
轴是旋转体零件，其长度大于直径。
加工表面通常由内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、横孔、沟槽等。
关键字：轴，精度，基准轴类零件的技术要求：以图所示的轴为例(1)尺寸精度和形状精度轴属于精度较高的零件，其轴颈的尺寸精度达IT5～IT6，支承轴颈的形状精度会直接影响轴的旋转精度，所以要求圆度0.005mm。
其余表面的尺寸精度一般为IT6～IT9，形状精度低于支承轴颈，或限制在尺寸公差范围内。
(2)位置精度保证配合轴颈相对支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求。
为便于检验，常采用圆跳动公差，它既包含被测要素与基准要素的位置误差，也包含被测要素本身的形状误差。
(3)表面粗糙度0.8～0.4μm，配合轴颈支承轴颈和重要工作表面的粗糙度要求最高，达Ra和其他重要表面一般为R1.6～0.8μm。
a轴类零件的材料、毛坯及热处理(1)轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，并根据不同的工作条件采用不同的热处理，以获得一定的强度、韧性、和耐磨性。
45钢的缺点是淬透性较差，淬火后易形成较大的内应力。
对于中等精度且转速较高的轴，可选用40Cr等合金结构钢。
这类钢淬火时拥有冷却，热处理后的内应力小，并且有良好的韧性。
精度较高的轴，可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等，这类材料经调制和表面处理后，具有较高的耐磨性和疲劳强度；缺点是韧性较差。
(2)轴类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件。
采用圆棒料时，毛坯的准备工作简单，但只适用于截面差异不大及力学性能要求不高的轴。
坯料在经过锻压后，金属的组织致密、均匀，并且形成沿表面呈流线型的内部纤维组织，能有效提高零件的多向力学性能。
对于中、小批量生产或结构不太复杂的轴，一般都采用自由锻造。
大批量生产时，采用模型锻造机和提高生产率，又可大大减少加工余量，以节省材料和减少后续加工。
机械制造及工艺——轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺第一节概述一、轴类．件的功用和结构特点轴类零件主要用于支承传动零件（齿轮、带轮等），承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度根据结构形状，轴的分类如图6－1所示。
根据轴的长度L 与直径d 之比，又可分为刚性轴（L / d≤12 ）和挠性轴（L / d > 12 ）两种。
（可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等）轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽、花键、横向孔及沟槽等组成。
二、轴类零件的技术要求、材料和毛坯装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的垂直度等）及表面粗糙度要求均较高，是在制订轴类零件机械加工工艺规程时，应着重考虑的因素。
一般轴类零件常选用45＃钢；对于中等精度而转速较高的轴可用40cr ；对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr 和20CrMnTi 等低碳合金钢进行渗碳淬火，或用3sCrMoAIA 氮化钢进行氮化处理。
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（铸钢或球墨铸铁）。
第二节外圆表面的加工方法和加工方案外圆表面是轴类零件的主要表面因此要合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程，首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。
本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。
一、外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求，外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。
粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。
加工后工件尺寸精度IT11－IT13 ，表面粗糙度Ra50～12.5μm 。
半精车的尺寸精度可达IT8～IT11 ，表面粗糙度角Ra6.3～3.2μm 。
半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。
精车后的尺寸精度可达IT7～IT8 ，表面粗糙度Ra1.6～0.8μm 。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺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。
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轴类零件加工工艺知识和内容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。
针对上述要求，现举例说明如下。
一渗碳主轴,每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。
渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图)。
主轴加工工艺过程1、车工序采用设备：CA6140、莫氏3号铰刀、莫氏3 号塞规1：5环规工序内容：按工艺草图车全部至尺寸(1)一端钻中心孔φ2。
(2)1：5锥度及莫氏3#内锥涂色检验，接触面>60%。
(3)各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1注：最后要进行检查2、淬工序内容：热处理S0.9-C593、车工序内容：去碳。
一端夹牢，一端搭中心架(1)车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40(2)修钻中心孔φ5B型(3)调头(4)车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角4、车工序采用设备：CA6140工序内容：一夹一顶(1)车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30+6.0 +5 .0++(2)车φ25至φ25+0.2+0.1长43(3)车φ35至φ353+0.4+0.3(4)车砂轮越程槽5、车工序内容：调头，一夹一顶(1)车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30+0.6+0.5(2)车φ40至φ40+0.6+0.5(3)车砂轮越程槽6、铣工序内容：铣19+0.28二平面至尺寸7、热工序内容：热处理HRC598、研工序内容：研磨二端中心孔9、外磨工序采用设备：M1430A工序内容：二顶尖，(另一端用锥堵)(1)粗磨φ40外圆，留0.1～0.15余量(2)粗磨φ30js外圆至φ30t+0.1+0.08(二处)台阶磨出即可(3)粗磨1:5锥度，留磨余量10、内磨工序采用设备：M1432A工序内容：用V型夹具(ф30js5二外圆处定位)磨莫氏3﹟内锥(重配莫氏3﹟锥堵)精磨余量 0.2～0.25 11、热工序内容：低温时效处理(烘)，消除内应力12、车工序采用设备：Z-2027工序内容：一端夹住，一端搭中心架(1)钻φ10.5孔，用导向套定位，螺纹不攻(2)调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹(3)锪孔口60°中心孔(4)调头套钻套钻孔ф10.5×25(螺纹不改)(5)锪60°中心孔，表面精糙度0.813、钳工序内容：(1)锥孔内塞入攻丝套(2)攻M12–6H内螺纹至尺寸14、研工序内容：研中心孔Ra0.815、外磨工序内容：工件装夹于二顶尖间(1)精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸(2)磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30-0.2-0.3-(3)半精磨ф30js5二处至ф30+0.04+0.03(4)精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85%16、磨工序内容：工件装夹二顶尖间，磨螺纹(1)磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸(2)磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸17、研工序内容：精研中心孔Ra0.418、外磨工序采用设备：M1432A工序内容：(1)精磨、工件装夹于二顶尖间(2)精磨2-φ30-0.003-0.007至尺寸,注意形位公差19、内磨工序采用设备：MG1432A工序内容：工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔(卸堵，以2–ф30js5外圆定位)，涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2”20、普工序内容：清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂该轴类零件加工过程中几点说明：1.采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。
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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。
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、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）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）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，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5～10％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。
（三）、CA6140主轴加工工艺过程四）、主轴加工工艺过程分析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HRC62～65，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，由于氮化温度比一般淬火温度为低540—550℃，变形更小，硬度也很高（HRC＞65，中心硬度HRC＞28）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1）半精加工前热处理对于45钢一般采用调质处理以达到220～240HBS。
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）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。
①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；②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；③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。
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。