轴类零件加工课件-PPT课件
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《轴类零件加工工艺》课件
总结与展望
通过本课程，您应该对轴类零件的加工工艺流程、常见问题和优化方向有了更深的了解。希望这些知识能够帮 助您在实践中取得更好的成果。
《轴类零件加工工艺》 PPT课件
本课程旨在介绍轴类零件的加工工艺流程与常见问题，以及优化与改进方向。 通过本课程，您将深入了解此关键零件的加工技术与实践。
轴类零件的定义与分类
定义
介绍轴类零件的基本定义以及其在工业领域中的重要性。
分类
对轴类零件的不同分类进行详细解释，包括尺寸、用途等方面。
案例
通过实际案例，展示轴类零件在不同行业中的应用和重要性。
轴类零件加工工艺的基本流程
1
材料准备
选择合适的材料并准备加工所需的原材
加工工序
2
料。
详细介绍轴类零件加工过程中的各个工
序，包括粗加工和精加工。
3
质检与测试
确保加工零件的质量符合要求，进行必
表面处理
4
要的测试与质检。
对加工零件进行表面处理，提高其耐腐 蚀性和美观度。
轴类零件加工工艺的主要工序
1 车削
使用车床进行加工，以实现精确的外径和长 度。
2 铣削
通过铣床进行零件加工，实现复杂形状和孔 径的加工。
3 镗削
使用镗床对内孔进行加工，以满足精度和平 行度的要求。
4 热处理
对轴类零件进行热处理以提高其硬度和耐磨 性。
轴类零件加工工艺中的常见问题与解决方 法
问题
介绍轴类零件加工过程中常见 的问题，如尺寸偏差、表面粗 糙度等。
原因
解释导致这些问题发生的原因， 如机器故障、操作错误等。
解决方法
提供针对每个问题的解决方法 和操作技巧，以减少问题的发 生。
《轴类零件加工工艺》课件
轴类零件广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床 、电机等，其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。
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
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
轴类零件的加工阶段划分及加工顺序安排 ppt课件
共
1 页第 1 页
材料牌号
45 毛 坯 种 类
圆钢
毛坯外 形尺寸
φ22×357
每毛坯
每台
件数 5 件 数 1
备注
工序 号 工名序 称 工 序 内
容
毛坯：调质T23面；粗车半精车 ，
留精车余量0.5；车Ф20外圆至尺寸；切断，取长67.5
2
夹 外圆，粗精车右端面，保证尺寸66；
二、毛坯选择
根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择热轧圆钢（型
材），供货状态为调质处理，硬度为235HBS。查《机械制造工艺设
计手册》表1－23（P20），工件直径为φ20长度为66时，精轧件毛坯
直径为φ22，查表1－44（P36），得毛坯尺寸为
查表1－24
（P21）得端面加工余量为3，割断刀切割3，因为本零件的长度较短
粗车粗铣粗刨粗镗和钻孔2半精加工阶段镗和扩孔铰孔3精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削也有宽刃精刨浮动镗和刮削如零件的加工精度或表面粗糙度要求高则还要迚行超精加工一加工阶段的划分1加工阶段划分在丌同的加工阶段丌仅所选择的机床切削用量丌同而且所使用的夹具刀具检具的精度也是丌同的
情境一 轴类零件的机械 加工工艺规程设计
火处理、表面淬火处理。
所有表面加工后：表面氧化处理、表面镀层。
二、工序的集中与分散
1、工序集中：
按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内 容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。
最大限度的工序集中，就是在一道工序内完成工 件所有表面的加工。
工序集中的使用场合： 1）采用数控机床、加工中心加工按工序集中原则组织工艺过程。 在一次安装中加工尽量多的表面（指导思想）； 2）单件小批生产按工序集中原则组织工艺过程。一个零件的加工 安排尽量少的人去完成（指导思想）。
《轴类零件加工》课件
《轴类零件加工》PPT 课件
CONTENTS 目录
• 轴类零件概述 • 轴类零件加工工艺 • 轴类零件加工设备与工具 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的常见问题与解决方
案 • 轴类零件加工技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
轴类零件概述
轴类零件的定义与分类
总结词
描述轴类零件的基本定义，以及根据不同的分类标准（如用途、材料、尺寸等）进行分类的详细情况 。
新型刀具材料与涂层技术的应用
新型刀具材料
随着制造业的发展，传统的刀具材料已难以满足高效、 高精度、高可靠性加工的需求。新型刀具材料如超硬材 料、陶瓷、金属陶瓷等具有更高的硬度、耐磨性和耐热 性，能够承受更高的切削速度和进给速度，提高加工效 率和质量。
涂层技术
涂层技术是提高刀具性能的重要手段。通过在刀具表面 涂覆硬质涂层、超硬涂层或纳米涂层，可以显著提高刀 具的耐磨性、耐热性和抗粘结性，延长刀具使用寿命， 减少换刀次数和停机时间。
轴类零件的加工流程
粗加工
去除毛坯多余部分，初步形成 轴类零件的形状。
精加工
对轴类零件进行精细加工，确 保达到设计要求的精度和表面 质量。
毛坯准备
根据零件需求选择合适的材料 ，并进行粗加工，形成毛坯。
半精加工
进一步加工轴类零件，使其达 到初步精度要求。
质量检测
对加工完成的轴类零件进行质 量检测，确保符合设计要求。
对精磨后的主轴进行超精磨加工，进一步提高其表面质 量和耐磨性。
注意事项
在磨削过程中，要特别注意控制主轴的几何精度和表面 粗糙度，同时要选择合适的砂轮和磨削参数，以保证加 工质量和效率。
CHAPTER 05
轴类零件加工中的常见问题与解决 方案
CONTENTS 目录
• 轴类零件概述 • 轴类零件加工工艺 • 轴类零件加工设备与工具 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的常见问题与解决方
案 • 轴类零件加工技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
轴类零件概述
轴类零件的定义与分类
总结词
描述轴类零件的基本定义，以及根据不同的分类标准（如用途、材料、尺寸等）进行分类的详细情况 。
新型刀具材料与涂层技术的应用
新型刀具材料
随着制造业的发展，传统的刀具材料已难以满足高效、 高精度、高可靠性加工的需求。新型刀具材料如超硬材 料、陶瓷、金属陶瓷等具有更高的硬度、耐磨性和耐热 性，能够承受更高的切削速度和进给速度，提高加工效 率和质量。
涂层技术
涂层技术是提高刀具性能的重要手段。通过在刀具表面 涂覆硬质涂层、超硬涂层或纳米涂层，可以显著提高刀 具的耐磨性、耐热性和抗粘结性，延长刀具使用寿命， 减少换刀次数和停机时间。
轴类零件的加工流程
粗加工
去除毛坯多余部分，初步形成 轴类零件的形状。
精加工
对轴类零件进行精细加工，确 保达到设计要求的精度和表面 质量。
毛坯准备
根据零件需求选择合适的材料 ，并进行粗加工，形成毛坯。
半精加工
进一步加工轴类零件，使其达 到初步精度要求。
质量检测
对加工完成的轴类零件进行质 量检测，确保符合设计要求。
对精磨后的主轴进行超精磨加工，进一步提高其表面质 量和耐磨性。
注意事项
在磨削过程中，要特别注意控制主轴的几何精度和表面 粗糙度，同时要选择合适的砂轮和磨削参数，以保证加 工质量和效率。
CHAPTER 05
轴类零件加工中的常见问题与解决 方案
典型零件加工工艺过程PPT课件
.
22
CA6140. 车床主轴图
23
主轴的机械加工工艺过程
➢主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构；技术要求；生产批量；
设备条件 ➢主轴加工工艺过程 批量：大批；材料：45钢；毛坯：模
锻件
.
24
➢工艺过程： 分为三个阶段（参见表5-5）：
粗加工：工序 1~6 半精加工：工序 7~13（7为预备） 精加工：工序 14~26（14为预备）
.
63
箱孔与孔的位置精度 引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动 和轴向窜动，加剧轴承磨损 同一轴线上各孔的同轴度误差 孔端面对轴线垂直度误差
.
64
孔和平面的位置精度
主要是规定主要孔和主轴箱安装基 面的平行度
主要平面的精度
影响主轴箱与床身的连接刚度
规定底面和导向面必须平直和相互 垂直
平面度、垂直度公差等级为5级
第二节
典型零件加工 工艺过程
机械制造工程——第五章
.
1
一、轴（杆）类零件的加工
1．轴类零件的分类、技术要求
➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
.
2
➢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、花键、沟轴 阶梯轴 空心轴 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、
.
38
➢加工顺序的安排和工序的确定
三种方案
粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→ 粗加工锥孔→精加工锥孔
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工锥孔→精加工外圆
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工外圆→精加工锥孔
.
39
工序确定的两个原则
➢工序中所用的基准应在该工序前加工
轴类零件加工实例20页PPT
z-60.0； 车螺纹大径
X50．0； 退刀，车端面
X62．0 W 60．0； 车锥面 z-135．0； 车φ62外圆 X78．0； 退刀，车端面 X80．0 W -1．0； 倒角 Z-155．0； 车φ80外圆 G02 W—60．0 R70．0； 车圆弧面 G01 Z-225．0； 车φ80外圆 X90．0； 退刀，车端面 G28； G29；
轴类零件的加工实例
4.3.1 工艺分析及处理
4.3.1 工艺分析及处理
编制如图4—6所示零件的精加工程序。 φ85的外圆不切削，工件不切断。
(1)根据图纸要求和毛坯情况，按先主后 次的加工原则，确定工艺方案和加工路线
①对于细长轴类零件，轴心线为工艺基准， 用三爪自定心卡盘夹持φ85mm外圆一端，使 工件伸出卡盘300mm，另一端用顶尖顶住。 一次装夹完成精加工和螺纹加工。
轴类零件加工实例
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
S315 F0.16 T2 D1 G0 Z-60.0 X52.0 G1 X45 G0 X200 G0 Z60 S200 T3 D1
G0 Z0
G1 X52 CYCLE97（1.500，3，0.000，-57.000， 48.000，48.000，1.500，1.500，0.975， 0.100，0.000，0.000，3.000，2.000，3， 1.000）
M05； 主轴停 M30； 程序结束
机械轴类零件的加工工艺PPT课件
§13－1 轴类零件的加工
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
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
《数控车削加工阶梯轴类零件》PPT课件
Special lecture notes
1）工艺结构及精度分析。
本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、
倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。
2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93 外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把；
Special lecture notes
1．标准公差数值大批量生产时锥度的 检测
2 ．刀尖圆弧半径的选择原则 3．多用车刀结构 4．车圆锥时产生废品的原因及预防措 施 5．标准公差数值
Special lecture notes
按如图所示的工件图样完成加工操作。
锥轴零件图
锥轴零件图
Special lecture notes
Special lecture notes
8. 能运掌握机床回零的方法 9. 能正确使用三爪卡盘装夹棒料， 10. 能正确安装1把刀具。 11. 掌握输入程序与编辑程序的方法 12. 用单节方式下，机床锁定检验程序 13. 掌握数控加工的操作步骤 14. 能合理选择刀具并确定切削参数 15. 能运用试运行检验程序
1）建立工件坐标系。把工件右端面 的轴心处作为工件原点，并以此为工件 坐标系编程。
2）基点与节点计算。对标注有公差 的尺寸，应采用平均尺寸编程。
3）程序编制。加工程序单如表2-8所 示。
Special lecture notes
模拟加工的结果如图所示。
Special lecture notes
Special lecture notes
7. 掌握刀尖半径和方位号的手工输入及刀偏 量和刀尖圆弧半径等参数的修改。
轴类零件加工课件-PPT课件
2024/8/8
5
4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
2024/8/8
6
CA6140型车床主轴简图
2024/8/8
7 2024/8/8
8
3.轴类零件的材料与毛坯
2024/8/8
2
轴的种类
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3
2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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32
(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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16
2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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5
4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
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CA6140型车床主轴简图
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3.轴类零件的材料与毛坯
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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2019/2/23
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.工序顺序的安排
原则：先粗后精、粗精分开；基准先行、 (1)基准先行。在安排机械加工工艺时,总是先加工好定位 基准面 ,即基准先行。轴件加工也总是首先安排铣端面钻中心 孔,以便为后续工序准备好定位基准。 (2) 轴中心深孔加工的安排。为了使中心孔能够在多道工
序中使用,希望深孔加工安排在最后。但是,深孔加工属粗加工,
2019/2/23
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(2)半精加工阶段: 精车外圆
各次要表面的加工(铣键槽、铣花键、车螺纹等)
目的 : 主要表面的精度进一步提高，为精加工留有小而
均匀的余量；次要表面达到图纸要求。 (3)精加工阶段:主要表面(指支承面、装配定位面等) 的精加工。磨削、精密磨削或光整加工各主要表面。 目的:各表面都加工到图纸要求。
2019/2/23
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1.定位基准的选择
2.加工阶段的划分 3.工序顺序的安排 4.轴类零件的热处理及其安排 5.轴类零件的检验
2019/2/23
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1.
轴类零件的定位基准 , 最常用的是两中心孔。因为轴类 零件各外圆表面、锥孔、螺纹等表面的设计基准都是轴的中 心线,采用两中心孔定位,既符合基准重合原则又符合基准统 一原则。能保证工件在多次调头装夹中获得较高的位置精度。 粗加工时常采用轴的外圆表面或外圆表面与中心孔组合 作为定位基准。 （1）粗加工时，为了提高生产率，切除较多的加工余量， 常可采用“一夹一顶”方式装夹工件。此时以外圆和中心孔 共同作定位基准。防止过定位
1
轴类零件加工
一、概述 二、轴类零件加工的主要工艺问题 三、轴类零件的先进加工方法 四、轴类零件加工实例
2019/2/23
2
轴类零件加工
一、概述
1.轴类零件的功用与结构特点
功用：轴类零件是机械加工中最常见的典型零件之一。 它主要起支承传动件和传递转矩的作用。 结构特点：轴类零件是旋转体零件,长度大于直径 ,主 要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、键槽、沟槽 及横向孔等组成。根据结构形状的不同可分为光轴、空心 轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴及凸 轮轴等,如下图所示。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大
量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时,
一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段:
目的:切除大部分余量,提高生产率,留足够余量,及时发 现缺陷。 粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度
轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根
据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度 ( 圆度、圆柱度 ) 应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来 , 支承轴颈的表面粗糙度要求
为 Ra0.63 ～ 0.16μ m 。配合轴颈的表面粗糙度
Ra2.5～0.63μ m。
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CA6140型车床主轴简图
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余量大,发热多,变形也大,会使得加工精度难以保持,故不能放 到最后（轴端小孔可放在最后加工）。一般深孔加工安排在外 圆粗车之后 ,以便有一个较为精确的轴径作定位基准用来搭中 心架,这样加工出的孔容易保证壁厚均匀。
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二、轴类零件机械加工的主要工艺问题
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。
工艺的关键问题在于防止弯曲变形、残余内应力和微 观裂纹的产生。为了保证轴件的质量，机械加工中必须解 决好以下主要工艺问题：
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锥堵与锥套心轴
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采用锥堵应注意以下几点 : 锥堵应具有较高的精 度,其中心孔既是锥堵本身制造的定位基准 ,又是磨削
空心轴的精基准 , 因而必须保证锥堵的锥面与中心孔
有较高的同轴度。 另外,在使用锥堵时,应尽量减少锥堵装夹次数。 这是因为工件锥孔与锥堵的锥角不可能完全一样 , 重 新装夹势必引起装夹误差,故中、小批生产时,锥堵安 装后一般不中途更换。
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（2）两顶尖支承定位时，不宜用大的切削量加工。 （3）当轴的长径比较小，轴上各圆柱面的位置精度要求不 高，批量小时，精加工亦可采用“一夹一顶”的定位方式。 （4）若轴为空心轴时，在轴两端无法加工出中心孔。此时 必须在内圆柱面上倒出锥面 ( 如有锥孔可直接使用 ) ，用带 有中心孔的锥堵或锥套心轴做定位基准。 孔径较小时，直接加工出长2mm，角度为60o的内锥面代 替中心孔。
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3)位置精度
配合轴颈(装配传动件的轴颈)相对支承轴颈(装
配轴承的轴颈)的同轴度以及支承端面对支承轴颈的
垂直度通常要求较高。普通精度的轴,配合轴颈相对 支承轴颈的径向圆跳动一般为 0.01～0.03mm,高精度 的 轴 为 0.001 ～ 0.005mm 。 端 面 圆 跳 动 为 0.005 ～ 0.01mm。
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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 ; 只有某些 大型、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,从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度,故
一般比较重要的轴,多采用锻件。
依据生产批量的大小 , 毛坯的锻造方式分为自由锻 造和模锻两种。自由锻造多用于中小批生产,模锻适用于 大批大量生产。
3.轴类零件的材料与毛坯
1)轴类零件的材料
一般轴类零件材料常用45钢;中等精度而转速较高的轴, 可选用 40Cr 、 40MnB 、 35SiMn 等合金结构钢 ; 精度较高的轴 , 可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等,也可选用球墨铸铁;对 于 高 转 速 、 重 载 荷 条 件 下 工 作 的 轴 , 选 用 20CrMnTi 、 20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAlA氮化钢。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.工序顺序的安排
原则：先粗后精、粗精分开；基准先行、 (1)基准先行。在安排机械加工工艺时,总是先加工好定位 基准面 ,即基准先行。轴件加工也总是首先安排铣端面钻中心 孔,以便为后续工序准备好定位基准。 (2) 轴中心深孔加工的安排。为了使中心孔能够在多道工
序中使用,希望深孔加工安排在最后。但是,深孔加工属粗加工,
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(2)半精加工阶段: 精车外圆
各次要表面的加工(铣键槽、铣花键、车螺纹等)
目的 : 主要表面的精度进一步提高，为精加工留有小而
均匀的余量；次要表面达到图纸要求。 (3)精加工阶段:主要表面(指支承面、装配定位面等) 的精加工。磨削、精密磨削或光整加工各主要表面。 目的:各表面都加工到图纸要求。
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1.定位基准的选择
2.加工阶段的划分 3.工序顺序的安排 4.轴类零件的热处理及其安排 5.轴类零件的检验
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轴类零件的定位基准 , 最常用的是两中心孔。因为轴类 零件各外圆表面、锥孔、螺纹等表面的设计基准都是轴的中 心线,采用两中心孔定位,既符合基准重合原则又符合基准统 一原则。能保证工件在多次调头装夹中获得较高的位置精度。 粗加工时常采用轴的外圆表面或外圆表面与中心孔组合 作为定位基准。 （1）粗加工时，为了提高生产率，切除较多的加工余量， 常可采用“一夹一顶”方式装夹工件。此时以外圆和中心孔 共同作定位基准。防止过定位
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轴类零件加工
一、概述 二、轴类零件加工的主要工艺问题 三、轴类零件的先进加工方法 四、轴类零件加工实例
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轴类零件加工
一、概述
1.轴类零件的功用与结构特点
功用：轴类零件是机械加工中最常见的典型零件之一。 它主要起支承传动件和传递转矩的作用。 结构特点：轴类零件是旋转体零件,长度大于直径 ,主 要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、键槽、沟槽 及横向孔等组成。根据结构形状的不同可分为光轴、空心 轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴及凸 轮轴等,如下图所示。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大
量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时,
一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段:
目的:切除大部分余量,提高生产率,留足够余量,及时发 现缺陷。 粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度
轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根
据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度 ( 圆度、圆柱度 ) 应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来 , 支承轴颈的表面粗糙度要求
为 Ra0.63 ～ 0.16μ m 。配合轴颈的表面粗糙度
Ra2.5～0.63μ m。
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CA6140型车床主轴简图
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余量大,发热多,变形也大,会使得加工精度难以保持,故不能放 到最后（轴端小孔可放在最后加工）。一般深孔加工安排在外 圆粗车之后 ,以便有一个较为精确的轴径作定位基准用来搭中 心架,这样加工出的孔容易保证壁厚均匀。
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二、轴类零件机械加工的主要工艺问题
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。
工艺的关键问题在于防止弯曲变形、残余内应力和微 观裂纹的产生。为了保证轴件的质量，机械加工中必须解 决好以下主要工艺问题：
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锥堵与锥套心轴
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采用锥堵应注意以下几点 : 锥堵应具有较高的精 度,其中心孔既是锥堵本身制造的定位基准 ,又是磨削
空心轴的精基准 , 因而必须保证锥堵的锥面与中心孔
有较高的同轴度。 另外,在使用锥堵时,应尽量减少锥堵装夹次数。 这是因为工件锥孔与锥堵的锥角不可能完全一样 , 重 新装夹势必引起装夹误差,故中、小批生产时,锥堵安 装后一般不中途更换。
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（2）两顶尖支承定位时，不宜用大的切削量加工。 （3）当轴的长径比较小，轴上各圆柱面的位置精度要求不 高，批量小时，精加工亦可采用“一夹一顶”的定位方式。 （4）若轴为空心轴时，在轴两端无法加工出中心孔。此时 必须在内圆柱面上倒出锥面 ( 如有锥孔可直接使用 ) ，用带 有中心孔的锥堵或锥套心轴做定位基准。 孔径较小时，直接加工出长2mm，角度为60o的内锥面代 替中心孔。
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3)位置精度
配合轴颈(装配传动件的轴颈)相对支承轴颈(装
配轴承的轴颈)的同轴度以及支承端面对支承轴颈的
垂直度通常要求较高。普通精度的轴,配合轴颈相对 支承轴颈的径向圆跳动一般为 0.01～0.03mm,高精度 的 轴 为 0.001 ～ 0.005mm 。 端 面 圆 跳 动 为 0.005 ～ 0.01mm。
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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 ; 只有某些 大型、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,从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度,故
一般比较重要的轴,多采用锻件。
依据生产批量的大小 , 毛坯的锻造方式分为自由锻 造和模锻两种。自由锻造多用于中小批生产,模锻适用于 大批大量生产。
3.轴类零件的材料与毛坯
1)轴类零件的材料
一般轴类零件材料常用45钢;中等精度而转速较高的轴, 可选用 40Cr 、 40MnB 、 35SiMn 等合金结构钢 ; 精度较高的轴 , 可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等,也可选用球墨铸铁;对 于 高 转 速 、 重 载 荷 条 件 下 工 作 的 轴 , 选 用 20CrMnTi 、 20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAlA氮化钢。