典型机械零件——“传动轴”加工工艺流程
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典型机械零部件—“轴”的加工 工业流程分析
201000163280
10过控—张永成
2013\5\25
目录
1 轴类零件的基本分析
2 工艺过程分析
一、加工阶段的划分 二、定位基准的选择 三、工序的顺序安排 四、轴的检验
3 4 实例分析 成品展示
轴类零件的基本分析
轴类零件的功用
主要起支承传动件和传递转矩的作用。
2
工艺过程分析
主轴检验
加工后检验
单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检验； 大批大量生产时，常采用光滑极限量规检验，长度大而精度
高的工件可用比较仪检验。 表面粗糙度可用粗糙度样板进行检验；要求较高时则用光学 显微镜或轮廓仪检验。 圆度误差可用千分尺测出的工件同一截面内直径的最大差值 之半来确定，也可用千分表借助V形铁来测量，若条件许可， 可用圆度仪检验。圆柱度误差通常用千分尺测出同一轴向剖面 内最大与最小值之差的方法来确定。 主轴相互位置精度检验一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的 顶尖孔为定位基准，在两支承轴颈上方分别用千分表测量。
2
工艺过程分析
定位基准的选择
基准统一
源自文库采用两中心孔为定位基准；
互为基准
以支承轴颈定位，车锥孔； 以锥堵中心孔定位，精车外圆；以
外圆定位，粗磨锥孔； 以锥堵中心孔定位，粗精磨外圆； 最后以支承轴颈定位，精磨锥孔。 使锥孔的各项精度达到要求。
2
工艺过程分析
工序顺序的安排
基准先行
深孔加工工序 的安排
先铣端面钻中心孔
深孔加工安排在外圆半精车之后，以
便有一个较为精确的轴颈作为定位基准， 这样加工出的孔容易保证主轴壁厚均匀。
次要表面加工 工序安排
主轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加
工，通常安排在外圆精车或粗磨之后、精磨 外圆之前进行。如果精车前已铣出键槽，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。
4
成品展示
3 实例分析
传动轴机械加工工艺要求
传动轴的材质为40Cr，生产数量500件 传动轴技术要求为：调质处理HB220—— 240，如图所示。
3 实例分析
3 实例分析 具体工艺流程统计表
工 序 1 工 种 下 料
工 序 内 容
加 工 简
图
设 备 锯 床
圆钢ø60×265
2
车
车一端面见平；调 头，车另一端面保 证总长259。
2
工艺过程分析
主轴检验
加工中检验
自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。 这种检验方式能在不影响加工的情况下，根据测量
结果，主动地控制机床的工作过程，如改变进给量， 自动补偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加 工条件的变化，防止产生废品，故又称为主动检验。 主动检验属在线检测，即在设备运行，生产不停顿 的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行 状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检 测在机械制造中的应用越来越广。
车 床
9 钳
划键槽及一个止动垫 圈槽加工线。
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
10
铣两个键槽及一个 止动垫圈槽。键槽 深度比图样规定尺 铣 寸多铣0. 25mm,作 为磨削的余量。
铣 床
11
钳 修研两端中心孔
车 床
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
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。
轴类零件的基本分析
主轴零件的材料、毛坯及热处理
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。
6 钳 修研两端中心孔
车 床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容 加 工 简 图 设备
双顶尖装夹，半精 车三个台阶。切槽 三个，倒角三个。 调头，双顶尖装夹， 7 车 半精车余下的五个 台阶。切槽三个， 倒角四个。
车床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容 加 工 简 图
设 备
双顶尖装夹，车一端 螺纹M24 X 1．5一 6g。调头，双顶尖装 8 车 夹，车另一端螺纹 M24 X 1．5一6g。
轴类零件结构特点
有光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、 十字轴、偏心轴、曲轴及凸轮轴等。
轴类零件的基本分析
车床主轴零件的主要技术要求
轴类零件的基本分析
主轴零件的材料、毛坯及热处理
材料
常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢 GCr15、弹簧钢65Mn，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。
车 床
3
车
钻一端中心孔；钻 另一端中心孔。
车 床
3 实例分析
工 序 工 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
4
车
用尾架顶尖顶住，粗 车三个台阶。 调头，用尾架顶尖顶 住。粗车另外四个台 阶。
车 床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容
加 工 简 图
设 备
调质处理 5 热 HB220~240
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。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起
的局部变形。
精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时
效处理。
2
工艺过程分析
加工阶段的划分
粗精分开，先粗后精。以重要表面（特别 是支承轴颈）的粗加工、半精加工和精加 工为主线，适当穿插其它表面的加工工序 而组成的工艺路线。
磨外圆Q,M,并用砂 轮端面靠磨台肩H,1, 12 磨 调头，磨外圆N， 尸，靠磨台肩G。
外 圆 磨 床
13 检
检验
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
磨外圆Q,M,并用砂 轮端面靠磨台肩H,1, 12 磨 调头，磨外圆N， 尸，靠磨台肩G。
外 圆 磨 床
13 检
检验
201000163280
10过控—张永成
2013\5\25
目录
1 轴类零件的基本分析
2 工艺过程分析
一、加工阶段的划分 二、定位基准的选择 三、工序的顺序安排 四、轴的检验
3 4 实例分析 成品展示
轴类零件的基本分析
轴类零件的功用
主要起支承传动件和传递转矩的作用。
2
工艺过程分析
主轴检验
加工后检验
单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检验； 大批大量生产时，常采用光滑极限量规检验，长度大而精度
高的工件可用比较仪检验。 表面粗糙度可用粗糙度样板进行检验；要求较高时则用光学 显微镜或轮廓仪检验。 圆度误差可用千分尺测出的工件同一截面内直径的最大差值 之半来确定，也可用千分表借助V形铁来测量，若条件许可， 可用圆度仪检验。圆柱度误差通常用千分尺测出同一轴向剖面 内最大与最小值之差的方法来确定。 主轴相互位置精度检验一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的 顶尖孔为定位基准，在两支承轴颈上方分别用千分表测量。
2
工艺过程分析
定位基准的选择
基准统一
源自文库采用两中心孔为定位基准；
互为基准
以支承轴颈定位，车锥孔； 以锥堵中心孔定位，精车外圆；以
外圆定位，粗磨锥孔； 以锥堵中心孔定位，粗精磨外圆； 最后以支承轴颈定位，精磨锥孔。 使锥孔的各项精度达到要求。
2
工艺过程分析
工序顺序的安排
基准先行
深孔加工工序 的安排
先铣端面钻中心孔
深孔加工安排在外圆半精车之后，以
便有一个较为精确的轴颈作为定位基准， 这样加工出的孔容易保证主轴壁厚均匀。
次要表面加工 工序安排
主轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加
工，通常安排在外圆精车或粗磨之后、精磨 外圆之前进行。如果精车前已铣出键槽，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。
4
成品展示
3 实例分析
传动轴机械加工工艺要求
传动轴的材质为40Cr，生产数量500件 传动轴技术要求为：调质处理HB220—— 240，如图所示。
3 实例分析
3 实例分析 具体工艺流程统计表
工 序 1 工 种 下 料
工 序 内 容
加 工 简
图
设 备 锯 床
圆钢ø60×265
2
车
车一端面见平；调 头，车另一端面保 证总长259。
2
工艺过程分析
主轴检验
加工中检验
自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。 这种检验方式能在不影响加工的情况下，根据测量
结果，主动地控制机床的工作过程，如改变进给量， 自动补偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加 工条件的变化，防止产生废品，故又称为主动检验。 主动检验属在线检测，即在设备运行，生产不停顿 的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行 状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检 测在机械制造中的应用越来越广。
车 床
9 钳
划键槽及一个止动垫 圈槽加工线。
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
10
铣两个键槽及一个 止动垫圈槽。键槽 深度比图样规定尺 铣 寸多铣0. 25mm,作 为磨削的余量。
铣 床
11
钳 修研两端中心孔
车 床
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
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。
轴类零件的基本分析
主轴零件的材料、毛坯及热处理
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。
6 钳 修研两端中心孔
车 床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容 加 工 简 图 设备
双顶尖装夹，半精 车三个台阶。切槽 三个，倒角三个。 调头，双顶尖装夹， 7 车 半精车余下的五个 台阶。切槽三个， 倒角四个。
车床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容 加 工 简 图
设 备
双顶尖装夹，车一端 螺纹M24 X 1．5一 6g。调头，双顶尖装 8 车 夹，车另一端螺纹 M24 X 1．5一6g。
轴类零件结构特点
有光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、 十字轴、偏心轴、曲轴及凸轮轴等。
轴类零件的基本分析
车床主轴零件的主要技术要求
轴类零件的基本分析
主轴零件的材料、毛坯及热处理
材料
常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢 GCr15、弹簧钢65Mn，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。
车 床
3
车
钻一端中心孔；钻 另一端中心孔。
车 床
3 实例分析
工 序 工 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
4
车
用尾架顶尖顶住，粗 车三个台阶。 调头，用尾架顶尖顶 住。粗车另外四个台 阶。
车 床
3 实例分析
工 工 序 种
工 序 内 容
加 工 简 图
设 备
调质处理 5 热 HB220~240
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。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起
的局部变形。
精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时
效处理。
2
工艺过程分析
加工阶段的划分
粗精分开，先粗后精。以重要表面（特别 是支承轴颈）的粗加工、半精加工和精加 工为主线，适当穿插其它表面的加工工序 而组成的工艺路线。
磨外圆Q,M,并用砂 轮端面靠磨台肩H,1, 12 磨 调头，磨外圆N， 尸，靠磨台肩G。
外 圆 磨 床
13 检
检验
3 实例分析
工 工 序 种 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备
磨外圆Q,M,并用砂 轮端面靠磨台肩H,1, 12 磨 调头，磨外圆N， 尸，靠磨台肩G。
外 圆 磨 床
13 检
检验