典型零件加工工艺
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2.车床主轴的机械加工工艺过程
1. 工 序 名 称
16. 粗磨外圆
2. 备料
17. 粗磨莫氏6号内锥孔（重配
3. 模锻
莫氏6号锥堵）
4. 热处理
18. 粗铣和精铣花键
5. 铣端面钻中心孔
19.铣键槽
6. 粗车外圆 7. 热处理 8. 车大端各外圆 9. 仿形车小端各部 10.钻Ф48深孔 11.车小端内锥孔（配1：20锥堵） 12. 车大端锥孔、车外短锥及端面
粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，提高其综合力学性能 ③最终热处理
主轴的某些重要表面需经高频淬火。 最终热处理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火产 生的变形在最终精加工时得以纠正。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
⑶加工阶段的划分 ①粗加工阶段 用大的切削用量切除大部分余量，及时发现锻件 裂纹等缺陷。 ②半精加工阶段 为精加工作好准备 ③精加工阶段 把各表面都加工到图样规定的要求。
➢ 对中等精度而转速较高的轴类零件，一般选用合金钢（如 40Cr等），经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综 合力学性能。
➢ 对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件，可选用 20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢，经渗碳淬火 处理后，具有很高的表面硬度，心部则获得较高的强度和 韧性。
⑵顶尖孔的修磨 ➢用铸铁顶尖研磨。 ➢用油石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上，用
装在刀架上的金刚钻将它的前端修整成顶 尖形状 ➢用硬质合金顶尖刮研
3.1轴类零件的加工
3.车床主轴加工工艺过程分析
⑴ 主轴毛坯的制造方法 锻件，还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。
⑵ 主轴的材料和热处理 45钢，普通机床主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后变形
较大，加工后尺寸稳定性也较差，要求较高的主轴则采用合金钢材料 为宜。 ①毛坯热处理
采用正火，消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀。 ②预备热处理
– 轴类零件加工工艺过程设计。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.1.1概述 1.轴类零件的功能和结构特点 2.轴类零件的技术要求 （1）尺寸精度。 （2）相互位置精度。 （3）几何形状精度。 （4）表面粗糙度。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.轴类零件的材料与热处理
➢ 一般轴类零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分 表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。
铸件
典型零件加工工艺
图3－1 CA6140车床主轴典型简零图件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.1.2车床主轴加工工艺分析 1.车床主轴技术条件的分析 ①主轴支轴承颈的技术要求 ②主轴工作表面的技术要求 ③空套齿轮轴颈的技术要求 ④螺纹的技术要求 ⑤主轴各表面的表面质量要求
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
粗加工、半精加工、精加工阶段的划分大体以热处 理为界。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
⑷工序顺序的安排
毛坯制造——正火——车端面钻中心孔——粗车——调 质——半精车表面淬火——粗、精磨外圆——粗、精磨圆 锥面——磨锥孔。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
在安排工序顺序时，还应注意下面几点：
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
4.主轴加工中的几个工艺问题
⑴锥堵和锥堵心轴的使用 对于通孔直径较小的轴，可直接在孔口倒出宽度不大于 2mm的60度锥面，代替中心孔。
当主轴锥孔的锥度较小时，就常用锥堵 当锥度较大时，可用带锥堵的拉杆心轴
图3－4 锥堵
图3－典5型零带件加有工锥工堵艺的拉杆心轴
3.1轴类零件的加工
⑸定位基准的选择
➢ 以两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，既符合基准重合原 则，又能使基准统一。
➢ 为了保证支承轴颈与两端锥孔的同轴度要求，需要应用互 为基准原则。
➢ 在精磨莫氏6号内锥孔的定位方法中，采用了专用夹具， 机床主轴仅起转递扭矩的作用，排除了主轴组件本身的回 转误差，因此提高了加工精度。
➢ 精加工主轴外圆表面也可用外圆表面本身来定位，既在安 装工件时以支承轴颈表面本身找正。
典型零件加工工艺
要点:
• 轴类零件的加工工艺特点； • 箱体类零件加工工艺特点； • 套类零件的加工工艺特点； • 圆柱齿轮加工工艺特点。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
• 教学重点：
– 掌握轴类零件的结构特点； – 掌握车床主轴加工工艺过程； – 掌握轴类零件加工过程中常用夹具。
• 教学难点：
20. 车大端内侧面，车三处螺纹 （配螺母）
21. 精磨各外圆及E、F两端面 22. 粗磨两处1：12外锥面 23. 精磨两处1：12外锥面和D
端面及短锥面等 24. 精磨莫氏6号内锥孔（卸锥
堵）
13. 钻大端端面各孔
25. 钳工
14ห้องสมุดไป่ตู้ 热处理
26. 检验
15. 精车各外圆并切槽（两端锥堵
定心）
典型零件加工工艺
➢ 对高精度和高转速的轴，可选用38CrMoAl钢，其热处理 变形较小，经调质和表面渗氮处理，达到很高的心部强度 和表面硬度，从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
轴类零件的毛坯：
常采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。
➢ 一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料； ➢ 对外圆直径相差较大或较重要的轴常采用锻件； ➢ 对某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）可采用
①外圆加工顺序安排要照顾主轴本身的刚度，应先加工大直径后加工小 直径，以免一开始就降低主轴钢度。
②就基准统一而言，希望始终以顶尖孔定位，避免使用锥堵，则深孔加 工应安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金属，加工 过程中会引起主轴变形，所以最好在粗车外圆之后就把深孔加工出来。
③花键和键槽加工应安排在精车之后，粗磨之前。如在精车之前就铣出 键槽，将会造成断续车削，既影响质量又易损坏刀具，而且也难以控 制键槽的尺寸精度。
④因主轴的螺纹对支承轴颈有一定的同轴度要求，故放在淬火之后的精 加工阶段进行，以免受半精加工所产生的应力以及热处理变形的影响。
⑤主轴系加工要求很高的零件，需安排多次检验工序。检验工序一般安 排在各加工阶段前后，以及重要工序前后和花费工时较多的工序前后， 总检验则放在最后。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
1. 工 序 名 称
16. 粗磨外圆
2. 备料
17. 粗磨莫氏6号内锥孔（重配
3. 模锻
莫氏6号锥堵）
4. 热处理
18. 粗铣和精铣花键
5. 铣端面钻中心孔
19.铣键槽
6. 粗车外圆 7. 热处理 8. 车大端各外圆 9. 仿形车小端各部 10.钻Ф48深孔 11.车小端内锥孔（配1：20锥堵） 12. 车大端锥孔、车外短锥及端面
粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，提高其综合力学性能 ③最终热处理
主轴的某些重要表面需经高频淬火。 最终热处理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火产 生的变形在最终精加工时得以纠正。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
⑶加工阶段的划分 ①粗加工阶段 用大的切削用量切除大部分余量，及时发现锻件 裂纹等缺陷。 ②半精加工阶段 为精加工作好准备 ③精加工阶段 把各表面都加工到图样规定的要求。
➢ 对中等精度而转速较高的轴类零件，一般选用合金钢（如 40Cr等），经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综 合力学性能。
➢ 对在高转速、重载荷等条件下工作的轴类零件，可选用 20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢，经渗碳淬火 处理后，具有很高的表面硬度，心部则获得较高的强度和 韧性。
⑵顶尖孔的修磨 ➢用铸铁顶尖研磨。 ➢用油石或橡胶砂轮夹在车床的卡盘上，用
装在刀架上的金刚钻将它的前端修整成顶 尖形状 ➢用硬质合金顶尖刮研
3.1轴类零件的加工
3.车床主轴加工工艺过程分析
⑴ 主轴毛坯的制造方法 锻件，还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。
⑵ 主轴的材料和热处理 45钢，普通机床主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后变形
较大，加工后尺寸稳定性也较差，要求较高的主轴则采用合金钢材料 为宜。 ①毛坯热处理
采用正火，消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀。 ②预备热处理
– 轴类零件加工工艺过程设计。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.1.1概述 1.轴类零件的功能和结构特点 2.轴类零件的技术要求 （1）尺寸精度。 （2）相互位置精度。 （3）几何形状精度。 （4）表面粗糙度。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.轴类零件的材料与热处理
➢ 一般轴类零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分 表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。
铸件
典型零件加工工艺
图3－1 CA6140车床主轴典型简零图件加工工艺
3.1轴类零件的加工
3.1.2车床主轴加工工艺分析 1.车床主轴技术条件的分析 ①主轴支轴承颈的技术要求 ②主轴工作表面的技术要求 ③空套齿轮轴颈的技术要求 ④螺纹的技术要求 ⑤主轴各表面的表面质量要求
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
粗加工、半精加工、精加工阶段的划分大体以热处 理为界。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
⑷工序顺序的安排
毛坯制造——正火——车端面钻中心孔——粗车——调 质——半精车表面淬火——粗、精磨外圆——粗、精磨圆 锥面——磨锥孔。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
在安排工序顺序时，还应注意下面几点：
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
4.主轴加工中的几个工艺问题
⑴锥堵和锥堵心轴的使用 对于通孔直径较小的轴，可直接在孔口倒出宽度不大于 2mm的60度锥面，代替中心孔。
当主轴锥孔的锥度较小时，就常用锥堵 当锥度较大时，可用带锥堵的拉杆心轴
图3－4 锥堵
图3－典5型零带件加有工锥工堵艺的拉杆心轴
3.1轴类零件的加工
⑸定位基准的选择
➢ 以两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，既符合基准重合原 则，又能使基准统一。
➢ 为了保证支承轴颈与两端锥孔的同轴度要求，需要应用互 为基准原则。
➢ 在精磨莫氏6号内锥孔的定位方法中，采用了专用夹具， 机床主轴仅起转递扭矩的作用，排除了主轴组件本身的回 转误差，因此提高了加工精度。
➢ 精加工主轴外圆表面也可用外圆表面本身来定位，既在安 装工件时以支承轴颈表面本身找正。
典型零件加工工艺
要点:
• 轴类零件的加工工艺特点； • 箱体类零件加工工艺特点； • 套类零件的加工工艺特点； • 圆柱齿轮加工工艺特点。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
• 教学重点：
– 掌握轴类零件的结构特点； – 掌握车床主轴加工工艺过程； – 掌握轴类零件加工过程中常用夹具。
• 教学难点：
20. 车大端内侧面，车三处螺纹 （配螺母）
21. 精磨各外圆及E、F两端面 22. 粗磨两处1：12外锥面 23. 精磨两处1：12外锥面和D
端面及短锥面等 24. 精磨莫氏6号内锥孔（卸锥
堵）
13. 钻大端端面各孔
25. 钳工
14ห้องสมุดไป่ตู้ 热处理
26. 检验
15. 精车各外圆并切槽（两端锥堵
定心）
典型零件加工工艺
➢ 对高精度和高转速的轴，可选用38CrMoAl钢，其热处理 变形较小，经调质和表面渗氮处理，达到很高的心部强度 和表面硬度，从而获得优良的耐磨性和耐疲劳性。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工
轴类零件的毛坯：
常采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。
➢ 一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料； ➢ 对外圆直径相差较大或较重要的轴常采用锻件； ➢ 对某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）可采用
①外圆加工顺序安排要照顾主轴本身的刚度，应先加工大直径后加工小 直径，以免一开始就降低主轴钢度。
②就基准统一而言，希望始终以顶尖孔定位，避免使用锥堵，则深孔加 工应安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金属，加工 过程中会引起主轴变形，所以最好在粗车外圆之后就把深孔加工出来。
③花键和键槽加工应安排在精车之后，粗磨之前。如在精车之前就铣出 键槽，将会造成断续车削，既影响质量又易损坏刀具，而且也难以控 制键槽的尺寸精度。
④因主轴的螺纹对支承轴颈有一定的同轴度要求，故放在淬火之后的精 加工阶段进行，以免受半精加工所产生的应力以及热处理变形的影响。
⑤主轴系加工要求很高的零件，需安排多次检验工序。检验工序一般安 排在各加工阶段前后，以及重要工序前后和花费工时较多的工序前后， 总检验则放在最后。
典型零件加工工艺
3.1轴类零件的加工