轴类零件和盘套类零件的车削工艺

轴类零件和盘套类零件的车削工艺

【摘要】一个零件能用不同的加工方法制造，而在一定条件下仅有某一种方法是合理的。本文主要阐述了轴类零件的技术要求、车削加工等车削工艺，盘套类零件的技术要求、内孔加工等车削工艺。

【关键词】轴类零件；盘套类零件；车削工艺

一个零件能用不同的加工方法制造，而在一定条件下仅有某一种方法是合理的。本文以轴类和盘类零件为例，阐述车削加工过程。

1、轴类零件的车削工艺

轴是机械制造业的一种普通的零件，在每台机器上均具有轴类零件各种名称不相同的零件，如拉杆、芯轴、销钉、双头螺栓、轧辊、电动机转子等均为轴类零件。

1.1 轴类零件的技术要求

（1）尺寸精度轴类零件的支承轴颈通常与轴承相配，它的尺寸精度要求较高，一般为IT5~IT7。装配传动件的轴颈尺寸精度要求较低，为IT7~IT8。轴向尺寸通常要求相对低一些，在阶梯轴的阶梯长度要求高时，其公差达0.005~0.001mm。

（2）形状精度。轴类零件的形状精度主要是支承轴颈和有特殊配合要求的轴颈及内外锥面的圆度、圆柱度等。通常要把其误差控制在尺寸公差范围内，形状精度要求高时，应在零件图上标注允许偏差。

（3）位置精度。轴类零件的位置精度主要是装配传动件的轴颈相对承轴颈的同轴度，一般用径向跳动来标注。普通精度轴的径向跳动为0.01-0.03mm，高精度轴为0.001-0.005mm。

（4）表面粗糙度。通常与传动件相配合的轴颈表面粗糙度为30-20μm与轴承相配合的轴颈表面粗糙度为0.8-0.1μm。

1.2 轴类零件的车削加工

轴类零件是回转体零件，一般均采用车削实施粗加工、半精加工。精度要求较低的表面通常用车削为最终加工。外圆车削通常划分为荒车、粗车、半精车、精车和超精车。

（1）荒车。轴的毛坯为自由锻件或大型铸件时，应进行荒车加工，以减小毛坯外圆表面的形状误差和位置偏差，使后续工序加工余量均匀。荒车后工件的尺寸精度为IT5~IT8。

（2）粗车。对棒料、中小型的锻件和铸件，直接进行粗车，粗车后的精度能达到IT10-IT13，表面粗糙度为30~20μm，能作为低精度表面的最终加工。

（3）半精车。它作为中等精度表面的最终加工，也能作磨削和其他精加工工序的预加工。半精车后，尺寸精度能达IT9-IT10，表面粗糙度为6.3-3.2μm。

（4）精车。作为最终加工工序或光整加工的预加工。精车后尺寸精度能达IT7~IT8，表面粗糙度为1.6-0.8μm。

（5）超精车。它是光整加工方法。采用较高的切削速度，并选用较高刚度和精度的车床及良好的耐磨性的刀具，超精车尺寸精度能达IT6-IT7，表面粗糙度为0.4-0.2μm，一般作为最终加工加工大型精密外圆表面，超精车用以代替磨削加工。安排车削工序，要全面考虑工件的技术要求、生产批量和设备条件等。在大批量生产时，为实现加工的经济性，要以粗车和半精车为主；若毛坯精度较高，要直接进行精车或半精车；在粗车时要选择刚性好、精度较低的车床，防止用精度高的车床进行荒车和粗车。

为增加刀具的耐用度，轴的加工主偏角要尽量选择小些，通常选取45°加工刚度较差的工件（L/d>15）时，要尽可能使径向切削分力小一些，刀具的主偏角要尽可能大一些，Kr可取60°、75°甚至90°来代替最常用的Kr=45°的车刀。

由于上偏角增大（大于45°），径向切削力减小，工件和刀具在半径方向的弹性变形减小，能提高加工精度，增加抗振能力。而主偏角增大后，切削厚度同时也增加，轴向切削力也相应增大，减少了刀具耐用度。在没有特殊情况时不可用主偏角较大的刀具。

精车要采用主偏角为30°或再小角度的刀具，副偏角也应小一些，加工的表面粗糙度值较低，也可提高刀具的耐用度。

2、盘套类零件的车削工艺

这类零件因用途不同，其结构和尺寸尽管差异较大，但也有其共同特点：零件结构简单，表面为同轴度要求较高的内外旋转表面；一般为薄壁件，加工时最大的问题是易于变形；长径比不小于5的深孔也很常见。盘类零件通常起连接和压紧作用，盘类零件的直径大，长度短。

2.1 盘套类零件的技术要求

（1）内孔技术要求。内孔是套类零件起支撑和导向作用的主要表面，一般与运动着的轴、刀具或活塞配合。其直径尺寸精度通常为IT6~IT7；形位公差要

控制在孔径公差以内；内孔的表面粗糙度为2.5-0.16μm。

（2）外圆技术要求。这类零件的外圆表面以过盈或过渡配合，它的直径尺寸精度通常为IT6~IT7；形位公差要控制在孔径公差以内；内孔的表面粗糙度为5-0.63μm。

（3）各表面间的位置精度。这类零件各主要表面间的位置精度是内外圆之间的同轴度和孔轴线与端面之间的垂直度。

2.2 盘套类零件内孔加工

盘套类零件加工的主要工序一般是内孔和外圆表面的粗精加工，孔的粗精加工最重要。常用加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、磨孔、拉孔及研磨等，其中钻孔、扩孔等通常作为孔粗加工和半精加工，铰孔、磨孔、拉孔及研磨作为孔的精细加工。在确定孔加工工艺时，通常根据以下要求进行：对孔径较小的孔，一般采用钻扩铰加工工艺；孔径较大的孔，通常采用钻孔铿孔，精细加工的工艺；对淬火钢或精度较高的套筒类零件，通常要以磨削为最终加工工序。