軸類零件的常用加工方法

『壹』 軸類鍛件加工工藝

軸類鍛件一般如果較大的軸的話採用自由鍛，自由鍛裡面就有一類是軸類鍛件，如果你有興趣過來看看，浙江一重特鋼有限公司我們主要生產自由鍛鍛件和鍛造圓鋼，其中有一類就是軸類鍛件。 第一節 軸類零件加工

一、 概述

(一)、軸類零件的功用與結構特點

1、功用：為支承傳動零件（齒輪、皮帶輪等）、傳動扭矩、承受載荷，以及保證裝在主軸上的工件或刀具具有一定的回轉精度。

2、 分類：軸類零件按其結構形狀的特點，可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等）四類。

圖 軸的種類

a)光軸 b)空心軸 c)半軸 d)階梯軸 e)花鍵軸 f)十字軸 g）偏心軸

h)曲軸 i) 凸 輪軸

若按軸的長度和直徑的比例來分，又可分為剛性軸（L/d＜12＝和撓性軸（L/d＞12）兩類。

3、表面特點：外圓、內孔、圓錐、螺紋、花鍵、橫向孔

（二）主要技術要求：

1、尺寸精度

軸頸是軸類零件的主要表面，它影響軸的回轉精度及工作狀態。軸頸的直徑精度根據其使用要求通常為IT6～9，精密軸頸可達IT5。

2、幾何形狀精度

軸頸的幾何形狀精度（圓度、圓柱度），一般應限制在直徑公差點范圍內。對幾何形狀精度要求較高時，可在零件圖上另行規定其允許的公差。

3、位置精度

主要是指裝配傳動件的配合軸頸相對於裝配軸承的支承軸頸的同軸度，通常是用配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動來表示的；根據使用要求，規定高精度軸為0.001～0.005mm，而一般精度軸為0.01～0.03mm。

此外還有內外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。

4．表面粗糙度

根據零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通機床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16～0.63um，配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63～2.5um，隨著機器運轉速度的增大和精密程度的提高，軸類零件表面粗糙度值要求也將越來越小。

(三)、軸類零件的材料和毛坯

合理選用材料和規定熱處理的技術要求，對提高軸類零件的強度和使用壽命有重要意義，同時，對軸的加工過程有極大的影響。

1、軸類零件的材料

一般軸類零件常用45鋼，根據不同的工作條件採用不同的熱處理規范（如正火、調質、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。

對中等精度而轉速較高的軸類零件，可選用40Cr等合金鋼。這類鋼經調質和表面淬火處理後，具有較高的綜合力學件能。精度較高的軸，有時還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料，它們通過調質和表面淬火處理後，具有更高耐磨性和耐疲勞性能。

對於高轉速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經滲碳淬火處理後，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強度，熱處理變形卻很小。

2、軸類零件的毛坯

軸類零件的毛坯最常用的是圓棒料和鍛件，只有某些大型的、結構復雜的軸才採用鑄件。

（四）、軸類零件的預加工

輪類零件在切削加工之前，應對其毛坯進行預加工。預加工包括校正、切斷和切端面和鑽中心孔。

1、校正：校正棒料毛坯在製造、運輸和保管過程中產生的彎曲變形，以保證加工餘量均勻及送料裝夾的可靠。校正可在各種壓力機上進行。

2、切斷：當採用棒料毛坯時，應在車削外圓前按所需長度切斷。切斷叮在弓鋸床上進行，高硬度棒料的切斷可在帶有薄片砂輪的切割機上進行。

3、切端面鑽中心孔：中心孔是軸類零件加工最常用的定位基準面，為保證鑽出的中心孔不偏斜，應先切端面後再鑽中心孔。

4、荒車：如果軸的毛坯是向由鍛件或大型鑄件，則需要進行荒車加工，以減少毛坯外國表面的形狀誤差，使後續工序的加工余景均勻。

二、 典型主軸類零件加工工藝分析

軸類零件的加工工藝因其用途、結構形狀、技術要求、產量大小的不同而有差異。而軸的工藝規程編制是生產中最常遇到的工藝工作。

（一）軸類零件加工的主要問題

軸類零件加工的主要問題是如何保證各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之間的相互位置精度。

軸類零件加工的典型工藝路線如下：

毛坯及其熱處理→預加工→車削外圓→銑鍵槽等→熱處理→磨削

（二）CA6140主軸加工工藝分析

1、CA6140主軸技術條件的分析

（1）、支承軸頸的技術要求

主軸兩支承軸頸A、B的圓度允差 0.005毫米，徑向跳動允差 0.005毫米，兩支承軸頸的1：12錐面接觸率＞70%，表面粗糙度Ra0.4um。支承軸頸直徑按IT5-7級精度製造。

主軸外圓的圓度要求，對於一般精度的機床，其允差通常不超過尺寸公差的50％，對於提高精度的機床，則不超過25%，對於高精度的機床，則應在 5～10％之間。

（2）、錐孔的技術要求

主軸錐孔（莫氏 6號）對支承軸頸 A、B的跳動，近軸端允差 0.005mm，離軸端300mm處允差 0.01毫米，錐面的接觸率 ＞70％，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 HRC48。

（3）、短錐的技術要求

短錐對主軸支承軸頸A、B的徑向跳動允差0.008mm，端面D對軸頸A、B的端面跳動允差0.008mm，錐面及端面的粗糙度均為Ra0.8um。

（4）、空套齒輪軸頸的技術要求

空套齒輪的軸頸對支承軸頸A、B的徑向跳動允差為 0.015毫米。

（5）、螺紋的技術要求

這是用於限制與之配合的壓緊螺母的端面跳動量所必須的要求。因此在加工主軸螺紋時，必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線的同軸度，一般規定不超過0.025mm。

從上述分析可以看出，主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸、錐孔、前端短錐面及其端面、以及裝齒輪的各個軸頸等。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支承軸頸之間的同軸度、支承軸頸與其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，則是主軸加工的關鍵。

（三）、CA6140主軸加工工藝過程四）、主軸加工工藝過程分析

1、 主軸毛坯的製造方法及熱處理

批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件

(1)材料

在單件小批生產中，軸類零件的毛坯往往使用熱軋棒料。

對於直徑差較大的階梯軸，為了節約材料和減少機械加工的勞動量，則往往採用鍛件。單件小批生產的階梯軸一般採用自由鍛，在大批大量生產時則採用模鍛。

（2）熱處理

45鋼，在調質處理（235HBS）之後，再經局部高頻淬火，可以使局部硬度達到HRC62～65，再經過適當的回火處理，可以降到需要的硬度（例如 CA6140主軸規定為 HRC52）。

9Mn2V，這是一種含碳0.9%左右的錳釩合金工具鋼，淬透性、機械強度和硬度均比45鋼為優。經過適當的熱處理之後，適用於高精度機床主軸的尺寸精度穩定性的要求。例如，萬能外圓磨床 M1432A頭架和砂輪主軸就採用這種材料。

38CrMoAl，這是一種中碳合金氮化鋼，由於氮化溫度比一般淬火溫度為低540—550℃，變形更小，硬度也很高（HRC＞65，中心硬度HRC＞28）並有優良的耐疲勞性能，故高精度半自動外圓磨床MBG1432的頭架軸和砂輪軸均採用這種鋼材。

此外，對於中等精度而轉速較高的軸類零件，多選用40Cr等合金結構鋼，這類鋼經調質和高頻淬火後，具有較高的綜合機械性能，能滿足使用要求。有的軸件也選用滾珠軸承鋼如 GCr15和彈簧鋼如 66Mn等材料．這些鋼材經調質和表面淬火後，具有極高的耐磨性和耐疲勞性能。當要求在高速和重載條件下工作的軸類零件，可選用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金鋼，這些鋼料經滲碳淬火後具有較高的表面硬度、沖擊韌性和心部強度，但熱處理所引起的變形比38CrMoAl為大。

凡要求局部高頻淬火的主軸，要在前道工序中安排調質處理（有的鋼材則用正火）, 當毛坯餘量較大時(如鍛件)，調質放在粗車之後、半精車之前，以便因粗車產生的內應力得以在調質時消除；當毛坯餘量較小時（如棒料），調質可放在粗車（相當於鍛件的半精車）之前進行。高頻淬火處理一般放在半精車之後，由於主軸只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工，如車螺紋、銑鍵槽等工序，均安排在局部淬火和粗磨之後。對於精度較高的主軸在局部淬火及粗磨之後還需低溫時效處理，從而使主軸的金相組織和應力狀態保持穩定。

2、定位基準的選擇

對實心的軸類零件，精基準面就是頂尖孔，滿足基準重合和基準統一，而對於象CA6140A的空心主軸，除頂尖孔外還有軸頸外圓表面並且兩者交替使用，互為基準。

3、加工階段的劃分

主軸加工過程中的各加工工序和熱處理工序均會不同程度地產生加工誤差和應力，因此要劃分加工階段。主軸加工基本上劃分為下列三個階段。

（1）、粗加工階段

1）毛坯處理 毛坯備料、鍛造和正火

2）粗加工 鋸去多餘部分，銑端面、鑽中心孔和荒車外圓等

（2）、半精加工階段

1）半精加工前熱處理 對於45鋼一般採用調質處理以達到220～240HBS。

2）半精加工 車工藝錐面（定位錐孔） 半精車外圓端面和鑽深孔等。

（3）、精加工階段

1）精加工前熱處理 局部高頻淬火

2）精加工前各種加工 粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽，以及車螺紋等。

3）精加工 精磨外圓和內外錐面以保證主軸最重要表面的精度。

4、加工順序的安排和工序的確定

具有空心和內錐特點的軸類零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內錐等主要表面的加工順序時，可有以下幾種方案。

①外表面粗加工→鑽深孔→外表面精加工→錐孔粗加工→錐孔精加工；

② 外表面粗加工→鑽深孔→錐孔粗加工→錐孔精加工→外表面精加工；

③ 外表面粗加工→鑽深孔→錐孔粗加工→外表面精加工→錐孔精加工。

針對CA6140車床主軸的加工順序來說，可作這樣的分析比較：

第一方案：在錐孔粗加工時，由於要用已精加工過的外圓表面作精基準面，會破壞外圓表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜採用。

第二方案：在精加工外圓表面時，還要再插上錐堵，這樣會破壞錐孔精度。另外，在加工錐孔時不可避免地會有加工誤差（錐孔的磨削條件比外圓磨削條件差人 加上錐堵本身的誤差等就會造成外圓表面和內錐面的不同軸，故此方案也不宜採用。

第三方案：在錐孔精加工時，雖然也要用已精加工過的外圓表面作為精基準面；但由於錐面精加工的加工餘量已很小，磨削力不大；同時錐孔的精加工已處於軸加工的最終階段，對外圓表面的精度影響不大；加上這一方案的加工順序，可以採用外圓表面和錐孔互為基準，交替使用，能逐步提高同軸度。

經過這一比較可知，象CA6140主軸這類的軸件加工順序，以第三方案為佳。

通過方案的分析比較也可看出，軸類零件各表面先後加工順序，在很大程度上與定位基準的轉換有關。當零件加工用的粗、精基準選定後，加工順序就大致可以確定了。因為各階段開始總是先加工定位基準面，即先行工序必須為後面的工序准備好所用的定位基準。例如CA6140主軸工藝過程，一開始就銑端面打中心孔。這是為粗車和半精車外圓准備定位基準；半精車外圓又為深孔加工准備了定位基準；半精車外圓也為前後的錐孔加工准備了定位基準。反過來，前後錐孔裝上錐堵後的頂尖孔，又為此後的半精加工和精加工外圓准備了定位基準；而最後磨錐孔的定位基準則又是上工序磨好的軸頸表面。

工序的確定要按加工順序進行，應當掌握兩個原則：

1） 工序中的定位基準面要安排在該工序之前加工。例如，深孔加工所以安排在外圓表面粗車之後，是為了要有較精確的軸頸作為定位基準面，以保證深孔加工時壁厚均勻。

2）對各表面的加工要粗、精分開，先粗後精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應安排在最後。

為了改善金屬組織和加工性能而安排的熱處理工序，如退火、正火等，一般應安排在機械加工之前。

為了提高零件的機械性能和消除內應力而安排的熱處理工序，如調質、時效處理等，一般應安排在粗加工之後，精加工之前。

5、大批生產和小批生產工藝過程的比較

『貳』 軸類零件加工廠家的加工工藝有哪些標准

軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分是方型的。軸是支承轉動零件並與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。
軸類零件的材料：
1、碳素鋼35、45、50等優質碳素結構鋼因具有較高的綜合力學性能，應用較多，其中以45鋼用得最為廣泛。為了改善其力學性能，應進行正火或調質處理。不重要或受力較小的軸，則可採用Q235、Q275等碳素結構鋼。
2、合金鋼合金鋼具有較高的力學性能，但價格較貴，多用於有特殊要求的軸。例如採用滑動軸承的高速軸，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結構鋼，經滲碳淬火後可提高軸頸耐磨性；機轉子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須具有良好的高溫力學性能，常採用40CrNi、38CrMoAlA等合金結構鋼。軸的毛坯以鍛件優先、其次是鋼；尺寸較大或結構復雜者可考慮鑄鋼或球墨鑄鐵。
例如，用球墨鑄鐵製造麯軸、凸輪軸，具有成本低廉、吸振性較好，對應力集中的敏感性較低、強度較好等優點。軸的力學模型是梁、多數要轉動，因此其應力通常是對稱循環。其可能的失效形式有：疲勞斷裂、過載斷裂、彈性變形過大等。軸上通常要安裝一些帶輪轂的零件，因此大多數軸應作成階梯軸，切削加工量大。
軸的結構設計：
軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、製造和裝配工藝、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關。設計者可根據軸的具體要求進行設計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出設計方案，以下是一般軸結構設計原則：1、節約材料，減輕重量，盡量採用等強度外形尺寸或大的截面系數的截面形狀；2、易於軸上零件精確定位、穩固、裝配、拆卸和調整；3、採用各種減少應力集中和提高強度的結構措施；4、便於加工製造和保證精度。
軸的分類：
常見的軸根據軸的結構形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實心軸、空心軸、剛性軸、撓性軸（軟軸）。直軸又可分為：①轉軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。②心軸，用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉動，如支承滑輪的軸等。③傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要採用碳素鋼或合金鋼，也可採用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決於強度和剛度，轉速高時還取決於振動穩定性。
軸的技術要求：
1、加工精度
1)尺寸精度。軸類零件的尺寸精度主要指軸的直徑尺寸精度和軸長尺寸精度。按使用要求，主要軸頸直徑尺寸精度通常為IT6-IT9級，精密的軸頸也可達IT5級。軸長尺寸通常規定為公稱尺寸，對於階梯軸的各台階長度按使用要求可相應給定公差。
2)幾何精度。軸類零件一般是用兩個軸頸支撐在軸承上，這兩個軸頸稱為支撐軸頸，也是軸的裝配基準。除了尺寸精度外，一般還對支撐軸頸的幾何精度（圓度、圓柱度）提出要求。對於一般精度的軸頸，幾何形狀誤差應限制在直徑公差范圍內，要求高時，應在零件圖樣上另行規定其允許的公差值。
3)相互位置精度。軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動件的軸頸）相對於支撐軸頸間的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的軸，配合精度對支撐軸頸的徑向圓跳動一般為0.01-0.03mm，高精度軸為0.001-0.005mm。此外，相互位置精度還有內外圓柱面的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。
2、表面粗糙度根據機械的精密程度，運轉速度的高低，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。一般情況下，支撐軸頸的表面粗糙度Ra值為0.63-0.16μm；配合軸頸的表面粗糙度Ra值為2.5-0.63μ。
軸類零件的加工工藝：
1、軸類零件的材料
軸類零件材料的選取，主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及製造工藝性而決定，力求經濟合理。常用的軸類零件材料有35、45、50優質碳素鋼，以45鋼應用最為廣泛。對於受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對於受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可採用合金鋼。如40Cr合金鋼可用於中等精度，轉速較高的工作場合，該材料經調質處理後具有較好的綜合力學性能；選用Cr15、65Mn等合金鋼可用於精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經調質和表面淬火後其耐磨性、耐疲勞強度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些鋼經滲碳淬火或滲氮處理後，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由於鑄造性能好，且具有減振性能，常在製造外形結構復雜的軸中採用。特別是我國研製的稀土——鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時還具有減摩、吸振，對應力集中敏感性小等優點，已被應用於製造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。
2、軸類零件的毛坯
軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結構復雜的軸也可採用鑄件。內燃機中的曲軸一般均採用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合於光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛坯經加熱鍛打後，金屬內部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉強度，一般用於重要的軸。
軸類零件的加工方法：
1、外圓表面的加工方法及加工精度
軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經濟有效的加工方法，但就其經濟精度來說，一般適於作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用於各種高硬度和淬火後的零件精加工；光整加工是精加工後進行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用於某些精度和表面質量要求很高的零件。由於各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同，因此必須根據具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。
2、外圓表面的車削加工
(1)外圓車削的形式軸類零件外圓表面的主要加工方法是車削加工。主要的加工形式有：荒車自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工餘量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使後續工序加工餘量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，一般切除餘量為單面1-3mm。粗車中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分餘量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產效率。半精車一般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對於精度較高的毛坯，可不經粗車，直接半精車。精車外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。精細車高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用於有色金屬零件的外圓表面加工，但由於有色金屬不宜磨削，所以可採用精細車代替磨削加工。但是，精細車要求機床精度高，剛性好，傳動平穩，能微量進給，無爬行現象。車削中採用金剛石或硬質合金刀具，刀具主偏角選大些（45o-90o），刀具的刀尖圓弧半徑小於0.1-1.0mm。
(2)車削方法的應用
1）普通車削適用於各種批量的軸類零件外圓加工，應用十分廣泛。單件小批量常採用卧室車床完成車削加工；中批、大批生產則採用自動、半自動車床和專用車床完成車削加工。
2)數控車削適用於單件小批和中批生產。應用愈來愈普遍，其主要優點為柔性好，更換加工零件時設備調整和准備時間短；加工時輔助時間少，可通過優化切削參數和適應控制等提高效率；加工質量好，專用工夾具少，相應生產准備成本低；機床操作技術要求低，不受操作工人的技能、視覺、精神、體力等因素的影響。對於軸類零件，具有以下特徵適宜選用數控車削。結構或形狀復雜，普通加工操作難度大，工時長，加工效率低的零件。加工精度一致性要求較高的零件。切削條件多變的零件，如零件由於形狀特點需要切槽，車孔，車螺紋等，加工中要多次改變切削用量。批量不大，但每批品種多變並有一定復雜程度的零件對帶有鍵槽，徑向孔（含螺釘孔）、端面有分布的孔（含螺釘孔）系的軸類零件，如帶法蘭的軸，帶鍵槽或方頭的軸，還可以在車削加工中心上加工，除了能進行普通數控車削外，零件上的各種槽、孔（含螺釘孔）、面等加工表面也可一並能加工完畢。工序高度集中，其加工效率較普通數控車削更高，加工精度也更為穩定可靠。
3）外圓表面的磨削加工用磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法稱為磨削。磨削加工是一種多刀多刃的高速切削方法，它使用於零件精加工和硬表面的加工。磨削的工藝范圍很廣，可以劃分為粗磨、精磨、細磨及鏡面磨。磨削加工採用的磨具（或磨料）具有顆粒小，硬度高，耐熱性好等特點，因此可以加工較硬的金屬材料和非金屬材料，如淬硬鋼、硬質合金刀具、陶瓷等；加工過程中同時參與切削運動的顆粒多，能切除極薄極細的切屑，因而加工精度高，表面粗糙度值小。磨削加工作為一種精加工方法，在生產中得到廣泛的應用。由於強力磨削的發展，也可直接將毛坯磨削到所需要的尺寸和精度，從而獲得了較高的生產率。

『叄』 細長軸加工工藝都有哪些方法

工件的長度L與直徑d之比大於25（即長頸比L/d>25）的軸類工件稱為細長軸。細長軸剛性差，使用機床、刀具、夾具、工件的工藝系統剛性不足，切削中易產生振動變形，造成加工困難。在加工過程中，所遇到的主要問題是：
1、工件受切削抗力而產生振動和出現彎曲變形，使幾何精度和表光潔度降低。
2、在切削過程中工件吸收的切削熱，會導致工件產生較大的軸向線膨脹，加劇彎曲變形，增加振動，甚至使工件擠死在兩頂尖之間，造成無法加工。
3、長頸比愈大，自重力愈大，工件在高轉速下，產生的離心力也愈大，上下跳動也就嚴重影響加工質量。
4、刀具的幾何角度、切削用量和加工工藝方法等選擇不當，會使切削力加大，變形和振動加劇。
5、工件彎曲和振動，使車削加工必須採用較低的轉速和切削深度，限制了生產效率的提高。
6、工件在徑向切削力作用下，車削已加工的工件外形容易形成兩端小、中間大，還易出「扎刀」現象。
7、機床調整不當，易產生錐形誤差；夾具調整不當，易造成彎曲和產生「竹節形」、「菱形」等。
在生產實際中，為了確保細長軸的加工精度和表面質量，提高生產效率，採取了以下措施：
1、為了彌補細長軸的剛性不足，在車削中，應採用跟刀架，以提高工件的剛性，減少變形。
2、注意具體操作方法，有較嚴格的工藝要求和措施，以保證整個工藝系統的剛性，讓工件獲得必要的幾何精度和表面光潔度。
3、採用由左至右反方向車削；減小內應力和彎曲變形，保證直線度及尺寸精度，加工效率高，適應性強。
4、合理選用切削用量，以及刀具幾何角度及參數。
1、加工幾何精度及表面質量要求高。採用常規加工方法都是主軸和尾座間裝夾工件，兩端無伸縮性，工件在切削力和熱膨脹的影響下，產生內應力和彎曲變形，不易保證直線度及尺寸精度。而反方向走刀法是克服上述現象的一種方法，適於中速粗車和大走刀低速精車，並具有適應性強，對機床精度要求不高，加工效率較高等特點。
2、加工原理：反方向車削，就是從車床主軸朝尾座方向進給，車削中將工件夾緊在三爪自定心卡盤上，使被夾緊一端成為不可縱向竄動的固定點。這時，切削中產生的縱向切削沿工件軸線趨向尾座方向，由於軸向力的作用拉緊了工件，增加了工件的實際剛度，不致於出現彎曲（弓形）變形。同時，反方向車削走刀時，採用較大的進給量，這樣就增大了縱向切削力，減輕徑向圓跳動及減少和消除大幅度振動，保證了被加工表面質量。
（1）改變常規加工方法裝夾工件的方式，將面接觸改為線接觸，減少了應力變形。
（2）尾頂尖改用有伸縮性的彈簧頂尖，消除了工件由於熱伸長所造成的強迫彎曲。
（3）使用三爪跟刀架，能更好地保證向心平行運動，防止細長軸車削中發顫。（注意：加工前先將跟刀架松開，然後開車吃刀。迅速將跟刀架跟上，接觸跟刀架時不退刀不停車，並且跟刀架支柱爪與軸表面的調整力度要適當，以不將軸件頂變形為適合，防止過松或過緊，跟刀架支柱爪與軸表面的接觸要嚴密，軸、爪時潤滑配合，這樣切削下去，可避免細長軸形成竹節形。）
（4）由車頭向尾座方向走刀切削，軸向切削力拉直工件已切削部分並推進工件待加工部分向尾座方向移動。
（5）粗車後在半精車和精車前，應對軸件再進行一次校正，將粗車中產生的頂尖孔誤差和位移誤差校正過來，消除內應力。
由於細長軸剛性不足，要求徑向切削力越小越好。因此，對刀具要求刀刃鋒利，切削輕快，排屑順利，耐用度高。原則是在不影響刀具強度的前題下，盡量加大前角和主偏角。常用主偏角φ=75°～90°，前角γ=28°～30°。硬質合金刀片為yT15，刀桿為45優質碳素剛。主偏角φ=75°。其主切削刃前角γ=25°，棱前角也是25°，倒棱0.4～0.8mm，由於有倒棱和R4mm斷屑槽的作用，所以有很好的斷屑性能。同時，由於刀尖角度的增大，增加了刀尖強度和散熱條件。車刀主後角α=8°，倒棱0.1～0.3mm，棱後角為-12°，這樣，就增加了車刀後隙面支持在工件上的接觸面積，防止了由於工件材料內部組織不均勻而產生的啃刀現象，並可消除低頻率振動。
1、精車刀。刀具結構採用彈性刀桿，起到消振作用，改善切削條件，硬質合金刀片採用YT15，裝刀時要使刀尖低於軸件中心0.1mm。刀刃較寬，修光刀刃8～10mm。
可保持車刀與軸件有一定的接觸面積，刀刃頂著軸件進行車削，可防止車削力變化時引起啃刀的疵病。主偏角很小，以形成薄的變形小的切削，有利於提高被加工表面光潔度，前角γ=30°，使切削輕快。
選擇合理的切削用量
反向車削細長軸中，對切削用量有特殊要求。要求取最大的進給量f，以增加工件軸向拉應力，防止工件大幅度振動。但切削用量的選擇受到加工表面幾何形狀誤差的限制，通常選擇的次序為：先取最大的進給量，其次取最大被吃刀量ap，最後取最大的切削速度v。實踐證明，當工件長度與直徑之比為40～120時，若v=40m/min，f最好取0.35～0.5mm/r；若v=45～100m/min，f取0.6～1.2mm/r為宜。在實際操作中切削用量選擇：粗車時，切削速度為50～60m/min，進給量為0.3～0.4mm/r，切削深度為1.5～2mm；精車時，切削速度為60～100m/min，進給量為0.08～0.12mm/r，切削深度為0.5～1mm。
（一）由於細長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現以下問題：
1、工件受切削力，自重和旋轉時離心力的作用，會產生彎曲，振動，嚴重影響其圓柱和表面粗糙度。
2、在切削過程中，工件受熱伸長產生彎曲變形 ；車削就很難進行，嚴重時會使工件在頂尖間卡珠。因此，在車削細長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然在車削細長軸的難度較大，但也有一定的規律性，主要抓住中心架、跟刀架的使用，解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三各關鍵技術，問題就迎刃而解了。
（二）使用中心架支承車細長軸。
在車削細長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般在車削細長軸使用的方法有：
1、中心架直接來支承工件中間 當工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，這樣支承，L/d減少了一半，細長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架支承在工件中間與工件接觸處應經常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。
2、用過渡套筒支承車細長軸 用上述方法車削支承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的表面接觸。過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘套筒外圓的軸線與主軸旋轉線重合，即可車削。
3、使用跟刀架支承車削細長軸跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細長的型狀精度和減小表面粗糙度。從跟刀架的設計原理來看，只需兩只支承爪就可以了，因車刀給工件的切削抗力Fr，使工件貼住在跟刀架的兩各支承爪上。但實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪，接觸支承爪而產生振動。如果採用三隻支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下，左右都不能移動，車削時穩定，不易產生振動。因此車削細長軸時一個非常關鍵的問題是要應用三爪跟刀架。
4、車削時，由於切削熱的影響，使工件隨溫度而逐漸伸長變形，這就叫「熱變，在車削一般軸類可不考慮熱變形伸長的問題，但是車削細長軸時，因為工件伸長量長，所以一定要考慮熱變形的影響。
細長軸熱變形伸長量式是很大的。由於工件一端夾住，一端頂住，工件無法伸長，因此只能本身產生彎曲。細長軸一旦產生彎曲後，車削就很難進行。減少工件的熱變形主要可採取以下措施：
1）使用彈性回轉頂尖，用彈性回轉頂尖加工細長軸，可由較地補償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進行。
2）加註充分的切削液。車削細長軸時，不論是低速切削還時高速切削，為了減少工件的溫度升高而引起的熱形變，必須加註切削液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質量。
3）刀具保持銳利。以減少車刀與工件的摩擦發熱。
切削液的選用：
1、粗車時，為了減少跟刀架與工件外圓的摩擦，減少溫度升高，在車削過程中應採用柴油加入10%機油的混合液進行潤滑和冷卻。
2、精車時，為了提高表面粗糙度Ra，使切削輕快，使用豆油40%，機油30%，柴油30%混合液或植物油進行充分的潤滑冷卻。從而保證尺寸精度的控制，車削出合格的工件。
綜上所述，加工細長軸是一種難度較大的加工工藝，但通過採用上述一系列方法，從工件裝夾支撐，到採用合理選擇車刀幾何形狀等關鍵技術，解決了工件的表面質量和熱變形伸長，保證了機床——刀具——夾具——工件的工藝系統剛性。

『肆』 軸類零件加工工藝有哪些

材料： 正火 調質 淬火 高頻 滲碳 等
加工 ：車 銑 磨 滾齒 鑽孔 攻絲 等

『伍』 軸的加工工藝

一、軸類零件的功用、結構特點及技術要求

軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件，其長度大於直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。

軸的長徑比小於5的稱為短軸，大於20的稱為細長軸，大多數軸介於兩者之間。

軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：

(一)尺寸精度

起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5~IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6~IT9）。

(二)幾何形狀精度

軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。

(三)相互位置精度

軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，並產生雜訊。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度

一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。

二、軸類零件的毛坯和材料

(一)軸類零件的毛坯

軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對於外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對於外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。

根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多採用自由鍛，大批大量生產時採用模鍛。

(二)軸類零件的材料

軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料並採用不同的熱處理規范（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。

45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）後，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火後表面硬度可達45~52HRC。

40Cr等合金結構鋼適用於中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火後，具有較好的綜合機械性能。

軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和表面高頻淬火後，表面硬度可達50~58HRC，並具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可製造較高精度的軸。

精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化後，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。

『陸』 車削軸類工件有那些常用的裝夾方法各有什麼特點分別使用於何種場合

這是網上的，拷給你看看吧1、三爪自定心卡盤（俗稱三爪卡盤）裝夾
特點： 自定心卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力沒有單動卡盤大，
用途： 適用於裝夾外形規則的中、小型工件。
2、四爪單動卡盤（俗稱四爪卡盤）裝夾
特點： 單動卡盤找正比較費時，但夾緊力較大。
用途： 適用於裝夾大型或形狀不規則的工件。
3、一頂一夾裝夾
特點： 為了防止由於進給力的作用而使工件產生軸向位移，可在主軸前端錐孔內安裝一限位支撐,也可利用工件的台階進行限位.
用途： 這種方法裝夾安全可靠，能承受較大的進給力，應用廣泛。
4、用兩頂尖裝夾
特點： 兩頂尖裝夾工件方便，不需找正，定位精度高。但比一夾一頂裝夾的剛度低，影響 了切削用量的提高。
用途： 較長的或必須經過多次裝夾後才能加工好的工件，或工序較多，在車削後還要銑削或磨削的工件。

『柒』 軸類零件外圓表面都有哪些車削加工形式

軸類零件外圓表面的主要車削加工形式：
（1）荒車：自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工餘量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使後續工序加工餘量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，一般切除餘量為單面1-3mm。
（2）粗車：中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分餘量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產效率。
（3）半精車：一般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對於精度較高的毛坯，可不經粗車，直接半精車。
（4）精車：外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。
（5）精細車：高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用於有色金屬零件的外圓表面加工，但由於有色金屬不宜磨削，所以可採用精細車代替磨削加工。
但是，精細車要求機床精度高，剛性好，傳動平穩，能微量進給，無爬行現象。車削中採用金剛石或硬質合金刀具，刀具主偏角選大些（ 45 o -90 o ）,刀具的刀尖圓弧半徑小於0.1-1.0mm，以減少工藝系統中彈性變形及振動。

『捌』 軸類零件主要加工面為外圓面，應採用什麼方法加工

軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經濟有效的加工方法，但就其經濟精度來說，一般適於作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用於各種高硬度和淬火後的零件精加工；光整加工是精加工後進行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用於某些精度和表面質量要求很高的零件。
由於各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同，因此必須根據具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。選擇加工各種高品質軸類、套類和盤類零件認准鈦浩機械，專業品質保障！因為專業，所以卓越！

一、軸類零件外圓表面的主要車削加工形式：
（1）荒車：自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工餘量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使後續工序加工餘量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，一般切除餘量為單面1-3mm。
（2）粗車：中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分餘量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產效率。
（3）半精車：一般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對於精度較高的毛坯，可不經粗車，直接半精車。
（4）精車：外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。
（5）精細車：高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用於有色金屬零件的外圓表面加工，但由於有色金屬不宜磨削，所以可採用精細車代替磨削加工。
但是，精細車要求機床精度高，剛性好，傳動平穩，能微量進給，無爬行現象。車削中採用金剛石或硬質合金刀具，刀具主偏角選大些（ 45 o -90 o ）,刀具的刀尖圓弧半徑小於0.1-1.0mm，以減少工藝系統中彈性變形及振動。

二、車削方法的應用
（1）普通車削：適用於各種批量的軸類零件外圓加工，應用十分廣泛。單件小批量常採用卧室車床完成車削加工；中批、大批生產則採用自動、半自動車床和專用車床完成車削加工。
（2）數控車削：適用於單件小批和中批生產。近年來應用愈來愈普遍，其主要優點為柔性好，更換加工零件時設備調整和准備時間短；加工時輔助時間少，可通過優化切削參數和適應控制等提高效率；加工質量好，專用工夾具少，相應生產准備成本低；機床操作技術要求低，不受操作工人的技能、視覺、精神、體力等因素的影響。
對於軸類零件，具有以下特徵適宜選用數控車削：結構或形狀復雜，普通加工操作難度大，工時長，加工效率低的零件。加工精度一致性要求較高的零件。切削條件多變的零件，如零件由於形狀特點需要切槽，車孔，車螺紋等，加工中要多次改變切削用量。批量不大，但每批品種多變並有一定復雜程度的零件。
對帶有鍵槽，徑向孔（含螺釘孔）、端面有分布的孔（含螺釘孔）系的蝸桿軸類零件，如帶法蘭的軸，帶鍵槽或方頭的軸，還可以在車削加工中心上加工，除了能進行普通數控車削外，零件上的各種槽、孔（含螺釘孔）、面等加工表面也可一並能加工完畢。工序高度集中，其加工效率較普通數控車削更高，加工精度也更為穩定可靠。

『玖』 軸類零件加工工藝主要內容有哪些

軸類零件數控車削加工工藝的主要內容包括：分析加工要求、確定加工步驟、裝夾方案、選用刀具、計算數值、編寫程序以及加工完成後的處理。數控車削加工工藝與普通機床加工工藝有很大的區別，所涵蓋的內容也很多。
因此，在數控車機加工中，對編程人員的要求是非常高的，不僅要分析零件的加工工藝程序，還要合理選擇刀具，確定切削用量和走刀路線。所以，對數控機床的性能特點、工件裝夾、刀具系統以及切削規范方法都必須很了解。數控加工工藝方案的確定不僅對機床的生產效率有影響，還會對軸類零件的加工質量產生影響。

『拾』 軸類的加工工藝過程

一、軸類零件是常見的零件之一。按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。

二、台階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內容與基本規律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般台階軸的加工工藝。

1、零件圖樣分析

圖A-1 傳動軸

(10)軸類零件的常用加工方法擴展閱讀

一、軸類零件是五金配件中經常遇到的典型零件之一，它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷，按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。

二、軸類零件是旋轉體零件，其長度大於直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。

三、軸的長徑比小於5的稱為短軸，大於20的稱為細長軸，大多數軸介於兩者之間。

四、軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：

1、表面粗糙度

一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。

2、相互位置精度

軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度，並產生雜訊。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm，高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。

3、幾何形狀精度

軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。

4、尺寸精度

起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。