【正文】 1 典型零件加工工藝 (軸類，箱體類，齒輪類等） 軸類零件的 一 . 軸類零件的分類、技術要求 軸是 機械 加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等 . 根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術要求主要在以下方面： ⑴ 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為 IT 5~IT7；另一 類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為 IT6~IT9。 ⑵ 幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 ⑶ 相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 ⑷ 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。支承軸頸常為 ~，傳動件配合軸頸為 ~。 ⑸ 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。 二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理 1．軸類零件的材料 ⑴ 軸類零件材料 常用 45 鋼，精度較高的軸可選用 40Cr、軸承鋼 GCr1彈簧鋼 65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用 20CrMnTi、 20Mn2B、 20Cr 等低碳合金鋼或38CrMoAl 氮化鋼。 ⑵ 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結構復雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。 2．軸類零件的熱處理 鍛造毛坯在加工前，均需安排正 火或退火處理，使 鋼材 內(nèi)部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。 三、軸類零件的安裝方式 軸類零件的安裝方式主要有以下三種。 1．采用兩中心孔定位裝夾 一般以重要的外圓面作為粗基準定位，加工出中心孔，再以軸兩端的中心孔為定位精基準；盡可能做到基準統(tǒng)一、基準重合、互為基準，并實現(xiàn)一次安裝加工多個表面。中心 孔是工件加工統(tǒng)一的定位基準和檢驗基準，它自身質(zhì)量非常重要，其準備工作也相對復雜，常常以支承軸頸定位，車（鉆）中心錐孔；再以中心孔定位，精車外圓；以外圓定位，粗磨錐孔；以中心孔定位，精磨外圓；最后以支承軸頸外圓定位，精磨（刮研或研磨）錐孔，使錐孔的各項精度達到要求。 2．用外圓表面定位裝夾 對于空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況，可用軸的外圓面定位、夾緊并傳遞扭矩。一般采用三爪卡盤、四爪卡盤等通用夾具，或各種高精度的自動定心專用夾具，如液性塑料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。 3．用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾 加工空心軸的外圓表面時，常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿 心軸來安裝工件。小錐孔時常用2 堵頭；大錐孔時常用帶堵頭的拉桿心軸 四 、 軸類零件典型工藝路線 對于 7 級精度、表面粗糙度 ～ m的一般傳動軸，其典型工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗。 軸類零件一般采用中心孔作為定位基準，以實現(xiàn)基準統(tǒng)一的方案。在單件小批生產(chǎn)中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。在大批量生產(chǎn)中常在銑端面鉆中心孔專用機床上進行。 中心孔是軸類零件加工全過程 中使用的定位基準，其質(zhì)量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進行。 對于空心軸（如機床主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復多次、互為基準進行加工，則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。 軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安 排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質(zhì)量。 在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調(diào)質(zhì)則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產(chǎn)生的應力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。 如：軸類零件機械加工工藝文件的制訂 一、 零件的工藝分析 傳動軸零件圖 圖示零件是減速器中的傳動軸，該零件小批生產(chǎn)。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用 來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸 M， N，外圓 P、 Q 以及軸肩 G、 H、 I有3 較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關鍵工序是軸頸 M、 N和外圓 P、 Q 的加工。 二、 毛坯的選擇 該傳動軸材料為 45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選 45 鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中 、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇φ 60mm 的熱軋圓鋼作毛坯。 三、 定位基準的選擇 合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面 (Q、 P、 N、 M)及軸肩面 (H、 G)對基準軸線 AB均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。 粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心 孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾 (有時在上工步已車外圓處搭中心架 )，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 四、 工藝路線的擬定 1．各表面加工方法的選擇 傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面 M、 N、 P、 Q的公差等級 (IT6)較高，表面粗糙度 Ra 值 (Ra= um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為： 粗車→半精車→磨削 。 2．加工順序的確定 對精度 要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質(zhì)量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車 (粗車外圓、鉆中心孔等 )，半精車 (半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等 )，粗、精磨 (粗、精磨各處外圓 )。各階段劃分大致以熱處理為界。 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精