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1、 轴类零件加工 一、 轴类零件的功用及结构特点 二、 轴类零件的工艺分析 三、 轴类零件加工工艺分析 四、 车削加工方法 五、 轴类零件加工中常用的量具 轴的分类 n分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为 光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、 凸轮轴和偏心轴等）四类 n光轴 空心轴 半轴 阶梯轴 花键轴 十字轴 偏 心轴 曲轴 凸 轮轴 n若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚 性轴（L/d12和挠性轴（L/d12）两类 轴类零件的功用及结构特点 轴的类型 轴类零件的主要技术要求 n1、尺寸精度 n 轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精 度根据其使用要求
2、通常为IT6IT9，精密轴颈可达IT5。 n2、几何形状精度 n轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几 何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。 n3、位置精度 n主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用 配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为 0.0010.005mm，而一般精度轴为0.010.03mm。 n此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。 n4表面粗糙度 n 根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床 主轴支承轴颈的表面粗糙度为
3、Ra0.160.63um，配合轴颈的表面粗糙度为 Ra0.632.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗 糙度值要求也将越来越小。 轴类零件的材料和毛坯 n 合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和 使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。 n1、轴类零件的材料 n一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（ 如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 n对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调 质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。精度较高的轴，有时 还用轴承钢GCrls
4、和弹簧钢65Mn等材料，它们通过调质和表面淬火处理 后，具有更高耐磨性和耐疲劳性能。 n对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Cr等低碳 含金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高 的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。 n2、轴类零件的毛坯 n轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件，只有某些大型的、结构复杂 的轴才采用铸件 轴类零件的预加工 n 轴类零件在切削加工之前，应对其毛坯进行预加工。预加工包 括校正、切断和切端面和钻中心孔。 n 1、校正：校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲 变形，以保证加工余量均匀及送料装
5、夹的可靠。校正可在各种压 力机上进行。 n2、切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切断。 切断可在锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切 割机上进行。 n3、切端面钻中心孔：中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面 ，为保证钻出的中心孔不偏斜，应先切端面后再钻中心孔。 n4、荒车：如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件，则需要进行荒车 加工，以减少毛坯外圆表面的形状误差，使后续工序的加工余量 均匀。 轴类零件的典型加工工艺路线 n对于IT7级，粗糙度为Ra0.8-0.4的一般传动轴， 典型机械加工工艺路线为： n正火车端面钻中心孔粗车各表面 精车各表面铣键槽热处理修研中 心孔粗磨
6、外圆精磨外圆检验 轴类零件的定位基准和装夹 n1、以工件的两个中心孔定位 n2、以外圆和中心孔定位（一夹一顶） n3、以两个外圆表面定位 n4、以带有中心孔的锥堵定位 轴类零件加工工艺分析 举例 任务一传动轴的主要技术分析 传动轴 传动轴的主要技术分析 （1）支承轴颈的技术要求 （2）配合轴颈的技术要求 （3）螺纹的技术要求 （4）轴向定位面的技术要求 传动轴加工工艺过程分析 1定位基准的选择 2划分加工阶段 3中心孔的研磨 传动轴的加工工艺过程 表2-1是传动轴单件小批生产的机械加工工艺过程 表2-1 传动轴加工工艺过程 工序 号 工序 名称 工序内容工序简图 定位 基准 设备 1备料60m
7、m265mm 2车三爪卡盘夹持工件，车端面见平， 钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直 径、长度均留2mm余量 一夹 一顶 车床 调头，三爪卡盘夹持工件另一端， 车端面，保证总长 259mm，钻中 心孔。用尾顶尖顶住，粗车另外四 个台阶，长度、直径均留2mm余量 3热处理调质处 理硬度2428HRC 4钳工 修研两端中心孔 中心孔车床 工序 号 工序 名称 工序内容工序简图 定位 基准 设备 5车 双顶尖装夹半精车三个台阶，长 度达到尺寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 中心孔 调头，双顶尖装夹半精车余下的五个 台阶。 mm及 mm 台阶
8、车到 图样规 定的尺寸。螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留0.5mm 余量，切槽三个，倒角四个 6车 双顶尖装夹，车一端螺纹M241.6- 6g 调头，车另一端M241.6-6g 中心孔 7钳 划键槽及一个止动垫圈槽加工线 钳工台 （续） 工序 号 工序 名称 工序内容工序简图 定位 基准 设备 8铣 铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽 深度比图样规 定尺寸大0.25mm，作 为外圆磨削的余量 外圆 9钳 修研两端中心孔 中心孔 10磨 磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H 、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 中心床 11检检验 （续） 水力机械中轴类零件的加工方法 离心泵 轴类零件 （1
9、）泵轴 一般是阶梯轴，上有键槽和螺纹。 水轮机 轴类零件 （1）发电机轴 （2）水轮机轴 水力机械中轴类零件的加工方法 离心泵中轴类零件的加工工艺和前述的举例类似。 小型水轮机中主轴的加工工艺也比较常规。 大型水轮机中主轴的加工略有不同。毛坯通 常采用铸钢或者整体锻造。或者将轴身和 法兰分别铸造之后再焊接起来。一般采用 空心轴。多由重型机械加工（见教材148 页） 轴类零件的车削加工方法 任务一车刀的刃磨 （1）磨刀砂轮 （2）刃磨顺序 （3）刃磨车刀的注意事项 任务二车刀的安装 （1）车刀安装的高、低 （2）车刀安装时一般应使刀体垂直于工件的中心 线，否则会引起主偏角 及副偏角 的变化。 任
10、务三工件的装夹方法 1卡盘装夹 （1）三爪自定心卡盘 （2）四爪单动卡盘 四爪单动卡盘及工件的找正 2花盘装夹 3顶尖装夹 双顶尖装夹工作 顶尖孔（中心孔）各部分尺寸见表2-23。 表2-23 中心孔直径 毛坯直径 D0/min 顶尖孔尺寸/mm DdLla 582.51.02.51.20.4 8124.01.54.01.80.6 12205.02.05.02.40.8 20306.02.56.03.00.8 30507.53.07.53.61.0 508010.04.010.04.81.2 8012012.55.012.56.01.5 活顶尖的结构 中心孔形状 中心结 4一夹一顶装夹 5中心
11、架和跟刀架的应用 （1）中心架的应用 中心架一般有以下两种用法： 1）车削长轴 用中心架车长轴 2）车端面和钻中心孔 应用中心架车端面 （2）跟刀架的应用 跟刀架 外圆车削 1车外圆 （1）粗车；（2）半精车；（3）精车 2车圆锥 （1）小滑板转位法； 小滑板转位法车内、外锥面 （2）尾座偏移法； 偏移尾座车锥面 （3）靠模法。 靠模的结构 3车螺纹 （1）三角形螺纹车刀的刃磨与安装。 用样板测量螺纹车刀刀刃 车螺纹时对刀要求 车外螺纹的对刀方法 （2）矩形、梯形螺纹车刀的刃磨与安装。 （3）车单线右旋普通螺纹的操作要领。 可回转杆 车削难加工工件的技术性措施 技术措施如下： （1）采用专用刀具。 （2）采用专用夹具。 （3）采用特殊的工艺手段。 （4）采用辅助装置或改装机床。 1处用中心架车削细长轴 调整套筒 2利用跟刀架车削线长轴 3反向走刀法车线长轴 毛坯轴装夹与反方向走刀车削示意图 轴类零件加工中常用的量具 游标卡尺 千分尺 外径千分尺 内径千分尺 深度千分尺 千分尺读数示例 百分表和千分表 百分表 齿轮式百分表传动原理示意图 杠杆百分表 杠杆千分尺 任务五光滑极限量规 1轴用量规类型 （1）圆柱环规。 （2）双头卡规。 （3）单头双极限卡规。 轴用量规 2卡规的使用 卡规开口尺寸与轴径的关系 轴径合格 轴径过大 轴直径过小 编制图所示传动轴的机械加工工艺规程 谢谢
