某軸類零件的加工工藝分析

高鵬

【摘要】現如今機械加工的水平越來越高，在軸類零件的加工中，數控機床也扮演著越來越重要的角色。本文主要針對某種軸類零件進行加工工藝的分析，著重介紹加工的細節(jié)。

1引言

本次所加工的連接軸屬于臺階軸類零件，是由圓柱面、軸肩、軸端螺紋孔、鍵槽等組成。軸肩是用來固定安裝在軸上的軸承，鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉矩;螺紋用于安裝吊鉤鎖緊螺母。

2加工圖紙分析

根據工作性能與條件，該傳動軸規(guī)定了主要軸頸（含有鍵槽）以及軸肩有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值。另外對于尾端螺紋孔的技術要求也是成品能否正常工作的重中之重。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前段含有鍵槽軸頸和尾端螺紋孔的加工。如圖1所示為吊鉤連接軸的加工技術要求圖。

圖1 傳動軸零件圖

3吊鉤傳動軸加工流程及分析

根據軸類零件的加工工藝流程并集合本次所加工傳動軸的實際情況，該傳動軸的工藝路線如下：

車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→半精車各外圓，倒角→粗磨加工→精磨加工→銑鍵槽→鉆孔→檢驗。

（1）確定毛坯

吊鉤連接軸為一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。該傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇Φ100mm的熱軋圓鋼作毛坯。

（2）確定主要表面的加工方法

傳動軸大都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的大部分要表面的公差等級（IT6）較高，表面粗糙度Ra值較小，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。

（3）確定定位基準

吊鉤連接軸并不是所有的面都進行加工，所選取有的Φ100mm毛坯中間一段無需進行加工，則取圖中B作為粗基準。對其他需要加工的表面，根據加工余量最小來找正。精基準的選擇則選取Φ80mm的裝配的軸承面。

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。由于該零件的幾個主要配合表面及軸肩面對基準軸線A-B均有端面圓跳動和徑向圓跳動的要求，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。

（4）劃分加工階段

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。

（5）熱處理工序安排

軸的熱處理要根據其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。

（6）加工尺寸和切削用量

車削用量的選擇，單件、小批量生產時，可根據加工情況由工人確定;一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。

傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定。

（7）工件的裝夾方法

粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡頂法可避免這種現象的產生。

精加工時，采用雙頂尖法（此時尾座應采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。

（8）擬定工藝過程

定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小表面粗糙度值。在制定傳動軸的加工工藝過程中，除了考慮主要裝配表面加工的同時，還需考慮次要表面的加工。在半精加工Φ60mm、Φ65mm及Φ80mm外圓時，應車到圖樣所規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角;Φ60mm面上的鍵槽應該在半精車工序后和磨削工序前銑削加工出來，這樣既可以確保在銑鍵槽時有精確的定位基準，又可以避免在精磨后銑鍵槽時磨損已經精加工出來的的外圓表面。

結語

在現實生產中軸類零件的加工，占有很大一部分的比例，只有利用合理的加工工藝才能生產出合格的工件。每一次的加工都不能馬虎，每一部分加工都能決定產品的成敗。

參考文獻：

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