軸類零件頂尖孔的加工方法有哪些

A. 孔的加工方法有哪些（按照加工精度高低排列）

（1）
劃線加工
劃線加工是一種最簡單的定位加工法。它是在模具零件表面上，按圖樣要求，劃出各加工孔的中心位置，再按所劃的線將孔加工出來。採用這種方法時，
由於在劃線及機床上找正孔中心時，都易產生誤差，所以加工出來的孔，其位
置精度較低，一般不小於0.2mm，且效率較低，只適於孔位精度要求不高，單件或小批量時採用。
（2）
定位套定位加工
定位套形如套圈，經淬硬且外圓經過精磨。操作時，先在工件表面按劃線法劃出各孔中心線，在各孔中心位置加工出比要求孔小3~5mm的螺紋孔，隨後在每孔位置上安放一個定位套，其中心穿上螺釘將定位套輕輕固定在工件上，
再用量具按定位套外圓檢查各孔位置，邊檢查，邊調整，直至符合圖樣要求後，把定位套緊固。接著，把帶定位套的工件裝於機床上，用千分表按定位套的外圓找正被加工的中心位置後，拆出定位套，加工此孔。完畢後再按此法加工其他孔。用此法加工的位置精度可達0.02mm，但效率很低，可用來加工孔位精度較高的孔系。
（3）
同鏜加工
所謂同鏜，就是將兩個或三個孔位置相同的零件用夾鉗夾固定在一起，然後同時進行鏜孔，直至把所有孔加工完畢。這種加工法對於孔距本身公差要求不高，而只是要求兩個或三個零件的孔位同軸時，採用這種同鏜加工最適合，如模具中的導柱孔和導套孔的加工。
（4）
配鑽加工
所謂配鑽，就是在對某一零件鑽孔時，其孔位可不按圖樣中的尺寸和公差來加工，而是通過另一零件上已鑽好的實際孔位來配作。這是在模具製作中常用的一種方法，如可先將凹模按圖樣要求把螺孔、銷孔、圓孔等加工出來，並經淬硬後作為標准樣件，再通過這些孔來引鑽其他固定板、模板、墊板的相關孔。
（5）
坐標鏜床加工
坐標鏜床是利用坐標加工法原理工作的高精度機床。它的坐標測量系統帶有誤差補償裝置的精密絲杠，或帶有游標的精密直尺以及作準確讀數的光學裝置來控制工作台移動的坐標尺寸。機床還附有精密的回轉工作台和其他附件。在坐標鏜上可進行鑽、鍃、、鉸、鏜等加工。
坐標鏜加工孔的位置精度很高，可達0.005mm，在模具製造中，應用這種機床加工多孔凹模和凸模固定板等精度要求很高的零件極為有利。在鏜孔時，應根據零件的形狀來選用合理的定位基準。其基準的定位方法，主要有以劃線、外圓或孔為定位基準，矩形件或不規則外形零件應以加工孔為定位基準，或以相互垂直的加工面為定位基準。

B. 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

(2)軸類零件頂尖孔的加工方法有哪些擴展閱讀

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)。

C. 軸類零件的安裝方式和應用有哪些頂尖孔起什麼作用

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．採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；盡可能做到基準統一、 基準重合、互為基準，並實現一次安裝加工多個表面。中心孔是工件加工統一的定位基準和檢驗基準，它自身質量非 常重要，其准備工作也相對復雜，常常以支承軸頸定位，車（鑽）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；最後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 對於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、夾緊並傳遞扭矩。一般採用三爪卡盤、 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。小錐孔時常用堵頭；大錐孔時常用 帶堵頭的拉桿心軸。

頂尖孔起附加定位基準的作用。

D. 修研頂尖孔都有哪些方法

修研方法有以下幾種：
用油石或橡膠砂輪修研先將圓柱形狀的油石或橡膠砂輪夾在車床卡盤上，用裝在刀架上的金剛石先將它前端修整成頂尖形狀。然後把工件頂在油石和車床後頂尖之間。如圖1所示，修研時先加入少量潤滑油，然後開動車床使油石轉動，進行修研，手持工件斷續緩緩轉動。由於頂尖孔尺寸較小，因此車床轉速可有採用高轉速。該方法研磨頂尖孔的質量和效率均好，是目前比較常用的方法，在精密軸件加工中應用較多。但由於油石或橡膠砂輪易磨損，且需不斷地修正油石錐體，油石與橡膠砂輪消耗量大，不適合大批量生產。用鑄鐵頂尖修研此法與上面所述基本相似，不同之處是以鑄鐵頂尖代替油石頂尖，且頂尖轉速略低，研磨時使用研磨劉。
還可將鑄鐵頂尖裝入磨床頭架錐孔內磨削頂尖錐度，再研磨工件頂尖孔，以提高頂尖孔精度。用硬質合金頂尖修研頂尖孔圖2所示為修研頂尖孔的硬質合金頂尖，其結構特點是在60度圓錐此刃帶具有微量切削作用，對頂尖孔幾何形狀有修正和擠光作用。這種方法生產率高，但質量稍差，多用地普通軸頂尖孔修研，或作為精密軸頂尖孔的精研。
用頂尖孔磨床磨削頂尖孔，如圖3所示的頂尖孔磨床，為立式磨床，下面有頂尖撥盤可以帶動工件轉動，工件上端支承在由兩小圓柱組成的V形體上，與工件圓柱或圓錐面成線接觸。磨頭有三個運動：1主切削運動，由砂輪軸9帶動砂輪高帶旋轉；2行星運動，齒輪7帶動砂輪軸9作以e為貪偏心量的行星運動；3往復運動，齒輪7與內殼體10及斜導軌6成為一體，由徑向及推力軸承支承作回轉運動，齒輪8帶動凸輪子11轉動，並推動杠桿4，帶動斜導軌副5沿斜導軌作30度往復滑動，克服因砂輪各點線速度不同造成的誤差。該機床加工精度為圓度0.8ium,，表面粗糙度值為Ra0.32。

E. 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

F. 求軸類零件的加工工藝

軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用於支承齒輪、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。

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

1 軸類零件的功用、結構特點

軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用於支承齒輪、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。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。

1.1軸類零件的毛坯和材料

1.1.1軸類零件的毛坯

軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結構復雜的軸採用鑄件。毛坯經過加熱鍛造後，可使金屬內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。

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。

1.1.2軸類零件的材料

軸類零件材料 常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。

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。

2 軸類零件一般加工要求及方法

2.1 軸類零件加工工藝規程注意點

在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最基本也最重要的項目，但學生最後完工工件的質量總是很不理想，經過分析主要是學生對軸類零件的工藝分析工藝規程制訂不夠合理。

軸類零件中工藝規程的制訂，直接關繫到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規程中，須注意以下幾點。

1.零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標准。

2.滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工（對不需提高硬度部分）→淬火→車螺紋、鑽孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。

3.粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據加工餘量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復使用。

4.精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統一原則。盡可能在多數工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩定可靠表面為精基準。

工藝規程制訂得是否合理，直接影響工件的質量、勞動生產率和經濟效益。一個零件可以用幾種不同的加工方法製造，但在一定的條件下，只有某一種方法是較合理的。因此，在制訂工藝規程時，必須從實際出發，根據設備條件、生產類型等具體情況，盡量採用先進加工方法，制訂出合理的工藝規程。

2.2 軸類零件加工的技術要求

1 尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用於確定軸的位置並支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～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，通常為IT6~IT9。

2 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，對於精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。

3 相互位置精度包括內、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。

4 表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。

2.3 軸類零件的熱處理

1鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

2調質一般安排在粗車之後、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。

3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。

4精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之後，還需進行低溫時效處理。

2.4 典型軸類零件加工工藝改進的方法

對於7級精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動軸，其工藝路線是：正火－車端面鑽中心孔－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。

由於細長軸剛性很差，在加工中極易變形，對加工精度和加工質量影響很大。為此，生產中常採用下列措施予以解決。

2.4.1 改進工件的裝夾方法

粗加工時，由於切削餘量大，工件受的切削力也大，一般採用卡頂法，尾座頂尖採用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由於頂尖彈性的限制，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。採用卡拉法可避免這種現象的產生。

精車時，採用雙頂尖法（此時尾座應採用彈性頂尖）有利於提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。

2.4.2採用跟刀架

跟刀架是車削細長軸極其重要的附件。採用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。

2.4.3採用反向進給

車削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動（此時應安裝卡拉工具），這樣刀具施加於工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由於工件伸長造成的彎曲變形。

2.4.4採用車削細長軸的車刀

車削細長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加工面。

3 典型軸類零件的加工工藝

軸類零件是常見的典型零件之一。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。

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。

3.1零件圖樣分析

3.1 傳動軸

3.1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬於台階軸類零件，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，各環槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，並使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用於安裝鍵，以傳遞轉矩；螺紋用於安裝各種鎖緊螺母和調整螺母。

根據工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖3.1)規定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，並有熱處理要求。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。

3.2確定毛坯

該傳動軸材料為45鋼，因其屬於一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。

本例傳動軸屬於中、小傳動軸，並且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠60mm的熱軋圓鋼作毛坯。

3.3確定主要表面的加工方法

傳動軸大都是回轉表面，主要採用車削與外圓磨削成形。由於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=0.8 um)較小，故車削後還需磨削。外圓表面的加工方案可為：

粗車→半精車→磨削。

3.4確定定位基準

合理地選擇定位基準，對於保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由於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A-B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，採用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。

粗基準採用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工採用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鑽中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鑽兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鑽中心孔，車出一端外圓；然後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，鑽中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。

3.5劃分階段

對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。

該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鑽中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、台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。

3.6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。對於傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，並安排在粗車各外圓之後，半精車各外圓之前。

綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：

下料→車兩端面，鑽中心孔→粗車各外圓→調質→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗。

3.7加工尺寸和切削用量

傳動軸磨削餘量可取0.5mm，半精車餘量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內容。

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。

3.8擬定工藝過程

定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之後和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之後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錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時，應車到圖樣規定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應在半精車後以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨後銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。

在擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定

G. 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。

H. 孔的加工方法有哪些各自的加工精度如何

孔的加工方法有很多 最常用的就是鑽床、手槍鑽。鑽床基本能保持在△3，大點的孔可以用銑床精度更高，另外低於△3的就是氣割，薄點的料可以用沖床