轴类零件顶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）
划线加工
划线加工是一种最简单的定位加工法。它是在模具零件表面上，按图样要求，划出各加工孔的中心位置，再按所划的线将孔加工出来。采用这种方法时，
由于在划线及机床上找正孔中心时，都易产生误差，所以加工出来的孔，其位
置精度较低，一般不小于0.2mm，且效率较低，只适于孔位精度要求不高，单件或小批量时采用。
（2）
定位套定位加工
定位套形如套圈，经淬硬且外圆经过精磨。操作时，先在工件表面按划线法划出各孔中心线，在各孔中心位置加工出比要求孔小3~5mm的螺纹孔，随后在每孔位置上安放一个定位套，其中心穿上螺钉将定位套轻轻固定在工件上，
再用量具按定位套外圆检查各孔位置，边检查，边调整，直至符合图样要求后，把定位套紧固。接着，把带定位套的工件装于机床上，用千分表按定位套的外圆找正被加工的中心位置后，拆出定位套，加工此孔。完毕后再按此法加工其他孔。用此法加工的位置精度可达0.02mm，但效率很低，可用来加工孔位精度较高的孔系。
（3）
同镗加工
所谓同镗，就是将两个或三个孔位置相同的零件用夹钳夹固定在一起，然后同时进行镗孔，直至把所有孔加工完毕。这种加工法对于孔距本身公差要求不高，而只是要求两个或三个零件的孔位同轴时，采用这种同镗加工最适合，如模具中的导柱孔和导套孔的加工。
（4）
配钻加工
所谓配钻，就是在对某一零件钻孔时，其孔位可不按图样中的尺寸和公差来加工，而是通过另一零件上已钻好的实际孔位来配作。这是在模具制作中常用的一种方法，如可先将凹模按图样要求把螺孔、销孔、圆孔等加工出来，并经淬硬后作为标准样件，再通过这些孔来引钻其他固定板、模板、垫板的相关孔。
（5）
坐标镗床加工
坐标镗床是利用坐标加工法原理工作的高精度机床。它的坐标测量系统带有误差补偿装置的精密丝杠，或带有游标的精密直尺以及作准确读数的光学装置来控制工作台移动的坐标尺寸。机床还附有精密的回转工作台和其他附件。在坐标镗上可进行钻、锪、、铰、镗等加工。
坐标镗加工孔的位置精度很高，可达0.005mm，在模具制造中，应用这种机床加工多孔凹模和凸模固定板等精度要求很高的零件极为有利。在镗孔时，应根据零件的形状来选用合理的定位基准。其基准的定位方法，主要有以划线、外圆或孔为定位基准，矩形件或不规则外形零件应以加工孔为定位基准，或以相互垂直的加工面为定位基准。

B. 轴类的加工工艺过程

一、轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

二、台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

1、零件图样分析

图A-1 传动轴

(2)轴类零件顶尖孔的加工方法有哪些扩展阅读

一、轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

二、轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

三、轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。

四、轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：

1、表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

2、相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

3、几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。

4、尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

C. 轴类零件的安装方式和应用有哪些顶尖孔起什么作用

轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种:
1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、 基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非 常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车（钻）中心锥孔；再以中心孔定位，精车外圆；以外圆定 位，粗磨锥孔；以中心孔定位，精磨外圆；最后以支承轴颈外圆定位，精磨（刮研或研磨）锥孔，使锥孔的各项精度 达到要求。
2．用外圆表面定位装夹 对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况，可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、 四爪卡盘等通用夹具，或各种高精度的自动定心专用夹具，如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。
3．用各种堵头或拉杆心轴定位装夹 加工空心轴的外圆表面时，常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来安装工件。小锥孔时常用堵头；大锥孔时常用 带堵头的拉杆心轴。

顶尖孔起附加定位基准的作用。

D. 修研顶尖孔都有哪些方法

修研方法有以下几种：
用油石或橡胶砂轮修研先将圆柱形状的油石或橡胶砂轮夹在车床卡盘上，用装在刀架上的金刚石先将它前端修整成顶尖形状。然后把工件顶在油石和车床后顶尖之间。如图1所示，修研时先加入少量润滑油，然后开动车床使油石转动，进行修研，手持工件断续缓缓转动。由于顶尖孔尺寸较小，因此车床转速可有采用高转速。该方法研磨顶尖孔的质量和效率均好，是目前比较常用的方法，在精密轴件加工中应用较多。但由于油石或橡胶砂轮易磨损，且需不断地修正油石锥体，油石与橡胶砂轮消耗量大，不适合大批量生产。用铸铁顶尖修研此法与上面所述基本相似，不同之处是以铸铁顶尖代替油石顶尖，且顶尖转速略低，研磨时使用研磨刘。
还可将铸铁顶尖装入磨床头架锥孔内磨削顶尖锥度，再研磨工件顶尖孔，以提高顶尖孔精度。用硬质合金顶尖修研顶尖孔图2所示为修研顶尖孔的硬质合金顶尖，其结构特点是在60度圆锥此刃带具有微量切削作用，对顶尖孔几何形状有修正和挤光作用。这种方法生产率高，但质量稍差，多用地普通轴顶尖孔修研，或作为精密轴顶尖孔的精研。
用顶尖孔磨床磨削顶尖孔，如图3所示的顶尖孔磨床，为立式磨床，下面有顶尖拨盘可以带动工件转动，工件上端支承在由两小圆柱组成的V形体上，与工件圆柱或圆锥面成线接触。磨头有三个运动：1主切削运动，由砂轮轴9带动砂轮高带旋转；2行星运动，齿轮7带动砂轮轴9作以e为贪偏心量的行星运动；3往复运动，齿轮7与内壳体10及斜导轨6成为一体，由径向及推力轴承支承作回转运动，齿轮8带动凸轮子11转动，并推动杠杆4，带动斜导轨副5沿斜导轨作30度往复滑动，克服因砂轮各点线速度不同造成的误差。该机床加工精度为圆度0.8ium,，表面粗糙度值为Ra0.32。

E. 轴类锻件加工工艺

轴类锻件一般如果较大的轴的话采用自由锻，自由锻里面就有一类是轴类锻件，如果你有兴趣过来看看，浙江一重特钢有限公司我们主要生产自由锻锻件和锻造圆钢，其中有一类就是轴类锻件。 第一节 轴类零件加工

一、 概述

(一)、轴类零件的功用与结构特点

1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、 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。

图 轴的种类

a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴

h)曲轴 i) 凸 轮轴

若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。

3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔

（二）主要技术要求：

1、尺寸精度

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通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度

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。

3、位置精度

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0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。

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。

4．表面粗糙度

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Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，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。

(三)、轴类零件的材料和毛坯

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。

1、轴类零件的材料

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。

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。

对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20MnZB、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。

2、轴类零件的毛坯

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。

（四）、轴类零件的预加工

轮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。

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夹的可靠。校正可在各种压力机上进行。

2、切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切断。切断叮在弓锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。

3、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。

4、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，以减少毛坯外国表面的形状误差，使后续工序的加工余景均匀。

二、 典型主轴类零件加工工艺分析

轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、产量大小的不同而有差异。而轴的工艺规程编制是生产中最常遇到的工艺工作。

（一）轴类零件加工的主要问题

轴类零件加工的主要问题是如何保证各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之间的相互位置精度。

轴类零件加工的典型工艺路线如下：

毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处理→磨削

（二）CA6140主轴加工工艺分析

1、CA6140主轴技术条件的分析

（1）、支承轴颈的技术要求

主轴两支承轴颈A、B的圆度允差 0.005毫米，径向跳动允差 0.005毫米，两支承轴颈的1：12锥面接触率＞70%，表面粗糙度Ra0.4um。支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。

主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床，其允差通常不超过尺寸公差的50％，对于提高精度的机床，则不超过25%，对于高精度的机床，则应在 5～10％之间。

（2）、锥孔的技术要求

主轴锥孔（莫氏 6号）对支承轴颈 A、B的跳动，近轴端允差 0.005mm，离轴端300mm处允差 0.01毫米，锥面的接触率 ＞70％，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 HRC48。

（3）、短锥的技术要求

短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm，端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。

（4）、空套齿轮轴颈的技术要求

空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为 0.015毫米。

（5）、螺纹的技术要求

这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过0.025mm。

从上述分析可以看出，主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，则是主轴加工的关键。

（三）、CA6140主轴加工工艺过程四）、主轴加工工艺过程分析

1、 主轴毛坯的制造方法及热处理

批量：大批；材料：45钢；毛坯：模锻件

(1)材料

在单件小批生产中，轴类零件的毛坯往往使用热轧棒料。

对于直径差较大的阶梯轴，为了节约材料和减少机械加工的劳动量，则往往采用锻件。单件小批生产的阶梯轴一般采用自由锻，在大批大量生产时则采用模锻。

（2）热处理

45钢，在调质处理（235HBS）之后，再经局部高频淬火，可以使局部硬度达到HRC62～65，再经过适当的回火处理，可以降到需要的硬度（例如 CA6140主轴规定为 HRC52）。

9Mn2V，这是一种含碳0.9%左右的锰钒合金工具钢，淬透性、机械强度和硬度均比45钢为优。经过适当的热处理之后，适用于高精度机床主轴的尺寸精度稳定性的要求。例如，万能外圆磨床 M1432A头架和砂轮主轴就采用这种材料。

38CrMoAl，这是一种中碳合金氮化钢，由于氮化温度比一般淬火温度为低540—550℃，变形更小，硬度也很高（HRC＞65，中心硬度HRC＞28）并有优良的耐疲劳性能，故高精度半自动外圆磨床MBG1432的头架轴和砂轮轴均采用这种钢材。

此外，对于中等精度而转速较高的轴类零件，多选用40Cr等合金结构钢，这类钢经调质和高频淬火后，具有较高的综合机械性能，能满足使用要求。有的轴件也选用滚珠轴承钢如 GCr15和弹簧钢如 66Mn等材料．这些钢材经调质和表面淬火后，具有极高的耐磨性和耐疲劳性能。当要求在高速和重载条件下工作的轴类零件，可选用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金钢，这些钢料经渗碳淬火后具有较高的表面硬度、冲击韧性和心部强度，但热处理所引起的变形比38CrMoAl为大。

凡要求局部高频淬火的主轴，要在前道工序中安排调质处理（有的钢材则用正火）, 当毛坯余量较大时(如锻件)，调质放在粗车之后、半精车之前，以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除；当毛坯余量较小时（如棒料），调质可放在粗车（相当于锻件的半精车）之前进行。高频淬火处理一般放在半精车之后，由于主轴只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工，如车螺纹、铣键槽等工序，均安排在局部淬火和粗磨之后。对于精度较高的主轴在局部淬火及粗磨之后还需低温时效处理，从而使主轴的金相组织和应力状态保持稳定。

2、定位基准的选择

对实心的轴类零件，精基准面就是顶尖孔，满足基准重合和基准统一，而对于象CA6140A的空心主轴，除顶尖孔外还有轴颈外圆表面并且两者交替使用，互为基准。

3、加工阶段的划分

主轴加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地产生加工误差和应力，因此要划分加工阶段。主轴加工基本上划分为下列三个阶段。

（1）、粗加工阶段

1）毛坯处理 毛坯备料、锻造和正火

2）粗加工 锯去多余部分，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等

（2）、半精加工阶段

1）半精加工前热处理 对于45钢一般采用调质处理以达到220～240HBS。

2）半精加工 车工艺锥面（定位锥孔） 半精车外圆端面和钻深孔等。

（3）、精加工阶段

1）精加工前热处理 局部高频淬火

2）精加工前各种加工 粗磨定位锥面、粗磨外圆、铣键槽和花键槽，以及车螺纹等。

3）精加工 精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要表面的精度。

4、加工顺序的安排和工序的确定

具有空心和内锥特点的轴类零件，在考虑支承轴颈、一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时，可有以下几种方案。

①外表面粗加工→钻深孔→外表面精加工→锥孔粗加工→锥孔精加工；

② 外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→锥孔精加工→外表面精加工；

③ 外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→外表面精加工→锥孔精加工。

针对CA6140车床主轴的加工顺序来说，可作这样的分析比较：

第一方案：在锥孔粗加工时，由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面，会破坏外圆表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。

第二方案：在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。另外，在加工锥孔时不可避免地会有加工误差（锥孔的磨削条件比外圆磨削条件差人 加上锥堵本身的误差等就会造成外圆表面和内锥面的不同轴，故此方案也不宜采用。

第三方案：在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面；但由于锥面精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段，对外圆表面的精度影响不大；加上这一方案的加工顺序，可以采用外圆表面和锥孔互为基准，交替使用，能逐步提高同轴度。

经过这一比较可知，象CA6140主轴这类的轴件加工顺序，以第三方案为佳。

通过方案的分析比较也可看出，轴类零件各表面先后加工顺序，在很大程度上与定位基准的转换有关。当零件加工用的粗、精基准选定后，加工顺序就大致可以确定了。因为各阶段开始总是先加工定位基准面，即先行工序必须为后面的工序准备好所用的定位基准。例如CA6140主轴工艺过程，一开始就铣端面打中心孔。这是为粗车和半精车外圆准备定位基准；半精车外圆又为深孔加工准备了定位基准；半精车外圆也为前后的锥孔加工准备了定位基准。反过来，前后锥孔装上锥堵后的顶尖孔，又为此后的半精加工和精加工外圆准备了定位基准；而最后磨锥孔的定位基准则又是上工序磨好的轴颈表面。

工序的确定要按加工顺序进行，应当掌握两个原则：

1） 工序中的定位基准面要安排在该工序之前加工。例如，深孔加工所以安排在外圆表面粗车之后，是为了要有较精确的轴颈作为定位基准面，以保证深孔加工时壁厚均匀。

2）对各表面的加工要粗、精分开，先粗后精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工应安排在最后。

为了改善金属组织和加工性能而安排的热处理工序，如退火、正火等，一般应安排在机械加工之前。

为了提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理工序，如调质、时效处理等，一般应安排在粗加工之后，精加工之前。

5、大批生产和小批生产工艺过程的比较

F. 求轴类零件的加工工艺

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。

图 轴的种类

a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴

h)曲轴 i) 凸轮轴

1 轴类零件的功用、结构特点

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。

1.1轴类零件的毛坯和材料

1.1.1轴类零件的毛坯

轴类毛坯 常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。

根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。

1.1.2轴类零件的材料

轴类零件材料 常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。

45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。

2 轴类零件一般加工要求及方法

2.1 轴类零件加工工艺规程注意点

在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。

轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。

1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。

2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。

3.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。

4.精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。

工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。因此，在制订工艺规程时，必须从实际出发，根据设备条件、生产类型等具体情况，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。

2.2 轴类零件加工的技术要求

1 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。

2 几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。

3 相互位置精度包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

4 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。

2.3 轴类零件的热处理

1锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

2调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。

3表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。

4精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。

2.4 典型轴类零件加工工艺改进的方法

对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。

由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。为此，生产中常采用下列措施予以解决。

2.4.1 改进工件的装夹方法

粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

2.4.2采用跟刀架

跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

2.4.3采用反向进给

车削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。

2.4.4采用车削细长轴的车刀

车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。精车用刀常有一定的负刃倾角，使切屑流向待加工面。

3 典型轴类零件的加工工艺

轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

3.1零件图样分析

3.1 传动轴

3.1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

根据工作性能与条件，该传动轴图样(图3.1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。

3.2确定毛坯

该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

3.3确定主要表面的加工方法

传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：

粗车→半精车→磨削。

3.4确定定位基准

合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。

粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。

3.5划分阶段

对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。

该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。

3.6热处理工序安排

轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。

综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：

下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。

3.7加工尺寸和切削用量

传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。

3.8拟定工艺过程

定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。

在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定

G. 细长轴加工工艺都有哪些方法

工件的长度L与直径d之比大于25（即长颈比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。细长轴刚性差，使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足，切削中易产生振动变形，造成加工困难。在加工过程中，所遇到的主要问题是：
1、工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形，使几何精度和表光洁度降低。
2、在切削过程中工件吸收的切削热，会导致工件产生较大的轴向线膨胀，加剧弯曲变形，增加振动，甚至使工件挤死在两顶尖之间，造成无法加工。
3、长颈比愈大，自重力愈大，工件在高转速下，产生的离心力也愈大，上下跳动也就严重影响加工质量。
4、刀具的几何角度、切削用量和加工工艺方法等选择不当，会使切削力加大，变形和振动加剧。
5、工件弯曲和振动，使车削加工必须采用较低的转速和切削深度，限制了生产效率的提高。
6、工件在径向切削力作用下，车削已加工的工件外形容易形成两端小、中间大，还易出“扎刀”现象。
7、机床调整不当，易产生锥形误差；夹具调整不当，易造成弯曲和产生“竹节形”、“菱形”等。
在生产实际中，为了确保细长轴的加工精度和表面质量，提高生产效率，采取了以下措施：
1、为了弥补细长轴的刚性不足，在车削中，应采用跟刀架，以提高工件的刚性，减少变形。
2、注意具体操作方法，有较严格的工艺要求和措施，以保证整个工艺系统的刚性，让工件获得必要的几何精度和表面光洁度。
3、采用由左至右反方向车削；减小内应力和弯曲变形，保证直线度及尺寸精度，加工效率高，适应性强。
4、合理选用切削用量，以及刀具几何角度及参数。
1、加工几何精度及表面质量要求高。采用常规加工方法都是主轴和尾座间装夹工件，两端无伸缩性，工件在切削力和热膨胀的影响下，产生内应力和弯曲变形，不易保证直线度及尺寸精度。而反方向走刀法是克服上述现象的一种方法，适于中速粗车和大走刀低速精车，并具有适应性强，对机床精度要求不高，加工效率较高等特点。
2、加工原理：反方向车削，就是从车床主轴朝尾座方向进给，车削中将工件夹紧在三爪自定心卡盘上，使被夹紧一端成为不可纵向窜动的固定点。这时，切削中产生的纵向切削沿工件轴线趋向尾座方向，由于轴向力的作用拉紧了工件，增加了工件的实际刚度，不致于出现弯曲（弓形）变形。同时，反方向车削走刀时，采用较大的进给量，这样就增大了纵向切削力，减轻径向圆跳动及减少和消除大幅度振动，保证了被加工表面质量。
（1）改变常规加工方法装夹工件的方式，将面接触改为线接触，减少了应力变形。
（2）尾顶尖改用有伸缩性的弹簧顶尖，消除了工件由于热伸长所造成的强迫弯曲。
（3）使用三爪跟刀架，能更好地保证向心平行运动，防止细长轴车削中发颤。（注意：加工前先将跟刀架松开，然后开车吃刀。迅速将跟刀架跟上，接触跟刀架时不退刀不停车，并且跟刀架支柱爪与轴表面的调整力度要适当，以不将轴件顶变形为适合，防止过松或过紧，跟刀架支柱爪与轴表面的接触要严密，轴、爪时润滑配合，这样切削下去，可避免细长轴形成竹节形。）
（4）由车头向尾座方向走刀切削，轴向切削力拉直工件已切削部分并推进工件待加工部分向尾座方向移动。
（5）粗车后在半精车和精车前，应对轴件再进行一次校正，将粗车中产生的顶尖孔误差和位移误差校正过来，消除内应力。
由于细长轴刚性不足，要求径向切削力越小越好。因此，对刀具要求刀刃锋利，切削轻快，排屑顺利，耐用度高。原则是在不影响刀具强度的前题下，尽量加大前角和主偏角。常用主偏角φ=75°～90°，前角γ=28°～30°。硬质合金刀片为yT15，刀杆为45优质碳素刚。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，由于有倒棱和R4mm断屑槽的作用，所以有很好的断屑性能。同时，由于刀尖角度的增大，增加了刀尖强度和散热条件。车刀主后角α=8°，倒棱0.1～0.3mm，棱后角为-12°，这样，就增加了车刀后隙面支持在工件上的接触面积，防止了由于工件材料内部组织不均匀而产生的啃刀现象，并可消除低频率振动。
1、精车刀。刀具结构采用弹性刀杆，起到消振作用，改善切削条件，硬质合金刀片采用YT15，装刀时要使刀尖低于轴件中心0.1mm。刀刃较宽，修光刀刃8～10mm。
可保持车刀与轴件有一定的接触面积，刀刃顶着轴件进行车削，可防止车削力变化时引起啃刀的疵病。主偏角很小，以形成薄的变形小的切削，有利于提高被加工表面光洁度，前角γ=30°，使切削轻快。
选择合理的切削用量
反向车削细长轴中，对切削用量有特殊要求。要求取最大的进给量f，以增加工件轴向拉应力，防止工件大幅度振动。但切削用量的选择受到加工表面几何形状误差的限制，通常选择的次序为：先取最大的进给量，其次取最大被吃刀量ap，最后取最大的切削速度v。实践证明，当工件长度与直径之比为40～120时，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为宜。在实际操作中切削用量选择：粗车时，切削速度为50～60m/min，进给量为0.3～0.4mm/r，切削深度为1.5～2mm；精车时，切削速度为60～100m/min，进给量为0.08～0.12mm/r，切削深度为0.5～1mm。
（一）由于细长轴本身刚性差（L/d值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题：
1、工件受切削力，自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲，振动，严重影响其圆柱和表面粗糙度。
2、在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形 ；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡珠。因此，在车削细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然在车削细长轴的难度较大，但也有一定的规律性，主要抓住中心架、跟刀架的使用，解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三各关键技术，问题就迎刃而解了。
（二）使用中心架支承车细长轴。
在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。一般在车削细长轴使用的方法有：
1、中心架直接来支承工件中间 当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中间，这样支承，L/d减少了一半，细长轴车削时的刚性可增加好几倍。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。车削时，中心架支承在工件中间与工件接触处应经常加润滑油。为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。
2、用过渡套筒支承车细长轴 用上述方法车削支承中心架的沟槽是比较困难的。为了解决这个问题，可加用过渡套筒的表面接触。过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉套筒外圆的轴线与主轴旋转线重合，即可车削。
3、使用跟刀架支承车削细长轴跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长的型状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了，因车刀给工件的切削抗力Fr，使工件贴住在跟刀架的两各支承爪上。但实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪，接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住，使工件上下，左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。因此车削细长轴时一个非常关键的问题是要应用三爪跟刀架。
4、车削时，由于切削热的影响，使工件随温度而逐渐伸长变形，这就叫“热变，在车削一般轴类可不考虑热变形伸长的问题，但是车削细长轴时，因为工件伸长量长，所以一定要考虑热变形的影响。
细长轴热变形伸长量式是很大的。由于工件一端夹住，一端顶住，工件无法伸长，因此只能本身产生弯曲。细长轴一旦产生弯曲后，车削就很难进行。减少工件的热变形主要可采取以下措施：
1）使用弹性回转顶尖，用弹性回转顶尖加工细长轴，可由较地补偿工件的热变形伸长，工件不易弯曲，车削可顺利进行。
2）加注充分的切削液。车削细长轴时，不论是低速切削还时高速切削，为了减少工件的温度升高而引起的热形变，必须加注切削液充分冷却。使用切削液还可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。
3）刀具保持锐利。以减少车刀与工件的摩擦发热。
切削液的选用：
1、粗车时，为了减少跟刀架与工件外圆的摩擦，减少温度升高，在车削过程中应采用柴油加入10%机油的混合液进行润滑和冷却。
2、精车时，为了提高表面粗糙度Ra，使切削轻快，使用豆油40%，机油30%，柴油30%混合液或植物油进行充分的润滑冷却。从而保证尺寸精度的控制，车削出合格的工件。
综上所述，加工细长轴是一种难度较大的加工工艺，但通过采用上述一系列方法，从工件装夹支撑，到采用合理选择车刀几何形状等关键技术，解决了工件的表面质量和热变形伸长，保证了机床——刀具——夹具——工件的工艺系统刚性。

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 最常用的就是钻床、手枪钻。钻床基本能保持在△3，大点的孔可以用铣床精度更高，另外低于△3的就是气割，薄点的料可以用冲床