轴类零件加工工艺分析
2020-4-12 来源： 哈尔滨量具刃具集团有限责任公司 作者：马晓娟
摘要：在机械装置中，轴类零件的应用十分广泛。轴类零件根据其结构形式不同可以分为较多的种类，其在机械装置中主要是为齿轮和带轮等传动零件起到支承作用，为支承传动零件传递扭矩和承受载荷，同时还要保证装在主轴上的工件和刀具具有一定的回转精度。轴类零件在加工时对其精度具有较高的要求，需要严格按照技术要求进行加工。
关键词：轴类零件；加工工艺；特点；技术要求；刀具；切削用量
轴类零件作为较为常见的典型零件，其在机械运动中发挥着重要的作用，因此需要严格控制轴类零件的加工精度，科学把握加工工艺，并采取合理的加工方式来保证轴类零件的加工质量，以此实现机械装置的连续运动。
1、 轴类零件加工工艺的特点
在轴类零件加工中，经常会使用到车削和磨削的加工方式，对于零件表面质量要求较高的情况下，还需要增加光整加工。轴类零件加工工艺特点大致体现在以下几个方面：
1.1 预备加工。在预备加工过程中具体包括切断、钻中心孔和校直等环节。这其中需要重视钻中心孔的加工精度，由于中心孔作为工艺基准，在实际加工过程中部分工序需要用中心孔进行定位安装，因此中心孔需要做到基准统一，这样才能保证各个加工面之间的位置精度。在具体进行中心孔加工之前，需要车平轴的端面，防止中心钻出现折断的情况。在磨床和车床上加工带台阶轴类零件时常用到中心孔，零件用机床的顶尖在机床上进行定位，对外圆和台阶端进行加工，这样可以确保轴的各个外圆的同轴度和端面对外圆的垂直度。另外，在对轴类零件进行加工时，还要保证两端中心孔处于同一轴心线位置，以此来减少磨损和变形情况的发生。
1.2 轴类零部件定位基准。在对轴类零件加工时，可以将两中心孔作为定位基准，在外圆加工时，先加工处理轴两端面及中心孔。在具体设计轴类零件锥孔、螺纹及外圆表面时，通常以轴的中心线作为设计基础。而且在加工过程中，要求具有较高的位置精度，并易于工件装夹。在针对细长轴进行车削时，加工难度较大，在具体车削过程中会受到较多因素的影响，容易发生变形和振动，需要将工件的一段在卡盘中装夹，靠近尾座的一端则使用中心孔和中心架进行定位处理。采用这种方式后，工件相较于两中心孔定方式，其具有更大的刚度。外圆细长轴车削时，需要根据实际需求来划分为荒车、粗车及精车等阶段，根据工件最终精度及毛坯制造精度来选择与其相适应的加工方式，因此具体工件的加工不一定将全部加工阶段都经历，结合实际需求进行处理即可。
2 、轴类零件加工工艺
2.1 技术要求。在针对轴类零件进行加工时，需要重视支承轴颈、配合轴劲的径向尺寸精度及形位精度等，通常情况下对于轴向的要求不高。圆度和圆柱度主要是几何形状精度，控制在直径公差范围内即可。相互位置精度主要为同轴度和圆之间的跳动。支承轴颈的同轴度需要与轴颈能够有效配合，对其加工精度的要求不高，满足轴类零件位置精度的一般要求即可。
2.2 毛坯选择。在对轴类零件进行加工时，除了可以采用热轧或是冷拉圆棒料这种方法之外，一般情况下还常采用锻件及球墨铸件铸件的方法。
2.3 定位基准选择。轴类零件加工时，其定位基准和表面设计基准通常以轴为中心线，两中心孔定位需要与基准重合原则相符。而且在一次装夹中能够最大限度的加工出多个外圆表面和端面，因此在加工时通常都会以中心孔作为轴加工的定位基准。对于无法采用中心孔时，可采用轴外圆表面作为定位中心基准，以此来提高工作装夹刚性。也可以采用外圆表面和中心孔共同作为定位基准，这样可以承受较大的切削力，但存在重复定位精度不高的问题。
2.4 刀具的选择。选择适宜的刀具可以有效的提高轴类零件加工工艺质量，同时还能够降低产品的成本。由于刀具切削用量完全取决于刀具的选择和相关数据的确定。因此要选择合适的刀具。对于车端而宜选择硬质合金45°车刀，对于粗、精车外圆选择硬质合金90°仿型车刀，车槽要选用硬质合金车槽刀，在车螺纹时可以选用60°硬质合金外螺纹车刀。具体刀具的选择还需要参照实际机床加工流程和数据，并坚持安全性、调整方便、刚性好、耐用度和精度高等原则。
2.5 选择切削用量。在利用机床进行车削过程中，切削用量主要以切削深度、主轴转速和进给速度等为主，具体选择时由于被加工零件相对复杂，在按一定的原则初定切削用量后，还需要与零件实际加工情况相结合，以便于随时进行调整。具体需要根据机床的性能和所选用刀具性能综合来完成相应的调整工作，以此来配置切削用量，这对操作者的加工经验具有较高的要求。
2.6 进给速度的选择。进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度，以便较快去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙度和零件精度为原则。
在针对轴类零件加工过程中，由于存在较多的影响因素，因此需要针对实际情况，综合考虑各种因素的影响，并合理选择加工方式，以此来确保获取到良好的加工效果。
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