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机械制造及工艺——轴类零件
工艺过程分析要点
轴类零件工艺过程分析
1．轴类零件加工
轴类零件是回转体零件，其长度大于直径，它的主要表
面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。按其
结构形状，可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等四大类。
在机械中，轴类零件主要用来支承传动零件（如齿轮、
带轮等）和传递转矩。光滑轴的毛坯一般选用热轧圆钢或冷
轧圆钢；台阶轴的毛坯，可选用热轧或冷轧圆钢，也可选用
锻件，主要根据产量和各台阶直径之差来确定，产量越大，
直径相差越大，采用锻件越有利；当要求轴具有较高力学性
能时，应采用锻件。单件小批生产采用自由锻，成批大量生
产采用模锻；对某些大型、结构复杂的轴可采用铸件，例如
曲轴可以用球墨铸铁作毛坯。
1．机械加工工艺特点
(1）定位基准的选择
用两中心孔（顶尖孔）定位，工件装夹方便，符合基准
统一和基准重合原则，容易保证较高位置精度，应用很广泛。
加工过程中，中心孔始终要保持准确和清洁。每次热处理后，
在转入下一加工阶段前应对中心孔进行研磨或修整，以去除
中心孔表面的氧化皮或其他损伤。
用外圆表面定位，一般用卡盘装夹。因基准面的加工和
工件装夹都比较方便，故此法应用也较多。车削长轴时，常
将轴的一端装夹在卡盘中，另一端用后顶尖顶住或用中心架
托住，因此工件加工时刚性比用两顶尖定位时好。但是，卡
盘定位精度低，工件调头车削时，两端外圆表面会产生同轴
度误差，影响位置精度。
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的径向圆跳动允差为0.02㎜。
④端面C和B对轴线A的端面跳动允差不大于
0.03㎜。
⑤工件材料为45﹟钢，两端轴颈淬火硬度为40～
45HRC。
（2）基准选择
为保证各主要外圆表面和端面的相互位置精度，选用两
端的中心孔作为粗、精加工定位基准。这样，符合基准统一
和基准重合原则，也可提高生产率。
（3）生产类型为单件小批生产，选用φ35圆钢料作毛坯。
（4）工艺分析该零件各加工面，均有一定的尺寸精度、位
置精度和粗糙度要求。轴上的键槽，可在立式铣床上使用键槽
铣刀铣出。其余各加工表面，报据技术要求，可采用粗车→半
精车→粗磨→精磨的加工顺序，其加工工艺过程见表6－2。
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带轮轴加工工艺过程分析
图6－36所示为带轮轴工作图样。生产类型为小批生产。
材料为15钢。带轮轴中的主要技术条件有两项：一为渗碳
层深度，应控制在12～15mm范围内；二为外圆φ22f7需
经渗碳淬火其硬度为HRC58～63。可以看出只有Φ22f7
处需渗碳处理，其余部分均不可渗碳。零件上不需渗碳的部
分，可加大余量，待渗碳后车去渗碳层或在不需渗碳处涂防
渗材料。加工余量应单面略大于渗碳深度，故右端直径取Φ
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25mm，单面去碳余量为2.5mm，总长两端也应有渗碳余
量各3mm。在磨外圆前由于已经过淬火工序，两端中心孔
在淬火时易产生氧化皮及变形，故增加一道研磨中心孔的工
序。表6－14为带轮轴的加工工艺过程。
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