研究轴类零件机械加工要点

奚苗

摘要：随着汽车制造行业的发展，对汽车零部件加工企业起到了良好的推动作用。但是，汽车制造精度与综合功能的不断完善，对零部件的加工质量也是一种考验。尤其是机械齿轮类零件，是汽车装配过程中的重要环节。零件加工精度会直接影响到整车运行效率。基于此，文章从汽车零部件加工角度入手，针对轴类零件的机械加工技术要点进行分析，希望对相关研究人员提供一定的参考与借鉴。

Abstract： With the development of the automobile manufacturing industry， it has played a good role in promoting auto parts processing enterprises. However， the continuous improvement of automobile manufacturing accuracy and comprehensive functions is also a test of the processing quality of parts. Especially mechanical gear parts are an important part of the automobile assembly process. The accuracy of parts processing will directly affect the vehicle operating efficiency. Based on this， the article starts from the perspective of automotive parts processing， analyzes the mechanical processing technology points of shaft parts， and hopes to provide some reference for related researchers.

關键词：机械加工;齿轮;轴类;技术要点

Key words： machining;gears;shafts;technical points

0  引言

在机械加工中，轴类齿轮是一种非常常见的零件，同时也是传统装置的主要部分，例如凸轮、齿轮以及带轮等等。轴类零件加工时需要根据实际要求选择方式，可以将轴类零件划分为中间空心轴体、阶梯式轴体以及表面突出轴体等，其中阶梯式轴体的应用范围较为广泛，在加工工艺方面，其可以大致表现出轴类零件的共同性质，同时还能够体现出加工环节存在的规律。

因此，文章针对传统装置中的轴类零件进行研究，并且详细阐述机械加工加点，以此来提升轴类零件的加工质量与精度。

1  轴类零件机械加工要点

1.1 毛坯选择环节

选择毛坯件对于机械加工来说是第一步，因此毛坯件的选择环节也是比较重要的，零件的材质会直接影响到后续的加工质量与效率。因此，选择轴类零件的毛坯件需要根据综合环境与具体工艺要求来决定。同时还要对加工环境、加工成本、当前加工技术以及加工种类等情况进行综合考虑。

在加工前，需要对毛坯件进行预热处理，让毛坯件内部的钢材晶体微小化，消除切割环节的应力。为保证毛坯件具备良好的性能，还可以让将材料调质安排到粗加工与精加工之间，这样能够合理利用淬火作业，在保证轴类零件整体形状的前提下，进一步提升加工精度[1]。

1.2 定位与装夹环节

当毛坯件的前序处理工作完毕后，接下来便是确定加工点，也就是针对毛坯件进行定位与装夹，确定零件装夹方式与基准面。需要根据加工零件的外形来确定毛坯的装夹，对于形状为矩形的零件来说，可以采用平口钳的方式进行装夹，对于形状为圆形的零件来说，可以采用三爪卡盘固定到铣床上进行作业，这样可以有效提升轴类零件的加工精度与效率。此外，如果轴类零件的外形比较奇怪时，可以选用专有的铣床夹具来固定零件[2]。

1.3 工艺分析环节

针对轴类零件的机械加工工艺进行分析时，需要采取：“先粗后精”的原则，也就是现针对零件外表面情况进行修正，使其在整体上比较贴合后期精加工后的结果。因此需要围绕零件加工图样进行分析，并且准确分析各项加工系数，同时还要对轴类零件的粗糙程度、平行度数以及同心度等数值进行分析。

其次要围绕毛坯件制定加工路线，以此来确定轴类另加的基础。在选定机械加工方案后，需要针对毛坯件进行固定，在加工中需要采取磨床与车床的加工形式，并且根据轴类零件的工艺精度要求决定是否进行光整加工[3]。

1.4 零件加工环节

根据轴类零件加工要求制定具体方案，并且编订相应的机械加工数控程序，在加工中还要针对毛坯件的位置进行刀具对准，以此来实现第一环节的粗加工。具体的加工方式有两种，分别为车床加工与磨床加工，其中机械车床加工需要将轴类零件的精度加工到要求范围内，而磨床加工则是针对微小差异进行修正，以此来进一步提升加工精度。

因此，在开展粗加工时，统一采用机械车床进行作业，而且在精加工环节也可以使用机械车床进行完善，最后使用磨床进行调整。这也是轴类零件加工过程中的三个环节，即为预加工、粗加工以及精加工[4]。如果轴类零件的加工精度存在更为严格要求的话，还要增加加工环节，以此来保证机械加工质量与精度。

轴类加工阶段具体如下：

①预加工阶段，由于不同的零件工艺需要选择不同的毛坯件，因此在预加工环节主要以确定零件材质与去除毛坯为主，如果需要设置中心点，还需要提前对零件进行作业。在此阶段尽量将毛坯件的大小形状调整为与成品大概相似，以此来提升后续加工环节的效率，同时还能够有效控制后续刀具磨损成本。此外，预加工阶段需要针对毛坯的多余部分与弯曲情况进行修正，如果零件需要钻孔，则应该先切出端面，之后打中心孔;如果使用较大的锻件，则应该先进行拉荒处理，以此来清楚毛坯件表面的氧化层，减少后续环节的工作量。

②粗加工阶段，在预加工之后，就可以针对轴类零件进行粗加工，在此过程中要尽量缩小毛坯件与最终成品件的尺寸差异程度，使其愈加如何成品工艺要求。此外，在开展粗加工之前，还要对零部件进行调质，利用淬火等工艺对毛坯件的硬度进行调整，使其更加符合精加工，增强轴类零件的抗弯曲能力与抗变形能力。

③精加工过程，指的是在粗加工之后，零件还会存在小量的误差，因此需要采取精加工的方式进一步缩小误差。在开展精加工之前，根据工艺要求可以采取高温加热的方式，针对零件自身的晶体结构进行破坏，这样可以高效的对表面误差进行精细打磨，提升轴类零件的精准度。此外，在此加工环节通常涉及到磨具加工，由于其切除作业对零件精度的影响较小，因此可以忽略不计。

④光整加工过程，针对某些特殊材料，需要在特定场合与环境中使用，因此为突破传统机械加工环节的精度限制，还可以在此基础上进行光整加工。这样基本可以满足大部门高精度轴类零件的加工要求，同时可以保证轴类零件在后期应用环节的使用质量与效率。

2  轴类零件安装方式

在轴类零件的安装过程中，可以采用两中心孔法、外圆表面法以及拉杆心轴法进行作业。其中两中心孔法指的是利用零件的外圆面来进行初步定位，需要现在零件两端打出中心孔，进而围绕中心孔进行机械加工，以此来提升轴类零件的同心率。因此能够看出中心孔的质量是较为重要的，也是对轴类零件进行检验与定位的基准。通常情况下，采用支承轴承对零件进行定位，再开始中心孔定位，利用精车加工来为外圆定位，之后利用外圆定位模式对锥孔进行打磨，随后还要再次利用中心孔对外圆进行打磨，最后利用支承轴劲对外圆进行定位，以此保证锥孔精度满足作业要求。

外圆表面法指的是轴类零件无法打造中心孔时，可以利用自身的外圆表面进行定位，例如空心轴与短小轴等。通常情况下，采用三爪卡盘或四爪卡盘对轴类零件进行装夹，当零件加工精度比较高时，还可以采用自动定心夹具进行作业。

拉杆心轴法指的是针对特殊的轴类表面进行机械加工，需要采用此种方式进行装夹，例如小锥孔、空心轴等体积较小的轴类零件，可以采用堵头，在处理较大的轴类零件时则需要使用拉杆心轴。

3  结语

综上所述，在目前机械加工环节，还没有某种零件能够代替轴类零件的功能，同时轴类零件的综合功能与应用范围还在还不断优化。因此，为保证传统装置的加工质量，便要针对轴类零件的机械加工方式不断进行深化，不仅要明确具体的加工流程，还要对加工工艺技术进行延伸，这样才能有效满足各类环境与应用需求，促进轴类零件的机械技工精度与效率，进而我国汽车制造行业的可持续发展提供良好的技术支持。

参考文献：

[1]陆堰龙，滕青龙，巢丹，等.长轴人字齿轮机械加工工艺研究[J].轨道交通装备与技术，2016（3）：50-51.

[2]王东天.齿轮加工工艺实践问题及对策研究[J].军民两用技术与产品，2016（2）：45-46.

[3]党齐乾，韩思源，米振涛，等.内花键齿轮机械加工工艺设计分析[J].内燃机与配件，2019（17）：67-68.

[4]黃筱调，阳辉，郭二廓，等.现代齿轮先进切削理论及方法[J].机械设计与制造工程，2016（10）：13-24.