螺纹短轴零件机械加工工艺设计研究

徐军　左立良

摘  要：伴随着科学技术高速的发展，使得当下的机械制造业也正面临着全面的进步。例如，在一些零件加工工艺的发展中，出现了各种耐磨、呈弯曲应力较强的零部件，并已经广泛的应用到了机床，以及应用到了拖拉机设备上。在本文的分析中，主要阐述了当下螺纹短轴零件机械加工工艺设计方式，并明确了零部件在加工以及选型中的技术要点。

关键词：螺纹短轴;零件机械加工;零件毛坯;工序

1 螺纹定义

螺纹就是一种螺旋线性的突起部分，在当下的机械加工领域当中，一般情况下爱都存在于一些圆柱体，或者存在于一些圆锥体表面。当下的螺纹形状上，基本上分为圆柱螺纹与圆锥螺纹这两种类型。在不同的截面形状上，往往可以分为矩形螺纹、三角形螺纹以及特殊类型的螺纹种类。进行机械加工制造的过程中，可以从功能性上进行细分，一些特殊功能的螺纹会承担起连接的作用。例如，一些矩形类的螺纹，就是起到传动的效果。螺旋线方向，一般情况下可以分为左右两个方向。而基于螺旋线的时间分类，也可以称为单线螺纹、双线螺纹以及多线螺纹这几种不同的类型。因此，进行螺纹的划分时，就可以基于牙形状、使用场景以及多种不同的因素出发，实现针对性的种类划分。

2 零件分析

2.1 加工分析

当下在进行螺纹加工的过程中，就是一种在圆柱体或者在圆锥体上，进行螺旋槽的加工流程。由于加工的螺纹基本上都是用于连接、加固、传递运动等其他类型的操作。因此，通常情况下在进行螺纹加工的过程中，可以采用滚丝、攻丝以及车削等不同的方式类型。例如，加工的过程中，往往要充分的考量到出现的拉压应力，或者出现的冲击载荷这两个不同方面的严重影响。而在零件材料的选择过程中，也需要选择一个优质结构的钢体，特别是需要进行淬火、回火这两个操作流程，就可以使得对零件的自身性能有着较为明显的提升。不论是在零部件的刚度，还是对于零部件的整体强度，都有着较为明显的提升。甚至在加工之后，还能够形成较强的韧性与塑性。这样的零件加工之后，就可以将其应用到精密度更高的领域当中。

2.2 零件性能要求

对于当下的机械制造工艺水平的提升而言，在长期的加工时间之后，技术也得到了进一步的提升。在零件经过了特定工序后的处理之后，使得零件在各个方面都得到了进一步的性能提升，相关工作人员对其进行数据监测的时候，也得到了较高水平的参数。在零件的轴径以及内孔的加工中，是检测过程中的重要考量对象。例如：在对这两个部分的圆柱度进行加工的过程中，有关领域通常对其几何外形往往存在着一定的精度要求。特别是对于零件的圆柱要进行针对性的加工处理。在轴中心线位置，需要保障达到预定的垂直高度。因此，对于零件而言，就需要保障加工过程中，满足设计的要求和标准，以此加工出性能较高的零件。

3 零件材料选择

3.1 零件材料选择原则

当下对于轴类零件材料的选择，当下基本上可以分为两种类型。当下，进行机械制造的过程中，相关工作人员基本上会选择合金钢与碳素钢这两种类型。工作人员在当下进行轴类零件的材料选择上，基本上出于几点不同的考量。首先在进行制造的过程中，需要保障零件可以实现一定的强度或者刚度，以此得到最基本的要求。其次。在轴的耐磨性的分析过程中，一旦无法达到相应的要求，就会导致降低制造的效果。进行轴的加工过程中，也需要充分的考虑到热处理上的工序问题，避免选择这种类型的材料种类。最后一方面，对于这种材料的选择，需要控制成本方面的限制，一旦投入与参数无法实现正比例关系，就需要放弃这种材料。

3.2 零件选材方式

进行机械制造的过程中，对于轴类的零件加工种类，有着多样化的发展趋势，因此，相关工作人员进行零件材料的选择过程中，一般情况下都需要对这种材料的荷载，进行针对性的分析，以此保障加工质量。但是，在进行一些荷载要求较高的零件时，就需要针对性的选择一个合理的材料，以此保障零件的质量稳定性。特别是需要控制零件的外形、尺寸以及重量，一般情况下都会选择合金钢^[1]。但是，在进行一些车床主轴方面的零件加工的过程中，基本上会选择一些经过处理过的45钢。在当下机械制造技术发展的进程中，对于零件的材料选择至关重要，直接决定了零件的质量性。因此，进行材料选择的过程中，就需要进行针对性的分析以及评估，以此保障满足当下的加工制造结果^[2]。

4 零件毛坯选择

在进行零件加工的过程中，要对零件进行毛坯的合理选择。其中，对于零件短轴零件的材料毛坯选择，需要进行針对性的分析，首先一个合理的零件毛坯，可以很好的在后期加工的效率，以及对零件的品质造成直接的影响。因此，当下进行毛坯的选择过程中，就要合理的进行分析以及处理。一般情况下，在进行毛坯的选择过程中，要结合起加工的环境。其次，还要结合起加工零件的不同类型，进行毛坯的加工处理。另一方面，在进行加工成本以及性能指标之后，往往要进行针对性的分析，避免不同毛坯的选择，会对其零件的成本以及性能指标造成一定的影响。

当下，工作人员进行毛坯选择的过程中，往往要基于零件的性能指标进行合理的选择，这样才可以保障加工出来的零件可以满足相应的加工需求。

4.1 毛坯类型

当下在机械制造领域当中，相关工作人员往往对于轴类零件毛坯进行选择的过程中，一般情况下分为型材毛坯、锻件毛坯以及铸件毛坯，这几种不同的类型。在处理一些较为复杂，或者轴径比较大的轴零件的过程中，就需要使用铸件毛坯进行加工。而在制造一些重要的轴零件的时候，就需要进行锻件处理。最后，对于制造表面较为光滑的零件，就可以使用型材毛坯。当下进行毛坯的选择过程中，还需要基于一定的特定标准以及具体的零件要求，这样才可以选择一个合理的毛坯类型^[3]。

4.2 零件毛坯选择原则

当下在进行机械制造的过程中，对于一些轴类的零件加工，往往在其毛坯的选择上，需要使用锻件或者棒料。但是，在进行实际的制造过程中，需要保障外圆直径的差距，能够得到有效的控制，因此基本上會采用棒料毛坯。而对于一些十分重要的轴而言，进行加工的过程中，则要使用锻件毛坯类型。但是，无论使用哪种类型毛坯而言，都需要在进行加工的过程中，可以尽可能的避免材料出现浪费的问题，特别是在进行加工的过程中，能够有效的控制加工过程中的难度系数，只要保障零件的毛坯科学性，可以能够制造出良好的零件。但是，在当下一些工厂的加工生产过程中，无论是在企业的规模，还是对于企业的生产量，都比较小，因此就导致在生产的过程中，会基于自由锻的方式进行机械加工。但是，对于一些生产加工规模比较大的企业而言，就会采用模锻的方式。因此，当下对某零件进行加工的过程中，一旦这类型的零部件生产要求并不高，就可以采用自由锻的方式进行锻造加工^[4]。

5 确定零件加工工序

4.1 定位基准与装夹方式

当下在零件的加工过程中，选择某普通螺纹短轴零件，在上述的分析中，可以确定对于这种类型的零件，需要选在选取毛坯的过程中，让其外圆作为粗基准，并开展相应的加工流程[5]。首先，需要制作出一侧平面，之后处理出外圆面。其次，对处理完成的外圆面当做基准，并利用三转卡盘，夹住选择好的毛坯材料，这样就可以制造出右端平面，使用恰当的工具，以此切削出右端外圆。之后，在材料的右端钻出一个符合标准的中心孔，以此保障对其中心孔进行针对性的加工处理。之后，还要在这样加工完成的外圆，以及对其中心孔当做重要的基准。

4.2 加工阶段

当下进行机械制造的过程中，其零件的表面质量往往对整个零件的质量会产生较为直接的影响。因此，当下仅仅使用一道工序，往往无法实现对零件的质量性提升，以此，为了提升零件的加工质量，就需要在实际的机械加工过程中，分为三个不同的加工部分，分别为粗加工、半精加工以及精加工，以此实现零件的性能提升。

在进行零件加工的工程中，也在一些特殊的情况下，可以仅仅进行粗加工与精加工，也可以实现对零件的处理。在进行粗加工的过程中，首先需要去除使用的毛坯上的大量余量，以此让毛坯的形状可以与加工目标相似。这样的方式下，可以很好的为之后的加工，提供一个良好的基准，全面的降低加工的时间周期。其次，在之后进行精加工的过程中，就是对于零件在精度以及性能方面的提升，以此满足目标加工的需求。

4.3 工序

4.3.1 保证基准

进行零件的加工过程中，首先需要制作出基准面，之后的加工都需要基于这样的基准面进行处理，保障其表面能够实现良好的处理。而在粗车加工的过程中，要能够在这样的基准面上钻出一个孔，之后将其中心孔为主要的基准，并对其表面进行科学合理的处理，以此实现对加工位置、精度方面的良好处理。

4.3.2 粗精结合

当下在基准平面的加工过程中，往往需要利用粗精结合的加工方式，首先进行粗加工，之后进行精加工。在这样的处理中，一旦零件对于精度的参数要求较高，就可以保障在每一个表面，都需要开展精加工，这样就可以最大程度上提升零件的性能。

4.3.3 加工主次

基于技术方面的要求，对于零件表面的加工处理工作，要能够明确出加工的主次成分。例如，对于该零件的加工中，就需要保障零件的主要表面得到良好的处理。其次，在加工出零件的次表面上，还需要进行针对性的控制以及保障。

4.3.4 先面后孔

一旦在零件表面尺寸比较小的情况下，就需要将这个平面当做重要的肌醇，以此实现精加工处理，对孔洞进行针对性的加工。这样的加工处理方式，就是为了能够更好的实现加工。而在之后，还需要保障零件成品的检测分析。

4.4 热处理

加工零件的过程中，需要开展良好的热处理工作。在操作的过程中，主要是对其零件进行热处理，之后将其冷却，以此对零件实现良好的处理。对于零件内部的处理上，由于经过了热处理，就会使得对内部结构产生一定的影响。特别是进行处理的过程中，基本上可以分为预备热处理与最终热处理这两方面。

首先，在没有进行加工的过程中，就可以开展正火、退火的热处理工作，对零件的性能起到良好的改善效果。其次。进行粗加工之后，也需要进行热处理。以此去除材料当中存在着的应力。最后，进行半精加工，或者进行精加工的过程中，开展热处理工作，可以实现对零部件的性能提升，以此满足相应的加工处理要求，完成了加工步骤之后，就可以实现对零件的镀铬、镀锌方面的操作，全面提升材料的自身耐磨性。

在本文的分析中，选用的毛坯材料为45钢，因此就可以首先开展粗加工，之后进行精加工处理，以此让毛坯材料满足当下的加工需求。其次，在材料没有完工之前，要开展正火处理，以此可以很好的实现调质功能。

总结：

综上所述，在当下的技术发展下，为了实现对零件性能的提升，就需要进行机械加工的过程中，可以提升机械加工的技术水平，同时对于不同的零件类型，需要采用针对性的机械加工技术方案，以此满足当下不同零部件的加工需求，提升零件的整体质量。

参考文献：

[1]牟信虎.箱体类零件机械加工工艺及其夹具设计[J].中国高新科技，2021（09）：114-115.

[2]丁苏煜，樊娜娜，任万松.空客机轮舱壁板零件机加变形分析及优化策略[J].设备管理与维修，2021（09）：148-151.

[3]朱润花，齐红玲.薄壁零件机加工工艺及方法研究[J].内蒙古煤炭经济，2019（12）：19+34.

[4]范午阳. 航天器零件机加工艺知识挖掘与重用方法研究[D].哈尔滨工业大学，2019.

[5]魏茹，张春振.飞机零件机加后的清洗工艺的研究与分析[J].中国新技术新产品，2018（09）：23-24.