轴类零件加工工艺研究

金汉

摘  要：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。轴套类零件大多属于薄壁构件，结构并不复杂，精度要求相对较高，在产品中主要起定位、旋转的作用，并承受一定的径向力和轴向力。几乎每个产品中都有轴套类零件，在加工中往往由于变形严重而影响其尺寸精度、形状精度。因此，要解决此问题，必须分析原因，采取有效的措施，才能保证零件精度。

关键词：轴类;零件;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。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。

一、零件的定位与其夹装

轴套类零件大多属于薄壁构件，结构并不复杂，精度要求相对较高，在产品中主要起定位、旋转的作用，并承受一定的径向力和轴向力。其加工质量的好坏，直接影响产品的功能和寿命。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。工装夹具只是因地适宜，机床上所采用的都是属于钢类，弹簧钢，、45号钢，SKT材料等。尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。

二、选择刀具及切削用量

刀具选择与切削用量确定是数控铣加工中十分重要的环节，直接关系到加工精度、加工表面质量、加工效率。选择合适的刀具和切削用量可使加工以最低的成本、最短的时间达到最佳的加工质量。对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。对于除整体淬火之外的轴类零件，其精车工序可根据具体情况不同，安排在淬火热处理之前进行，或安排在淬火热处理之后，次要表面加工之前进行。为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。应该注意的是经淬火后的部位，不能用一般刀。通过热处理消除应力控制变形，划分为粗加工、半精加工和精加工工序，中间增加热处理消除应力、稳定化处理等，使零件释放加工应力和材料应力，提高精加工后零件尺寸精度的稳定性。另一方面，它能够有效地改善切削过程的摩擦和粘附作用，降低切削热的生成。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高。

三、确定走刀顺序和路线

在加工前，首先需要分析被加工轴类零件的图纸，明确加工工序、加工内容及技术要求。轴类零件轴向的技术要求不高，主要是配合轴颈和支承轴颈的径向尺寸精度和形位精度要求较高，此外，还须确保配合轴颈对于支承轴颈的同轴度。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动;几何形状精度主要是圆度和圆柱度，要求控制在直径公差范围内。对刀点可设在被加工零件上，但必须是基准位或已精加工过的部位。走刀路线包括切削加工軌迹，刀具运动到切削起始点，刀具切入切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。合理确定对刀点，对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。

四、数控车削加工

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。编程人员的要求是非常高的，不仅要分析零件的加工工艺程序，还要合理选择刀具，确定切削用量和走刀路线。一般轴类零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处。数控编程一般分为两种，一种是手工编程，另一种是自动编程。手工编程是由分析零件图，确定工艺过程，数值计算，编写零件加工程序单，程序的输入和检验都是由工人完成的，自动编程是用计算机编制数控加工程序的过程。所以，对数控机床的性能特点、工件装夹、刀具系统以及切削规范方法都必须很了解。由于这些零件的径向尺寸，无论是测量尺寸还是图纸尺寸，都是以直径值来表示的，所以数控车床采用直径编程方式，即规定用绝对值编程时，X为直径值;用相对值编程时，则以刀具径向实际位移量的二倍值为编程值。数控加工工艺方案的确定不仅对机床的生产效率有影响，还会对轴类零件的加工质量产生影响。切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，利于生产率提高。适于有色金属零件的精加工，不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。

五、结束语

总之，轴类零件加工有效地促进了当前机械制造水平的发展，为工业发展提供了高质量、高保障、高生产效率的机械产品，为社会经济发展带来了很好的促进作用。所以，在轴类零件的数控车削加工中，应该掌握每一个细节，分析并解决好每一个难点，这样才能更有效的保证工件质量

参考文献：

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[2]李梓光，数控加工技术在机械设计的应用[J];化工管理;2017年01期

[3]许云兰，提高机械数控加工技术水平的有效策略[J];现代制造技术与装备;2019年01期EED22DC5-BAA0-42A2-AC97-A7F4D7871812