張曙光

（臨沂技師學(xué)院,山東 臨沂 276005）

論軸類零件機(jī)械加工工藝規(guī)程

張曙光

（臨沂技師學(xué)院,山東 臨沂 276005）

軸類零件是機(jī)械裝置里不可缺少的重要部件之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置的傳遞運(yùn)動(dòng)形式中。軸類零件不僅可以承載負(fù)荷，還能做為傳動(dòng)件的連接體傳遞扭矩帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。軸類零件的機(jī)械加工工藝是決定零件質(zhì)量的關(guān)鍵因素，我們對軸類進(jìn)行加工工藝的闡述，以期在今后的軸類零件的加工作業(yè)中獲得質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，使得機(jī)械提高利用效率，并能延長使用壽命。

軸類零件；加工工藝；規(guī)程

軸類零件作為機(jī)械裝置的重要零件，其具有極其重要的作用。軸類零件不僅是傳動(dòng)零件的載荷承擔(dān)者，同時(shí)作為傳動(dòng)扭矩的媒介，通過運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。其可以分為直軸、曲軸和軟軸三種類型，這種分類是基于其外形不同的分法。我們主要針對其中一種主要的直軸進(jìn)行分析，直軸又有光軸和階梯軸兩種類型。軸類零件在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的作用是非常關(guān)鍵的，如果其精度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，很可能就會出現(xiàn)損壞及機(jī)械運(yùn)動(dòng)的障礙。因此，我們在進(jìn)行軸類零件的加工時(shí)必須將其精度、表面粗糙度等嚴(yán)格按照使用標(biāo)準(zhǔn)加工。

1 軸類零件毛坯材料的選擇

進(jìn)行軸類零件加工前應(yīng)先選擇合適的毛坯材料。即加工軸類零件，必須先知道使用哪種材料更合適。毛坯選擇的合理與否，直接關(guān)系到下一階段加工的工作量和難易度。通常按加工環(huán)境、加工制造類型、加工成本預(yù)算、現(xiàn)有工藝技術(shù)指標(biāo)限制等因素來選擇合適的軸類零件我們大多選擇棒料進(jìn)行加工，與此相反，我們通常選擇鍛件毛坯加工外圓間變化較大的階梯軸或是起關(guān)鍵作用的軸類。在選擇毛坯材料時(shí)，還要根據(jù)零件的大小形狀來選擇與之類似的毛坯材料，這樣既可以降低生產(chǎn)成本，也可以進(jìn)一步提高工作效率，同時(shí)減少零件加工的工作量。軸類零件的使用工作是選擇加工毛坯材料的重要依據(jù)之一，假如軸類零件的支撐符合和傳遞的扭矩較大，首先應(yīng)考慮其耐磨性、抗彎曲性能以及抗變形性能及等重要參數(shù)是否可以滿足軸類零件的需要，這些參數(shù)的數(shù)據(jù)對于材料的選擇非常關(guān)鍵，如果不能滿足需要，我們就要采取措施或更換更加合適的毛坯材料來滿足實(shí)際需要[1]。

2 毛坯定位及裝夾方式的確定

毛坯材料選定后，毛坯的最佳加工點(diǎn)需要進(jìn)行定位和裝夾裝置標(biāo)記。確定基準(zhǔn)表面和裝夾方式，決定了毛坯經(jīng)過切削后的大小和切削位置與理論的偏差，決定了零件的精確程度[1]。在進(jìn)行將參考平面作為基準(zhǔn)過程中，可分為粗基準(zhǔn)類和精細(xì)基準(zhǔn)類兩種，基準(zhǔn)的選擇是根據(jù)零件各個(gè)位置差異和功能來確定的誤差范圍，進(jìn)行合理基準(zhǔn)的選擇。采用粗基準(zhǔn)方法的一般用于表面平整且光滑、具有重要且范圍較廣的可加工的未加工平面，而精細(xì)基準(zhǔn)方法一般用于未進(jìn)行修改的表面或已加工的表面。另外，還有采用自為基準(zhǔn)和互為基準(zhǔn)結(jié)合的方法去確定基準(zhǔn)面。

待加工零件的形狀決定了毛坯零件的裝夾方式，一般情況下，使用平口鉗夾固定矩形零件；采用三爪卡盤固定圓形零件；而采用專用銑床夾具固定特殊形狀的零件。

3 軸類零件的加工工藝的確定

加工軸類零件切削工藝必須要遵守“先攻基準(zhǔn)、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原則來進(jìn)行加工，這與大部分的加工原則類似。在利用數(shù)控車床對誤差變化范圍較小的零件進(jìn)行切削，必須選擇軸的最右點(diǎn)為起始位置。在加工時(shí)，主要按照以下幾個(gè)步驟來進(jìn)行。

（1）分析軸類零件的樣圖。我們在制定加工工藝時(shí)，重要的依據(jù)就是零件樣圖中提供的使用參數(shù)，和對軸類零件表面粗糙度、同軸度、平行度等數(shù)據(jù)的具體要求。在加工過程中要對這些具體的數(shù)據(jù)要求嚴(yán)格遵守是加工出合格質(zhì)量軸類零件的保證。

（2）加工路線的擬定。首先，對軸類零件的樣圖進(jìn)行分析，再依據(jù)“基準(zhǔn)先行”的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行外圓的加工，從而為其他表面提供基準(zhǔn)線；其次，依據(jù)“先主后次”的標(biāo)準(zhǔn)，先對接近理想狀態(tài)約束多的零件外圍部分進(jìn)行處理。在軸上的花型鍵槽、矩形鍵槽及螺孔等在外圍表面加工一定的精度后再進(jìn)行加工[2]；再次，當(dāng)軸類零件要進(jìn)行打孔時(shí)，要先加工端面，打中心孔再進(jìn)行鉆孔，這樣做的目的是盡最大可能的確保同軸度、平行度等，提高鉆孔的加工精度。

4 軸類零件加工工藝流程分析

備料—鍛造—退火—粗車—半精車—淬火—精車—磨削若軸類零件的基準(zhǔn)面以及加工方案確定后，正確安裝固定毛坯，就可以開始操作流程。車削和磨削是軸類零件最常用的加工方法。車削適合粗加工，而磨削則主要用于精細(xì)加工。軸類零件成型經(jīng)歷了三個(gè)階段，即預(yù)加工處理工段、半精加工工段、精加工處理工段，假如軸類零件要求較高，應(yīng)補(bǔ)加上光整加工工序。

（1）毛坯的預(yù)加工工段。毛坯和成品明顯不同，選擇好毛坯材料后，首先進(jìn)行粗加工將毛坯上的多余部分進(jìn)行切除，這樣毛坯的形狀和大小就越來越和成品接近，為后續(xù)加工打好基礎(chǔ)，減少成本投入。預(yù)加工包括對毛坯進(jìn)行校正，這主要針對毛坯在各種外界作用下的彎曲變形等情況；另有，在使用棒料時(shí)要先將毛坯多余的部分進(jìn)行切除；當(dāng)對一些需要鉆孔零件加工時(shí)，要先進(jìn)行斷面的切除再進(jìn)行鉆孔；如果使用的尺寸較大的鍛件，要先進(jìn)行表面氧化層的拉荒處理，以減少后期工作量[2]。

（2）進(jìn)行軸類零件的半精加工工段。半精加工是在粗加工后的一個(gè)加工階段，目的就是為了進(jìn)一步縮小與軸類零件的樣圖差距，更接近成品的要求。在進(jìn)行半精加工前，先調(diào)制零件，通過改變物理結(jié)構(gòu)，從而有效改善軸類零件的抗彎曲性和抗變形性能。

（3）精加工工段。經(jīng)過半精加工后，還有小范圍的誤差，這就需要進(jìn)一步的精加工處理，以保證零件達(dá)到樣圖的各項(xiàng)參數(shù)要求。在進(jìn)行精加工前，軸類零件的物理結(jié)構(gòu)要做出改變，可以對其部分進(jìn)行加溫處理，通過對其外圓或錐面進(jìn)行精細(xì)研磨，確保主軸的精度要求。

（4）光整加工。一些用于特殊場合，加工條件和方式受到一定限制的軸類零件，可以采取此種操作，使之更能適合機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。經(jīng)過以上的工藝流程后，軸類零件的精度及表面粗糙度基本滿足了要求，可以保證零件在機(jī)械中的使用達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

5 小結(jié)

軸類零件機(jī)械加工工藝對于機(jī)械的重要性不言而喻。當(dāng)前軸類零件在機(jī)械中的功能還沒有能夠代替，其功能還在進(jìn)一步的拓展，我們研究其工藝過程也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，通過本文的論述，希望能使從業(yè)人員進(jìn)一步了解其工藝技術(shù)。

[1]江靈智.軸類零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制定[J].科技領(lǐng)域.

[2]孫雁.論軸類零件的加工工藝分析[J].實(shí)戰(zhàn)案例.