实例详解轴类零件加工工艺

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。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。

1、零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。  

2、渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。 

3、粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。  

4、精基准选择：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。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。

内圆磨具主轴

针对上述要求，现举例说明如下。一渗碳主轴（如上图），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。

工艺草图

主轴加工工艺过程  

1、车

工序采用设备：CA6140、莫氏3号铰刀、莫氏3 号塞 规1： 5环规

工序内容：按工艺草图车全部至尺寸  

（1）一端钻中心孔φ2。

（2）1：5锥度及莫氏3＃内锥涂色检验，接触面＞60%。

（3）各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1

注：最后要进行检查

2、淬

工序内容：热处理S0.9－C59

3、车

工序内容：去碳。一端夹牢，一端搭中心架

（1）车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40

（2）修钻中心孔φ5B型

（3）调头

（4）车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角

4、车

工序采用设备：CA6140

工序内容：一夹一顶

（1）车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至  Φ30+6.0 +5 .0++

（2）车φ25至φ25+0.2+0.1长43

（3）车φ35至φ353+0.4+0.3

（4）车砂轮越程槽

5、车

工序内容：调头，一夹一顶

（1）车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30+0.6+0.5

（2）车φ40至φ40+0.6+0.5

（3）车砂轮越程槽

6、铣

工序内容：铣19+0.28二平面至尺寸

7、热

工序内容：热处理HRC59

8、研

工序内容：研磨二端中心孔

9、外磨

工序采用设备：M1430A

工序内容：二顶尖，（另一端用锥堵）

（1）粗磨φ40外圆，留0.1～0.15余量

（2）粗磨φ30js外圆至φ30t+0.1+0.08（二处）台阶磨出即可

（3）粗磨1:5锥度，留磨余量

10、内磨

工序采用设备：M1432A

工序内容：用V型夹具（ф30js5二外圆处定位）

磨莫氏3﹟内锥（重配莫氏3﹟锥堵）精磨余量  0.2～0.25

11、热

工序内容：低温时效处理（烘），消除内应力

12、车

工序采用设备：Z-2027

工序内容：一端夹住，一端搭中心架

（1）钻φ10.5孔，用导向套定位，螺纹不攻

（2）调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹

（3）锪孔口60°中心孔

（4）调头套钻套钻孔ф10.5×25（螺纹不改）

（5）锪60°中心孔，表面精糙度0.8

13、钳

工序内容：

（1）锥孔内塞入攻丝套

（2）攻M12–6H内螺纹至尺寸

14、研

工序内容：研中心孔Ra0.8

15、外磨

工序内容：工件装夹于二顶尖间

（1）精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸

（2）磨M30×1.5  M30×1.5左螺纹大径至30-0.2-0.3-

（3）半精磨ф30js5二处至ф30+0.04+0.03

（4）精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85%

16、磨

工序内容：工件装夹二顶尖间，磨螺纹

（1）磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸

（2）磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸

17、研

工序内容：精研中心孔Ra0.4

18、外磨

工序采用设备：M1432A

工序内容：

（1）精磨、工件装夹于二顶尖间

（2）精磨2-φ30-0.003-0.007至尺寸,注意形位公差

19、内磨

工序采用设备：MG1432A

工序内容：

工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2”

20、普

工序内容：清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂

该轴类零件加工过程中几点说明：

1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。 

2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。

3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。  

对锥堵要求：   

① 锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。 

② 锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。 

③ 锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。 

4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。 

5．螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。 

6．为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。 

7．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。 

8．为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。 

9．要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工

审核编辑 ：李倩