軸類零件加工工藝分析
2020-4-12 來源： 哈爾濱量具刃具集團有限責任公司 作者：馬曉娟
摘要：在機械裝置中，軸類零件的應用十分廣泛。軸類零件根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式不同可以分為較多的種類，其在機械裝置中主要是為齒輪和帶輪等傳動零件起到支承作用，為支承傳動零件傳遞扭矩和承受載荷，同時還要保證裝在主軸上的工件和刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件在加工時對其精度具有較高的要求，需要嚴格按照技術要求進行加工。
關鍵詞：軸類零件；加工工藝；特點；技術要求；刀具；切削用量
軸類零件作為較為常見的典型零件，其在機械運動中發(fā)揮著重要的作用，因此需要嚴格控制軸類零件的加工精度，科學把握加工工藝，并采取合理的加工方式來保證軸類零件的加工質(zhì)量，以此實現(xiàn)機械裝置的連續(xù)運動。
1、 軸類零件加工工藝的特點
在軸類零件加工中，經(jīng)常會使用到車削和磨削的加工方式，對于零件表面質(zhì)量要求較高的情況下，還需要增加光整加工。軸類零件加工工藝特點大致體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1 預備加工。在預備加工過程中具體包括切斷、鉆中心孔和校直等環(huán)節(jié)。這其中需要重視鉆中心孔的加工精度，由于中心孔作為工藝基準，在實際加工過程中部分工序需要用中心孔進行定位安裝，因此中心孔需要做到基準統(tǒng)一，這樣才能保證各個加工面之間的位置精度。在具體進行中心孔加工之前，需要車平軸的端面，防止中心鉆出現(xiàn)折斷的情況。在磨床和車床上加工帶臺階軸類零件時常用到中心孔，零件用機床的頂尖在機床上進行定位，對外圓和臺階端進行加工，這樣可以確保軸的各個外圓的同軸度和端面對外圓的垂直度。另外，在對軸類零件進行加工時，還要保證兩端中心孔處于同一軸心線位置，以此來減少磨損和變形情況的發(fā)生。
1.2 軸類零部件定位基準。在對軸類零件加工時，可以將兩中心孔作為定位基準，在外圓加工時，先加工處理軸兩端面及中心孔。在具體設計軸類零件錐孔、螺紋及外圓表面時，通常以軸的中心線作為設計基礎。而且在加工過程中，要求具有較高的位置精度，并易于工件裝夾。在針對細長軸進行車削時，加工難度較大，在具體車削過程中會受到較多因素的影響，容易發(fā)生變形和振動，需要將工件的一段在卡盤中裝夾，靠近尾座的一端則使用中心孔和中心架進行定位處理。采用這種方式后，工件相較于兩中心孔定方式，其具有更大的剛度。外圓細長軸車削時，需要根據(jù)實際需求來劃分為荒車、粗車及精車等階段，根據(jù)工件最終精度及毛坯制造精度來選擇與其相適應的加工方式，因此具體工件的加工不一定將全部加工階段都經(jīng)歷，結(jié)合實際需求進行處理即可。
2 、軸類零件加工工藝
2.1 技術要求。在針對軸類零件進行加工時，需要重視支承軸頸、配合軸勁的徑向尺寸精度及形位精度等，通常情況下對于軸向的要求不高。圓度和圓柱度主要是幾何形狀精度，控制在直徑公差范圍內(nèi)即可。相互位置精度主要為同軸度和圓之間的跳動。支承軸頸的同軸度需要與軸頸能夠有效配合，對其加工精度的要求不高，滿足軸類零件位置精度的一般要求即可。
2.2 毛坯選擇。在對軸類零件進行加工時，除了可以采用熱軋或是冷拉圓棒料這種方法之外，一般情況下還常采用鍛件及球墨鑄件鑄件的方法。
2.3 定位基準選擇。軸類零件加工時，其定位基準和表面設計基準通常以軸為中心線，兩中心孔定位需要與基準重合原則相符。而且在一次裝夾中能夠最大限度的加工出多個外圓表面和端面，因此在加工時通常都會以中心孔作為軸加工的定位基準。對于無法采用中心孔時，可采用軸外圓表面作為定位中心基準，以此來提高工作裝夾剛性。也可以采用外圓表面和中心孔共同作為定位基準，這樣可以承受較大的切削力，但存在重復定位精度不高的問題。
2.4 刀具的選擇。選擇適宜的刀具可以有效的提高軸類零件加工工藝質(zhì)量，同時還能夠降低產(chǎn)品的成本。由于刀具切削用量完全取決于刀具的選擇和相關數(shù)據(jù)的確定。因此要選擇合適的刀具。對于車端而宜選擇硬質(zhì)合金45°車刀，對于粗、精車外圓選擇硬質(zhì)合金90°仿型車刀，車槽要選用硬質(zhì)合金車槽刀，在車螺紋時可以選用60°硬質(zhì)合金外螺紋車刀。具體刀具的選擇還需要參照實際機床加工流程和數(shù)據(jù)，并堅持安全性、調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高等原則。
2.5 選擇切削用量。在利用機床進行車削過程中，切削用量主要以切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進給速度等為主，具體選擇時由于被加工零件相對復雜，在按一定的原則初定切削用量后，還需要與零件實際加工情況相結(jié)合，以便于隨時進行調(diào)整。具體需要根據(jù)機床的性能和所選用刀具性能綜合來完成相應的調(diào)整工作，以此來配置切削用量，這對操作者的加工經(jīng)驗具有較高的要求。
2.6 進給速度的選擇。進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙度和零件精度為原則。
在針對軸類零件加工過程中，由于存在較多的影響因素，因此需要針對實際情況，綜合考慮各種因素的影響，并合理選擇加工方式，以此來確保獲取到良好的加工效果。
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