一、階梯軸加工工藝過程分析 　　圖6—34為減速箱傳動軸工作圖樣。表6—13為該軸加工工藝過程。生產批量為小批生產。材料為45熱軋圓鋼。零件需調質。    （一）結構及技術條件分析 　　該軸為沒有中心通孔的多階梯軸。根據該零件工作圖，其軸頸M、N，外圓P,Q及軸肩G、H、I有較高的尺寸精度和形狀位置精度，并有較小的表面粗糙度值，該軸有調質熱處理要求。 　　（二）加工工藝過程分析 　　1．確定主要表面加工方法和加工方案。 　　傳動軸大多是回轉表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表面M,N,P,Q的公差等級較高（IT6），表面粗糙度值較小（Ra0.8μm），最終加工應采用磨削。其加工方案可參考表3-14。 　　2．劃分加工階段 　　該軸加工劃分為三個加工階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔），半精車（半精車各處外圓、臺肩和修研中心孔等），粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。 　　3．選擇定位基準 　　軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設計基準一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。而且由于多數工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準統一原則。 　　但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面： 　　（1）粗加工外圓時，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。 　　（2）當軸為通孔零件時，在加工過程中，作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面，工藝上常采用三種方法。 　　①當中心通孔直徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60o內錐面來代替中心孔； 　　②　當軸有圓柱孔時，可采用圖6—35a所示的錐堵，取1∶500錐度；當軸孔錐度較小時，取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同； 　③　當軸通孔的錐度較大時，可采用帶錐堵的心軸，簡稱錐堵心軸，如圖6—35b所示。 　　使用錐堵或錐堵心軸時應注意，一般中途不得更換或拆卸，直到精加工完各處加工面，不再使 用中心孔時方能拆卸。 　　4．熱處理工序的安排 　該軸需進行調質處理。它應放在粗加工后，半精加工前進行。如采用鍛件毛坯，必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進行正火處理。 　5．加工順序安排 　　除了應遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應注意：

 

　　（1）外圓表面加工順序應為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。

　　（2）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。

　　軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產量大時常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內徑銑出后不必進行磨削，但如經過淬火而使花鍵扭曲變形過大時，也要對側面進行磨削加工。以內徑定心的花鍵，其內徑和鍵側均需進行磨削加工。

　　（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進行加工，則淬火后產生的變形會影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進行。

　　二、帶輪軸加工工藝過程分析

　　圖 6 — 36 為帶輪軸工作圖樣。帶輪軸中的主要技術條件有兩項：一為滲碳層深度，應控制在 1.2— 1.5 mm 范圍內；二為外圓￠ 22 f 7 需經滲碳淬火，其硬度為 HRC58 ～ 63 。可以看出只有￠ 22 f 7 處需滲碳處理，其余部分均不可滲碳。零件上不需滲碳的部分，可用加大余量待滲碳后車去滲碳層或在不需滲碳處涂防滲材料。加工余量應單面略大于滲碳深度，故右端直徑取￠ 25 mm ，單面去碳余量為 2.5 mm ，總長兩端也應放去滲碳余量各 3 mm 。在磨外圓前由于已經過淬火工序，兩端中心孔在淬火時易產生氧化皮及變形，故增加一道研磨中心孔的工序。

　　表 6 — 14 為帶輪軸的加工工藝過程。

　　三、細長軸加工工藝特點

　　（一）細長軸車削的工藝特點

　　1 ．細長軸剛性很差，車削時裝夾不當，很容易因切削力及重力的作用而發生彎曲變形，產生振動，從而影響加工精度和表面粗糙度。

　　2 ．細長軸的熱擴散性能差，在切削熱作用下，會產生相當大的線膨脹。如果軸的兩端為固定支承，則工件會因伸長而頂彎。

　　3 ．由于軸較長，一次走刀時間長，刀具磨損大，從而影響零件的幾何形狀精度。

　　4 ．車細長軸時由于使用跟刀架，若支承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當，會影響加工精度。若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度；若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當跟刀架繼續移動后，支承塊支承在小直徑外圓處，支承塊與工件脫離，切削力使工件向外讓開，切削深度減小，車出的直徑變大，以后跟刀架又跟到大直徑圓上，又把工件壓向車刀，使車出的直徑變小，這樣連續有規律的變化，就會把細長的工件車成“竹節”形，如圖 6 — 37 所示。

　　（二）細長軸的先進車削法 —— 反向走刀車削法

　　圖 6––38 為反向走刀車削法示意圖，這種方法的特點是：

　　1 ．細長軸左端纏有一圈鋼絲，利用三爪自定心卡盤夾緊，減小接觸面積，使工件在卡盤內能自由地調節其位置，避免夾緊時形成彎曲力矩，在切削過程中發生的變形也不會因卡盤夾死而產生內應力。

　　2 ．尾座頂尖改成彈性頂尖，當工件因切削熱發生線膨脹伸長時，頂尖能自動后退，可避免熱膨脹引起的彎曲變形。

　　3 ．采用三個支承塊跟刀架，以提高工件剛性和軸線的穩定性，避免“竹節”形。

　　4 ．改變走刀方向，使床鞍由主軸箱向尾座移動，使工件受拉，不易產生彈性彎曲變形。