论轴类零件机械加工工艺创新策略

　轴类零件作为机械装置的重要零件，其具有极其重要的作用。轴类零件不仅是传动零件的载荷承担者，同时作为传动扭矩的媒介，通过运动实现机械装置的连续运动。其可以分为直轴、曲轴和软轴三种类型，这种分类是基于其外形不同的分法。我们主要针对其中一种主要的直轴进行分析，直轴又有光轴和阶梯轴两种类型。轴类零件在机械运动中的作用是非常关键的，如果其精度达不到标准，很可能就会出现损坏及机械运动的障碍。因此，我们在进行轴类零件的加工时必须将其精度、表面粗糙度等严格按照使用标准加工。
　　1 轴类零件毛坯材料的选择
　　进行轴类零件加工前应先选择合适的毛坯材料。即加工轴类零件，必须先知道使用哪种材料更合适。毛坯选择的合理与否，直接关系到下一阶段加工的工作量和难易度。通常按加工环境、加工制造类型、加工成本预算、现有工艺技术指标限制等因素来选择合适的轴类零件我们大多选择棒料进行加工，与此相反，我们通常选择锻件毛坯加工外圆间变化较大的阶梯轴或是起关键作用的轴类。在选择毛坯材料时，还要根据零件的大小形状来选择与之类似的毛坯材料，这样既可以降低生产成本，也可以进一步提高工作效率，同时减少零件加工的工作量。轴类零件的使用工作是选择加工毛坯材料的重要依据之一，假如轴类零件的支撑符合和传递的扭矩较大，首先应考虑其耐磨性、抗弯曲性能以及抗变形性能及等重要参数是否可以满足轴类零件的需要，这些参数的数据对于材料的选择非常关键，如果不能满足需要，我们就要采取措施或更换更加合适的毛坯材料来满足实际需要。
　　2 毛坯定位及装夹方式的确定
　　毛坯材料选定后，毛坯的最佳加工点需要进行定位和装夹装置标记。确定基准表面和装夹方式，决定了毛坯经过切削后的大小和切削位置与理论的偏差，决定了零件的精确程度。在进行将参考平面作为基准过程中，可分为粗基准类和精细基准类两种，基准的选择是根据零件各个位置差异和功能来确定的误差范围，进行合理基准的选择。采用粗基准方法的一般用于表面平整且光滑、具有重要且范围较广的可加工的未加工平面，而精细基准方法一般用于未进行修改的表面或已加工的表面。另外，还有采用自为基准和互为基准结合的方法去确定基准面。
　　待加工零件的形状决定了毛坯零件的装夹方式，一般情况下，使用平口钳夹固定矩形零件；采用三爪卡盘固定圆形零件；而采用专用铣床夹具固定特殊形状的零件。
　　3 轴类零件的加工工艺的确定
　　加工轴类零件切削工艺必须要遵守“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则来进行加工，这与大部分的加工原则类似。在利用数控车床对误差变化范围较小的零件进行切削，必须选择轴的最右点为起始位置。在加工时，主要按照以下几个步骤来进行。
　　（1）分析轴类零件的样图。我们在制定加工工艺时，重要的依据就是零件样图中提供的使用参数，和对轴类零件表面粗糙度、同轴度、平行度等数据的具体要求。在加工过程中要对这些具体的数据要求严格遵守是加工出合格质量轴类零件的保证。
　　（2）加工路线的拟定。首先，对轴类零件的样图进行分析，再依据“基准先行”的标准，进行外圆的加工，从而为其他表面提供基准线；其次，依据“先主后次”的标准，先对接近理想状态约束多的零件外围部分进行处理。在轴上的花型键槽、矩形键槽及螺孔等在外围表面加工一定的精度后再进行加工；再次，当轴类零件要进行打孔时，要先加工端面，打中心孔再进行钻孔，这样做的目的是尽最大可能的确保同轴度、平行度等，提高钻孔的加工精度。
　　4 轴类零件加工工艺流程分析
　　备料—锻造—退火—粗车—半精车—淬火—精车—磨削若轴类零件的基准面以及加工方案确定后，正确安装固定毛坯，就可以开始操作流程。车削和磨削是轴类零件最常用的加工方法。车削适合粗加工，而磨削则主要用于精细加工。轴类零件成型经历了三个阶段，即预加工处理工段、半精加工工段、精加工处理工段，假如轴类零件要求较高，应补加上光整加工工序。
　　（1）毛坯的预加工工段。毛坯和成品明显不同，选择好毛坯材料后，首先进行粗加工将毛坯上的多余部分进行切除，这样毛坯的形状和大小就越来越和成品接近，为后续加工打好基础，减少成本投入。预加工包括对毛坯进行校正，这主要针对毛坯在各种外界作用下的弯曲变形等情况；另有，在使用棒料时要先将毛坯多余的部分进行切除；当对一些需要钻孔零件加工时，要先进行断面的切除再进行钻孔；如果使用的尺寸较大的锻件，要先进行表面氧化层的拉荒处理，以减少后期工作量。
　　（2）进行轴类零件的半精加工工段。半精加工是在粗加工后的一个加工阶段，目的就是为了进一步缩小与轴类零件的样图差距，更接近成品的要求。在进行半精加工前，先调制零件，通过改变物理结构，从而有效改善轴类零件的抗弯曲性和抗变形性能。
　　（3）精加工工段。经过半精加工后，还有小范围的误差，这就需要进一步的精加工处理，以保证零件达到样图的各项参数要求。在进行精加工前，轴类零件的物理结构要做出改变，可以对其部分进行加温处理，通过对其外圆或锥面进行精细研磨，确保主轴的精度要求。
　　（4）光整加工。一些用于特殊场合，加工条件和方式受到一定限制的轴类零件，可以采取此种操作，使之更能适合机械运转的需要。
　　经过以上的工艺流程后，轴类零件的精度及表面粗糙度基本满足了要求，可以保证零件在机械中的使用达到预期的目标。
　　5 小结
　　轴类零件机械加工工艺对于机械的重要性不言而喻。当前轴类零件在机械中的功能还没有能够代替，其功能还在进一步的拓展，我们研究其工艺过程也是顺应时代发展的需要，通过本文的论述，希望能使从业人员进一步了解其工艺技术。
　　参考文献：
　　 江灵智.轴类零件机械加工工艺规程制定.科技领域.
　　 孙雁.论轴类零件的加工工艺分析.实战案例.