典型零件加工工藝生產(chǎn)實(shí)際中，零件的結(jié)構(gòu)千差萬別，但其基本幾何構(gòu)成不外是外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構(gòu)成，往往是由一些典型表面復(fù)合而成，其加工方法較單一典型表面加工復(fù)雜，是典型表面加工方法的綜合應(yīng)用。下面介紹軸類零件、箱體類和齒輪零件的典型加工工藝。第一節(jié)軸類零件的加工一軸類零件的分類、技術(shù)要求軸是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等如圖6-1，其中階梯傳動軸應(yīng)用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面：⑴尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5~IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6~IT9。⑵幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。⑶相互位置精度包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。⑷表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。支承軸頸常為0.2~1.6μm，傳動件配合軸頸為0.4~3.2μm。⑸其他熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理1．軸類零件的材料⑴軸類零件材料常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。⑵軸類毛坯常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。2．軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。三、軸類零件的安裝方式軸類零件的安裝方式主要有以下三種。1．采用兩中心孔定位裝夾一般以重要的外圓面作為粗基準(zhǔn)定位，加工出中心孔，再以軸兩端的中心孔為定位精基準(zhǔn)；盡可能做到基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合、互為基準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)一次安裝加工多個(gè)表面。中心孔是工件加工統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)，它自身質(zhì)量非常重要，其準(zhǔn)備工作也相對復(fù)雜，常常以支承軸頸定位，車（鉆）中心錐孔；再以中心孔定位，精車外圓；以外圓定位，粗磨錐孔；以中心孔定位，精磨外圓；最后以支承軸頸外圓定位，精磨（刮研或研磨）錐孔，使錐孔的各項(xiàng)精度達(dá)到要求。2．用外圓表面定位裝夾對于空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況，可用軸的外圓面定位、夾緊并傳遞扭矩。一般采用三爪卡盤、四爪卡盤等通用夾具，或各種高精度的自動定心專用夾具，如液性塑料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。3．用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾加工空心軸的外圓表面時(shí)，常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿心軸來安裝工件。小錐孔時(shí)常用堵頭；大錐孔時(shí)常用帶堵頭的拉桿心軸，如圖6-2。四、軸類零件工藝過程示例1．CA6140車床主軸技術(shù)要求及功用圖6-3為CA6140車床主軸零件簡圖。由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面，安裝滑動齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等。下面分別介紹主軸各主要部分的作用及技術(shù)要求：⑴支承軸頸主軸二個(gè)支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動公差為0.005mm；而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4m；支承軸頸尺寸精度為IT5。因?yàn)橹鬏S支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準(zhǔn)面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。⑵端部錐孔mm；錐面接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4主軸端部內(nèi)錐孔（莫氏6號）對支承軸頸A、B的跳動在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01m；硬度要求45~50HRC。該錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個(gè)支承軸頸的軸心線嚴(yán)格同軸，否則會使工件（或工具）產(chǎn)生同軸度誤差。⑶端部短錐和端面?zhèn)€支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.008mm；表面粗糙度Ra為0.8頭部短錐C和端面D對主軸二m。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)中心垂直。⑷空套齒輪軸頸空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.015mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應(yīng)有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動嚙合不良，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，還會影響齒輪傳動平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。⑸螺紋主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動的原因之一，所以應(yīng)控制螺紋的加工精度。當(dāng)主軸上壓緊螺母的端面跳動過大時(shí)，會使被壓緊的滾動軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動。2．主軸加工的要點(diǎn)與措施主軸加工的主要問題是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度，主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對支承軸頸的位置精度。主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保證。磨削前應(yīng)提高精基準(zhǔn)的精度。105h5外圓1675h5、90g5、粗磨外圓粗磨錐堵頂尖孔組合外圓磨床17粗磨大端錐孔粗磨大端內(nèi)錐孔（重配莫氏6號錐堵，涂色法檢查接觸率≥40%）75h5外圓前支承軸頸及內(nèi)圓磨床89f6花鍵錐堵頂尖孔18花鍵銑床銑花鍵銑19銑鍵槽80h5及M115mm外圓銑12f9鍵槽立式銑床20車螺紋車三處螺紋（與螺母配車）錐堵頂尖孔臥式車床21精磨外圓精磨各外圓及E、F兩端面錐堵頂尖孔外圓磨床22粗磨外錐面粗磨兩處1∶12外錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床23精磨外錐面精磨兩處兩處1∶12外錐面、D端面及短錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床75h5外圓24精磨大端錐孔精磨大端莫氏6號內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率≥70%）前支承軸頸及專用主軸錐孔磨床25鉗工端面孔去銳邊倒角，去毛刺26檢驗(yàn)按圖樣要求全部檢驗(yàn)75h5外圓前支承軸頸及專用檢具五、軸類零件的檢驗(yàn)1．加工中的檢驗(yàn)自動測量裝置，作為輔助裝置安裝在機(jī)床上。這種檢驗(yàn)方式能在不影響加工的情況下，根據(jù)測量結(jié)果，主動地控制機(jī)床的工作過程，如改變進(jìn)給量，自動補(bǔ)償?shù)毒吣p，自動退刀、停車等，使之適應(yīng)加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱為主動檢驗(yàn)