实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、
平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往
是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典
型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典
型加工工艺。
第一节 轴类零件的加工
一轴类零件的分类、技术要求
轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、
带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分
为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠
等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零
件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：
⑴ 尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合
的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较
高，通常为 IT5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，
其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵ 几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、
圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图
上另行规定其几何形状精度。
⑶ 相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、
重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷ 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能
性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.
2μm。
⑸ 其他 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理
1．轴类零件的材料
⑴ 轴类零件材料 常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr1
5、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、
20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵ 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛
坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的
抗拉、抗弯及抗扭强度。
2．轴类零件的热处理
锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，
消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。
三、轴类零件的安装方式
轴类零件的安装方式主要有以下三种。
1．采用两中心孔定位装夹
一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中
心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现
一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，
它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车
（钻）中心锥孔；再以中心孔定位，精车外圆；以外圆定位，粗磨锥孔；
以中心孔定位，精磨外圆；最后以支承轴颈外圆定位，精磨 （刮研或研磨）
锥孔，使锥孔的各项精度达到要求。
2．用外圆表面定位装夹
对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况，可用轴的外圆面定
位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具，或各种
高精度的自动定心专用夹具，如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。
3．用各种堵头或拉杆心轴定位装夹
加工空心轴的外圆表面时，常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来安装
工件。小锥孔时常用堵头；大锥孔时常用带堵头的拉杆心轴，如图6-2。
四、轴类零件工艺过程示例
1．CA6140车床主轴技术要求及功用
图6-3为CA6140车床主轴零件简图。由零件简图可知，该主轴呈阶梯
状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，
安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔
等。下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求：
⑴ 支承轴颈 主轴二个支承轴颈A、B 圆度公差为0.005mm，径向跳动公
差为0.005mm；而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.
4mm；支承轴颈尺寸精度为 IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，
是主轴部件的装配
