軸類零件是機器中常見的典型回轉體零件之一，其主要功用是支承傳動零部件（帶輪、齒輪、聯軸器等）、傳遞轉矩以及承受載荷。對于機床主軸，要求有較高的回轉精度。軸類零件按形狀結構特點可分為光軸、空心軸、階梯軸、異形軸(如曲軸、齒輪軸、凸輪軸、十字軸等)四大類。

軸類零件的是長度L大于直徑d的回轉體零件，長徑比L/d ≤12時通稱為剛性軸，而長徑比L/d 〉12時稱為細長軸或撓性軸。其被加工表面常有同軸線的內外圓柱面、內外圓錐面、螺紋、花鍵、鍵槽及溝槽等。

1）軸類零件的材料及毛坯

軸類零件選用的材料、毛坯生產方式以及采用的熱處理，對選取加工過程有極大影響。一般軸類零件常用的材料是45鋼，并根據其工作條件選取不同的熱處理規 范，可得到較好的切削性能及綜合力學性能。40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學 性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn經調質和表面高頻淬火后再回火，表面硬度可達50 ~ 58HRC，具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。

20CrMnTi, 18CrMnTi, 20Mn2B, 20Cr等含鉻、錳、鈦和硼等元素，經正火和滲碳淬火處理可獲得較高的表面硬度，較軟的芯部。因此，耐沖擊、韌性好，可用來制造在高轉速、重載荷等條件下 工作的軸類零件，其主要缺點是熱處理變形較大。中碳合金氣化鋼38CrMoA1A由干氮化溫度比一般淬火溫度低，經調質和表面氮化后，變形很小，且硬度也 很高，具有很高的心部強度，良好的耐磨性和耐疲勞性能。

軸類零件可選用棒料、鑄件或鍛件等毛坯形式。一般的光軸和外圓直徑相差不大的階梯軸，以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件；對于某些大型的、結構復雜的軸(如曲軸)才采用鑄件。

2）軸類零件的零件加工工藝特點

軸類零件最常用的精定位基準是兩中心孔，采用這種方法符合基準重合與基準統一的原則，因為軸類零件的各外圓表面、圓錐面、螺紋表面的同軸度及端面的垂直度等設計基準都是軸的中心線。

粗加工時為了提高零件的剛度，一般用外圓表面或外圓表面與中心孔共同作為定位基準。內孔加工時，也以外圓作為定位基準。

對于空心軸，為了使以后各工序有統一的定位基準，在加工出內孔后，采用帶中心孔的錐堵或錐堵心軸，保證用中心孔定位，如圖1 所示。

圖1帶中心孔的錐堵或錐堵心軸

3）軸類零件的零件加工工藝過程

軸類零件的零件加工工藝過程需根據軸的結構類型、生產批量、精度及表面粗糙度要求、毛坯種類、熱處理要求等的不同而變化。在設備維修和備件制造等單件小批生產中，一般遵循工序集中原則。

在批量加工軸類零件時，要將粗、精加工分開，先粗后精；對于精密的軸類零件，精磨是最終的零件加工工 序，有些要求較高精度的機床主軸，還要安排光整加工。車削和磨削是加工軸類零件的主要加工方法，其-般的加工工序安排為準備毛坯→正火→切端面打中心孔→ 粗車→調質→半精車→精車→表面淬火→粗、精磨外圓表面→終檢。軸上的花鍵、鍵槽、螺紋、齒輪等表面的加工，一般都放在外圓半精加工以后，精磨之前進行。

軸類零件毛坯是鍛件，大多需要進行正火處理，以消除鍛造內應力、改善材料內部金相組織和降低硬度，改善材料的可加工性。對于機床主軸等重要軸類零件，在粗加工后應安排調質處理以獲得均勻細致的回火索氏體組織，提高零件材料的綜合力學性能，并為表面淬火時得到均勻細密的組織，也可獲得由表面向中心逐步降低的硬化層莫定基礎，同時，索氏體金相組織經機械加工后，表面粗糙度值較小。此外，對有相對運動的軸頸表面和經常裝卸工具的內錐孔等摩擦部位，一般應進行表面淬火，以提高其耐磨性。

圖2 所示是CA6140型車床主軸零件圖。主軸材料為45鋼，在大批量生產的條件下，擬定的零件加工工藝過程見表1.

圖2 CA6140型車床主軸。

表1 CA6140車床主軸零件加工工藝過程