加工表面作为基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。

（2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作粗基准。

（3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择加工余量较小的表面作粗基准。

（4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 （5）粗基准一般只能用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差 B 精基准的选择

（1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。 （2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免产生基准转换误差。

（3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”的原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。

（4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。

（5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为粗基准。

根据以上要求，齿轮轴零件的精基准选择为轴两端面的中心孔，满足基准重合的原则。最先进行机械加工的是两个端面，保证长度要求，再就是两个端面的中心孔，保证定位和夹紧。这时可选的夹紧方案为；用三爪卡盘固定一端，对另外一端面进行平整加工，打中心孔；调头加工另外一端面，打中心孔，保证长度。由此可知，粗基准即为两端的外圆柱面。 2.3.2 零件表面加工方法的选择

零件表面加工方法选择应考虑的问题

（1）零件表面的加工方法，主要取决于加工表面的技术要求。这些技术要求还包括由于基准不重合而提高了对作为精基准表面的技术要求。

（2）选择加工方法应考虑每种加工方法的加工经济精度范围；材料的性质及可

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加工性；工件的结构形状和尺寸大小；生产纲领及批量；工厂现有设备条件等。

本零件的加工表面有外圆、端面、齿面、键槽及螺纹孔等，材料为40G r。其加工方法选择如下：

（1）两个φ60外圆面：尺寸精度等级为IT6级，表面粗糙度为1.6um，需进行粗车—半精车—精车。

（2）φ65外圆面、φ75左侧面：尺寸精度等级为IT6级，表面粗糙度为3.2um，需进行粗车—半精车—精车。

（3）右侧φ65至φ60之间的锥面、φ80部分和斜齿轮部分的右侧：尺寸精度等级为IT11级，表面粗糙度为6.3um，需进行粗车—半精车。

（4）齿轮轴两侧端面、键槽内部：尺寸精度等级为IT14级，表面粗糙度为12.5um，进行粗车

2.3.3 零件加工阶段

零件的加工质量要求较高或结构较为复杂时，一般工艺路线较长，工序较多，通常在安排工艺路线时，将其分成几个阶段。根据精度要求的不同，加工阶段可以划分如下：

（1） 粗加工阶段 此阶段的主要任务是高效地切除各加工表面上的大部分余量，并加工出精基准。

（2） 半精加工阶段 使主要表面消除粗加工后留下的误差，使其达到一定的精度为精加工做好准备，并完成一些精度要求不高的表面加工（如钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。

（3） 精加工阶段 主要是保证零件的尺寸、形状、位置精度及表面粗糙度达到或基本达到图样上所规定的要求。精加工切除的余量很小。

（4） 精整和光整加工阶段 对于加工质量要求很高的表面，在工艺过程中需要安排一些高精度的加工方法（如精密磨削、研磨、金刚石切削等），以进一步提高表面的尺寸、形状精度，减小表面粗糙度，最后达到图样的精度要求。

注意的是加工阶段的划分不是绝对的，在应用时要灵活掌握。根据上面的分析和零件的具体精度要求，该零件的加工阶段划分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（轴两端面的中心孔）准备好，使后续工序都可以

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采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车556mφ外圆面、656eφ外圆面、656kφ外圆面、77φ外圆面、齿圈外圆面和粗滚齿，粗铣键槽底面和侧面。在半精加工阶段，M10螺纹孔的钻孔—攻螺纹，半精车556mφ外圆面、656eφ外圆面、656kφ外圆面、齿圈外圆面和部分端面，键槽侧面的精铣。在精加工阶段，进行656eφ外圆面和齿面的磨削加工。 2.3.4 工序的集中和分散

本例选用工序集中原则安排齿轮轴的加工工序。该零件的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 2.3.5 工序顺序的安排

A.机械加工工序

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—轴两端面的中心孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面—两端面的中心孔，各外圆面，后加工键槽地面和内侧面。

（4）遵循“先面后孔”原则，先加工两端面后打中心孔、钻螺纹孔。 B.热处理工序

模锻成型后切边，进行正火，正火硬度为HB 171～229。对于齿轮部分则在半精加工和精加工之间进行渗碳淬火，使齿轮表面获得高的硬度和耐磨性，芯部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。但渗碳淬火处理后工件有较大的变形产生。所以淬硬处理后安排精加工工序，以修正淬硬处理后产生的变形。在淬火处理前，应将铣槽、钻孔、攻螺纹、去毛刺等次要表面的加工进行完毕，以防止工件淬硬后无法加工。零件在作渗碳淬火处理时，由于渗碳处理工序会使工件产生较大的变形，因此常将渗碳工序放在次要表面加工之前进行，待次要表面加工完之后再作淬火处理，这样就可以减少次要表面与淬硬表面之间的位置误差。

C.辅助工序

辅助工序是指不直接加工，也不改变工件的尺寸和性能的工序，它对保证零件质

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量起着重要的作用，在工艺路线中也占有相当的比例。

（1） 检验工序为保证零件的制作质量，防止产生废品，需要在特殊的场合安排检验工序。该零件在全部外圆的粗加工完成之后安排一次检验工序，在滚齿后均安排一次检验工序，在全部加工完成后做最后的检验。根据该零件的要求除了安排几何尺寸检验工序之外，在磨削齿面后要进行齿面探伤检查。在机械加工开始阶段还要进行超声波探伤检查。尤其注意在齿轮部分精加工完成之后，要进行单个齿距偏差、齿距累计总误差、齿廓总偏差、螺旋线总偏差、径向跳动、公法线长度及偏差和跨齿数的检验。

（2） 去毛刺及清洗零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。零件在进入装配之前，一般都安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔容易存留残屑，研磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附着在工件表面上，也要注意清洗，否则会加剧零件在使用中的磨损。在精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。

（3） 特殊需要的工序根据该零件设计图样的要求无特殊要求的工序。 综上所述，该齿轮轴工序的安排顺序为：基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。

2.3.6 确定工艺路线

各主要加工面示意图如图2.2所示。

b图2.2 加工示意图

在综合考虑上述各因素基础上，现初步拟定了工艺方案如下：

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