一般与传动件相配合的轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5～0.63?m，与轴承相配合的支承轴颈的表面粗糙度Ra值为0.63～0.16?m。 3、审查零件材料是否恰当
本例挖掘机减速器中间轴是在高转速、重载荷的条件下工作，选用20CrMnTi并进行渗碳淬火处理是恰当的，这样做可获得很高的表面硬度、较软的芯部，因此耐冲击韧性好。
4、审查零件的结构工艺性
本例挖掘机减速器中间轴的结构工艺性符合要求。 二、毛坯的选择
本例挖掘机减速器中间轴的材料为低合金钢，力学性能要求较高；生产类型为中批生产；零件尺寸相差不大。因此选用Φ55×200圆钢作为毛坯。 三、选择定位基准
选择了定位基准就确定了工件的安装方法。轴类零件的安装应能保证加工后各主要表面的相互位置精度，能在一次安装中加工出较多的表面，以便安装方便、迅速，有利于提高生产率。
为了满足上述要求，一般都选择两顶尖孔作为定位基准。这不仅因各主要表面的设计基准（或工序基准）都是轴的轴线而符合基准重合的原则，也符合基准统一原则。其次，当不能用顶尖孔定位时（如加工轴的最初工序、加工轴的内表面等），或为了提高零件的刚度时，也可以选择外圆表面作为定位基准。另外，当加工孔不大的空心轴时，为了能在一次安装中加工出全部外圆表面，还可以选择内孔作为定位基准。选择的定位基准不同，相应的安装方法也不同，一般有以下几种安装方法；
1、用两顶尖安装（图3-2a）； 2、用三爪卡盘安装（图3-2b）；
3、用三爪卡盘和尾顶尖安装（图3-2c）； 4、用带齿顶尖和光滑顶尖安装（图3-2d）； 5、用V型块安装（图3-3）。
在采用顶尖孔定位时，为了定位准确，减少定位误差对加工精度的影响，顶尖孔应加工精确。由于顶尖孔在许多工序中都要使用，它会磨损、拉毛，以及热处理后的氧化、变形，因此在粗加工、热处理后，或精加工前要修整顶尖孔。（研磨中心孔）
图3.2 轴的几种安装方法
图3.3 V型块装夹铣工件两端
本例挖掘机减速器中间轴的定位基准选择如下：粗加工（加工两端面、打顶尖孔）采用外圆表面作为定位基准面（用V型块安装）；精加工采用外圆表面和一个顶尖孔作为定位基准面（用三爪卡盘和尾顶尖安装）；花键槽的加工和磨削采用两顶尖孔作为定位基准（用两顶尖安装）。
四、拟订工艺路线
根据轴的结构特点，轴的加工主要是用车削和磨削，个别质量要求较高的表面还需要进行光整加工。一般轴类零件加工的典型工艺路线如下：
1、预备加工
轴的毛坯经过热处理和对安装方法进行分析后，就应对轴进行预备加工。预备加工包括校直：对于细长的轴，如果弯曲变形会造成加工余量不足，应进行校直；切断：对于直接用圆钢作毛坯的轴，应切断，对于批量较小的锻件毛坯，因两端有较大的加工余量也必须切断；切端面和打中心孔：对于单件小批生产的轴，可以经过划线后再切端面和打中心孔，对于成批大量生产的轴，可以采用铣端面打顶尖孔的专用机床进行铣两端面、打两顶尖孔（见图3-2）。
2、粗车外圆、粗加工空心轴的内孔 为了保证轴在车削过程中的刚度，应先车大直径外圆，然后再车小直径外圆。对于空心轴还要粗加工（如钻、镗）内孔。
3、热处理
对质量要求较高的轴，在粗车后应进行正火、调质等热处理，以便消除工件的内应力和提高机械性能。
4、半精车外圆
对一些精度要求较高的主要表面，需要安排半精车来为精车作好准备，如精车前必要的精度和加工余量等。
5、精车外圆
为了保证定位精度，精车前要修整顶尖孔或改打带保护锥的B型顶尖孔。对一些精度要求更高的主要表面，还必须留有足够的磨削或光整加工余量。
6、粗磨两端轴颈或中间轴颈
当需要更换精基准或提高工件的刚度时，应先把精基准（两端轴颈）和中心架支承表面（中间轴颈）加工出来。
7、粗加工成形表面或非同轴线的表面
轴上的成形表面、非同轴线的表面是指轮齿、花键、螺纹、锥孔和偏心轴颈等表面。
8、加工次要表面 轴上的次要表面是指键槽、小孔等表面。
9、热处理 对轴上一些要求耐磨的表面进行淬火或渗碳淬火处理。 10、磨削和光整加工
对一些质量要求高的表面（如轴颈、轮齿、花键、螺纹等）还应进行磨削和光整加工。但是磨削前必须进行对淬过火的顶尖孔进行研磨，以消除氧化皮和提高顶尖孔的质量。 11、清洗、检验
轴加工完成后应进行清洗，然后检验其精度和表面粗糙度。对一些重要的轴必要时还应进行超声波、放射线、磁粉等无损探伤。
根据以上分析，结合零件的技术要求和机械加工经济精度、经济表面粗糙度要求，考虑是中批生产，本例挖掘机减速器中间轴的工艺路线拟订为：下料→热处理→铣两端面打顶尖孔→粗车外圆→精车外圆→铣花键槽→热处理→磨各轴颈外圆→清洗、检验。
五、确定各工序的设备、刀具、量具和辅助工具 1、设备的选择
考虑到本例挖掘机减速器中间轴的外形尺寸（中等轴类零件）、加工精度（最高IT5）、生产类型（中批生产），机床设备选用普通车床、普通磨床、铣端面打顶尖孔的专用机床、花键铣床；工艺装备主要是夹具，本例尽量选用通用夹具如三爪卡盘、顶尖、V型块等。 2、刀具的选择
综合考虑挖掘机减速器中间轴的加工工序所采用的加工方法、加工表面尺寸、工件材料、加工精度、生产率和经济性，应尽量选用标准刀具。如YT类硬质合金焊接车刀、花键滚刀等。 3、量具的选择
量具的选择主要取决于生产类型和所要检验的精度。尽量选用通用量具。 六、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差 1、加工余量的确定
确定加工余量的方法有三种：经验估计法、查表法和分析计算法，在实际生产中广泛应用查表法。
挖掘机减速器中间轴的加工主要是车削和磨削，根据查表可知：粗车外圆（长度≤200）的加工余量一般为1.5～3㎜；精车外圆（长度≤200）的加工余量一般为0.8～2㎜；磨削外圆的加工余量一般为0.1～0.5㎜。
2、计算工序尺寸及公差
挖掘机减速器中间轴的外圆加工其设计基准为轴线，定位基准也是轴线，符合基准重合原则，因此采用基准重合时工序尺寸及其公差的确定方法。下面以Φ50h5的加工为例说明。
Φ50h5外圆的加工工艺路线为：粗车→精车→热处理→磨削，毛坯是圆钢，具体确定过程如下（各过程结果见表）： （1）确定各工序余量
根据查表并结合实际加工情况进行修改得各工序余量（公称余量） （2）计算各工序尺寸（基本尺寸） （3）确定各工序尺寸的公差 （4）确定各工序的表面粗糙度 工序名称 工序余量 工序的经 济精度 工序尺寸 工序尺寸 及公差 表面粗糙度 磨削 精车 粗车 0.2 1.8 3 h5（-0.011） h8（-0.046） h10（-0.12） +0.2 0 0 0 50 50+0.2=50.2 50.2+1.8=52 Φ50-0.011 Φ50.2-0.046 Φ52-0.12 +0.2 0 0 0 Ra=0.4?m Ra=3.2?m Ra=12.5?m 毛坯 5 （-0.9） 50+5=55 Φ55-0.9 七、确定各工序的切削用量和时间定额 1、切削用量的选择
下面仍然以Φ50h5外圆的车削为例说明切削用量的选择。 机床：CA6140
刀具：焊接式硬质合金外圆车刀，刀片材料为YT14，刀杆截面尺寸为16㎜×25㎜，刀具几何参数：?o?100,?o?80,kr?750,?s?0,r??1mm。 （1）粗车时的切削用量
背吃刀量：取背吃刀量等于加工余量1.5㎜。
进给量：根据工件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及背吃刀量，查表得f?0.5~0.7mm/r，按机床说明书选取实际进给量f?0.51mm/r。
切削速度：切削速度可用公式计算得到，也可通过查表得到。现根据已知条件查表得vc?110m/min。
根据vc和已知条件，计算工件转速
n?1000vc1000?110m/min??637r/min ??d3.14?55mm按机床说明书选取实际主轴转速n=560r/min，为此，实际切削速度为 ?dn3.14?55mm?560r/minvc???96.7m/min
10001000机床功率校验：切削力
Fc?9.81CFcap?775NxFcfyFcvcnFcK?9.81?270?1.5?0.510.75?96.7?0.15?0.75?0.92?1?1?0.93
切削功率
pc?FCvc775N?96.7m/min??1.25KW 6000060000从机床说明书可知，车床电动机功率PE?7.5KW
取机床传动效率?m?0.8，则机床有效功率为
'PE?PE?m?7.5KW?0.8?6KW
'因为Pc?1.25KW?PE?6KW，所以机床功率足够。 粗车时的切削用量为：
（2）粗车时的切削用量
ap?1.5mm,f?0.51mm/r,vc?96.7m/min
背吃刀量：取背吃刀量等于加工余量0.9㎜。
进给量：根据工件表面粗糙度Ra的值为0.4微米，r??1mm，工件材料为20CrMnTi。查表（预估vc?50m/min）得：f?0.16~0.20mm/r。按机床说明书选取实际进给量f?0.16mm/r。
切削速度：根据已知条件查表得vc?150m/min，再根据vc和已知条件，计算工件转速
n?1000vc1000?150m/min??918r/min ??d3.14?52mm按机床说明书选取实际主轴转速n=900r/min，为此，实际切削速度为 ?dn3.14?52mm?900r/minvc???146.95m/min
10001000精车时的切削用量为：ap?0.9mm,f?0.16mm/r,vc?146.95m/min 2、时间定额的计算
以Φ50h5外圆的粗车为例说明时间定额的计算。 （1）基本时间的计算
tb??d(L?L1?L2)1000vcf?zi3.14?55?(35?10?2)1.5 ???0.165min?10sap1000?96.7?0.511.5（2）辅助时间的计算
辅助时间一般是基本时间的（0.15～0.2），则粗车Φ50h5外圆的基本时间为
ta?(0.15~0.2)tb?0.2?10?2s 作业时间 tB?tb?ta?10s?2s?12sa （3）其他时间的计算
布置工作地时间ts一般按作业时间的2%～7%计算（取4%计算），休息与生理需要时间tr一般按作业时间的2%～4%计算（取3%计算），忽略准备终结时间te，则其他时间为
12×（4%+3%）=0.84s
粗车Φ50h5外圆的时间定额即单件时间 tp?tb?ta?ts?tr?12.84s