齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：
①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。
②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。
③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。
齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
在设计中，齿轮轴的运用一般无外乎以下几种情况：
1、齿轮轴一般是小齿轮（齿数少的齿轮）。
2、齿轮轴一般是在高速级（也就是低扭矩级）。
3、齿轮轴一般很少作为变速的滑移齿轮，一般都是固定运行的齿轮，一是因为处在高速级，其高速度是不适进行滑移变速的。
4、齿轮轴是轴和齿轮合成一个整体的，但是，在设计时，还是要尽量缩短轴的长度，太长了一是不利于上滚齿机加工，二是轴的支撑太长导致轴要加粗而增加机械强度（如刚性、挠度、抗弯等）。
加工齿轮轴，一般的工艺过程是：锻造，正火，打中心空(长度大概300以上，若是短的话，粗车是可以两头车)，粗车，探伤，调制，精车，滚齿，钳修，渗碳，修中心孔，车碳层(花键要求硬度低，韧性好)，淬火(齿轮要求硬度高，受冲击载荷，寿命短)，喷砂，铣花键，钳修，研修中心孔，磨圆靠断面，磨齿，钳修，检验，探伤。以上工艺路线为如20CrMnTi，20Cr2Ni4等低碳钢材料。如是作为普通使用的，可以用45，可以不用渗碳，淬火。调质下300左右的HB齿轮就可以用了。
一、毛坯下料
二、粗车
三、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）
四、精车齿坯至尺寸
五、若轴上有键槽时，可先加工键槽等
六、滚齿
七、齿面中频淬火（小齿轮用高频淬火），淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）
八、磨齿
九、成品的最终检验。
机加工顺序的安排根据基面先行，先粗后精，先主后次的原则进行。对齿轮轴一般零件是准备好中心孔后，先加工外圆，再加工其他部分，并注意粗、精加工分开进行。在齿轮轴加工工艺中，以热处理为标志，调质处理前为粗加工，淬火处理前为半精加工，淬火后为精加工。这样把各阶段分开后，保证了主要表面的精加工最后进行，不致因其他表面加工时的应力影响主要表面精度。
在安排齿轮轴工序的次序时，还应注意以下几点。
(1)该轴的齿形粗加工应安排在齿轮轴各外圆完成半精加工之后，因为作为齿轮轴来讲，齿形加工是该零件加工中工作量比较大、加工难度也比较大的加工内容，其加工位置适当放后一些，可提高定位基准的定位高度，而齿形精加工应安排在该零件各外圆等表面全部加工好后进行，从而消除齿形局部淬火产生的热处理变形。
(2)外圆表面的加工顺序应先加工大直径外圆，然后加工小直径外圆，以免一开始就降低工件的刚度。
(3)齿轮轴上的键槽等次要表面的加工一般应安排在外圆精车或粗磨之后、精磨外圆前进行。如果在精车前就铣车键槽，一方面，在精车前，由于断续切削而产生振动，既影响加工质量又容易损坏刀具；另一方面，键槽的尺寸要求也难以保证。这些表面加工也不宜安排在主要表面精磨后进行，以免破坏主要表面精度。
轴类零件数控车削加工工艺的主要内容包括：分析加工要求、确定加工步骤、装夹方案、选用刀具、计算数值、编写程序以及加工完成后的处理。数控车削加工工艺与普通机床加工工艺有很大的区别，所涵盖的内容也很多。
因此，在数控车机加工中，对编程人员的要求是非常高的，不仅要分析零件的加工工艺程序，还要合理选择刀具，确定切削用量和走刀路线。所以，对数控机床的性能特点、工件装夹、刀具系统以及切削规范方法都必须很了解。数控加工工艺方案的确定不仅对机床的生产效率有影响，还会对轴类零件的加工质量产生影响。
轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一个零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点：
1、零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。
2、渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
3、粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
4、精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。因此，在制订工艺规程时，必须从实际出发，根据设备条件、生产类型等具体情况，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺过程。
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