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螺纹短轴零件机械加工工艺设计探讨

摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，我国机械发展迅速，机械零件加

工工艺日渐成熟，各种耐磨、可承受较大弯曲应力的优质机械零件正广泛应用于

不同的机械领域。尤其是螺纹短轴零件加工工艺，在众多零件制造工艺中具有一

定的代表性。文章主要通过分析、阐述螺纹短轴零件的功能作用、材料、生产方

式、处理工序等方面，探讨了螺纹轴类零件加工工艺过程与技术路线。

关键词：螺纹短轴零件；机械加工；工艺设计

引言

机械制造产业衡量一个国家科技发展水平以及在国际上的影响力。机械制造

业产品，已经广泛地应用在多种领域，比如工业领域、农业领域、国防医疗领域、

交通领域以及军事和民用领域，这也使得机械制造业成为了一个国家重点支持和

发展的主要产业。在这些机械产品中，轴类零件是机械加工设计中经常碰见的典

型零件之一，正是因为轴有以下作用：支承回转体、传递扭矩、受载，所以轴在

机械制造工业发挥了重要的作用。

1螺纹的定义

螺纹，顾名思义，是指螺旋线形的突起部分，在目前机械制造领域，一般存

在于一些圆柱体或者圆锥体表面，因此常见的螺纹分为圆柱螺纹或者圆锥螺纹。

此外，由于特定截面形状的不同，又可以分为矩形螺纹、三角形螺纹和其他特殊

的螺纹形状。在机械制造领域，从功能上说，三角形螺纹承担着联接的功能，一

些矩形类的螺纹主要应用于传动。螺旋线方向一般可以分为左和右两个方向；按

照螺旋线分类，可以分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹。总之，螺纹还可以从

牙的大小、使用场合等方面进行多种分类。

2零件分析

2.1螺纹短轴

纹，是指螺旋线形的凸出部分。在目前机械制造领域，一般存在于一些圆柱

体或者圆锥体表面，因此常见的螺纹分为圆柱螺纹或者圆锥螺纹。此外，由于横

截面形状的不同，又可以分为矩形螺纹、三角形螺纹以及其他样式的螺纹形状。

就其机械制造的功能而言，三角形螺纹承担着联通的功能，大多数矩形类的螺纹

主要应用于传递动能。螺旋线方向一般可以分为前、后两个方向；按照螺旋线的

数量分类，可以分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹。螺纹还可以按照螺纹纹牙

的大小、不同使用场景等多种标准进行不同的分类。

2.2零件分析

螺纹加工，是指在圆柱体或者圆锥体上制造出螺旋槽的整个过程。如前所述，

螺纹常常应用于连接、加固或者传递运动等功能。一般来说，螺纹加工的方法有

滚丝、搓丝、攻丝、车削等等。比如，要加工一个应用于连接和加固的轴类零件，

应及时考虑到拉压应力和冲击载荷两个方面的影响。该零件材料选择一种优质结

构的钢，经过淬火、回火两道热处理工序，可以使这个零件拥有比较好的机械性

能，无论是硬度还是强度都能获得大大提升，甚至能获得一定的韧性和塑性。这

种零件就可以应用于精密度要求较高的领域。

2.3零件的工作条件和性能要求

短轴螺纹零件属于短轴类零件，连通作用和固定作用是轴上的螺纹最主要的

功用，因此该零件工作时主要受到一定程度的冲击载荷负重的影响，以及不同程

度、不同方向的拉力、扭力的影响。该零件材料选择优质的碳素结构钢材，经过

淬火的热工艺处理后的钢材，之后再加以回火，使得零件有了非常强的综合性能，

也在一定程度上大大地提高了零件的强度和硬度，同时，其塑性和韧性也大大提

高。

3零件的材料选择

3.1零件材料选择的原则

有关轴类零件材料选择一般有两种，从目前的机械制造领域来说，工作人员

的选择一般有合金钢和碳素钢这两种。工作人员在轴类零件材料的选择上一般有

以下几种考虑，首先是制成的零件可以达到一定的强度和刚度，这是最基本的要

求。另外，轴的耐磨性要十分良好，如果达不到该要求，那这种材料的选择就毫

无意义；其次，关于轴的加工上需要考虑热处理上的工序问题，如果零件的选择

在热处理工序上会出现问题，那么也不能选择这种材料。最后，这种材料的成本

不能太高，如果投入与产出不能成正比，那么这种材料最好放弃。

3.2零件材料选择的方法

螺纹短轴零件种类繁多、多样性强，各类工作人员在选材时应聚焦负重大小、

载荷类型等。合金类钢材多用于制作承载能力较强的轴件，而制作车床或机床的

主轴这种受载量较小的轴件时，一般使用经过调质钢进行加工处理。选择零件材

料，一定要从实际需要出发，以产出制作精良的成品为出发点和落脚点。

3.3零件毛坯选择原则

轴类零件的毛坯主要有棒料、锻件。棒料毛坯用于制造各个外圆直径差距不

大的轴；而锻件这种毛坯形式就是为了加工一些直径段差较大的阶梯轴