关于中心孔基准问题的探讨
[摘要]针对中心孔作为基准，对轴类零件加工质量的影响进行了分析，并提出了相应的解决措施。中心孔作为基准是加工轴系零件最重要的工艺手段，6级（以上）精度的零件最后工序应该用金刚石细车或高精磨加工中心孔，对于发现有中心孔偏离现象，有的甚至发生原先的中心孔无法使用不得不上堵头重打中心孔的情况，给产品的加工及外观质量带来一定影响，须引起足够的重视。
[关键词]轴类零件 中心孔 变形 加工
一． 发生的原因
轴系零件主要包括：光轴、平行齿轮齿轮轴、伞齿轮轴，见（图1）。考虑加工的方便，通常在粗加工时，轴系零件的中心孔就已经加工出并作基准了，但随后的渗碳淬火等热处理工序势必造成轴系零件的变形。
图1 轴系零件
针对变形的轴系零件，车间常用的方法一般有：
1、 如果变形后加工余量仍然足够，则会重新加工中心孔，并作基准加工剩余工序。
2、 如果变形后加工余量不足以加工出图纸尺寸，则采用压装工艺，强行校直轴系零件，并去应力，重新加工中心孔，并作基准加工剩余工序。
但不管是哪种情况，热处理后重新修磨中心孔已是必然，对于光轴、平行齿轮齿轮轴问题不是太大，无非把中心孔加大一点就可以了。
对于伞齿轮轴，由于加工装夹的需要，通常会在轴头加工带螺纹的C形中心孔（用于基准兼起锁紧作用），并且螺纹孔也不能太小，否则无法起到锁紧作用，但热处理变形后重新加工该中心孔将变得困难，主要是因为：
1、由于齿轮轴台阶比较多，截面过渡频繁，容易产生应力集中，且容易变形。
图2 轴头变形及轴头中心孔
2、 考虑装夹的便捷性及成本问题，伞齿轮轴装夹通常没有能悬挂装夹，而是摆放在工装架上入炉进行热处理，致使形变得更为容易。见图2
3、 由于原来中心孔就比较大，变形后想要继续扩大变得非常困难。
二． 解决的措施
针对中心孔变形产生的原因，可以相应地采取一些措施：
1. 考虑到热处理变形后中心孔的修磨，故粗加工时中心孔不宜定的太大（GB/T145-2001有规定），为热处理变形后留有修磨的空间。
2. 针对变形，轴系零件设计时应尽可能减少大的截面过渡，避免截面过渡带来的应力集中，从而减少变形。
3. 同样，对于平行齿轮齿轮轴、伞齿轮轴如果结构允许尽可能做成分体的，方便加工后热处理，减少变形。见图3。
图3 伞齿轮设计结构的优化
4. 如必须加工C型中心孔，工艺上最好预留工艺头，精加工前劈掉，重新加工中心孔。
5. 为防止热处理的大幅变形，齿轮轴，特别是伞齿轮轴装夹时最好采用悬挂装夹或采用其它工装措施。
6. 另外，应尽可能减少零件热处理后的压力校直工艺，毕竟通过外力使轴变形容易造成轴的应力集中，该应力集中甚至可能成为轴系零件断裂的隐患。
三． 结论
通过对中心孔基准的探讨和研究，在实际生产中不仅提高了零件的加工精度，更为后续合理安排工艺提供了有效的依据。
四． 参考文献
[1] 徐圣群，简明 机械加工工艺手册 上海科学技术出版社 1991
[2]杨叔子 机械加工工艺师手册 机械工业出版社 2001.8
[3]陈霖，甘露平 机械工人切削手册 人民邮电出版社 2008.1
