赵升吨，李泳峄，刘辰，范淑琴，梁锦涛

(西安交通大学机械工程学院，西安 710049)

复杂型面轴类件主要指在轴的外表面带有键槽、齿形、螺纹等结构的轴类零件，该类零件通常作为基础关键零部件广泛应用于汽车、机床、航天、航空、兵器装备等工业领域中，用于实现传递运动、转换运动形式以及联接紧固等功能[1—3]。常用的复杂型面轴类件有:花键轴、螺杆、丝杠、蜗杆、行星丝杠滚柱等。

如图1所示，上述复杂型面轴类件中的花键轴，是一种在轴的外表面有多个纵向键槽的轴类件，通常在机械系统中用于传递轴与轮毂间的运动和转矩，并与含内花键结构的轮毂组成具有承载能力强、对中性和导向性好、可靠性高的花键联接。滚柱，是一种在轴的外表同时含有齿形及螺纹结构的轴类件，与丝杠、保持架等组成具有传递效率高、承载能力强、使用寿命长等特点的行星丝杠[4—5]。

图1 典型复杂型面轴类件示意图Fig.1 Shaft parts with complex shape

随着现代制造业的快速发展，诸多工业领域对上述复杂型面轴类件的使用性能和需求量要求不断提高，而目前针对上述量大面广的复杂型面轴类件的主要生产方式，即切削加工存在机械性能降低、浪费材料、生产效率低、不符合轻量化生产等不足，限制了复杂型面轴类件使用性能和生产效率的提高[6—7]。

在2010年，国家自然基金委员会编写的《机械工程学科发展战略报告(2011～2020)》中指出:“高性能精确成形制造科学与技术”将成为今后10年我国机械工程学科的重要发展方向，该技术对于提升国家制造技术、工业发展水平以及重大、核心关键技术装备的自主创新能力具有重要影响。……