軸類零件的材料：
1、碳素鋼35、45、50等優質碳素結構鋼因具有較高的綜合力學性能，應用較多，其中以45鋼用得最為廣泛。為了改善其力學性能，應進行正火或調質處理。不重要或受力較小的軸，則可采用Q235、Q275等碳素結構鋼。
2、合金鋼合金鋼具有較高的力學性能，但價格較貴，多用於有特殊要求的軸。例如采用滑動軸承的高速軸，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結構鋼，經滲碳淬火後可提高軸頸耐磨性；機轉子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須具有良好的高溫力學性能，常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金結構鋼。軸的毛坯以鍛件優先、其次是鋼；尺寸較大或結構復雜者可考慮鑄鋼或球墨鑄鐵。
例如，用球墨鑄鐵制造曲軸、凸輪軸，具有成本低廉、吸振性較好，對應力集中的敏感性較低、強度較好等優點。軸的力學模型是梁、多數要轉動，因此其應力通常是對稱循環。其可能的失效形式有：疲勞斷裂、過載斷裂、彈性變形過大等。軸上通常要安裝壹些帶輪轂的零件，因此大多數軸應作成階梯軸，切削加工量大。
軸的結構設計：
軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關。設計者可根據軸的具體要求進行設計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出設計方案，以下是壹般軸結構設計原則：1、節約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數的截面形狀；2、易於軸上零件精確定位、穩固、裝配、拆卸和調整；3、采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施；4、便於加工制造和保證精度。
軸的分類：
常見的軸根據軸的結構形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實心軸、空心軸、剛性軸、撓性軸（軟軸）。直軸又可分為：①轉軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。②心軸，用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉動，如支承滑輪的軸等。③傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力壹般取決於強度和剛度，轉速高時還取決於振動穩定性。
軸的技術要求：
1、加工精度
1)尺寸精度。軸類零件的尺寸精度主要指軸的直徑尺寸精度和軸長尺寸精度。按使用要求，主要軸頸直徑尺寸精度通常為IT6-IT9級，精密的軸頸也可達IT5級。軸長尺寸通常規定為公稱尺寸，對於階梯軸的各臺階長度按使用要求可相應給定公差。
2)幾何精度。軸類零件壹般是用兩個軸頸支撐在軸承上，這兩個軸頸稱為支撐軸頸，也是軸的裝配基準。除了尺寸精度外，壹般還對支撐軸頸的幾何精度（圓度、圓柱度）提出要求。對於壹般精度的軸頸，幾何形狀誤差應限制在直徑公差範圍內，要求高時，應在零件圖樣上另行規定其允許的公差值。
3)相互位置精度。軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動件的軸頸）相對於支撐軸頸間的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的軸，配合精度對支撐軸頸的徑向圓跳動壹般為0.01-0.03mm，高精度軸為0.001-0.005mm。此外，相互位置精度還有內外圓柱面的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。
2、表面粗糙度根據機械的精密程度，運轉速度的高低，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。壹般情況下，支撐軸頸的表面粗糙度Ra值為0.63-0.16μm；配合軸頸的表面粗糙度Ra值為2.5-0.63μ。
軸類零件的加工工藝：
1、軸類零件的材料
軸類零件材料的選取，主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經濟合理。常用的軸類零件材料有35、45、50優質碳素鋼，以45鋼應用最為廣泛。對於受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對於受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用於中等精度，轉速較高的工作場合，該材料經調質處理後具有較好的綜合力學性能；選用Cr15、65Mn等合金鋼可用於精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經調質和表面淬火後其耐磨性、耐疲勞強度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些鋼經滲碳淬火或滲氮處理後，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由於鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結構復雜的軸中采用。特別是我國研制的稀土——鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時還具有減摩、吸振，對應力集中敏感性小等優點，已被應用於制造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。
2、軸類零件的毛坯
軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結構復雜的軸也可采用鑄件。內燃機中的曲軸壹般均采用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合於光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛坯經加熱鍛打後，金屬內部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉強度，壹般用於重要的軸。
軸類零件的加工方法：
1、外圓表面的加工方法及加工精度
軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經濟有效的加工方法，但就其經濟精度來說，壹般適於作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用於各種高硬度和淬火後的零件精加工；光整加工是精加工後進行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用於某些精度和表面質量要求很高的零件。由於各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同，因此必須根據具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。
2、外圓表面的車削加工
(1)外圓車削的形式軸類零件外圓表面的主要加工方法是車削加工。主要的加工形式有：荒車自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加工余量很大，為了減少毛坯外圓形狀誤差和位置偏差，使後續工序加工余量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的外圓加工，壹般切除余量為單面1-3mm。粗車中小型鍛、鑄件毛坯壹般直接進行粗車。粗車主要切去毛坯大部分余量（壹般車出階梯輪廓），在工藝系統剛度容許的情況下，應選用較大的切削用量以提高生產效率。半精車壹般作為中等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它加工工序的預加工。對於精度較高的毛坯，可不經粗車，直接半精車。精車外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預加工。精細車高精度、細粗糙度表面的最終加工工序。適用於有色金屬零件的外圓表面加工，但由於有色金屬不宜磨削，所以可采用精細車代替磨削加工。但是，精細車要求機床精度高，剛性好，傳動平穩，能微量進給，無爬行現象。車削中采用金剛石或硬質合金刀具，刀具主偏角選大些（45o-90o），刀具的刀尖圓弧半徑小於0.1-1.0mm。
(2)車削方法的應用
1）普通車削適用於各種批量的軸類零件外圓加工，應用十分廣泛。單件小批量常采用臥室車床完成車削加工；中批、大批生產則采用自動、半自動車床和專用車床完成車削加工。
2)數控車削適用於單件小批和中批生產。應用愈來愈普遍，其主要優點為柔性好，更換加工零件時設備調整和準備時間短；加工時輔助時間少，可通過優化切削參數和適應控制等提高效率；加工質量好，專用工夾具少，相應生產準備成本低；機床操作技術要求低，不受操作工人的技能、視覺、精神、體力等因素的影響。對於軸類零件，具有以下特征適宜選用數控車削。結構或形狀復雜，普通加工操作難度大，工時長，加工效率低的零件。加工精度壹致性要求較高的零件。切削條件多變的零件，如零件由於形狀特點需要切槽，車孔，車螺紋等，加工中要多次改變切削用量。批量不大，但每批品種多變並有壹定復雜程度的零件對帶有鍵槽，徑向孔（含螺釘孔）、端面有分布的孔（含螺釘孔）系的軸類零件，如帶法蘭的軸，帶鍵槽或方頭的軸，還可以在車削加工中心上加工，除了能進行普通數控車削外，零件上的各種槽、孔（含螺釘孔）、面等加工表面也可壹並能加工完畢。工序高度集中，其加工效率較普通數控車削更高，加工精度也更為穩定可靠。
3）外圓表面的磨削加工用磨具以較高的線速度對工件表面進行加工的方法稱為磨削。磨削加工是壹種多刀多刃的高速切削方法，它使用於零件精加工和硬表面的加工。磨削的工藝範圍很廣，可以劃分為粗磨、精磨、細磨及鏡面磨。磨削加工采用的磨具（或磨料）具有顆粒小，硬度高，耐熱性好等特點，因此可以加工較硬的金屬材料和非金屬材料，如淬硬鋼、硬質合金刀具、陶瓷等；加工過程中同時參與切削運動的顆粒多，能切除極薄極細的切屑，因而加工精度高，表面粗糙度值小。磨削加工作為壹種精加工方法，在生產中得到廣泛的應用。由於強力磨削的發展，也可直接將毛坯磨削到所需要的尺寸和精度，從而獲得了較高的生產率。