车轴,是轨道车辆和机车的最重要的部件之一,其安全性直接关乎车辆的行车安全。本文从工艺的角度针对车轴加工质量进行理论研究,通过对车轴用材料、车轴断裂分析和加工工艺方法等进行分析,目标是研发出具有自主知识产权的HXD3B机车车轴。首先通过对车轴的研究现状,国内外车轴用材料和车轴设计等进行介绍;空心轴是车轴的先进发展方向。本论文在车轴受力及车轴压装力研究中,论述车轴受力的基本原理,并通过计算,分析比较不同材料车轴的几何状态,并详细探讨了载荷、过盈量对车轴压装力的影响。根据弹性力学的有限单元法和实验应力分析的光弹冻结法对车轴的压装应力的分析,研究压装力对车轴加工工艺的影响。其次在总结资料并结合实际加工经验及HXD3B车轴的要求的基础上,对HXD3B型车轴的加工工艺进行了深入的研究。主要对车轴的加工工艺现状和特点进行了深入的分析;对车轴加工的工艺路线进行了拟定;介绍了工艺规程的设计;介绍了如何选择每道工序的定位基准。对车轴加工中的关键工序进行了深入详细的分析。对各道工序的加工余量和加工设备的选用进行了研究;研究了如何确定各工序所用的设备、刀具、卡具和量具。重点论述如何制定出先进的工艺卡片和工序卡片,并分析其技术的先进性和生产的经济性。最后对HXD3B型车轴的加工工艺中的三道需要数控加工的工序进行了深入的研究,重点对数控编程方法和使用工具CAXA-ME进行介绍,对数控加工中的程序的代码结构进行了详细的介绍,以优化数控加工程序。本次研究的结果可以为HXD3B机车车轴国产化提供理论基础,并且使车轴加工工艺具有更高的效率、更低的生产成本。