阶梯轴的工艺设计

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1、机械制造工艺学课程设计姓名：高森学号：20100460116班级：10机械本1指导教师：李海英完成日期：2013年7月12日2机电工程学院课程设计任务书题目阶梯轴的工艺设计设计内容及基本要求一、设计轴类零件工艺图二、设计任务根据零件图对零件进行工艺分析，编制工艺文件。三、设计工作量根据零件图对零件进行工艺分析，计算零件的生产纲领，确定生产类型，确定毛坯的种类和制造方法，确定毛坯的尺寸和公差，拟定加工路线，确实各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差，选择各工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备，确定各工序的切削用量，编制工艺文件

2、。设计起止时间2013年7月1日至2013年7月12日学生签名年月日指导教师签名年月日2目录一、零件的工艺分析11.1轴的用途：11.2技术要求：1二、设计轴的工艺性42.1结构工艺42.2加工工艺4三、生产纲领的计算与生产类型的确定53.1生产类型的确定53.2生产纲领的计算6四、确定毛坯、绘制毛坯图64.1选择毛坯64.2确定毛坯的尺寸公差6五、拟定轴的工艺路线75.1定位基准的选择75.2零件表面加工方法的选择85.3工艺顺序的安排8六、加工阶段的划分9七、确定工艺路线10八、选择加工设备及工艺装备118.1机床设备

3、的选用118.2工艺装备的选用11九、加工工序设计129.1确定工序尺寸129.2确定工序的切削用量17十、参考资料18十一、心得体会1817一、零件的工艺分析1.1轴的用途：该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为台阶类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ17，φ19，φ18为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01，两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。1.2技术要求：轴通常是由支承轴颈支承在机器的机架或箱体上，实现运动传递和动力传递的功能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动

4、件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容：1.2.1尺寸精度轴段1，2，4，5为主要配合面，尺寸精度要求较高。1.2.2形状精度该轴公共轴线的直线度公差为。其圆度及圆柱度无特殊要求，但应控制在尺寸公差范围内。1.2.3位置精度零件对位置精度要求较低，无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm。1.2.4表面粗糙度具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6µm，轴肩侧面表面粗糙度为3.2µm，键槽底面粗糙度要求较低，为3.2µm，侧面为3.2

5、µm。其余为12.5µm.1.2.5热处理:锻造后应对毛坯安排正火处理,为消除内应力粗加工之后安排退火处理，为改善材料的力学物理性质半精加工之后，精加工之前安排调质处理(850℃油淬加520℃持续2小时回火)。17零件图一17轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求与表面粗糙度要求见表一加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra（µm）形位公差轴段1IT61.6轴线直线度为轴段2IT81.6轴线直线度为轴段2端面3.2轴段324未注12.5轴线直线度为轴段3端面3.2轴段4IT61.6轴线直线度为轴段4端面3.2轴段

6、517未注1.6轴线直线度为键槽2IT73.2键槽5IT73.2表一二、设计轴的工艺性2.1结构工艺轴类零件为其长度大于直径的回转体类零件，是机器中的主要零件之一。其主要功能是支承传动件（齿轮、带轮、离合器等）和传递扭矩。本次设计中的轴为阶梯轴，其主要表面元素为圆柱面及键槽。该轴轴段2与齿轮配合，通过平键以传递扭矩，轴段1及轴段4与滚动轴承配合，轴段5连接半联轴器，将扭矩输出。（零件图见图一所示）2.2加工工艺17（1）该轴采用合金结构钢40Cr，中等精度，转速较高。经调质处理后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、较好

7、的韧性和塑性。（2）该轴为阶梯轴，其结构复杂程度中等，其有多个过渡台阶，根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工分为粗加工、半精加工和精加工。加工时应把精加工、半精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐渐减少了零件的变形误差。（3）零件毛坯采用自由锻，锻造后安排正火处理。（4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。（5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形之后能在半精车时纠正。（6）同一轴心线上各轴孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响轴的同

8、轴度和轴承的使用寿命。在两端面钻中心孔进行固定装夹可以有效防止径向圆跳动、保证其同轴度。三、生产纲领的计算与生产类型的确定机械加工的工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型由产品的生产纲领来区别。3.1生产类型的确定（1）零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的