莱芜职业技术学院
《机械制造工艺学》
综合实训
题目：阶梯轴机械加工工艺规程编制
系别：机电工程系
专业：机电一体化技术
班级：13级高职机电3班
姓名：
学号：
指导教师：
成绩：
2015年6 月
《机械制造工艺学》综合实训任务书
2014—2015 学年第二学期
机电工程系：机电一体化技术专业2013级高职机电3班
课程名称：机械制造工艺学
设计题目：轴的加工工艺规程的编制
一、设计的主要任务
如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。
二、完成期限：
自2015年 6 月15 日至2015 年6 月22 日共1 周
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
目录
序言 (1)
一. 零件的分析 (4)
1.1 轴的作用 (4)
1.2 轴的工艺分析 (4)
1.3 轴的零件图 (5)
二、工艺规程设计 (6)
2.1确定毛坯的制造形式 (6)
2.2定位基准的选择 (6)
2.3拟定轴的工艺路线 (7)
2.4加工工序的设计 (10)
2.5确定切削用量及基本工时 (11)
三、机床的设备选择 (12)
3.1机床设备选择 (12)
3.2工艺设备选用 (12)
3.3各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13)
参考文献 (16)
零件三维图 (16)
工艺卡片 (17)
工序卡片 (18)
设计总结 (19)
序言
本课程综合实训是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过实训，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
本次机械制造工艺学综合实训不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼：
（1）提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。
（2）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。
就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。
一、零件的分析
1.1 轴的作用
轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。
1.2 轴的工艺分析
该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为阶梯轴类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ21，φ22.5，φ24，Φ22.55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）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）零件毛坯采用模锻，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。
零件图如下
轴的各表面粗糙度、公差及偏差见表一
二、工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
阶梯轴材料为40Cr钢，要求强度较高，且工件的形状比较简单，毛坯精度低，加工余量大，因年产5000件，所以达到批量生产水平。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为模锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。
2.2 定位基准的选择
正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。
粗基准的选择。
（1）粗基准的选择
应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序
提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定位基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。按照粗基准的选择原则，选择次要加工表面为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选择φ30的外圆及一端面为粗基准。
（2）精基准的选择
根据轴的技术要求，轴的中心线为设计基准，也是测量基准，按照基准重合原则及加工要求，应选轴心线及一端面为精基准，其他各面都能以此为定位，从而也体现了基准统一的原则。
2.3 拟定轴的工艺路线
2.3.1零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆、端面、键槽等，材料为40Cr ，参考有关资料，加工方法选择如下：
φ30 外圆面：为未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra12.5μm，需进行粗车、半精车。
24
0.0120.001
φ++外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6μm，需进行粗车、半精车、精车。
0.0055
0055.022.5+-φ 外圆面：公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra1.6μm 需进行粗车、半精车、精车、粗磨、精磨。
端面：本零件端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra3.2μm，需进行粗车、半精车。
键槽：槽宽公差等级为IT7，槽深公差等级未注，表面粗糙度为Ra3.2μm，需采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣。 2.3.2 工艺顺序的安排 （一）机械加工工序
（1）遵循先基准平面后其他的原则：机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准面，所以应先安排为后续工序准备好定为基准。先加工精基准面，钻中心孔及车表面的外圆。
（2）遵循先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。
（3）遵循先主后次的原则:先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加工次要表面，如铣键槽等。
（4）遵循外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外圆时先加工直径较大的后加工直径小的外圆。
（5）次要表面的加工：键槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。
（6）对于轴右端及中间轴段
0.0055
0055
.0
22.5+
-
φ加工质量要求较高的表面，安排在后面，并在
前几道工序中注意形位公差，在加工过程中不断调整、保证其形位公差。
（7）按照先面后孔的原则：先加工端面，再铣键槽。
（二）热处理工序的安排
在切削加工前宜安排正火处理，能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精车之后磨削加工之前。其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，这样可以纠正因淬火引起的局部变形，提高表面耐磨性。
（三）辅助工序的安排
在粗加工和热处理后，安排校直工序。在半精车加工之后安排去毛刺和中间检验工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该轴的工序安排顺序为：下料——锻造——预备热处理。
该轴的加工工序:车端面——粗车——调质——半精车——精车——车端面——铣键槽——淬火——磨外圆——精磨——检验。
2.3.3 加工阶段的划分
该轴精度要求较高，其加工阶段可划分为粗加工、半精加工、精加工阶段。
1、在粗加工阶段，粗车外圆，以高生产效率去除毛坯余量。
2、在半精加工阶段，对外圆进行半精车，铣键槽等，减小粗加工中留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备。
3、精加工阶段，
0.0055
0055
.0 22.5+
-
φ、φ30、210
0.01
-
φ外圆面表面粗糙度要求为Ra1.6μm，对其
进行精车以达到要求。而对于
0.0055
0055
.0
22.5+
-
φ外圆面其公差等级为IT6，表面粗糙度要求为
Ra1.6μm安排粗磨、精磨。
2.3.4 确定工艺路线
根据以上的加工工艺过程的分析确定零件的工艺路线如表二
表二2.4加工工序的设计
2.4.1 加工余量的确定
加工余量见表三
表三
2.4.2毛坯尺寸及公差等级
由工艺人员手册可查得锻件单边余量厚度方向1.5-2mm ，取2mm ，水平方向为2.0-2.7mm ，取2.5mm.锻件质量小于1kg ，长度等于120mm ，取其上偏差+0.17mm ，下偏差-0.08mm 。锻件厚度尺寸小于40mm ，取其上偏差+0.12mm ，下偏差-0.04mm 。B/H<1,故取起偏角为5度。
则锻件毛坯长度尺寸为mm 17.008.0124+-，直径尺寸为mm 12
.004.034+-。根据零件图各部分的加工精度
要求，锻件的尺寸公差等级为8-12级，加工余量等级为普通级，故取IT=12级。 2.4.3毛坯图的绘制
根据零件图可知该轴各加工表面的粗糙度至少为12.5μm。 综上，锻件毛坯图如下所示。
2.5确定切削用量及基本工时
确定切削用量的原则：首先应选取尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。
1）工序30，粗车轴的左右端面
该工序为两个工步，工步1是以左边定位。粗车右端面；工步2是以右边定位，粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故其选用的切削用量相同。 ○
1背吃刀量的确定：根据加工余量，工步1和工步2的背吃刀量都为0.5mm ② 进给量的确定：
本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是40Cr ，查表取进给量f ＝0.5mm/r ③ 切削速度的计算：
硬质合金车刀切削40Cr 时，取切削速度V 为50m/min ，根据公式d v n π/1000=，可得车床转速n=1000×50/（π×34）r/min=663r/min ，查表CA6140的主轴转速范围为10~1400，1400~1580（r/min ），符合要求。 2）工序40粗车及工序60半精车
① 该工序为工步1粗车和工步2半精车，则背吃刀量依次为 ap1=z=8.2mm ，ap2=z=2.2mm
②查表得 粗车 f1=0.81mm/r ，取Vc 为60m/min ，则n=796r/min
③半精车取f2=0.4mm/r ，Vc 为90m/min ，则n=1194r/min (n=1000Vc/πd) 3）工序40、60的过渡面部分 粗车——半精车尺寸为φ30的轴肩两端面 粗车轴段2与轴段1的过渡端面，其切削用量与上述结论类似，不再计算 4）工序90、100粗铣及半精铣键槽
粗铣 取f=2mm/r Vc=60m/min n=118 r/min 半精铣取f=0.8mm/r Vc=74m/min n=200 r/min 5）工序120、130粗磨、精磨加工轴段1、4外圆面
查表取粗磨、精磨深度进给量为分别为0.032mm，0.008mm
工件的运动速度为15m/min，18m/min
背吃刀量等于磨削余量0.25mm及0.1mm
6）其余工序
①粗车加工时，取f=0.81mm/r Vc=60m/min
②半精车加工时，取f=0.51mm/r Vc=90m/min
③精加工时，取f=0.2mm/r Vc=120m/min 皆符合要求。
三、机床设备的选用
3.1各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具（表四，表五）
表四
表五
3.2 机床设备的选用
由以上的表四、五，结合零件轴的生产类型为大批量生产，可以选用较高效率的专用
机床和自动机床。根据该轴尺寸的大小要求，选用数控车床CK6140，外圆磨床M1432,铣
床X083。
3.3 机床夹具设计
1）刀具选择因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角外圆车刀（车台阶）材料为YT15，45°刀（倒角）和切槽刀（切槽）。
2）量具选择因为该轴最大长度为124，所以选用量程0-200，精度0.05游标卡尺。各工序具体所用工艺设备见下表
3）夹具选择
机床夹具的作用及分类：○1保证加工精度夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。○2提高生产效率夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。○3减轻劳动强度采用机械、气动、液压等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。○4扩大机床的工艺范围采用机床夹具可使机床的加工范围扩大。机床夹具按应用范围分为：通用夹具、专用夹具、组合夹具。
以工序40选择夹具，根据零件的功用、特点及材料，可选择三爪卡盘进行零件的夹紧，定位基准选轴的一个端面，定位元件选择浮动顶尖即可定位。
参考文献
【1】王凤平.机械制造工艺学［Ｍ］.北京：机械工业出版社，2009.
【2】陈锡渠.金属切削原理与工具［Ｍ］.北京：北京大学出版社，2006. 【3】葛金印.机械制造技术基础基本常识［Ｍ］.北京：高等教育出版社,2004. 【4】马永杰.热处理工艺方法600种［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2008. 【5】邓文英.金属工艺学［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2008.
【6】徐学林.互换性与测量技术基础［Ｍ］长沙：湖南大学出版社，2009
加工后零件的三维图
设计总结
通过此次综合实训,让我受益非浅,不仅培养了我们发现问题、分析问题、解决问题的逻辑思维能力,更重要的是学会了熟悉运用机械制造工艺学中的基本理论实际知识解决零件在加工中的定位，夹紧，以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题保证加工质量。通过这次轴的设计,让我们从机械基础到公差配合、从机械制图、计算机绘图到机床设备应用，把机械制造过程中的各种知识综合整理，又有了更高层次的理解和发现。
在设计中,老师的细心指导,让我们了解了自己在学习过程中的缺陷,使我们进一步熟悉及应用机械制造中的理论研究,培养了我们一丝不苟、严谨认真的工作作风和良好习惯!课程设计是我们所学知识的总结及运用,同时也让我们进一步熟悉了计算机的操作,让我们为后续课程学习和今后工作有了信心。在此,感谢老师的认真指导!同时，在实训的过程中，我们也遇到了很多问题，其中就有不少就是因为自己的知识储备是很有限的，因此，我也更加感受到了自己的不足并决心努力克服改正。
锻造毛坯工艺设计说明书 课程名称：机械制造工艺设计 设计题目：轴自由锻毛坯制造工艺设计设计单位：机自1103 设计人学号： 设计人姓名：郑晓虎 指导教师：张锁梅贾志新 2014年6月
目录 1 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 锻造方式及毛坯类型的选择 (1) 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 2 毛坯质量和尺寸的计算 (3) 毛坯质量的计算 (3) 毛坯尺寸的计算 (4) 3 自由毛坯变形步骤、温度和冷却 (5) 毛坯变形步骤 (5) 锻造温度 (5) 冷却方式 (6) 4 设备的选择 (6) 5 参考文献 (7)
1锻件加工余量、余块、公差的确定 锻造方式及毛坯类型的选择 锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定的机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。根据坯料的移动方式，锻造方式分为自由锻，模锻，闭式模锻，闭式镦锻等，本课程采用自由锻的方式。 零件为阶梯轴类零件，材料选择45钢。阶梯轴零件工作时，些部位如轴颈（主要是与滑动轴承配合的轴颈）往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死（又称抱轴）现象，使轴类零件运转精度下降，有时还需要承受多种载荷的作用。为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。 锻件加工余量、余块、公差的确定 锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块和操作用夹头等因素绘制而成的，如下图1。 图1 轴的锻件图 余量：为了保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件外表面需要加工部分，留一层
一、零件的分析 1.1 轴的作用 轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 1.2 轴的工艺分析 该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为阶梯轴类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ21，φ22.5，φ24，Φ22.55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）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）零件毛坯采用模锻，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。 零件图如下
轴的各表面粗糙度、公差及偏差见表一 30
二、工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 阶梯轴材料为40Cr钢，要求强度较高，且工件的形状比较简单，毛坯精度低，加工余量大，因年产5000件，所以达到批量生产水平。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为模锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。 2.2 定位基准的选择 正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。粗基准的选择。 <1）粗基准的选择 应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定位基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证
一、阶梯轴加工工艺过程分析 图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。
（一）结构及技术条件分析 该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。
（二）加工工艺过程分析 1．确定主要表面加工方法和加工方案。 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。 2．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3．选择定位基准 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。 但下列情况不能用两中心孔作为定位基面： （1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。 （2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；
《机械制造工艺》 综合实训 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期2016.06.26
《机械制造工艺学》综合实训任务书 2015—2016 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。 二、完成期限： 自2016年 5 月26 日至2016 年6 月26 日共2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章工件的装夹 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2定位基准选择的原则 (4) 3.3确定零件的定位基准 (4) 3.4装夹方式的选择 (4) 3.5机械制造工艺常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (5) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择刀具的原则 (5) 4.2 选择车削用刀具 (6) 4.3 设置刀点和换刀点 (7) 4.4 确定切削用量 (7) 第5章典型轴类零件的加工 (8) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (8) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (10) 5.3 加工坐标系设置 (12) 5.4 手工编程 (14) 第6章结束语 (17) 第7章致谢词 (18) 参考文献 (19) 机械加工工艺过程卡片 (20)
莱芜职业技术学院 《机械制造工艺学》 综合实训 题目：阶梯轴机械加工工艺规程编制 系别：机电工程系 专业：机电一体化技术 班级：13级高职机电3班 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2015年6 月
《机械制造工艺学》综合实训任务书 2014—2015 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业2013级高职机电3班 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。 二、完成期限： 自2015年 6 月15 日至2015 年6 月22 日共1 周 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
目录 序言 (1) 一. 零件的分析 (4) 1.1 轴的作用 (4) 1.2 轴的工艺分析 (4) 1.3 轴的零件图 (5) 二、工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2定位基准的选择 (6) 2.3拟定轴的工艺路线 (7) 2.4加工工序的设计 (10) 2.5确定切削用量及基本工时 (11) 三、机床的设备选择 (12) 3.1机床设备选择 (12) 3.2工艺设备选用 (12) 3.3各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13) 参考文献 (16) 零件三维图 (16) 工艺卡片 (17) 工序卡片 (18) 设计总结 (19)
序言 本课程综合实训是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过实训，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本次机械制造工艺学综合实训不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼： （1）提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。 （2）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。
阶梯轴锻造工艺设计 1.绘制锻件 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成型工艺设计》中表3—3中所列的零件总长为630~1000mm、最大直径80~120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图步聚：先用双点线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廊，再按照求的尺寸用粗实线画出锻件的轮廊形状。并用细实线画出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1—1所示。
2.确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成型所需要的基本工序、辅助工序、修正工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拨长、锻粗、拔出锻件等，如下图：
3.计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg，即 m1=π/4*0.4*7.8=2.97 m2=π/4*0.47*0.3*7.8=0.90 m3=π/4*0.64*0.64*0.7*7.8=1.77 m4=π/4*0.25*1.5*7.8=1.77 m5=π/4*0.45*0.45*0.3*7.8=0.37 m6=π/4*0.34*0.34*0.3*7.8=0.21 锻件质量为 m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6=8.52 加热烧损率按锻件质量的2%计算
西南石油大学 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：小批量生产） 班级： 专业： 设计者： 指导教师： 设计日期：2016年6月15日至2016年6月26日
西南石油大学 机械制造工艺课程设计任务书 设计题目：设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：小批量生产） 设计内容； 产品零件图1张 产品毛坯图1张 机械加工工艺过程卡片1份 机械加工工序卡片1套 家具设计装配套1份 家具设计零件图1~2张 课程设计说明书1份 班级： 专业： 设计者： 指导教师： 设计日期：2016年6月15日至2016年6月26日
序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课程,技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计前对所学各课程的一次深入的综合性连接，也舍一次理论联系实际的训练。因此，它在我们对大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作惊醒一次试验性的训练，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 偏心零件的加工是机械加工中的难点，对于象偏心轴承、凸轮等偏大心零件的加工目前普遍采用三爪、四爪卡盘，在普通机床上加工。随着科学技术的不断发展，对偏大心零件的需求越来越多，精度也越来越高，因此对该类偏心夹具的需求也相应的增加，其应用前景广阔。 偏心轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴偏心、阶梯轴偏心和异形偏心轴等；或分为实心偏心轴、空心偏心轴等。它们在机器中同样用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶偏心轴的加工工艺较为典型，反映了偏心轴类零件的大部分内容与基本规律下面就介绍一种偏心轴常用的加工工艺。 二、拟订加工工艺 图A1所示是常见的偏心轴零件。它属于台阶轴类偏心轴，由圆柱面、轴肩、退刀槽、键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使用零件装配里有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便：键槽用于安装键，以传递转矩。 根据工作性能与条件，该传动轴图样（图A1）规定了主要轴颈M、N,，外圆P、Q 以及轴肩H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些要求必须在加工中给予保证。 （一）、零件图样分析 M N O P
平顶山工业职业技术学院 阶梯轴的加工工艺 班级： 姓名： 学号： 成绩：
目录 一零件的工艺分析 (6) 二生产纲领的计算与生产类型的确定 (10) 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴的工艺路线 (12) 五选择加工设备及工艺装备 (16) 六加工工序设计 (17) 七加工后零件的三维图 (24) 八设计小结 (26)
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门的技术进步，技术改造提供先进高效的技术装备，他首先要为我国正在发展的产业包括农业，重工业，轻工业以及其他的产业提供质量优良先进的技术设备，同时还要为新材料新能源机械工程等新技术的生产和应用提供基础设备。 随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中产品设计师决定产品性能，质量水平市场竞争力和经济效益的重要环节，因此采用数控加工就成了首选，因为他工作效率高，质量好，加工精度高
一零件的工艺分析 1、轴的用途： 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（如齿轮、蜗杆登），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 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。Φ16，φ18，φ17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。 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： 尺寸精度 轴段1，2，4，5为主要配合面，尺寸精度要求较高。 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。 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。 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3.2μm。其余为12.5μm.
阶梯轴锻造工艺设计说明书 一、绘制锻件图第1页 二、确定锻造工序第2页 三、计算坯料质量和尺寸第2页 四、锻造设备及吨位第4页 五、锻造温度范围加热冷却及热处理规范第4页
阶梯轴锻造工艺设计说明书 1、绘制锻件图 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为630∽1000mm、最大直径80∽120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图大概步骤：先用双点划线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廓，再按照求的的尺寸用粗实现画出锻件的轮廓形状，并用细实线划出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1-1所示。 图1-1 阶梯轴的锻件图
2、确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等，如下图： 3、计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg,即
m1= π×1.12×0.4×7.8=2.97 4 m2= π×0.72×0.3×7.8=0.90 4 m3= π× 0.642×0.7×7.8=1.77 4 m4= π×0.52×1.5×7.8=2.30 4 m5= π×0.452×0.3×7.8=0.37 4 m6= π×0.342×0.3×7.8=0.21 4 锻件质量（单位kg）为 m锻=m1+m2+m3+m4+m5+m6=8.52 任务书给出加热烧损率按锻件质量的2%计算 m烧=2%×m锻=0.17 截料损失按锻件质量的4%计算 m头=4%×m锻=0.34 坯料质量m坯=m锻+m烧+m头=9.03kg （2）坯料尺寸计算 此锻件以钢材为坯料，锻比取1.2，可按锻件最大截面Ф110mm对照《金属成形工艺设计》中表3-11所列热轧圆钢标准直径，并结合S坯>Y·S锻 m=Vρ算出坯料体积为1157.7cm3再max选用Ф120m的热轧圆钢。并由公式
阶梯轴加工工艺设计与编制 ——15机电2班王宇 什么是轴？ 常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴（软轴）。 直轴又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。 阶梯轴虽然结构形状简单，但是加工精度要求较高。这主要是为了提高阶梯轴在工作中承受冲击载荷能力，同时为增强其耐磨性，阶梯轴表面需要高频淬火处理，是表面硬度达到48~55HRC在加工过程中，阶梯轴主要工作表面精度IT7 ,很容易满足，根据表面粗糙度确定其加工工艺一一粗车、半精车、精车的加工方法。该零件主要工作表面45、52、55、58、66的外圆表面粗糙度分别为RA1. 6，RA6.3, RA0.8, RA1.6, RA6.3在设计工艺规程时应重点予以保证。 阶梯轴是机械加工中的典型零件之一，它主要用来支撑传动零件和传递转矩。由零件图可知其材料为45钢（属于中碳钢)，它具有足够的强度，刚度
和韧性，是用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。对于毛坯则分为铸件、锻件、焊接件和型材等，毛坯的选择应该以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面的综合考虑。由于模锻适用于产量较大的中小型零件毛坯的生产，模锻是最优选择。由于阶梯轴在工作过程中要求受冲击载荷，而模锻的材料纤维呈连续性，故其机械强度较高，因此毛坯选择模锻，根据零件的尺寸和各种工序的加工余量，选择棒料φ 71 × 292mm 45号钢是优质非合金钢.含碳量是0.45%.经过热处理它具有良好的综合力学性能.主要用途主要用于制作要求强度.塑性.韧性都比较高的零件.例如，轴.齿轮.轴套等。 技术要求 (1)未注圆角R1.5 ,未注倒角C1.5O (2)调质210— 240HB (3)未注尺寸公差按GB×T1804-m7 (4)去毛刺。 技术关键 (1)带有键槽的两轴颈(φ 45、φ 58)的加工精度不应低于IT7 级， 而表面粗糙度应为Ra1.6. (2)安装轴承的两支承轴颈(φ 55)的加工精度不应低于IT6级而表面粗 糙度应为Ra0.8 O (3)主轴粗加工后应进行调质处理，消除应力，稳定尺寸和提高其综合机 械性能. (4)主轴应经磁粉或超声波探伤，要求无任何裂纹、疏松、夹杂物等缺 陷。 (5)圆度和圆柱度和直线度应满足要求。 定位基准的选择 根据图纸及零件的使用情况分析: 该阶梯轴零件各表面的设计基准是轴的中心线，其加工的定位基准是两中心孔。采用两中心孔作为定位基准不但能在一次装夹中加工出多处外圆和端
阶梯轴加工工艺过程分析 图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。
（一）结构及技术条件分析 该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。 （二）加工工艺过程分析 1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。 2．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3．选择定位基准 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。 但下列情况不能用两中心孔作为定位基面： （1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。 （2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；
制定自由锻工艺规程 零件图 图示的为一轴类零件，制定自由锻工艺规程。该零件使用材料为45钢，采用自由锻制坯，设计过程如下： （1）绘制锻件图，根据零件图并考虑余量和公差绘出锻件图（参考李尚建—《锻造工艺及模具》） ⅠⅡⅢⅣⅤ （2）制定变形工艺 （3）由锻件图可知，该轴最大轴径D2=296mm，轴向长度L=1425mm。参照类似锻件锻造工艺确定工艺方案如下： 坯料——预拔长——压肩——拔长制成品 （4）工序尺寸的计算 ①预拔长：考虑拉缩问题，取保险量△=30mm，因此预拔长直径D拔=296+30=326mm ②分段压痕压肩： 轴Ⅰ，Ⅴ段，考虑到拔长后端面不平，切除料头质量， 下料体积 VⅠ0=1/4xπDⅠ2xL1+0.21D3 =12585218mm3 下料长度 LⅠ0= 4VⅠ0/(πD2拔)=150mm
轴ⅡⅣ段，根据经验应按大于工程尺寸并小于正公差下料 VⅡ0=1/4xπDⅡ2xLⅡ=8772435mm3 下料长度 LⅡ0= 4VⅡ0/(πD2拔)=105.2mm 轴Ⅲ段 VⅢ0=1/4xπDⅢ2xLⅢ=20286598mm3 下料长度 LⅢ0= 4VⅢ0/(πD2拔)=243.2mm 压肩深度按下时确定 h=（1/3~1/4）x（D-d）=（1/3~1/4）x（296-212）=21~28mm ⑸计算坯料尺寸 原坯料尺寸包括锻件尺寸及烧损，即 V0=(V锻+V切)x（1+δ） V锻=59000168 mm3 V切=4001813 mm3 取烧损率δ=3.5% 得V0=65207051 mm3 选择圆柱坯料Φ340，即D0=340mm H0=4V0/(πD20)=718mm 锻件重量G坯=ρx V0=515Kg ⑹选择设备吨位 根据锻件形状尺寸，查表3—10，选用3.0吨自由锻锤 ⑺确定锻造火次及温度范围 45钢始锻温度为1200℃终锻温度为800℃ ㈧热处理 为方便机加工，锻件热处理定为退火，随炉冷却
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
机电工程学院课程设计任务书
目录 一、零件的工艺分析 (1) 1.1轴的用途： (1) 1.2技术要求： (1) 二、设计轴的工艺性 (3) 2.1结构工艺 (3) 2.2加工工艺 (3) 三、生产纲领的计算与生产类型的确定 (4) 3.1生产类型的确定 (4) 3.2生产纲领的计算 (5) 四、确定毛坯、绘制毛坯图 (5) 4.1选择毛坯 (5) 4.2确定毛坯的尺寸公差 (5) 五、拟定轴的工艺路线 (6) 5.1定位基准的选择 (6) 5.2零件表面加工方法的选择 (7) 5.3工艺顺序的安排 (7) 六、加工阶段的划分 (8) 七、确定工艺路线 (9) 八、选择加工设备及工艺装备 (10) 8.1机床设备的选用 (10) 8.2工艺装备的选用 (10) 九、加工工序设计 (11) 9.1确定工序尺寸 (11) 9.2确定工序的切削用量 (16) 十、参考资料 (17) 十一、心得体会 (17)
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。 0.0210.0070 0.01180.005191817????+ --±其中主要加工面有外圆柱面两段，，轴颈，， 尺寸为6的两个键槽以及各退刀槽。 1.2.2 形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为01.0φ。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3.2μm。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)。
1.零件分析 1、零件的作用 阶梯轴是机械加工中的典型零件之一，它主要用来支撑传动零件和传递转矩。 由零件图1.1可知，其材料为45钢，属于中碳钢，它具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。 图1.1 阶梯轴 2、零件的工艺分析 该阶梯轴虽然形状、结构简单，但是加工精度要求较高。这主要
是为了提高阶梯轴在工作中承受冲击载荷能力，同时为增强其耐磨性，阶梯轴表面需要高频淬火处理，是表面硬度达到48~55HRC。 在加工过程中，阶梯轴主要工作表面精度IT7，很容易满足，根据表面粗糙度确定其加工工艺——粗车、半精车、精车的加工方法；对加工表面为IT4、IT5，其加工精度要求较高，同时根据表面粗糙度确定其加工工艺——粗车、半精车、精车、粗磨、粗精磨、精磨、研磨的加工方法。 该零件主要工作表面φ43、φ45、φ38的外圆表面粗糙度分别为 0.2 Ra， 1.6 Ra，0.4 Ra，在设计工艺规程时应重点予以保证。 3、确定零件的生产类型 依旧设计题目可知：产品的年产量为30000件/年，结合生产实际，备品率α和废品率β分别取3%和0.5%，零件的年产量为： 01(1)(1)300001.5 N Nαβ =??+?+=??? （1+3%）（1+5%）=31054件 2.确定毛坯类型 材料同样可以通过锻造，铸造得到，但是考虑到加工的经济度，型材是最优选择。 由于阶梯轴在工作过程中要求受冲击载荷，为增强其强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选择型材，棒料562000mm φ?，截断成56256mm φ?。 3.工艺规程设计 1、由零件的生产类型的详尽分析，根据表7.4[3]，该生产类型为轻型机械，大批量生产。所以在生产过程中应尽量选择专用夹具，专用刀
目录 一、零件结构工艺性分析 (3) （一）零件的技术要求 (3) （二）确定阶梯轴的生产类型 (4) 二、毛坯的选择 (5) （一）选择毛坯 (5) （二）确定毛坯的尺寸公差 (5) 三、定位基准的选择 (6) （一）精基准的选择 (6) （二）粗基准的选择 (6) 四、工艺路线的拟定 (7) （一）各表面加工方法的选择 (7) （二）加工阶段的划分 (7) （三）加工顺序的安排 (8) 五、工序内容的拟定 (12) （一）工序的尺寸和公差的确定 (12)
（二）设备及工艺装备的选择 (13) （三）切削用量的选择及工序时间计算 (13) 工序Ⅰ粗车轴两端面 (13) 工序Ⅱ粗车阶梯轴外圆 (14) 工序Ⅲ半精车阶梯轴外圆面 (15) 工序ⅣΦ20、Φ18、Φ15、Φ14切槽 (17) 工序Ⅴ粗铣键槽 (18) 工序ⅥΦ15、Φ17表面淬火处理 (20) 工序Ⅶ磨Φ15、Φ17外圆面 (20) 参考文献 (21)
一、零件结构工艺性分析 （一）零件的技术要求 1、轴类零件，材料为45钢，具有较高的硬度、耐磨性。
（二）确定阶梯轴的生产类型 根据设计题目年产量为10万件，因此该阶梯轴的生产类型为大批生产。
二、毛坯的选择 （一）选择毛坯 由于阶梯轴类零件工作时，某些部位如轴颈（主要是与滑动轴承配合的轴颈）往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死（又称抱轴）现象，使轴类零件运转精度下降。有时还需要承受多种载荷的作用，为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维 组织，毛坯选用锻件。 （二）确定毛坯的尺寸公差 1．公差等级： 由阶梯轴的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2．锻件材质系数： 由于该阶梯轴材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数为M级。 3．锻件分模线形状： 根据该阶梯轴的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。 4．零件表面粗糙度： 由零件图可知，该阶梯轴的各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6μm。
机械制造技术基础 题目：设计阶梯轴的机械加工工艺规程院、系：机械与汽车工程学院 班级：机电一体化1021班 姓名： 学号： 指导教师： 年 5 月
目录 序言 (1) 一. 零件的分析 (4) 1.1 轴的作用 (4) 1.2 轴的工艺分析 (4) 1.3 轴的零件图 (5) 二、工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2定位基准的选择 (6) 2.3拟定轴的工艺路线 (7) 2.4加工工序的设计 (10) 2.5确定切削用量及基本工时 (11) 三、机床的设备选择 (12) 3.1机床设备选择 (12) 3.2工艺设备选用 (12) 3.3各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13) 参考文献 (16) 零件三维图 (16) 工艺卡片 (17) 工序卡片 (18) 设计总结 (19)
序言 本课程设计是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过课程设计，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本次机械制造工艺学课程设计不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼： （1）提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。 （2）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。
阶梯轴锻造工艺 设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1301 学生：亮学号： 7 指导教师：浩舸 完成日期： 机械工程学院 2016年9月
目录 1.引言 (1) 2.设计方法与步骤 (2) 2.1绘制锻件图 (3) 2.2 确定变形工艺 (3) 2.2.1镦粗 (3) 2.2.2冲孔 (4) 2.2.3扩孔 (4) 2.2.4修整锻件 (4) 2.3 计算坯料质量和尺寸 (4) 2.4选定设备及规 (5) 2.5确定锻造温度及规 (5) 2.6确定冷却方法及规 (5) 3.工艺流程卡 (6) 4.结论 (8) 5.致 (8) 6.参考文献 (8)
1. 引言 锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。轴是现代工业大量使用的零件，本文讨论阶梯轴的自由锻生产。 2. 设计方法与步骤 2.1绘制锻件图 锻件图是根据零件图的基本图样，结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 阶梯轴材料为40Cr，生产批量小，采取自由锻锻造轴坯。 轴上的键槽等部分，采用自由锻方法很难成形这些部位，因此考虑到技术上的可行性和经济性，决定不锻出，并采用附加余块简化锻件外形，以利于锻造。锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工，最后成形。 根据零件图的尺寸规格，对照表所列中零件的高度和直径围，可以查出齿环锻件加工余量和公差。由L=203，Φ=46，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。，然后按查得的公差数值，可绘阶梯轴的锻件图。阶梯轴锻件图见图1。 图1 阶梯轴锻件图 2.2确定变形工艺
机械制造工艺学 课程设计 题 目：阶梯轴零件的加工工艺规程 学 号： 姓 名： 教 学 院：机械工程学院 专业班级：13级本（1）班 指导教师： 完成时间：2016年07月18日 教务处制 装 订 线
目录 摘要4 Abstract5 1、零件的工艺分析7 1.1 轴的作用7 1.2 轴的工艺分析7 1.3 轴的零件图8 2、确定毛坯8 2.1 选择毛坯8 2.2 确定毛坯的尺寸公差9 2.2.1．公差等级：9 2.2.2锻件材质系数：9 2.2.3锻件分模线形状：9 2.2.4．零件表面粗糙度：9 3、定位基准的选择9 3.1 粗基准的选择9 3.2 精基准的选择9 4、制定工艺路线9 4.1各表面加工方法的选择（公差等级由《互换性与测量技术基础》附表5所得）9 4.2加工阶段的划分10 4.3加工顺序的安排10 4.3.1机械加工工序10 4.3.2具体方案10 5、确定加工尺寸及切削用量13 5.1.2 加工余量的确定14 5.2切削用量15 工序Ⅰ粗车轴两端面15 工序Ⅱ粗车阶梯轴外圆Φ40mm16 工序Ⅲ粗车阶梯轴外圆Φ35mm17 工序Ⅳ粗车阶梯轴外圆Φ25mm18 工序Ⅴ热处理19 工序Ⅵ半精车阶梯轴外圆面Φ40mm19 工序Ⅶ半精车阶梯轴外圆面Φ35mm20 工序Ⅷ半精车阶梯轴外圆面Φ25mm21 工序Ⅸ切退刀槽22 工序Ⅹ粗铣键槽22 工序Ⅺ粗磨φ35、φ25、φ20外圆面23 工序Ⅻ精磨φ35、φ25、φ20外圆面24 6、拟定工艺路线24 6.1 零件表面加工方法的选择24 6.2选择定位基准25 6.3工艺顺序的安排25 6.3.1机械加工工序25 6.3.2 热处理工序的安排25
平顶山工业职业技术学院 阶梯轴得加工工艺 班级: 姓名: 学号: 成绩: 目录 一零件得工艺分析·······················６ 二生产纲领得计算与生产类型得确定······１0 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴得工艺路线·····················１2 五选择加工设备及工艺装备··············1６ 六加工工序设计·························１７ 七加工后零件得三维图 (24) 八设计小结······························２6 摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门得技术进步,技术改造提供先进高效得技术装备,她首先要为我国正在发展得产业包括农业,重工业,轻工业以及其她得产业提供质量优良先进得技术设备,同时还要为新材料新能源机械工程等新技术得生产与应用提供基础设备。 随着科学技术与工业生产得飞速发展,国民经济个部门迫切
需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉得机械产品。其中产品设计师决定产品性能,质量水平市场竞争力与经济效益得重要环节,因此采用数控加工就成了首选,因为她工作效率高,质量好,加工精度高 一零件得工艺分析 1、轴得用途: 轴就是组成机器得主要零件之一。一切作回转运动得传动零件(如齿轮、蜗杆登),都必须安装在轴上才能进行运动及动力得传递。因此轴得主要作用就是支承回转零件及传递运动与动力。按照轴得承受载荷不同,轴可分为转轴、心轴与传动轴三类、工作中既承受弯矩又承受扭矩得轴成为转轴,只承受弯矩得轴称为心轴,只承受扭矩而不承受弯矩得轴称为传动轴。 该轴主要采用40Cr钢能承受一定得载荷与冲击。此轴为台阶类零件,尺寸精度,形位精度要求均较高。Φ16,φ1８,φ１7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。 2、技术要求: 轴通常就是由支承轴颈支承在机器得机架或箱体上,实现运动传递与动力传递得功能。支承轴颈表面得精度及其与轴上传动件配合表面得位置精度对轴得工作状态与精度有直接得影响。其技术要求包括以下内容: 尺寸精度 轴段1,2,4,5为主要配合面,尺寸精度要求较高。
轴类零件加工工艺 传动轴机械加工工艺实例 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1．零件图样分析
图A-1传动轴 图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 2．确定毛坯 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。 本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。 3．确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra 值(Ra=0.8um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为： 粗车→半精车→磨削。 4．确定定位基准 合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。