阶梯轴零件加工工艺规程设计

武威职业学院机械设计与制造专业（专科）毕业设计（论文）题目阶梯轴的工艺规程及工装设计姓名王侃学号1003011037014指导老师徐宝完成日期2012 . 12 . 10阶梯轴的工艺规程及工装设计摘要数控加工技术作为现代制造技术的典型代表，使得机械制造方法和过程已经发生和正在发生着显著变化。

现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工过程的控制，还是在加工设备等诸多方面均有明显不同。

机械类专业，特别是机械制造专业的学生掌握数控加工技术非常有必要，多数高校均把“数控加工技术”列为机械类及相关专业的一门主干课程。

实践性、技术性和综合性是数控加工技术的显著特点，针对该特点，常把数控加工技术的实践教学列为重点教学内容。

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。

同时本文还应用数控手动编程程序效验、用pro/e 三维建模、AutoCAD2008等相关软件作为计算机辅助设计，很好的完成本次毕业设计。

关键字: 阶梯轴; 数控加工; 编程; 方案Ⅰ目录摘要 (Ⅰ)关键字 (Ⅱ)前言 (1)1工艺方案分析 (2)1.1零件图 (2)1.2零件图分析 (2)1.3确定加工方法 (2)1.4确定加工方案 (2)2工件的装夹 (4)2.1定位基准的选择 (4)2.2定位基准选择的原则 (4)2.3确定零件的定位基准 (4)2.4装夹方式的选择 (5)2.5数控车床常用的装夹方式 (5)2.6确定合理的装夹方式 (5)3刀具及切削用量 (5)3.1选择数控刀具的原则 (5)3.2选择数控车削用刀具 (6)3.3设置刀点和换刀点 (7)3.4 确定切削用量 (7)4轴零件的加工 (8)4.1轴类零件加工工艺分析 (8)4.2轴零件加工工艺 (10)4.3加工坐标系设置 (13)4.4手工编程 (15)结论 (18)附录 (19)Ⅱ致谢 (22)参考文献 (23)Ⅲ前言在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。

阶梯轴的工艺设计姓名：**学号：***********班级：10机械本1指导教师：***一、零件的工艺分析1.1轴的用途二、设计轴的工艺性2.1结构工艺1.2.1 尺寸精度要求1.2.2 形状精度要求1.2.3 位置精度要求1.2.4 表面粗糙度要求1.2.5 热处理要求二、设计轴的工艺性2.1 结构工艺2.2 加工工艺（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。

在确定毛坯时需要考虑零件的尺寸和生产类型等因素。

5.3 Arrangement of Process Sequence5.3.1 Machining Process(1) Follow the ___: ___ is always to first process the ning benchmark surface, so it should be ___. First, process the n benchmark surface, drill the center hole, and turn the outer surface.(2) Follow the principle of roughing before finishing: Arrange roughing processes first, ___ first, and then arrange finishing processes.(3) Follow the principle of first primary and then secondary: First, process the major surfaces, such as the us surfaces of the outer circle and the end face. Then process the secondary surfaces, ___.(4) Follow the principle of outside before inside, and large before small: First, process the outer circle, and then use the outer circle to n the inner hole. When processing the stepped outer circle, first process the ___.(5) Arrange the processing of secondary surfaces, such as keyways, ___ circle.(6) For the shaft's right end and middle shaft n with higher surface quality requirements of Φ18±0.005, arrange them at the end, and pay n to the nal tolerance in the first few processes, ___.5.3.2 ___5.3.3 Arrangement of Auxiliary ProcessesIn summary, the process sequence of the shaft is as follows:Blanking - ing - Preparing for Heat Treatment___ Machining StagesThe shaft has high accuracy requirements, and ___, semi-finish machining, ___.___, rough turning the outer surface with high n efficiency to remove the excess material of the blank.在工艺装备的选用方面，需要选择合适的刀具和量具。

浅谈阶梯轴的加工工艺摘要：本次毕业设计的内容是设计阶梯轴的数控车削加工工艺并编写该轴的数控加工程序，轴类零件是常见的典型零件之一，它在机械制造及生产领域有十分重要的作用，因其特有的优点应用范围越来越广。

该轴加工过程中，要根据数控车削工艺特点，对该轴设计合理的加工工艺，对轴类零件工艺规程的制定，对提高轴类零件的综合性能有至关重要的作用。

在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等，最后编制出合理的该轴的数控加工程序。

关键词：加工工艺、数控编程、阶梯轴引言：在数控车床的生产实习过程中加工阶梯轴是基本的实习课题之一，阶梯轴在数控车床上的加工时会常出现扎刀现象、精度偏差大、阶梯轴工件广泛的被用在各种机床上，很多操作者都是因为无法快速的去除粗偏差大、加丁余量和将精加工余量留得过多或过少，导致加工速度太慢或将工件报废。

了解数控车削加工可以更好的利用车削加工提高安全性和经济效益，充分熟悉车削加工工艺特点，可以对零件做出正确的加工工艺路线，从而生产出合格的零件，提高工件加工质量。

在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等。

一、零件的工艺分析1.2零件加工工艺分析(1) 结构工艺性分析1) 零件结构工艺性零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下,零件加工的可行性和经济性,换言之,就是使设计的零件结构要便于加工成型而且成本低,效率高.2) 零件结构工艺性分析的内容①审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否符合数控加工的特点②审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分,正确.③审查与分析在数控车床上进行加工时零件结构的合理性.(2) 零件精度与技术要求分析零件精度与技术要求分析的主要内容包括:1) 分析零件精度与各项技术要求是否齐全,合理.对采用数控车削加工的表面,其精度要求应该尽量一致,以便最后能够一次走刀连续加工.2) 分析工序中的数控加工精度能否达到图纸要求.注意给后续工序留有足够的加工余量.3) 找出零件图纸中有较高位置精度的表面,决定这些表面能否在一次安装下完成.4) 对零件表面粗糙度要求较高的表面或对称表面,确定使用恒线速功能进行切削加工.1.3确定材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。

阶梯轴零件加工工艺设计阶梯轴是一种特殊形状的轴类零件，具有不同直径的多个台阶。

其加工工艺设计是确保零件质量、提高生产效率的重要环节。

下面将介绍阶梯轴零件加工工艺设计的一般步骤和注意事项。

一、阶梯轴零件加工工艺设计步骤：1.工艺分析：对零件的形状、尺寸、材料进行分析，确定工艺方案的基本要求。

2.切削工艺设计：选定切削工艺，包括车削、镗削、铣削、磨削等工艺。

根据零件的形状、要求等进行选择，并确定工艺的刀具参数、切削速度等。

3.工序分解：将整个加工过程按照不同的工序进行分解，确定每个工序的加工内容和工具。

4.切削参数的选定：根据刀具材料、工件材料、切削速度等，选定适当的切削参数。

包括进给速度、主轴转速、切削深度等。

5.夹具设计：根据零件的形状和加工要求进行夹具设计，确保工件夹紧可靠、加工精度高。

6.检验方法设计：确定合适的检验方法和测量工具，确保零件加工的精度。

7.工艺文件编制：根据以上步骤编制工艺文件，包括工艺卡、工艺路线图、加工刀具清单等。

二、阶梯轴零件加工工艺设计的注意事项：1.确保加工精度：阶梯轴是一个复杂的零件，各个台阶之间的尺寸差异要求较高。

在设计加工工艺时，要注意选用合适的切削工艺和刀具，确保加工精度。

2.避免变形和裂纹：由于阶梯轴零件的形状特殊，易产生变形和裂纹。

在工艺设计中，要合理控制切削参数，避免过大的切削力和热量造成变形和裂纹。

3.确保工艺稳定性：阶梯轴零件的切削过程比较复杂，容易产生工艺不稳定现象，如振动、共振等。

在工艺设计中，要选择合适的切削速度和进给速度，避免产生不稳定。

4.合理选择刀具：阶梯轴零件的加工比较复杂，需要使用多种刀具进行加工。

在选择刀具时，要考虑刀具的材料、刃型、刃数等因素，以保证加工质量和效率。

5.合理设计夹具：阶梯轴零件的形状复杂，要确保工件在加工过程中的位置固定，不产生松动和偏移。

在夹具设计中，要考虑到工艺要求和工件形状，选择合适的夹具形式。

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。

机械制造课程设计（阶梯轴的工艺规程）机械制造课程设计(阶梯轴的工艺规程) 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1 IT6 1.6 轴线直线度为轴段2 IT8 1.6 轴线直线度为轴段2端面3.2 轴段3 30 未注12.5 轴线直线度为轴段3端面 3.2 轴段4 IT6 1.6 轴线直线度为轴段4端面 3.2 轴段5 未注 1.6 轴线直线度为键槽2 IT7 3.2 键槽5 IT7 3.2 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。

. .. . 毕业设计题目阶梯轴的加工工艺学生威学号系部机械工程系专业机械制造与自动化班级1101导师黄光裕职称完成时间2021年4月摘要通过此次工艺编制让我们对课本上的知识有了深刻的理解，使我们学到了思考的方法。

1、读懂零件图。

只有通过熟悉和了解了该零件的作用或性能才算是真正读了图纸。

2、熟悉机械加工方法。

比方：车、铣、刨、拉、磨〔研、珩〕、钳、镗、线切割、放电、挤压、铸造以及热处理等等。

作为工艺规程的编制者，必须对所有的加工方式很熟悉。

3、合理使用工序的集中和分散制。

批量产品时，我们通常采用工序分散制，相反，单件生产时通常采用工序集中制。

4、知识更新要快。

就机械加工而言，日本和德国的重工业开展是让世界瞩目的，我们需要向他们学习和鉴监。

由于知识层次构造有限，报告中难免有许多缺乏和缺点，望教师予以批评指正，我们会在今后的学习中再接再厉，完善我们的知识构造和制作水平。

关键词：零件图；铸造；热处理；机械加工；目录摘要 (2)设计任务 (3)加工工艺图纸分析 (4)构造及技术条件分析 (8)加工工艺过程分析 (8)(1)．确定主要外表加工方法和加工方案 (8)(2)．划分加工阶段 (8)(3)．选择定位基准 (8)(4)．热处理工序的安排 (9)(5)．加工顺序安排 (10)总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)1 设计任务对于阶梯轴加工工艺有很重要的意义，好的加工工艺能够合理的使用和加工零件，所以对于零件的加工工艺分析很重要。

2阶梯轴加工工艺图纸分析以下图为减速箱传动轴工作图样。

下表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。

3.构造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，并有较小的外表粗糙度值，该轴有调质热处理要求。

4.加工工艺过程分析1．确定主要外表加工方法和加工方案。

汽车工业高等专科学校毕业实践报告题目/实践名称阶梯轴类零件的加工工艺专业/ 班级学生姓名学号企业指导教师校内指导教师起止时间 2012-3～2012-4实习单位目录内容摘要Abstract第一部分绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.1引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.2实践单位的基本情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 第二部分机械制造工艺的基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.1选择车刀、车床和工件安排方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.2拟定加工工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14第三部分机械加工表面精度与工艺规程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.1车削基本知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.2机械加工工艺过程和工艺规程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 3.3加工精度与表面质量的含义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 3.4拓展知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34参考文献附录致谢内容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。

阶梯轴工艺流程设计下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!阶梯轴是一种常用的零部件，在机械制造行业中有着广泛的应用。

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)Abstract (5)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 (14)工序Ⅰ粗车轴两端面 (15)工序Ⅱ粗车阶梯轴外圆Φ40mm (16)工序Ⅲ粗车阶梯轴外圆Φ35mm (17)工序Ⅳ粗车阶梯轴外圆Φ25mm (18)工序Ⅴ热处理 (19)工序Ⅵ半精车阶梯轴外圆面Φ40mm (19)工序Ⅶ半精车阶梯轴外圆面Φ35mm (20)工序Ⅷ半精车阶梯轴外圆面Φ25mm (21)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 (24)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)6.3.3辅助工序的安排 (25)6.4 加工阶段的划分 (26)6.4.1在粗加工阶段 (26)6.4.2在半精加工阶段 (26)6.4.3精加工阶段 (26)7、编制机械加工工艺过程卡 (26)8、编制机械加工工序卡片 (26)9、结论 (26)感谢 (27)参考文献 (28)摘要主轴是高速加工机床的核心功能部件，它的好坏直接影响整个机床的使用性能，这就要求我们在设计工艺流程时做更深一步的研究。

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：能环学院班级：姓名：学号：指导教师：2013年12 月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。

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。

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计“阶梯轴”零件的机械加工工艺规程（单件）班级：11数控姓名：单晓斌指导老师：肖慧南通纺院机电系2013年3月南通纺织职业技术学院第一章零件的分析第一节零件的作用阶梯轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来传递动力。

将减速器齿轮的动力传给带轮，在传力过程中主要承受交变扭转负荷或有冲击，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应其工作条件。

配合面精度和粗糙度要求也较高，加工时应给予保证。

第二节零件的工艺分析阶梯轴零件技术要求:表1第二章工艺规程设计一、确定毛坯的制造形式为了在传力过程中承受交变扭转负荷和冲击，传动轴需要有良好的力学综合性能，一般要对其进行调质处理，材料可为45号钢，就可以达到它的使用要求。

二、基面的选择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、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定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准（一）精基准的选择根据传动轴零件图的设计图纸和精基准的选择原则要求定位基准与设计基准相重合，这里选择传动轴的两端面中心孔作为定位基准，可以很方便的加工各轴肩端面和各外圆表面，而且能保证加工轴段相对于中心轴线的圆跳动误差。

总之，该传动轴零件结构简单，定位、装夹方便，有利于保证各项技术要求。

（二）粗基准的选择一般先选择外圆表面作为粗基准，先加工出一个端面和端面的中心孔，然后再以加工出的端面定位加工另一个端面和其中心孔，而不是用外圆表面定位把两个端面同时加工出来，这样加工可以保证两端面中心线的同轴度。

三、制定工艺路线四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的材料为45钢，硬度是220HBS ，毛坯尺寸φ45×220mm 由《机械加工工艺设计手册》可查的下面各个加工余量： Φ25外圆面余量0.5 φ30外圆面余量0.5 φ35外圆面余量0.5 φ40外圆面余量0.5 M20外圆面余量0.5五、确定切削用量及工时一、加工条件1、工件材料：45钢，b σ=670MPa2、机床：C610-1普通车床3、 刀具：刀片材料YT15，刀杆尺寸2516⨯mm ，r κ=45°'r κ=5°，︒=12ογ，︒=8οα，3s =λ°，m m 0.1r =∑，5-01=γ°，mm 3.0b 1=γ二、计算切削用量 1 半精车Φ301）背吃刀量p a ：轴外圆面的加工余量为Z=0.5mm ，可一次加工，背吃刀量p a =1.25mm 。

任务1 阶梯轴类零件加工1、教学目标最终目标：会阶梯轴类零件加工。

促成目标：（1）能分析阶梯轴类零件的工艺与技术要求；（2）会拟定阶梯轴加工工艺；（3）会正确使用游标卡尺、千分尺；（4）牢记安全文明生产规范要求。

2、工作任务按工艺完成图1-1所示阶梯轴加工。

图1-1 阶梯轴 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。

轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主要方法。

3.1 选择车刀、车床和工件安装方式3.1.1车刀类型与选用（1）车刀的类型；车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各种类型的车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其它成形面。

车刀的类型很多，既可按用途可分，也可按刀具材料，还可按结构分。

按用途可大致分：偏刀——以90°偏刀居多，如图1-2a ，用来车削外圆、台阶、端面。

由于主偏角大，，切削时产生的背向切削力小，故很适宜车细长的轴类工件弯头刀——以45°弯头刀最为常见，如图1-2b ，用来车削外圆、端面、倒角。

完成上述技术要求调质处理HBS217～255。

零件名称：传动轴 材料45生产类型：小批加工表面不需转刀架，也不用换刀，可减少辅助时间，提高生产效率。

切断刀（切槽刀）——如图1-2c ，用来切断工件或在工件上加工沟槽。

镗刀——如图1-2d ，用来加工内孔。

圆头刀——如图1-2e ，用来车削工件台阶处的圆角和圆弧槽。

螺纹车刀——如图1-2f ，用来车削螺纹。

除此之外，还有端面车刀、直头外圆车刀和成形车刀等等。

图1-2 车刀种类按材料分：整体式高速钢车刀——如图1-3，这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。

但刀杆也为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。

刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。

一般用于较复杂成形表面的低速精车。

硬质合金焊接式车刀——如图1-4所示，这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。