轴类零件切削工艺说明书

切削工艺设计说明书课程名称：切削工艺课程设计设计题目：阶梯轴班级：机自1103设计者：郑晓虎41140207设计指导教师：贾志新张锁梅2014年6月目录1零件图

32零件机加工工艺设计

32.1轴表面加工方法的选择

32.2定位基准的选择

42.3轴的加工工艺路线

52.4机械加工余量的确定

62.5

工序简图

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参考文献

101零件图零件图与原图的比较：（1）将原图中表面粗糙度按照新国标重新标记（2）将原图中的配合关系，，重新标记为上下偏差形式，，，方便加工人员操作加工。（3）原图中未正确表面键槽的加工位置，在零件图中予以标记，修正。2零件机加工工艺设计2.1轴表面加工方法的选择该零件材料为45钢，毛坯形状为圆柱，毛坯尺寸为。零件为阶梯轴，总体尺寸为，单件小批量生产。轴类零件属于回转型零件，主要是和轴承及齿轮进行配合装配，需要一定的配合精度及工艺强度，机加工表面为外圆表面和键槽面。粗糙度为,精度等级为IT6，过盈配合，采用车床和磨床加工；粗糙度为，精度等级为IT6，过盈配合，采用车床和磨床加工；粗糙度为，精度等级为IT6，过盈配合，采用车床和磨床加工；无粗糙度和公差等级要求，取经济加工精度IT10，粗糙度为，采用车床加工。轴的左右端面取经济加工精度，IT10，表面粗糙度为6.3，也采用车床加工。键槽精度等级为IT9，粗糙度为，采用铣床加工。零件的主要技术要求是两个直径为Φ60处，圆跳动度要小于0.025mm。两端倒角是为了便于装配。由于零件为回转体且有键槽，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨三种。外圆表面的加工路线：粗车—（调质）—半精车—粗磨—精磨键槽的加工路线：粗铣—半精铣表1零件的技术要求表加工表面尺寸及偏差／mm公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm轴左右端面0.021,IT106.3阶梯轴外圆表面0.019,IT61.60.019,IT60.80.019,IT61.60.12,IT106.3车槽0.12,IT103.20.12,IT103.2铣键槽IT93.2IT93.2

2.2定位基准的选择2.2.1粗基准的选择应能保证加工表面与非加工表面之间的位置精度，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，一般用三爪卡盘装夹。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，并且要保证工件的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，选择毛坯外圆作为粗基准，加工端面，打中心孔。2.2.2精基准的选择选择阶梯轴的轴线为精基准，零件上的很多表面都可以采用轴线作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。阶梯轴的设计基准是轴线，选用其作精基准定位加工轴的外圆表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。选用阶梯轴轴线作为精基准，利用双顶尖进行夹持，夹紧稳定可靠。2.3轴的加工工艺路线加工顺序应该遵循先基准面后其他，先粗后精，先主后次的原则。因此本零件加工时，按如下加工工艺路线加工。（1）车床上以毛坯外圆为粗基准，用三爪卡盘作为夹具安装定位，车端面，打中心孔，粗车外圆；（2）车床上把工件调头，用三爪卡盘安装定位工件。以粗车后的外圆作为精基准车另一端面，打中心孔，粗车外圆；（3）工件进行调质处理；（4）车床上以两个中心孔作为精基准，用双顶尖夹持定位，半精车外圆及轴肩端面，切槽，倒角；（5）半精车后，在磨床上以两中心孔作为精基准，双顶尖夹持定位，用磨床粗磨、精磨工件；（6）在立铣床上以平口钳安装定位工件，粗铣和精铣键槽；为改善工件材料的力学物理性质，在第（3）步进行调质热的热处理，热处理工序安排在粗加工后，半精加工前进行。表2

各表面加工方法的选择加工表面尺寸及偏差／mm精度等级表面粗糙度／μm加工方案轴左右端面IT106.3粗车—半精车阶梯轴外圆表面IT61.6粗车—半精车—粗磨IT60.8粗车—半精车—粗磨-精磨IT106.3粗车—半精车IT61.6粗车—半精车—粗磨车槽IT103.2两次行程IT103.2两次行程铣键槽IT93.2粗铣—半精铣IT93.2粗铣—半精铣

表3机械加工工序表序号工序名称工序内容定位基准加工设备夹具刀具1下料热轧圆钢

锯床

2锻造拔长成工件的毛坯

自由锻锤

3退火退火处理，去除锻造应力

加热炉

4车端面，打中心孔车端面，打中心孔外圆表面卧式车床三爪卡盘60o弯刀，钻头5粗车各外圆表面粗车，各外圆面分别至，，中心孔卧式车床双顶尖硬质合金外圆车刀6调质调质处理217-255HBW

高频炉

7半精车外圆面半精车，，各外圆面至，，中心孔卧式车床双顶尖硬质合金外圆车刀8倒角各处倒角2×45°中心孔卧式车床双顶尖60o弯刀9切槽切2×Φ53，切2×Φ58中心孔卧式车床双顶尖切槽刀10铣键槽铣70×4.8,56×5.6外圆表面立式铣床平口钳端铣刀11磨削磨，外表面至,中心孔磨床双顶尖砂轮12检验测量检验

2.4机械加工余量的确定,，三个表面为具有配合性质的表面，应主要保证这几个重要表面的加工。粗车的尺寸等级为IT12，粗糙度能达到Ra10；半精车为IT10，粗糙度能达到；粗磨为IT8，粗糙度能达到；精磨为IT6，粗糙度能达到。参照《机械加工工艺手册》确定各表面工序尺寸及加工余量如下。表4外圆面工序名称工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入体单向公差标注调整后的工序尺寸精度等级粗糙度/um工序尺寸粗糙度/um粗磨外圆0.459IT81.655.5-0.459=55.0411.6半精车外圆2.5IT106.358-2.5=55.56.3粗车外圆10IT1212.568-10=5812.5

表5外圆面工序名称工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入体单向公差标注调整后的工序尺寸精度/mm粗糙度/um工序尺寸粗糙度/um粗磨0.159IT81.660.2-0.159=60.0411.6半精车1.8IT106.362-1.8=60.26.3粗车6IT1212.568-6=6212.5

表6外圆面工序名称工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入体单向公差标注调整后的工序尺寸精度/mm粗糙度/um工序尺寸粗糙度/um精磨0.089IT70.860.1-0.089=60.0110.8粗磨0.9IT81.661-0.9=60.11.6半精车2IT106.363-2=616.3粗车外圆5IT1212.568-5=6312.5

2.5

工序简图如表7所示。表7各工序工序简图工序号工序名称工序内容工序简图1下料105x155mm圆钢

2锻造棒料锻造成零件毛片

3车端面，打中心孔车轴的右端端面，打中心孔4粗车右端外圆粗车，各外圆面分别至，5车端面，打中心孔车轴左端端面，打中心孔6粗车外圆粗车各外圆面分别至，7半精车外圆，切槽，倒角半精车，，各外圆面至，，8调头半精车外圆，切槽，倒角半精车外圆面至，9粗铣键槽粗铣两个键槽70×4.8,56×5.610精铣键槽精铣两个键槽70×4.8,56×5.611磨削磨，外表面至,12检验，入库按图纸要求检验，入库

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参考文献[1]张世