切削工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名稱(chēng)：切削工藝課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：階梯軸班級(jí)：機(jī)自1103設(shè)計(jì)者：鄭曉虎41140207設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：賈志新張鎖梅2014年6月目錄1零件圖

32零件機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)

32.1軸表面加工方法的選擇

32.2定位基準(zhǔn)的選擇

42.3軸的加工工藝路線

52.4機(jī)械加工余量的確定

62.5

工序簡(jiǎn)圖

73

參考文獻(xiàn)

101零件圖零件圖與原圖的比較：（1）將原圖中表面粗糙度按照新國(guó)標(biāo)重新標(biāo)記（2）將原圖中的配合關(guān)系，，重新標(biāo)記為上下偏差形式，，，方便加工人員操作加工。（3）原圖中未正確表面鍵槽的加工位置，在零件圖中予以標(biāo)記，修正。2零件機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)2.1軸表面加工方法的選擇該零件材料為45鋼，毛坯形狀為圓柱，毛坯尺寸為。零件為階梯軸，總體尺寸為，單件小批量生產(chǎn)。軸類(lèi)零件屬于回轉(zhuǎn)型零件，主要是和軸承及齒輪進(jìn)行配合裝配，需要一定的配合精度及工藝強(qiáng)度，機(jī)加工表面為外圓表面和鍵槽面。粗糙度為,精度等級(jí)為IT6，過(guò)盈配合，采用車(chē)床和磨床加工；粗糙度為，精度等級(jí)為IT6，過(guò)盈配合，采用車(chē)床和磨床加工；粗糙度為，精度等級(jí)為IT6，過(guò)盈配合，采用車(chē)床和磨床加工；無(wú)粗糙度和公差等級(jí)要求，取經(jīng)濟(jì)加工精度IT10，粗糙度為，采用車(chē)床加工。軸的左右端面取經(jīng)濟(jì)加工精度，IT10，表面粗糙度為6.3，也采用車(chē)床加工。鍵槽精度等級(jí)為IT9，粗糙度為，采用銑床加工。零件的主要技術(shù)要求是兩個(gè)直徑為Φ60處，圓跳動(dòng)度要小于0.025mm。兩端倒角是為了便于裝配。由于零件為回轉(zhuǎn)體且有鍵槽，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車(chē)、銑、磨三種。外圓表面的加工路線：粗車(chē)—（調(diào)質(zhì)）—半精車(chē)—粗磨—精磨鍵槽的加工路線：粗銑—半精銑表1零件的技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差／mm公差／mm及精度等級(jí)表面粗糙度／μm軸左右端面0.021,IT106.3階梯軸外圓表面0.019,IT61.60.019,IT60.80.019,IT61.60.12,IT106.3車(chē)槽0.12,IT103.20.12,IT103.2銑鍵槽IT93.2IT93.2

2.2定位基準(zhǔn)的選擇2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證加工表面與非加工表面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定位基準(zhǔn)，或用外圓表面和頂尖孔共同作為定位基準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比較方便，一般用三爪卡盤(pán)裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件的加工面與其他不加工表面之間的位置精度。按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇毛坯外圓作為粗基準(zhǔn)，加工端面，打中心孔。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇選擇階梯軸的軸線為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用軸線作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。階梯軸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是軸線，選用其作精基準(zhǔn)定位加工軸的外圓表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用階梯軸軸線作為精基準(zhǔn)，利用雙頂尖進(jìn)行夾持，夾緊穩(wěn)定可靠。2.3軸的加工工藝路線加工順序應(yīng)該遵循先基準(zhǔn)面后其他，先粗后精，先主后次的原則。因此本零件加工時(shí)，按如下加工工藝路線加工。（1）車(chē)床上以毛坯外圓為粗基準(zhǔn)，用三爪卡盤(pán)作為夾具安裝定位，車(chē)端面，打中心孔，粗車(chē)外圓；（2）車(chē)床上把工件調(diào)頭，用三爪卡盤(pán)安裝定位工件。以粗車(chē)后的外圓作為精基準(zhǔn)車(chē)另一端面，打中心孔，粗車(chē)外圓；（3）工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；（4）車(chē)床上以?xún)蓚€(gè)中心孔作為精基準(zhǔn)，用雙頂尖夾持定位，半精車(chē)外圓及軸肩端面，切槽，倒角；（5）半精車(chē)后，在磨床上以?xún)芍行目鬃鳛榫鶞?zhǔn)，雙頂尖夾持定位，用磨床粗磨、精磨工件；（6）在立銑床上以平口鉗安裝定位工件，粗銑和精銑鍵槽；為改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)，在第（3）步進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱的熱處理，熱處理工序安排在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。表2

各表面加工方法的選擇加工表面尺寸及偏差／mm精度等級(jí)表面粗糙度／μm加工方案軸左右端面IT106.3粗車(chē)—半精車(chē)階梯軸外圓表面IT61.6粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨IT60.8粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨-精磨IT106.3粗車(chē)—半精車(chē)IT61.6粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨車(chē)槽IT103.2兩次行程IT103.2兩次行程銑鍵槽IT93.2粗銑—半精銑IT93.2粗銑—半精銑

表3機(jī)械加工工序表序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備夾具刀具1下料熱軋圓鋼

鋸床

2鍛造拔長(zhǎng)成工件的毛坯

自由鍛錘

3退火退火處理，去除鍛造應(yīng)力

加熱爐

4車(chē)端面，打中心孔車(chē)端面，打中心孔外圓表面臥式車(chē)床三爪卡盤(pán)60o彎刀，鉆頭5粗車(chē)各外圓表面粗車(chē)，各外圓面分別至，，中心孔臥式車(chē)床雙頂尖硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀6調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)處理217-255HBW

高頻爐

7半精車(chē)外圓面半精車(chē)，，各外圓面至，，中心孔臥式車(chē)床雙頂尖硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀8倒角各處倒角2×45°中心孔臥式車(chē)床雙頂尖60o彎刀9切槽切2×Φ53，切2×Φ58中心孔臥式車(chē)床雙頂尖切槽刀10銑鍵槽銑70×4.8,56×5.6外圓表面立式銑床平口鉗端銑刀11磨削磨，外表面至,中心孔磨床雙頂尖砂輪12檢驗(yàn)測(cè)量檢驗(yàn)

2.4機(jī)械加工余量的確定,，三個(gè)表面為具有配合性質(zhì)的表面，應(yīng)主要保證這幾個(gè)重要表面的加工。粗車(chē)的尺寸等級(jí)為IT12，粗糙度能達(dá)到Ra10；半精車(chē)為IT10，粗糙度能達(dá)到；粗磨為IT8，粗糙度能達(dá)到；精磨為IT6，粗糙度能達(dá)到。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各表面工序尺寸及加工余量如下。表4外圓面工序名稱(chēng)工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入體單向公差標(biāo)注調(diào)整后的工序尺寸精度等級(jí)粗糙度/um工序尺寸粗糙度/um粗磨外圓0.459IT81.655.5-0.459=55.0411.6半精車(chē)外圓2.5IT106.358-2.5=55.56.3粗車(chē)外圓10IT1212.568-10=5812.5

表5外圓面工序名稱(chēng)工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入體單向公差標(biāo)注調(diào)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半精車(chē)1.8IT106.362-1.8=60.26.3粗車(chē)6IT1212.568-6=6212.5

表6外圓面工序名稱(chēng)工序余量/mm初定工序精度/mm基本工序尺寸/mm以入體單向公差標(biāo)注調(diào)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半精車(chē)2IT106.363-2=616.3粗車(chē)外圓5IT1212.568-5=6312.5

2.5

工序簡(jiǎn)圖如表7所示。表7各工序工序簡(jiǎn)圖工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖1下料105x155mm圓鋼

2鍛造棒料鍛造成零件毛片

3車(chē)端面，打中心孔車(chē)軸的右端端面，打中心孔4粗車(chē)右端外圓粗車(chē)，各外圓面分別至，5車(chē)端面，打中心孔車(chē)軸左端端面，打中心孔6粗車(chē)外圓粗車(chē)各外圓面分別至，7半精車(chē)外圓，切槽，倒角半精車(chē)，，各外圓面至，，8調(diào)頭半精車(chē)外圓，切槽，倒角半精車(chē)外圓面至，9粗銑鍵槽粗銑兩個(gè)鍵槽70×4.8,56×5.610精銑鍵槽精銑兩個(gè)鍵槽70×4.8,56×5.611磨削磨，外表面至,12檢驗(yàn)，入庫(kù)按圖紙要求檢驗(yàn)，入庫(kù)

3

參考文獻(xiàn)[1]張世