階梯軸加工工藝設(shè)計(jì)與編制

1、階梯軸加工工藝設(shè)計(jì)與編制15機(jī)電2班 王宇什么是軸？常見的軸根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實(shí)心軸、 空心軸、剛性軸、撓性軸（軟軸）。直軸又可分為：轉(zhuǎn)軸，工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩，是機(jī)械 中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。心軸，用來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件只 承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如鐵路車輛的軸等，有些心軸 則不轉(zhuǎn)動(dòng)，如支承滑輪的軸等。傳動(dòng)軸，主要用來傳遞扭矩而不承受 彎矩，如起重機(jī)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的長(zhǎng)光軸、汽車的驅(qū)動(dòng)軸等。軸的材料主要 采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力 一般取決于強(qiáng)度和剛度，轉(zhuǎn)速高時(shí)還取決于振動(dòng)穩(wěn)定性。階梯軸雖然結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單，但是加工精度

2、要求較高。 這主要是為了提高階梯軸在工作中承受沖擊載荷能力，同時(shí) 為增強(qiáng)其耐磨性，階梯軸表面需要高頻淬火處理，是表面硬度達(dá)到 4855HRC在加工過程中，階梯軸主要工作表面精度 IT7，很容易滿足， 根據(jù)表面粗糙度確定其加工工藝一一粗車、半精車、精車的加工方法。 該零件主要工作表面45、52、55、58、66的外圓表面粗糙度分別為 RA1.6，RA6.3, RA0.8, RA1.6, RA6.3在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。階梯軸是機(jī)械加工中的典型零件之一，它主要用來 支撐傳動(dòng)零件和傳遞轉(zhuǎn)矩。由零件圖可知其材料為45鋼（屬于中 碳鋼)，它具有足夠的強(qiáng)度，剛度和韌性，是用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊

3、載荷作用的工作條件。對(duì)于毛 坯則分為鑄件、鍛件、焊接件和 型材等，毛坯的選擇應(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜 程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面的綜合 考慮。由于模鍛適用于產(chǎn)量較大的中小型零件毛坯的生產(chǎn)， 模鍛是最優(yōu)選擇。由于階梯軸在工作過程中要求受沖擊載 荷，而模鍛的材料纖維呈連續(xù)性，故其機(jī)械強(qiáng)度較高，因 此毛坯選擇模鍛，根據(jù)零件的尺寸和各種工序的加工余量，選 擇棒料 71 x 292mm 45號(hào)鋼是優(yōu)質(zhì)非合金鋼.含碳量是0.45%.經(jīng)過熱 處理它具有良好的綜合 力學(xué)性能.主要用途主要用于制作要求 強(qiáng)度.塑性.韌性都比較高的零件.例如，軸.齒輪.軸套等。技術(shù)要求(1) 未注圓角R1

4、.5，未注倒角C1.5。(2) 調(diào)質(zhì) 210 240HB(3) 未注尺寸公差按 GB/ T1804- m7(4) 去毛刺。技術(shù)關(guān)鍵(1) 帶有鍵槽的兩軸頸( 45、 58)的加工精度不應(yīng)低于IT7 級(jí)，而表面粗糙度應(yīng)為 Ra1.6.(2) 安裝軸承的兩支承軸頸(55)的加工精度不應(yīng)低于IT6級(jí)而 表面粗糙度應(yīng)為Ra0.8。(3) 主軸粗加工后應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，消除應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸和提高其綜 合機(jī)械性能.(4) 主軸應(yīng)經(jīng)磁粉或超聲波探傷，要求無任何裂紋、疏松、夾雜物等 缺陷。(5) 圓度和圓柱度和直線度應(yīng)滿足要求。定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)圖紙及零件的使用情況分析:該階梯軸零件各表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是軸的中心線，

5、其加 工的定位基準(zhǔn)是兩中心孔。采用兩中心孔作為定位基準(zhǔn)不 但能在一次裝夾中加工出多處外圓和端面，而且可保證各 外圓軸線的同軸度以及端面與軸線的垂直度要求，符合基準(zhǔn) 統(tǒng)一的原則。在粗加工外圓和加工長(zhǎng)軸類零件時(shí)，為了提高工件剛度，常采用一夾 一頂?shù)姆绞?，即軸的一端外圓用卡盤夾緊，一端用尾座頂尖 頂住中心孔，此時(shí)是以外圓和中心孔同作為定位基面。 粗基準(zhǔn)的選擇： 以毛胚的表面為粗基準(zhǔn)車端面,再通過一夾一頂?shù)姆绞酱周囃鈭A。精基準(zhǔn)的 選擇：根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，采用兩端中心孔作精基準(zhǔn)。表面加工方法的的確定切削加工方法有車、鉆、鏜、銑、刨、磨等，根據(jù)表 面的加工要求，選定車、銑、磨。力口工階段的劃分1 )表面加

6、工質(zhì)量要求較高對(duì)于45k6、 55k6、 58r6的表面，將加工階段分為粗加工、半精加工，精加工，粗磨，精磨等幾個(gè)階段。2)其余表面對(duì)于其他表面，其加工精度相對(duì)較低，在 機(jī)械加工過程中很容易保證，所以可將加工階段劃分成粗加工、 半精加工和精加工等幾個(gè)階段。工序的集中與分散大批量生產(chǎn)宜采用集中原則，采用高效專用機(jī)床集中 的加工方法加工階梯軸。供需順序的安排1機(jī)械加工順序(1) 遵循先基準(zhǔn)后其他原則,首先加工精基準(zhǔn)端面和58和55 的表面 (2)遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工順序，后安排精加工順序。(3)遵循“先主后次”原則，先加工主要表面端面和58和55的表面，后加工次要表。(4)遵循“先面

7、后孔”原則。2輔助工序粗加工端面外圓；在半加工后安排熱處理；精加工后 去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該階梯軸工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工一主要表 面半精加工和次要表面加工一熱處理一主要表面精加工。確定工藝路線對(duì)于本階梯軸，其加工精度要求比較高，因此粗、精 加工應(yīng)該分開進(jìn)行，從而保證零件的各種精度要求。未避免 浪費(fèi)，在粗車加工后進(jìn)行探傷處理工序：下料t正火t車端面，鉆中心孔t粗車外圓t探傷t半精車t精車-銑鍵槽-淬火-粗磨-精磨-檢驗(yàn)設(shè)計(jì)總結(jié)剛開始我們并不清楚機(jī)械加工工藝到底是什么，學(xué)了化工機(jī)械制造 工藝以后，雖然是學(xué)了一些相關(guān)的知識(shí)，不過與做一個(gè)工藝相

8、比， 這些知識(shí)明顯的是不足。通過課上老師的知道和我們課后所查的資料知 道了大概的流程，但是具體如何做我們還是很迷茫。 經(jīng)過小組成員的共 同探討和各抒己見之下，小組成員之間做了明確的分工，每個(gè)人做一部 分，是很大的工作量得到了很好的分配，在小組成員的分工合作之下。 初步做出了一個(gè)簡(jiǎn)略的工藝編制。但是在做總結(jié)時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)了我們工 作之中的許多不足之處。我們?cè)谠S多方面忽略了實(shí)際操作難度和經(jīng)濟(jì)。 在全體組員通過的情況下。我們又對(duì)其做了很大的改動(dòng)，使其更加貼近 現(xiàn)實(shí)。通過此次工藝編制我們不但對(duì)課本上的知識(shí)有了深刻的理解使 我們學(xué)到了思考的方法。1、讀懂零件圖。只有通過熟悉和了解了該零件的作用或性能,才算是真正讀了圖紙。2、熟悉機(jī)械加工方法。比如：車銑刨、拉磨研珩）、鉗、鏜、 線切割、放電、擠壓、鑄造以及熱處理等等。作為工藝規(guī)程的編制者，必須 對(duì)所有的加工方式很熟悉。3、合理使用工序的集中和分散制。批量產(chǎn)品時(shí)，我們通常采用 工序分散制，相反，