机械制造课程设计方案(阶梯轴的工艺规程)
毕业设计(论文)阶梯轴的工艺规程及工装设计
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
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。
机械制造基础课程设计--一阶梯状轴
1序言------------------------------------------（1）2机械加工工艺规程设计步骤---------------------（2-7)2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2)2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------（2-3）2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------（3-4）2.4热处理及工艺路线----------------------------------------（4-5）2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------（6）3工艺说明----------------------—-------------（7-17）3.1 工序一 --------------------------------------------(7)3.2 工序二 --------------------------------------------(7)3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17)塞规 -------------------------------------------（7-14）深浅样板 -------------------------------------------（15-16）成型车刀 -------------------------------------------（16-17）3.4 工序四 -------------------------------------------（17）4课设总结-------------------------------------（18）机械加工工艺课程设计是在《机械制造基础》等专业课程所学的理论知识上，发挥专业知识解决实际生产问题的一次实践训练。
阶梯轴零件的加工工艺规程
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。
阶梯轴的数控课程设计
阶梯轴的数控课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握阶梯轴的数控加工原理，理解其加工工艺流程；2. 使学生了解阶梯轴的数控编程方法，掌握相关指令及其功能；3. 帮助学生掌握数控机床的操作步骤，熟悉安全规范。
技能目标：1. 培养学生运用数控编程软件进行阶梯轴编程的能力；2. 提高学生实际操作数控机床，完成阶梯轴加工的技能；3. 培养学生分析并解决数控加工过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强职业认同感；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，树立安全生产意识；3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和数控机床操作技能，具有一定的自主学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的综合技能。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，激发学生的学习兴趣，培养其创新能力。
二、教学内容1. 理论部分：（1）阶梯轴的结构特点及加工要求；（2）数控加工原理及工艺流程；（3）阶梯轴数控编程指令及其功能；（4）数控机床的操作步骤及安全规范。
2. 实践部分：（1）使用数控编程软件进行阶梯轴编程；（2）操作数控机床，完成阶梯轴的加工；（3）分析并解决加工过程中出现的问题。
教学大纲安排：第一课时：阶梯轴的结构特点及加工要求，数控加工原理及工艺流程；第二课时：阶梯轴数控编程指令及其功能，数控机床操作步骤及安全规范；第三课时：实践操作，使用数控编程软件进行阶梯轴编程；第四课时：实践操作，操作数控机床，完成阶梯轴的加工；第五课时：分析并解决加工过程中出现的问题，总结提高。
教学内容关联教材章节：《数控加工技术》第三章：数控编程；《数控机床操作与维护》第二章：数控机床的操作步骤及安全规范；《机械制造工艺学》第四章：轴类零件的加工。
阶梯轴的工艺设计
机械制造工艺学课程设计*名：**学号： *********** 班级： 10机械本1 指导教师：***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 (15)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。
0.0210.00700.01180.005191817ϕϕϕϕ+--±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。
阶梯轴工艺学课程设计
阶梯轴工艺学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解阶梯轴的基本概念、分类及在机械工程中的应用。
2. 学生能掌握阶梯轴的设计原理和工艺流程。
3. 学生能了解并描述阶梯轴的材料选择、加工方法及其优缺点。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件绘制阶梯轴的示意图，并进行简单的设计计算。
2. 学生能通过实际操作，掌握阶梯轴加工过程中的基本技能，如车削、铣削等。
3. 学生能运用所学知识，分析并解决实际工程中阶梯轴的相关问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程学科的兴趣，激发他们学习工艺学的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们认识到工艺在机械制造中的重要性。
3. 培养学生的团队协作意识，提高他们在实际操作中沟通、协作的能力。
课程性质：本课程为阶梯轴工艺学的实践性课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高他们的实际动手能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的机械工程基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导他们通过实际操作掌握阶梯轴的工艺学知识。
同时，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生能够达到预定的学习成果，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 阶梯轴概述- 了解阶梯轴的定义、分类及其在机械系统中的应用。
- 教材章节：第一章 轴类零件概述2. 阶梯轴设计原理- 学习阶梯轴的设计原则、结构特点和设计要求。
- 教材章节：第二章 轴的设计原理3. 阶梯轴材料及加工方法- 掌握阶梯轴的材料选择、加工工艺及其优缺点。
- 教材章节：第三章 轴的材料及加工工艺4. 阶梯轴工艺流程- 学习阶梯轴的加工流程、工艺参数及质量控制。
- 教材章节：第四章 轴的工艺流程5. 阶梯轴加工操作实践- 实际操作练习，包括车削、铣削等加工方法。
- 教材章节：第五章 轴的加工操作实践6. 阶梯轴设计计算与CAD软件应用- 学习运用CAD软件进行阶梯轴的设计计算和绘图。
机械制造课程设计(阶梯轴工艺规程)讲课讲稿
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。
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。
阶梯轴的工艺规程及工装设计
郑州科技学院专科毕业设计（论文）题目阶梯轴的工艺规程及工装设计学生姓名专业班级机械制造与自动化学号所在系机械工程系指导教师完成时间年月日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宇龙仿真软件进行手动编程程序效验、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。
关键词工艺分析/加工方案/进给路线/pro/e三维LADDER SHAFT TECHNIQUES PROCEDUREAND TOOLING DESIGNABSTRACTNc machining technology as the typical representative of modern manufacture technology, make mechanical machinery manufacturing methods and processes has happened and is undergoing significant change. Modern nc machining technology compared with the traditional processing technology, no matter in processing technology, process control, or in processing equipment etc., are obviously different. Major in mechanical engineering, especially mechanical manufacturing students master nc machining technology is very necessary, most colleges and universities are put "nc machining technology" as machinery and relevant department.because of backbone course. Practical and technical and comprehensive is nc machining technology remarkable characteristic, in accordance with this characteristic, often nc machining technology of practice teaching as an important teaching content.According to the characteristics of nc machine tools, according to specific parts, the process scheme analysis, tooling strategy decision, knives and selection of cutting parameter, determine processing order and processing route, for CNC programming. Through the whole process of process formulation, fully embodies the nc equipment in guarantee machining precision and machining efficiency, the advantages of the simplification working procedure. Simultaneously, this article also application nc yulong simulation software manually programming procedures verified, using pro/e3d modeling, auto CAD2008 related software as computer aided design, good finish the graduation design.Keywords Process analysis，processing scheme，feed line，pro/e 3d目录摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1前言 (1)2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 (3)3工件的装夹 (5)3.1定位基准的选择 (5)3.2定位基准选择的原则 (5)3.3确定零件的定位基准 (5)3.4装夹方式的选择 (5)3.5数控车床常用的装夹方式 (6)3.6确定合理的装夹方式 (6)4刀具及切削用量 (7)4.1选择数控刀具的原则 (7)4.2选择数控车削用刀具 (7)4.3设置刀点和换刀点 (8)4.4 确定切削用量 (8)5轴零件的加工 (10)5.1轴类零件加工工艺分析 (10)5.2轴零件加工工艺 (12)5.3加工坐标系设置 (15)5.4手工编程 (17)5.5加工成品三维模型如图 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 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。
机械制造技术基础轴的设计课程设计 阶梯轴
机械制造技术基础轴的设计课程设计 --- 阶梯轴湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 1 学期课程名称机械制造基础技术指导教师*****学生姓名野人专业班级机械1班学号题目阶梯轴成绩起止日期2013年9 月26 日～2014 年10 月 4 日湖南工业大学院教务部制湖南工业大学课程设计说明书课程名称：机械制造基础技术设计题目：阶梯轴专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：野人学号：指导教师：*****湖南工业大学教务部制目录第零章前言 (05)第一章零件的工艺分析 (06)第二章生产纲领的计算与生产类型的确定······第三章确定毛坯、绘制毛坯图·················第四章拟定轴的工艺路线·····················第五章选择加工设备及工艺装备··············第六章加工工序设计·························第七章加工后零件的三维图···················第八章参考资料······························第九章设计小结······························第十章致谢··································第一章概述机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。
阶梯轴工艺流程设计
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课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程
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。
阶梯轴工艺课程设计说明书
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 。
阶梯轴工艺课程设计说明书
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 m0.1r =∑，5-01=γ°，mm3.0b 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 。
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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：30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。
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。
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，、30、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，直径尺寸为。
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。
错误!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0.5mm②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/r③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，可得车床转速n=1000×50/<×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=2.2mm②查表得粗车 f1=0.81mm/r，取Vc为60m/min，则n=796r/min③半精车取f2=0.4mm/r，Vc为90m/min，则n=1194r/min (n=1000Vc/d>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/min5）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0.1mm6）其余工序①粗车加工时，取f=0.81mm/r Vc=60m/min②半精车加工时，取f=0.51mm/r Vc=90m/min③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：错误!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。
错误!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。
错误!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。
错误!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。
124x游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺124x游标卡尺游标卡尺游标卡尺加工后零件的三维图设计小结通过此次课程设计,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。