阶梯轴加工工艺过程
阶梯轴单件小批量生产机械加工工艺过程卡片
产品型号
零(部)件图号
共一页
产品名称
零(部)件名称
阶梯轴
第一页
材料牌号
45#
毛坯种类
棒料
毛坯外形尺寸
Φ57×90
毛坯件数
1
每台
件数
1
备注
工序号
工序
名称
工序内容
车间
工段
加工设备
工艺装备
工时（min）
夹具名称
及型号
刀具名称
及型号
量具与检测
10
车
夹毛坯外圆一端：
①车端面
②钻中心孔
调头，夹毛坯外圆另一端：
铣床通用夹具
键槽铣刀
游标卡尺0-150
6
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审核(日期)
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表1阶梯轴单件小批量生产机械加工工艺过程卡片
表2阶梯轴中批量生产机械加工工艺过程卡片
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零(部)件图号
共一页
产品名称
阶梯轴
零(部)件名称
阶梯轴
第一页
材料牌号
45#
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
毛坯件数
1
每台
件数
1
备注
工序号
工序
名称
工序内容
车间
工段
加工设备
工艺装备
工时（min）
夹具名称
及型号
道具名称
及型号
量具与检测
10
铣
①铣两端面
②钻中心孔
1
1
铣端面钻中心孔机床
专用铣夹具
阶梯轴加工工艺过程
阶梯轴加工工艺过程
阶梯轴加工工艺是机械加工中常见的一种加工工艺。
它主要应用
于制造汽车发动机、机床、航空航天设备等需要旋转部件的行业。
下
面将详细介绍阶梯轴加工工艺的过程。
第一步，确定加工工艺。
在加工阶梯轴前，首先要制定详细的工
艺流程。
这个过程需要考虑到加工材料的硬度、形状和尺寸等因素。
根据实际需要，选择合适的加工刀具和工艺参数，预估加工时间和成
本等。
第二步，准备工件。
在进行阶梯轴加工之前，需要准备工具和工件。
建议使用高精度数控机床或大型车床进行加工，以确保加工精度
和效率。
在加工之前要根据设计要求检查工件的尺寸和锁紧螺栓是否
紧固。
第三步，粗加工。
在进行阶梯轴的粗加工前，选用合适的切削刀
具和工艺参数，使用刀具将工件的直径挖掉一定的深度。
然后再根据
具体要求挖掉阶梯形，从而形成阶梯形的轴。
第四步，精加工。
在粗加工完成后，进行阶梯轴的精加工。
这个
过程需要使用更精细的刀具，并且要保持加工速度和压力的恒定。
在
轴表面进行光洁度的加工，用检测仪测量轴直径和形状是否符合要求。
第五步，检验工件。
在加工完成后，要对工件进行检验，以确保其符合设计要求和制造标准。
这将有助于保证阶梯轴的使用寿命和性能。
综上所述，阶梯轴加工工艺过程是一个非常复杂的过程，需要专业的技术人员进行处理。
但只要严格遵守加工流程和注意加工安全，就可以成功地加工出高质量的阶梯轴。
数控加工程序编制数控车阶梯轴程序编制
数控加工程序编制——数控车阶梯轴程序编制一、数控加工的介绍数控机床是一种由计算机控制的机床，通过预先编制好的程序来实现加工工序的自动化和高精度。
与传统机床相比，数控机床具有以下优点：•高速：数控机床能够以很高的速度完成加工，加速了加工效率。
•高精度：数控机床的运动系统精度高，能够保证加工零件的高精度。
•自动化程度高：数控机床能够自动化地完成加工工序，减少了人为因素对生产过程的干扰。
因此，数控加工逐渐成为各种工业制造业中的重要一环，其中数控车加工是数控加工中的一种常见工艺。
二、数控车加工阶梯轴的设计方案为了加深对数控车加工工艺的理解，我们以阶梯轴的加工为例，介绍数控车加工的基本流程。
2.1 阶梯轴的设计参数•材料：圆钢棒材•直径：10mm•长度：100mm•阶梯高度：5mm•阶梯数量：4个2.2 阶梯轴的CAD图形2.3 阶梯轴的加工路线•①：直径加工（10mm）•②：端面面铣削•③：上小径面铣削•④：过渡面铣削1•⑤：上阶梯面铣削•⑥：过渡面铣削2•⑦：下阶梯面铣削•⑧：下小径面铣削•⑨：倒角三、数控车阶梯轴程序编制3.1 G-code编写规范G-code是数控编程语言的一种，它是一种基于ASCII码的简单且通用的编程语言。
在数控车加工阶梯轴的程序编制中，我们需要规范化地编写G-code，以确保程序能够正确执行。
以下是G-code编写的常用规范：•每行不超过80个字符，以大写字母开头。
•数值统一使用绝对值模式。
•插补方式使用G01、G02、G03等。
•转速、进给速度、工具槽号计划时要使用变量，不要使用常量。
•在程序的起始位置加入T、S、F等代码，分别表示刀具、主轴转速、进给速度。
•在程序开头应该有G90和G54，分别表示绝对模式、坐标系的选择。
3.2 程序编制过程3.2.1 直径加工（10mm）首先，我们需要使用G00命令进行快速定位，然后使用G01命令进行慢速切割加工。
这个步骤是阶梯轴的第一步，也是整个加工过程中最简单的一步。
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。
阶梯轴的数控车削加工工艺设计
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。
《台阶轴车削加工》课件
切削深度的选择
切削深度
根据台阶轴的直径、材质和加工要求等因素 综合考虑，选择合适的切削深度。切削深度 过小可能导致加工效率低下，切削深度过大 则可能导致刀具磨损和工件表面质量下降。
参考切深范围
根据实际加工需求和刀具性能，确定切削深 度的参考范围，如0.1-0.5毫米。
05
台阶轴车削加工质量检测与控制
质量检测方法与工具
检测工具
卡尺、千分尺、百分表、千分表等测量工具用于测量台阶轴的尺寸、形位公差等参数。
检测方法
采用直接测量法、比较测量法、间接测量法等多种方法进行检测，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量控制措施与改进
提高机床精度
定期对机床进行维护和保养， 确保机床精度和稳定性。
持续改进工艺
不断优化工艺参数，提高加工 效率和产品质量。
主偏角和副偏角
影响切削刃工作长度、切削深度和 切削宽度，从而影响切削力、切削热 和表面粗糙度。
刃倾角
控制切屑流向，影响切削刃的锋利 程度和受力方向。
车刀的刃磨与维护
刃磨
定期对车刀进行刃磨，以保持其锋利的切削 刃和合适的几何参数。
维护
使用专用的润滑剂和冷却液，保持车刀清洁 ，避免与坚硬物质接触以防损坏。
《台阶轴车削加工》PPT课件
目 录
• 台阶轴车削加工简介 • 台阶轴车削加工设备 • 台阶轴车削加工刀具 • 台阶轴车削加工工艺参数 • 台阶轴车削加工质量检测与控制 • 台阶轴车削加工实例分析
01
台阶轴车削加工简介
台阶轴车削加工的定义
台阶轴车削加工是一种机械加工方法 ，主要用于生产具有阶梯形状的轴类 零件。
03
台阶轴车削加工刀具
车刀的种类与用途
阶梯轴加工讲解课件
实例二：电机转子阶梯轴加工
总结词
高效率、高精度
详细描述
电机转子阶梯轴加工需要高效率和高精度的加工设备，以确保阶梯轴的尺寸精 度和形位公差。同时，由于电机转子的转速高，阶梯轴的平衡性和稳定性也需 要特别关注。
实例三：减速器阶梯轴加工
总结词
大批量、高效率
详细描述
减速器阶梯轴加工通常是大批量生产，需要高效率的加工设备和工艺流程。为了满足市 场需求，需要不断提高加工精度和生产效率，同时还需要关注阶梯轴的表面质量和耐腐
总结词
阶梯轴加工常用的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢和有色金属等。
详细描述
碳钢和合金钢具有较好的机械性能和加工性能，是阶梯轴的主要加工材料。不锈钢具有较好的耐腐蚀性，适用于 在腐蚀环境下工作的阶梯轴。有色金属如铜、铝等则具有较轻的重量和良好的导热性能，适用于特定场合的阶梯 轴。
02
阶梯轴加工技术
车削技术
表面粗糙度检测
表面粗糙度检测是衡量阶梯轴表面质量的重要 指标，主要检测阶梯轴表面的粗糙程度是否符 合设计要求。
常用的检测方法有光干涉法、触针法等，这些 方法能够通过仪器自动测量阶梯轴表面的粗糙 度，并将结果以数值形式显示出来。
表面粗糙度对阶梯轴的耐磨性、抗疲劳强度等 机械性能有重要影响，因此需要严格控制其检 测质量。
解决方案：为提高表面质量，可以采取以下措施
详细描述：在加工过程中，可能由于切削液使用不当、 刀具磨损或冷却不充分等原因，导致阶梯轴表面质量不 佳。
1. 使用合适的切削液，保持切削液的清洁和浓度。
2. 定期检查和更换刀具，确保刀具锋利。
3. 控制切削参数，如切削速度、进给量和切深等。
形位公差超差问题及解决方案
磨削技术适用于加工高精度、高 质量的阶梯轴，如精密传动轴或
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。
阶梯轴加工工艺过程设计说明书
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μm。
阶梯轴加工工艺过程-图文
阶梯轴加工工艺过程-图文一、阶梯轴加工工艺过程分析图6—34为减速箱传动轴工作图样。
表6—13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。
（一）结构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，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。
（二）加工工艺过程分析1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。
由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。
其加工方案可参考表3-14。
2．划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。
各加工阶段大致以热处理为界。
3．选择定位基准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、螺纹表面的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。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。
（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。
①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o 内锥面来代替中心孔；②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同；③当轴通孔的锥度较大时，可采用带锥堵的心轴，简称锥堵心轴，如图6—35b所示。
项目一：阶梯轴加工
项目一：阶梯轴加工
(3)进给速度的选择 先查表选择粗车、精车每转进给量分别为0.4mm／r 和0.15mm／r，再根据公式计算粗车、精车进给速度分别为200mm／ min和180mm／min。 将前面分析的各项内容综合成如上表所示的数控加工工艺卡片。
项目一：阶梯轴加工
1.7典型案例分析 在FANUC 0i Mate-TB数控车床上加工如图1.13所示零件。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
项目一：阶梯轴加工
1.4 确定装夹方法 1．定位基准的选择 在数控车削中，应尽量让零件在一次装夹下完成大部分甚至 全部表面的加工。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱 面作定位基准；对于套类零件则以内孔作定位基准。 2．常用车削夹具和装夹方法 在数控车床上装夹工件时，应使工件相对于车床主轴轴线有 一个确定的位置，并且在工件受到各种外力的作用下，仍能 保持其既定位置。常用装夹方法见表1.5。
②切削速度（Vc） 切削速度又称为线速度，是指车刀切削刃上某一点相对于待加工表面在主运 动方向上的瞬时速度。 如何确定加工时的切削速度，主要根据实践经验进行确定。 （２）车螺纹时 车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电机 的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统， 推荐有不同的主轴转速选择范围。如大多数经济型车床数控系统推荐车螺纹 时的主轴转速如下： n≤ 式中，P是工件螺纹的导程（mm），英制螺纹为相应换算后的毫米值；K是 保险系数，一般取为80。
项目一：阶梯轴加工
1.1 零件数控车削加工方案的拟定 零件数控车削加工方案的拟定是制订车削工艺规程的重要内容之一， 其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、 确定刀具的走刀路线等。技术人员应根据从生产实践中总结出来的一 些综合性工艺原则，结合现场的实际生产条件，提出几种方案，通过 对比分析，从中选择最佳方案。 1．拟定工艺路线 （1）加工方法的选择 回转体零件的结构形状虽然是多种多样的，但它们都是由平面、内、 外圆柱面、曲面、螺纹等组成。每一种表面都有多种加工方法，实际 选择时应结合零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸 及生产类型等因素全面考虑。 （2）加工顺序的安排 在选定加工方法后，接下来就是划分工序和合理安排工序的顺序。零 件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，合理 安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接 问题，可以提高零件的加工质量、生产效率，降低加工成本。
机械加工工艺1.1.1划分阶梯轴机械加工工序
5. 走 刀(进给）
在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，一次切削无法完成，需 用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工 件的每一次切削就称为一次走刀。如下图所示的零件加工。 一个工步可以包括一次或数次走刀，走刀是构成工艺过程的最小单元
车床
车大外圆及倒角；调头
2 车小外圆及倒角
车床
铣键槽，去毛刺
3
铣床
大 批量生产的工艺过程
工序号 工序内容
1 铣端面，打中心孔
车大外圆及倒角
2
车小外圆及倒角
3
设备 中心孔机床
车床
车床
4 铣键槽 5 去毛刺
立式铣床 钳工台
（2）安 装
工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。 （3)工 位 工件在一次安装后，工件在机床上所占据的每 一个位置称为工位。
2. 生产类型的划分
根据产品的生产纲领，投入生产批量，可大致分 为三种不同的生产类型。
1. 单 件 生 产
产品品种不固定，每一
品种的产品数量很少，大多 数工作地点的加工对象经常 改变。例如，重型机械、造 船业等一般属于单件生产。
2. 大 量 生 产
产品品种固定，每种
产品数量很大，大多数工 作地点的加工对象固定不 变。例如，汽车、轴承制 造等一般属于大量生产。
3.成批生产
产品品种基本固定，
但数量少，品种较多， 需要周期性地轮换生产， 大多数工作地点的加工 对象是周期性的变换。
在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中
批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的 特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中 批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此 生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产， 中批生产。
阶梯轴工艺流程设计
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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）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。
机械制造技术基础典型例题(精心整理)
1、试确定在批量生产条件下，上图所示阶梯轴的加工工艺过程。
材料为45钢,表面硬度要求35—40HRC。
请拟定工序,定位粗基准和精基准,工序内容，加工方法。
(7分)2、根据所给条件可知，该轴为一般精度和表面粗糙度要求的普通轴,材料为45钢，表面硬度要求35—40HRC，所以可通过调质处理达到(0。
5分）。
因两端φ20的轴颈要求同轴度0。
02,所以应该以轴线作为外圆车削加工的定位粗、精基准（0。
5分）。
毛坯可采用热轧45钢棒料，尺寸为φ40×100经过锻造后形成（0。
5分）。
基本工艺过程为锻造-调质处理—粗车—半精车(0。
5分）.其工序及相关内容如下表所示：批量生产45钢阶梯轴的加工工艺过程2、试确定在单件小批量生产条件下，下图所示阶梯轴的加工工艺过程。
材料为40Cr,表面硬度要求45-50HRC。
请拟定工序，定位粗基准和精基准，工序内容，加工方法。
（6分根据所给条件可知，该轴为具有较高精度和较低的表面粗糙度要求的精密轴，材料为40Cr钢,表面硬度要求45—50HRC，所以需通过淬火加中温回火达到（0。
5分）。
尽管两端φ50的轴颈没有同轴度要求，但因轴的长度为600，为便于加工和定位，应该以轴线和外圆作为外圆和端面车削加工的定位粗、精基准（0.5分）.毛坯可采用热轧40Cr钢棒料,尺寸为φ105×380经过锻造后形成（0。
5分）。
基本工艺过程为锻造—粗车-半精车—淬火+中温回火-粗磨-精磨（0。
5分）.其工序及相关内容如下表所示：单件小批量生产40Cr钢阶梯轴的加工工艺过程如上图所示，已知工件外径00.0250d φ-=mm ，内孔直径0.025025D φ+=mm ，用V 形块定位在内孔上加工键槽，要求保证工序尺寸0.2028.5H +=mm 。
若不计内孔和外径的同轴度误差，求此工序的定位误差,并分析定位质量。
解：（1）基准不重合误差 0.01252D jb T ∆==mm （2）定位副制造不准确误差 2sin(2)d db T α∆== 0.01414mm (3）定位误差0.02660.027mm dw jbdb ∆∆+∆≈＝＝ (4）定位质量 0.027mm dw ∆＝ ，T =0。
阶梯轴
第二节阶梯轴加工的编程方法一、教学目标：①掌握阶梯轴的加工工艺。
②编程尺寸的计算方法。
③阶梯轴加工的编程方法。
二、教学重难点教学重点：编程尺寸的计算方法教学难点：阶梯轴加工的编程方法三、2课时四、教学过程一、创设情景导入新课首先，让我们认识一下本课题主角。
阶梯轴其次，让我们看一下毛胚。
二、讲授新课2.11阶梯轴加工编程的工艺知识1. 阶梯轴车削方法阶梯轴车削方法分为低台阶车削和高台阶车削两种方法。
（1）低台阶车削相邻两圆柱体直径差较小时，可用车刀一次切出。
如图6－1a 所示，其加工路线为A →B →C →D →E 。
（2）高台阶车削相邻两圆柱直径较大时，采用分层车削，留精加工余量。
如图6－1b 所示，其精加工路线为A →B →C2.编程尺寸的计算单件小批量生产时，精加工零件轮廓尺寸偏差相差较大时，编程应取极限尺寸的平均值，即：编程尺寸＝基本尺寸＋2上偏差＋下偏差如：0025.032-Φ 编程尺寸＝（32＋2025.00）＋（-）mm ＝31.9875mm201.0± 编程尺寸＝（20＋21.01.0）＋（-）mm ＝20mm2.1.2阶梯轴加工的编程方法1 G00 ——（刀具快速点定位）指令(1).指令格式G00 X （U ）_____ Z （W ）_____ 其中：X 、Z 为刀具切削终点的绝对值坐标；U、W 为刀具相对于起点或前一点的增量值坐标；(2).应用主要用于刀具快速接近或离开工件。
(3).说明○1G00指令使刀具移动的速度是由机床系统设定的，无需在程序段中指定。
○2G00使刀具移动的轨迹依系统不同而有所不同，如图6－2所示，从A到B常见的运动轨迹有“直线AB”、“直角线ACB”、“ADB”/或“折线AEB”。
所以在使用G00时要注意刀具所走的路线是否和工件或夹具相碰撞。
图6－2 G00指令下刀具运动的轨迹4.编程要点快速定位的目标点不能选在工件上，一般要离开工件表面2～5mm。
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一、阶梯轴加工工艺过程分析
图6—34为减速箱传动轴工作图样。
表6—13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。
（一）结构及技术条件分析
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，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。
（二）加工工艺过程分析
1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。
由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。
其加工方案可参考表3-14。
2．划分加工阶段
该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。
各加工阶段大致以热处理为界。
3．选择定位基准
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、螺纹表面的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。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：
（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。
（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。
①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；
②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a
所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较
小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相
同；
③当轴通孔的锥度较大时，可采用带锥
堵的心轴，简称锥堵心轴，如图6—35b所示。
使用锥堵或锥堵心轴时应注意，一般中途
不得更换或拆卸，直到精加工完各处加工面，
不再使用中心孔时方能拆卸。
4．热处理工序的安排
该轴需进行调质处理。
它应放在粗加工
后，半精加工前进行。
如采用锻件毛坯，必须
首先安排退火或正火处理。
该轴毛坯为热轧
钢，可不必进行正火处理。
5．加工顺序安排
除了应遵循加工顺序安排的一般原则，如
先粗后精、先主后次等，还应注意：
（1）外圆表面加工顺序应为，先加工大直径外圆，然后再加工小直径外圆，以免一开始就降低了工件的刚度。
（2）轴上的花键、键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。
轴上矩形花键的加工，通常采用铣削和磨削加工，产量大时常用花键滚刀在花键铣床上加工。
以外径定心的花键轴，通常只磨削外径，而内径铣出后不必进行磨削，但如经过淬火
而使花键扭曲变形过大时，也要对侧面进行磨削加工。
以内径定心的花键，其内径和键侧均需进行磨削加工。
（3）轴上的螺纹一般有较高的精度，如安排在局部淬火之前进行加工，则淬火后产生的变形会影响螺纹的精度。
因此螺纹加工宜安排在工件局部淬火之后进行。
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