机械制造基础课程设计--一阶梯状轴
课题一 阶梯轴
千里之行，始于足下。
课题一阶梯轴课题一阶梯轴近年来，随着科技的飞速发展，各行各业都在不断推陈出新，以适应社会的发展趋势。
而对于工程领域来说，轴是一个基础且重要的零部件。
为了提高轴的稳定性和承载能力，科学家们提出了一种全新的设计理念——阶梯轴。
阶梯轴顾名思义，即轴的外形呈阶梯状。
这种设计在理论上能够提高轴的强度和承载能力，使得其在工程领域中具有广泛的应用前景。
下面将就阶梯轴的设计理念、工作原理以及应用优势进行详细探讨。
首先，阶梯轴的设计理念独特而巧妙。
它采用阶梯状的设计，能够将力量分散到更多的平台上，从而实现了力量的均衡分配。
与传统的圆柱形轴相比，阶梯轴具有更大的承载面积，能够有效地抵抗外界的力量挤压。
例如，在高速旋转的机械设备中，使用阶梯轴可以大大提高其稳定性，减少因高速旋转产生的震动和噪音。
其次，阶梯轴的工作原理也非常简单有效。
阶梯轴的设计将轴分为多个平台，每个平台都能够承受一定的力量。
当外界施加力量时，这些力量会分散到各个平台上，从而减轻了单一平台的负荷，提高了整个轴的承载能力。
同时，阶梯状的设计还能够提高轴的刚性，使其在承受扭矩的情况下更加稳定可靠。
最后，阶梯轴在工程领域中具有广泛的应用优势。
首先，阶梯轴的设计可以灵活调整，根据不同的工程需求进行定制，满足各种复杂环境下的使用要求。
其次，阶梯轴的制作成本相对较低，能够降低工程成本，提高工程效益。
再次，阶梯轴在工程实践中展现出较为出色的性能，广泛应用于航空、航天、机械制造等领域。
第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
综上所述，阶梯轴作为一种全新的设计理念，在工程领域中具有重要的应用价值。
其独特的设计理念和工作原理，为工程带来了新的可能性。
未来，随着科技的进步和工程需求的不断提高，相信阶梯轴将发挥更加重要的作用，并为工程领域带来更多创新与突破。
我们期待着阶梯轴在实践中的更多应用，为工程发展做出更大的贡献。
06项目二 任务1 阶梯轴零件图的识读与绘制
贵州省机械工业学校机械制造技术专业教案教学过程教学步骤教学内容教师活动学生活动时间安排任务提出通过本项任务实施，学习阶梯轴零件图的识读与绘制，能正确使用绘图工具绘制轴类零件的及正确标注相关的尺寸。
本任务主要学习基本轴类零件的画法。
通过本项工作任务实施，学习轴类零件识读方法，并学习轴类零件的绘制方法及相关的尺寸标注，如图2-1-1所示：图2-1-1阶梯轴零件图一、学生倾听老师讲述相关内容；二、积极思考。
5任务分析对本次任务的特点，学习方法等进行分析。
通过本项任务实施，学习基本轴类零件的画法，为后续零件的测绘打下基础。
认真听老师对任务进行分析10新课讲授一、知识点的讲解二、操作过程示范讲解一、教师讲解知识：轴类零件的基本知识：1.轴类零件的功用轴类零件是机器中常遇到的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的断面所组成。
2.轴类零件的结构特点一、学生听老师讲授，认真做笔记，遇到疑问可以向老师请教。
30垂直方向尺寸基准。
图2-1-3阶梯轴的基准线5.技术要求分析（1）表面粗糙度：要求高的是、和圆柱面，均为Ra0.8，键槽侧面为Ra1.6，其余所有表面的表面粗糙度都为Ra3.2；（2）尺寸公差：如，查表可知其公差带代号为h6。
6.综合归纳（二）绘制台阶类零件图1．绘制图框及标题栏；2.在图框内绘制基准线；3.在图框内绘制已知线段；4.在图框内绘制退刀槽和键槽；5.绘制断面图；6.在图框内进行尺寸标注；在进行尺寸标注时，应遵循以下原则：（1）重要尺寸直接标出；（2）避免注成封闭的尺寸链；（3）按加工工艺标注尺寸。
7.在图框内进行表面粗糙度的标注：（1）表面结构要求对每一个表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。
（2）表面结构的注写和读取方向应与尺寸注写和读取的方向一致。
项目一 实训1 阶梯轴的加工
工 具 表
《机械零件的数控加工与实训》
实训一 阶梯轴的加工
三、操作注意事项
1、按照安全操作规程操作，注意安全。 2、机床启动前关上安全门。一定要将工件夹紧，注意检查卡盘扳手 不得遗留在卡盘上。
3、换刀时注意刀具与工件离开一段安全距离。
4、禁止多人同时操作机床，以免发生事故。 5、遇到紧急情况迅速按下急停按钮。
《机械零件的数控加工与实训》
实训一 阶梯轴的加工
四、操作步骤
1、机床开机：先开机床电源开关，然后打开机床系统开关， 最后打开急停按钮。
2、机床回参考点：先回X轴，待指示灯亮后，然后回Z轴。
3、用三爪自定心卡盘夹住工件毛坯，伸出长度约50mm，夹紧工件。 4、对刀：将需要的车刀依次对好。 5、输入加工程序：输入完成并检查是否正确，将光标移到程 序首段。 6、自动方式运行：在自动方式下，可以先用“单段”运行以检
零件编号 零件名称 阶梯轴 刀 具 表 T01 90°外圆右偏刀 1 2 3 序号 1 2 工艺内容 粗角C1 材料 尼龙06 数控加工工艺卡片 量 具 表 游标卡尺（0～150mm） 千分尺（0～25mm） 千分尺（25～50mm） 主轴转速 r/min 500 800 进给速度mm/r 0.3 0.1 背吃刀量 mm 2 0.5 刀具 T0101 T0101 1 机床型号 CAK6140 油石 夹具名称 三爪卡盘
验程序以及对刀是否正确，待检验无误后，再自动运行。
7、检验：加工完毕，检查零件是否符合要求。
《机械零件的数控加工与实训》
实训一 阶梯轴的加工
五、任务评价
1、小组内相互检测。教师抽查、指导。 2、问题原因的自我分析及小组讨论。 3、评价项目及评分标准如下：
简单阶梯轴课程设计
简单阶梯轴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解简单阶梯轴的基本概念，掌握其结构特点和应用场景。
2. 学生能掌握简单阶梯轴的绘制方法，包括三视图的表示和尺寸标注。
3. 学生了解简单阶梯轴的材料选择及加工工艺。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成简单阶梯轴的三视图绘制。
2. 学生能够根据设计要求，进行简单阶梯轴的尺寸标注和工艺分析。
3. 学生能够运用CAD软件进行简单阶梯轴的建模和绘制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高他们对工程图纸的敬畏感。
2. 培养学生团队协作精神，学会在讨论和交流中共同解决问题。
3. 增强学生对机械制造专业的认同感，激发他们热爱专业、追求卓越的热情。
课程性质：本课程为机械制造专业的基础课程，旨在让学生掌握简单阶梯轴的设计与绘制方法。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的空间想象能力和动手能力，但缺乏实际工程经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高他们的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 简单阶梯轴的基本概念- 阶梯轴的结构特点- 阶梯轴的应用场景- 阶梯轴的设计原则2. 简单阶梯轴的绘制方法- 三视图的表示方法- 尺寸标注规范- 绘图技巧及注意事项教学大纲：（1）第一课时：阶梯轴结构特点及应用场景（2）第二课时：三视图表示方法及尺寸标注规范（3）第三课时：绘图技巧及注意事项3. 简单阶梯轴的材料选择及加工工艺- 常用材料及性能- 加工工艺流程- 质量检测标准教学大纲：（1）第四课时：常用材料及性能（2）第五课时：加工工艺流程（3）第六课时：质量检测标准教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织，确保学生能够系统地掌握简单阶梯轴的相关知识。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
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。
机械制造技术1-1任务一 车削简单阶梯轴
车 削 简 单 阶 梯 轴
一、加工设备的选择
（9）拉床：利用拉刀加工内外成形表面。拉床可加工通孔、平面及成型表面。 拉削时拉刀使被加工表面在一次行程中成形。 （10）锯床:以圆锯片、锯带或锯条等为刀具，锯切金属圆料、方料、管料和
一、加工设备的选择
（4）磨床：磨床是用磨具或磨料加工工件各种表面的精密加工机床， 广泛应用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件、高硬度特殊材料及非金 属材料的精加工。
任 务 一
车 削 简 单 阶 梯 轴
一、加工设备的选择
（5）齿轮加工机床：齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥 齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、 齿条、蜗轮等。
1．刀具磨损形式
⑴ 正常磨损 : 随着切削时间的增加，磨损逐渐扩大的磨损。
任
①前面磨损
务
②后面磨损
一 ⑵ 非正常磨损: 亦称破坏。 常见形式有脆性破坏（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破坏等）和塑
车 削
性破坏（如塑性流动等）。
其原因主要是由于刀具材料选择不合理，刀具结构、制造工艺不 合理，刀具几何参数不合理、切削用量选择不当，刃磨和操作不当等
4
一、加工设备的选择
1．机床的分类
根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为11大类：车床、钻
床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、
任
锯床及其他机床。每一类机床，按工艺范围、布局形式和结构等分为若
务
干组，每一组细分为若干系列。
一 2．各类机床的应用
（1）车床 车外圆、车端面、切槽、钻孔、镗孔、车锥面、车螺纹、
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。
机制阶梯轴课程设计
机制阶梯轴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解阶梯轴的基本概念、结构和功能；2. 学生掌握阶梯轴的加工工艺、装配及维修方法；3. 学生了解阶梯轴在机械系统中的应用及其作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决阶梯轴加工和装配过程中遇到的问题；2. 学生能够运用绘图工具，绘制阶梯轴的示意图；3. 学生能够运用测量工具，对阶梯轴进行尺寸测量和精度检测。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械学科，增强对机械制造及其应用的兴趣；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力，提高解决实际问题的能力；3. 培养学生严谨细致的工作态度，注重安全生产，遵循工艺规范。
课程性质分析：本课程为机械制造技术课程的一部分，主要针对阶梯轴的设计、加工、装配及维修进行讲解。
课程旨在使学生掌握阶梯轴的基本知识和操作技能，提高实际工程应用能力。
学生特点分析：学生为高年级中职机械类专业学生，具有一定的机械基础知识，具备一定的动手能力和问题分析能力。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力；2. 采用项目教学法，引导学生主动参与，培养学生的自主学习能力和团队协作精神；3. 强化实践教学，注重过程评价，确保学生达到课程目标。
二、教学内容1. 阶梯轴的基本概念与结构- 阶梯轴的定义、分类及作用- 阶梯轴的结构特点及其在设计中的应用2. 阶梯轴的加工工艺- 阶梯轴的材料选择与热处理- 阶梯轴的车削、磨削等加工方法- 加工过程中的质量控制与检测3. 阶梯轴的装配与维修- 阶梯轴与轴承、齿轮等零部件的装配工艺- 装配过程中的调整与检测方法- 阶梯轴的磨损与维修方法4. 阶梯轴的应用案例分析- 阶梯轴在各类机械设备中的应用实例- 分析阶梯轴在机械系统中的性能要求及解决方案5. 实践教学环节- 阶梯轴加工与装配的实操训练- 针对阶梯轴的故障诊断与维修实践- 实践过程中的问题分析与解决方法教学大纲安排：第一课时：阶梯轴的基本概念与结构第二课时：阶梯轴的加工工艺第三课时：阶梯轴的装配与维修第四课时：阶梯轴的应用案例分析第五课时：实践教学环节教学内容进度安排：1-2课时：理论教学，重点讲解阶梯轴的基本概念、结构特点及加工工艺；3课时：理论教学，讲解阶梯轴的装配与维修方法；4课时：案例分析，结合实际工程案例，分析阶梯轴的应用；5课时：实践教学，组织学生进行阶梯轴加工、装配及维修的实操训练。
(完整版)阶梯轴的锻造
华北科技学院课程设计任务书题目：阶梯轴的锻造系别：机电工程系专业：材料成型与控制工程班级：材料B081班学号： 200802034109 姓名：周建明指导教师：由伟审核日期：前言锻造是金属加工的主要方法和手段之一，在国民经济中占有举足轻重的地位，是装备制造业，特别是机械、汽车行业，以及军工、航空航天工业中不可或缺的主要加工工艺。
随着经济结构调整的不断深化，特别是作为支柱产业的汽车制造业的大发展，为我国锻造业营造了良好的机会。
本次设计是根据《中级锻造工技术》、《金属塑性成形及模具设计》等相关教材，并查询相关国标表格，引用相关数据。
本次设计主要采用了自由锻。
由于本人水平有限，在设计过程中难免出现错误和不合理之处，望老师在评阅时加以指正。
目录前言 (1)第1章自由锻简介 (3)1.1自由锻 (3)1.2自由锻特点 (3)1.3自由锻的基本工序 (3)第2章自由锻工艺规程的制定 (4)2.1确定坯料的质量和尺寸 (5)2.2制定变形工艺过程及选用工具 (8)2.3确定设备吨位 (11)2.4选择锻造温度范围 (12)2.5提出锻件的技术条件和检验要求 (12)2.6填写工艺规程卡片 (13)第3章自由锻件结构工艺性 (15)参考文献 (16)设计小结 (17)第1章自由锻简介1.1自由锻自由锻生产应根据锻件的形状和锻造工艺过程特点制定工艺规程，安排生产。
自由锻工艺规程的制定包括设计锻件图、确定坯料质量和尺寸、确定变形工艺过程和锻造比、选择锻造设备等主要内容。
自由锻是利用冲击力或压力，使金属在上、下砧铁之间，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸及内部质量锻件的一种加工方法。
自由锻造时，除上、下砧铁接触的金属部分受到约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动，不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。
自由锻可以分为手工自由锻和机器自由锻。
手工自由锻只能生产小型锻件，生产效率也较低。
机器锻造是自由锻造的主要方法。
课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程
课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程设计阶梯轴的机械加工工艺规程序言本次机械制造工艺学课程设计是一个综合性和实践性很强的教学环节，旨在通过综合运用所学基本理论和实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的研究及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
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。
根据轴的承受载荷不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类。
转轴承受弯矩和扭矩，心轴只承受弯矩，传动轴只承受扭矩。
1.2轴的工艺分析该轴采用40Cr钢制作，能承受一定的载荷和冲击。
该轴为阶梯轴类零件，尺寸精度和形位精度要求均较高。
主要配合面为Φ21，φ22.5，φ24和Φ22.55，精度要求较高，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、韧性和塑性。
2）该轴为阶梯轴，其结构复杂程度中等，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。
加工时应分开进行，逐渐减少零件的变形误差。
3）零件毛坯采用模锻，锻造后进行正火处理。
4）该轴的加工以车削为主，应保证外圆的同轴度。
精基准的选择是为了保证加工精度，一般选取与工件功能有关的重要表面或者加工后的表面作为精基准。
在本工艺中，选择轴的中心线作为精基准，因为轴的各个孔和表面都要依靠中心线进行定位，所以中心线的精度对整个工件的加工精度起着至关重要的作用。
2.3加工工艺流程设计加工工艺流程的设计是为了保证加工精度，提高加工效率和降低成本。
在本工艺中，加工工艺流程如下：锻造-粗车-热处理-半精车-热处理-精车-钻孔-铣键槽-打磨-清洗-检验-包装。
其中，锻造过程采用模锻工艺，粗车和半精车过程中都进行热处理，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。
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。
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。
阶梯轴锻造课程设计
1．已知技术参数：阶梯轴零件图摘要 (2)一、锻件的结构和工艺 (2)1.1锻件的结构特点 (3)1.2锻件的工艺分析 (3)1.3自由锻工序特点 (3)二、阶梯轴的结构与分析 (4)2.1阶梯轴分析 (4)2.2 阶梯轴工艺分析 (4)三、具体设计方案步骤 (5)3.1 绘制锻件图 (5)3.2制定变形工艺 (5)3.3计算坯料质量与尺寸 (7)3.4确定锻造设备 (9)3.5确定锻造温度及规范 (9)3.5.1确定温度范围 (9)3.5.2确定加热规范及火次 (10)3.5.3确定冷却方法及规范 (10)3.5.4确定热处理规范 (10)3.6填写工艺规程卡片 (10)四．总结 (11)参考文献 (12)摘要随着我国跻身世界钢铁生产大国的行列，汽车制造业，飞机制造业以及发电设备，机车、轮船制造业的飞速发展，对锻件需求量日益增大，必然促使锻造技术的发展，使锻造业与飞速发展的制造业相适应。
本文主要分析了阶梯轴的结构并根据其结构特点确定了它的锻造工艺，轴是支撑转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩货弯矩的机械零件。
机器中做以回转运动的零件就装在轴上，因阶梯轴有便于零件的装配的作用，所以在装配零件中阶梯轴起着不可代替的作用。
确定阶梯轴的锻造工艺过程主要包括绘制锻件图、确定变形工艺及锻造比、确定毛坯质量和尺寸、选定锻造设备、确定锻造温度及规范和制作锻件工艺卡。
这些技术文件是知道和组织生产、规定操作规范、控制和检查产品的依据。
关键词：自由锻、锻造比、锻造工艺、加工余块、锻造公差、烧损率一、锻件的结构和工艺1.1锻件的结构特点锻造是机械制造中常用的成型方法，锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻造与冲压同属塑性加工性质，统称锻压。
与其他加工方法相比，锻造生产率高，锻件的形状，尺寸稳定性较好，并有较佳的力学性能。
锻件的最佳优势是强韧性好，纤维组织合理，因此被广泛运用。
课题一 阶梯轴
课题一 阶梯轴零件测绘与检测任务一 阶梯轴零件测绘20课时机械系 教室 计算机教室学习准备阶梯轴零件、测绘工量具、工作页、多媒体完成本学习任务后，你应该能 ● 了解阶梯轴零件测绘的目的、方法和步骤； ● 能分析轴类零件的结构及其功用； ● 能分析轴类零件的视图表达方法； ● 能对阶梯轴零件进行结构表达及尺寸分析； ● 能查阅技术资料制定技术要求；● 能规范使用量具对阶梯类零件进行尺寸测量，并准确记录测量结果。
● 能够熟练使用制图软件进行绘图。
● 能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习和工作进行反思总结，并能与他人开展良好合作，进行有效的沟通。
● 能按照车间6s 管理规定整理现场，养成良好的6s 行为规范。
工作流程与活动学习活动一：任务描述、接受任务（ 2课时） 学习活动二：任务分析、重点知识讲解（ 2 课时） 学习活动三：分组情况、制定方案（ 2课时） 学习活动四：零件测绘（ 8课时）学习活动五：成果展示，自评、互评、教师评价（ 2课时） 学习活动六：总结与反思（ 2课时）学习活动1：任务描述、接受任务一、工作情景描述某企业接到客户要求：批量生产阶梯轴零件。
因技术资料缺失，现提供实物零件一个，需要进行现场测绘、分析、形成加工图样，并用计算机出图。
二、接受任务领取阶梯轴的测绘任务单、阶梯轴零件，明确本次检测任务的内容。
表1-1-1 测绘任务单学习活动2：任务分析、重点知识讲解● 能通过阅读阶梯轴测绘任务单，明确检测任务。
● 能够查找相关资料，了解零件的结构、作用及相关工艺。
1、本次测绘任务需要测绘产品的名称 ；材料 。
2、阶梯轴的形状特征是 ，在车床上加工时轴线 ，通常用 视图来表达它的整体结构形状。
3、简述测绘零件的结构及加工工艺。
4、通过查阅相关资料，说明被测零件的作用。
5、通过讨论，列出你所需要的测绘工量具。
表1-2-1 测绘工量具清单学习活动3：分组情况、制定方案●能按照学生层次不同进行合理分组。
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 。
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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。
通过这次课程设计能巩固我们所学的理论知识和专业技能，提高自己解决实际生产问题的能力。
在设计中能逐步掌握查阅手册及查阅有关书籍的能力。
在设计中逐步培养自己的动手能力，理论联系实际的运用，并培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后参加工作有极大的帮助。
由于能力有限，实践生产的经验不足，设计中还有很多不足之处，希望老师多加指教。
1、机械制造工艺定义机械的生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其称为成品或半成品的过程称为工艺过程。
以工艺文件的形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。
将铸件、锻件毛坯或钢材经机械加工方法，改变它们的形状、尺寸、表面质量，使其称为合格零件的过程，称为机械加工工艺过程。
2、机械制造基础课程设计的目的1）、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论，正确地解决一个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，保证零件的加工质量。
2）、提高结构设计能力。
通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理且能保证加工质量的夹具的能力。
第一章机械加工工艺规程设计的步骤一、生产类型本题目所要加工的为一阶梯状轴，要求批量较大，可确定其生产类型为大批量生产。
二、零件分析1、分析零件结构特点，确定零件的主要加工方法题目所给定的零件是一传动轴，主要作用是支撑传动件和传递扭矩，轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，此轴上面有圆柱面，台阶孔等。
考虑到加工工艺，用普通外圆车刀车削外圆，普通内圆车刀粗车内圆，最后用设计好的成型铣刀铣出内孔，详见零件图2、分析零件加工技术要求，确定重要表面的精加工方法该阶梯传动轴零件的主要加工表面为：①沿同一轴线的一系列圆柱面及内孔直径包括：Φ110，Φ120，；②取钢管长度为：755mm本零件加工表面主要为圆柱面，加工比较容易，表面粗糙度多为1.6和1.6以上的，通过半精车和精车就可以保证，只有侧面表面粗糙度要求为0.8，需要通过磨削来保证。
3、根据零件的结构和精度，做出零件加工工艺性评价三、确定毛坯1、根据零件的材料和生产批量选择毛坯种类选取标准无缝钢管Φ121x10-GB/T17395-1998零件材料为45钢，轴的径向尺寸变化不大，因此毛坯形状比较简单，又属于大批量（年产量为50000件）生产，因其主要作用是传递力矩，需要有强度保证正常工作，且考虑其生产批量，为了提高生产率，故采用模锻件，具体尺寸在确定加工余量后决定。
详见毛坯图。
2、根据毛坯总余量和毛坯制造工艺特点确定毛坯的形状和大小3、绘制毛坯工件合图四、确定各表面加工方法根据零件各加工表面的形状、结构特点和加工批量逐一列出各表面的加工方法。
注意方法可以有多种方案，再根据现有条件进行比较，选择一种最适合的方案。
五、确定定位基准1、选择粗基准按照粗基准的选择原则为第一道工序加工选择基准。
选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量。
以外圆柱面为粗基准。
2、选择精基准按照精基准的选择原则确定第一道工序以外的各表面的定位基准，以便确定定位方案和按照基准先行的原则安排工艺路线。
选择精基准时主要考虑应保证加工精度并使工件装夹得方便、准确，可靠。
利用定位基准不变的原则选取左右端面为定位基准。
六、划分加工阶段一般零件的加工阶段划分为三个阶段：粗加工、半精加工、精加工阶段。
粗加工阶段一般的工作有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗等。
半精加工阶段一般工作有：半精车、半精铣、半精刨、半精镗等。
精加工阶段的一般工作有：精车、精铣、精刨、精镗、粗磨、精磨。
当零件尺寸精度为IT6级以上，表面粗糙度Ra0.4以上要进行超精加工。
七、热处理工艺安排及辅助工序安排热处理工艺将零件加工阶段自然分开。
一般情况下铸造后毛坯要进行时效处理，锻造后毛坯要进行正火或退火处理，然后进行粗加工。
粗加工后，复杂铸件要进行二次时效，轴类零件一般进行调质处理，然后进行半精加工。
各类淬火放在磨削加工前进行，表面化学处理放在零件加工后进行。
辅助工序包括去毛刺、划线、涂防锈油、涂防锈漆等也要在需要的时候安排进去。
八、拟订工艺路线1、按照基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的原则安排工艺路线。
并以重要表面的加工为主线，其他表面的加工穿插其中。
一般次要表面的加工是在精加工前或磨削加工前进行的，重要表面的最后的精加工为放在整个加工过程的最后进行。
2、根据加工批量及现有生产条件考虑工序的集中与分散，以便更合理地安排工艺路线。
3、安工序按排零件加工的工艺路线（1）选择长为751mm的标准无缝钢管Φ121x10-GB/T17395-1998作为毛坯料，用三爪卡盘装夹在机床上，用外圆车刀车削外圆1mm。
750 。
（2）车削外圆后，将其放在磨床上磨端面保证其尺寸为4.0（3）将其放在立铣床上，先粗铣至Φ111，而后使用专用成型铣刀精铣，保证其尺寸为Φ110H8。
（4）用塞规，深浅压板检验其是否合格。
九、工序设计1、选择工序的切削机床、切削刀具、夹具、量具2、确定工序的加工余量，计算各表面的工序尺寸3、选择合理的切削参数，计算工序的工时定额十、加工余量的选择第二章 工艺说明一、工序划分工序一下料选取长为755mm 的标准无缝钢管Φ121x10-GB/T17395-1998作为毛坯料。
工序二车平面工步（1）：用三爪卡盘夹紧毛坯料其中一端面，装夹在CA6140型卧式车床上，用高速钢车刀车另一端面，车削2.5mm,然后卸下车另一面。
用板尺测量工件的长度是否合格。
工序三工步（1）：用高速钢内圆车刀粗车阶梯孔内表面，深度为01.015 ，留取精车余量为1mm 。
工步（2）：用所设计的专用成型车刀精车阶梯孔内表面，保证其为Φ110H8。
工步（3）：将工件卸下，将以加工的端面用三爪卡盘装夹，用上述方法加工另一端面。
工步（4）：用塞规检验台阶孔的直径是否合格；用深浅样板检验台阶孔的深度是否合格。
以下介绍工步（3）和（4）中所用到的量具——塞规和深浅样板以及专用成型车刀的设计。
一、塞规检验光滑工件尺寸时，可用通用测量器具，也可使用极限量规。
通用测量器具可以有具体的指示值，能直接测量出工件的尺寸，而光滑极限量规是一种没有刻线的专用量具，它不能确定工件的实际尺寸，只能判断工件合格与否。
因量规结构简单，制造容易，使用方便，并且可以保证工件在生产中的互换性，因此广泛应用于成批大量生产中。
光滑极限量规的标准是GB/T 1957-2006。
塞规和卡规有通规和止规，且它们成对使用。
塞规是孔用极限量规，它的通规是根据孔的最小极限尺寸确定的，作用是防止孔的作用尺寸小于孔的最小极限尺寸。
如图所示：量规按用途可分为以下三类：1）工作量规工作量规是工人在生产过程中检验工件用的量规，它的通规和止规分别用代号“T”和“Z”表示。
2）验收量规验收量规量是检验部门或用户代表验收产品时使用的量规。
3）校对量规校对量规是校对轴用工作量规的量规，以检验其是否符合制造公差和在使用中是否达到磨损极限。
量具设计极限尺寸判断原则（泰勒原则）单一要素的孔和轴遵守包容要求时，要求其被测要素的实体处处不得超越最大实体边界，而实际要素局部实际尺寸不得超越最小实体尺寸，从检验角度出发，在国家标准“极限与配合”中规定了极限尺寸判断原则，它是光滑极限量规设计的重要依据，阐述如下：孔或轴的体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。
即对于孔，其体外作用尺寸应不小于最小极限尺寸；对于轴，其体外作用尺寸不大于最大极限尺寸。
任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
即对于孔，其实际尺寸不大于最大极限尺寸；对于轴，其实际尺寸不小于最小极限尺寸。
显而易见，作用尺寸由最大实体尺寸控制，而实际尺寸由最小实体尺寸控制，光滑极限量规的设计应遵循这一原则。
量规公差带设计工作量规1)量规制造公差量规的制造精度比工件高得多，但量规在制造过程中，不可避免会产生误差，因而对量规规定了制造公差。
通规在检验零件时，要经常通过被检验零件，其工作表面会逐渐磨损以至报废。
为了使通规有一个合理的使用寿命，还必须留有适当的磨损量。
因此通规公差由制造公差（T）和磨损公差两部分组成。
止规由于不经常通过零件，磨损极少，所以只规定了制造公差。
量规设计时，以被检验零件的极限尺寸作为量规的基本尺寸。
图所示为光滑极限量规公差带图。
标准规定量规的公差带不得超越工件的公差带。
通规尺寸公差带的中心到工件最大实体尺寸之间的距离Z（称为公差带位置要素）体现了通规的平均使用寿命。
通规在使用过程中会逐渐磨损，所以在设计时应留出适当的磨损储量，其允许磨损量以工件的最大实体尺寸为极限；止规的制造公差带是从工件的最小实体尺寸算起，分布在尺寸公差带之内。