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：
指导老师：
机电系
2013年3月
学院
机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“阶梯轴”零件的机械加工工艺规程（单件）
内容: 1.零件图 1张
2.毛坯图 1张
3.零件加工工艺过程卡 1张
3.零件加工工序过程卡 1张
4.课程设计说明书 1份
班级：11数控
******
指导老师：肖慧
2013年 3月
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=670MPa
2、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Φ30
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d π'v 1000n c =
=33
14.33
.1341000⨯⨯=1295.4r/min 按机床选取c n =1200/min 所以实际切削速度c V =3.1241000
1200
3314.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L
=
=
3
.012004
32⨯+=6 S
2 半精车Φ35
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d 'v 1000n c π==38
14.33.1341000⨯⨯=1125.4r/min
按机床选取c n =1200r/min
所以实际切削速度c V =2.1431000
1200
3814.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L =
=203.04
33⨯+=6.2 S 3 半精车φ40
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d 'v 1000n c π=
=5
.4214.33
.1341000⨯⨯=1005.6r/min 按机床选取c n =1200/min 所以实际切削速度c V =1.1601000
1200
5.4214.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L =
=3.0202
446⨯++=8.7 S 4 半精车M20
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d 'v 1000n c π=
=5
.2214.33
.1341000⨯⨯=1900.6r/min 按机床选取c n =1200/min 所以实际切削速度c V =244.771000
1200
5.2214.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L =
=3.0204
20⨯+=4 S 5 半精车φ25
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d
'v 1000n c π=
=2814.33
.1341000⨯⨯=1527r/min 按机床选取c n =1200/min 所以实际切削速度c V =5.1051000
1200
2814.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L =
=3.0204
38⨯+=7 S 6 半精车φ30
1）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 。

2）进给量f ：根据背吃刀量p a =1.25，d=φ32.218,选择f=0.3 mm/r 3）切削速度v ： 根据《切削用量简明手册》表1.28得：T=60min 4）决定切削速度c V :m=0.2 Cv=291 Xv=0.15 Yv=0.20 Kv=0.85
V=
Yv
Xv p m f
a T CvKv
=134.3m/min 5）机床主轴转速：
d
'v 1000n c π=
=3314.33
.1341000⨯⨯=1295r/min 按机床选取c n =1200/min 所以实际切削速度c V =3.1241000
1200
3314.3=⨯⨯m/min
6）切削工时：
n
f t m L =
=3.0202
446⨯++=8.3 S 总工时：Tm=6+67.2+8.7+4+7+8.3=40.2 S。