毕业设计—阶梯轴的加工工艺

毕 业 设 计

题 目 阶梯轴的加工工艺

学生姓名 李威 学号 系 部 机械工程系 专 业 机械制造与自动化 班级 1101 导师姓名 黄光裕 职称 完成时间 2014年4月

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摘 要

通过此次工艺编制让我们对课本上的知识有了深刻的理解，使我们学到了思考的方法。

1、 读懂零件图。只有通过熟悉和了解了该零件的作用或性能才算是真正读了图纸。

2、 熟悉机械加工方法。比如：车、铣、刨、拉、磨（研、珩）、钳、镗、线切割、放电、挤压、铸造以及热处理等等。作为工艺规程的编制者，必须对所有的加工方式很熟悉。

3、 合理使用工序的集中和分散制。批量产品时，我们通常采用工序分散制，相反，单件生产时通常采用工序集中制。

4、 知识更新要快。就机械加工而言，日本和德国的重工业发展是让世界瞩目的，我们需要向他们学习和鉴监。

由于知识层次结构有限，报告中难免有许多不足和缺点，望老师予以批评指正，我们会在今后的学习中再接再厉，完善我们的知识结构和制作水平。

关键词：零件图；铸造；热处理；机械加工；

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目录

摘要…………………………………………………………………………………2

设计任务……………………………………………………………………………3

加工工艺图纸分析…………………………………………………………………4

结构及技术条件分析………………………………………………………………8

加工工艺过程分析…………………………………………………………………8 (1)．确定主要表面加工方法和加工方案………………………………………8 (2)．划分加工阶段………………………………………………………………8 (3)．选择定位基准………………………………………………………………8 (4)．热处理工序的安排…………………………………………………………9 (5)．加工顺序安排………………………………………………………………10

总结…………………………………………………………………………………11 参考文献……………………………………………………………………………12 附录…………………………………………………………………………………13

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1 设计任务

对于阶梯轴加工工艺有很重要的意义，好的加工工艺能够合理的使用和加工零件，所以对于零件的加工工艺分析很重要。

2 阶梯轴加工工艺图纸分析

下图为减速箱传动轴工作图样。下表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。

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3.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。

4.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

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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。

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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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总结

通过本次毕业设计，我真正认识到理论和实践相结合的重要性。这次毕业设计并培养了我综合运用所学的理论知识和实际操作知识去理性的分析问题和解决问题的能力，使我建立了正确的设计思想，掌握了工艺设计的一般程序、规范和方法，并进一步巩固、深化的吸收了所学的基本理论知识和基本操作技能。同时，还提高了我设计、计算、绘图、编写技术文件、编写数控程序、数控机床操作、实际加工零件和正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力，更培养了我勇于创新的精神及严谨的学风和工作作风。此次毕业设计为我以后走向工作岗位提高了重要的基础。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成零件的加工。其间，查找资料，反复修改图纸，每一个过程都是对自己大学三年所学的一次大检阅，也是对自己能力的一次检验和充实。同时也使我对专业知识和专业基础有了进一步的巩固。但是本次毕业设计也暴露出我的专业基础还有很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力等。不过我自信在以后的工作中能够克服这一缺陷并且能够做得更好。

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参考文献

1于大国.轴类零件工艺指导.37-52.轴类零件工艺提示.95-101.机械制造工艺设计指南.北京：国防工业出版社.

2 陈宏钧.轴的加工余量.424-427.实用机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社

3 王文友，王忠辉等.机械加工工艺规程.3-54.过程装备制造工艺.

4 邵晓蓉，曲恩互换性测量与技术.北京：中国标准出版社.

5 朱和，石宝明.亚太地区与中国炼油行业现状及未来趋势[J].国际石油经济，2003，11(5):29-54

6 贺匡国主编. 化工容器与设备设计简明设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2002. 21-28

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毕业设计诚信声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：李威

2014年4月4日

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