台阶轴机械加工工艺设计【优秀机械课程毕业设计论文】
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台阶
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文档包括:
说明书一份，21页。6500字。
外文翻译一份。
图纸共3张，如下所示
A3-台阶轴组件.dwg
A3-台阶轴.dwg
A4-轴套.dwg
- 内容简介：
-
1 M. 301$ 9 to of to of an in of in of It of to of A to to on on a or of to (1) (2) 3) of to to of to of on 200 % A by 000 in a of 1 in 994in in an by EL a EL to a 002 to in in of As a of 003. a 004. EL of is in 004 by by As a of in as is On in by of 3 is in of in as an to of in of to a. b. c d. e. as of to of A of to on by of in by to to in a to to to of of An is to of to to in of on To of to on a . It . It 4 . It of . It a of (1) (2) (3) of of be of To as as of to on of of of to to 1: a on As to or of in a is a in to of is no to to of is to A on be an of 2: to 5 of to to is a of of to as as to of of of is a of is as MT 0% in of 995 010. to on of to 3: C of a of to G do or or is of to or to to is to an 4649 “ is as 0303) C 6 精密机器制造系统 程序经理： 话号码： 301子邮件： 题资助： 9 课题目标 开发使美国产业描绘、监测和改进 机器操作准确性、可靠性和生产力的计量学方法和标准，引导对自治精密机器制造的系统的认识。 问题 制造业技术基础设施（ 定了使在短的循环周期内，生产力、设计、计划、生产成本、提供高质量产品成为可能是一个迫在需求。 定了在流程定义和设计，精密设备，过程控制，对过程和设备，健康监督、担保和综合框架的根本理解的延伸区域。它也阐明了计量学和标准是这些延伸区域关键的使能者。这个课题的目的是促进这些测量方法的发展和有效。一个成功的课题首先将使精密机器制造系统有效的制造，和每个部分在日程表的详述。 方法 课 题集中于开发集成物质撤除过程的所有基于科学的理解或表示法和无缝用机器制造系统性能的方法学的执行动态和全球性优化。有三个纲领性焦点区域： 现代计量学一起允许新机械工具表现描述特性技术的发展。 精密机器制造系统 目标 发展、确认和展示使美国产业描绘、监测和改进机器操作准确性、可靠性和生产力的计量学、标准和基础建设的工具，引导自治精密机器制造的系统的认识。 用户需求意欲的冲击 机器制造系统用于分离部分工具加工的制造，因此耐用品是缺一不可的。每年美国，花费 在机器操作上共计超过 2000 亿美圆，大约 2%国民生产总值。在 2000年，由制造技术协会进行的研究表明机械工具和相关制造技术的改进在1994兆美圆。这些好处起因于生产力的获取，存货要求的下降和制造业相关产品改善的价格、质量和节能。 7 在过去二年间，有一个大成果，起源于三个 题，巧妙的机械工具，有预测性的程序工程和智能的开放式体系结构控制。这些 就了国家基金会（美国国家科学基金会）和集成制造技术创办协会（ 2002 年 12月一起举行一次精密机械工具 研讨会带来政府、产业和学术界一起辨认美国在精密机械工具和机器制造系统区域技术发展的需要。由于这个车间，美国制造工业由制造业技术协会，全国防御制造业和机器制造中心，全国制造科学，全国先进制造联盟，全国加工与机器制造联盟，制造工程师协会和技术解决协会代表的美国工业，在 2003 年建立了机械制造技术基本设施联盟。在 2004 年 3 月，这个联盟为精密机器平台主动性提供了技术路线图。原始的三个 题强烈影响了精密机器制造平台主动性技术路线图的结构和内容。精密机器制造系统保持着这个演变并且与精密机器制造平台主动性技术计划 紧密地排列着。 在它的 2004 年技术计划中 明，过去的十年由美国制造工业达到生产力和质量的增长被底薪水国家挑战。结果，采购制造在经济上重要产业，譬如汽车、航空航天、消费品和重的设备增长着。另一方面，先进技术和工程创新在由重大相当数量相互作用促进的先进制造环境里助长着。丢失这些制造环境，美国就会丢失它在先进技术和创新边缘的危险。 认了紧急需要扭转这个趋向由“基本的制造环境的再改造”，使生产力，设计，计划，生产成本和在短期内交付优质产品得到较大改善， 一步辨认了五个主要推力区域演讲面对 生产金属零件和制造的美国制造业的挑战。 一个成功的课题将通过 本有效，首先制造第一和规定和日程表中的没一部分由精密机器制造的系统，这样的系统补全和提高在制造业企业中的机器操作员，流程计划者和设计工程师技能，通过由分享知识和信息在这些作用之中优选设计和制造过程达到最高水平。 通过高精度过程和程序模型和优化工具装载，精密机器制造系统将以可预测和可控制的方式表现出来。这将消灭基于原型发展的实验和错误，也将减少上市时间，因而推进美国产业的能力反应于高质量产品的许多定制全球性压力。 一个先进的制造环境有助于工程学创新。扭转采购低薪水国家趋向，将使美国产业收复它在创新和生产力上的竞争力。这竞争优势使贸易逆差减到对美国经济最小的不利影响。 技术方法 &课题宗旨 为了首先使制造成本有效和每个部分都按照规格和日程表运行，一个精密机8 器制造将有如下特征： 境，并传达这些信息 这些特征要求一种基于对物质撤除过程和机器制造系统的理解和毫不含糊的标识法的科学。 有三个纲领性焦点区域： 表 现描述特征和表示法； 处理优化和控制； 条件监测。 这些对所有系统组分的物理理解集成的动态的发展和全球性优化工具和方法学的发展，将是所有这些焦点区域的统一题材。 为了符合课题目标和宗旨，还有向股东交流开发概念和工具的应用，课题将着重于三个类型的项目：根本方法和数据的发展；示范平台的发展和潜在的结果变化的范例的高风险项目。示范平台同样也将服务于促进于设备 /软件卖主更强的合作，以致于更好的胜出。 宗旨 #1：动态的最优化 开发一个基于设计要求、集成所有相关过程和设备知识、信息的普通方法论和关联的数据，模型说明 书，完成动态过程的最优化。 依照在 术计划中的陈述，在一个用机器制造的平台上，解决、正确地预测或描述错误的普及对评估和超越真实世界但在当前技术代表了一个主要的空白的能力是至关重要的。虽然与机床，机器制造过程，切割工具和材料相关的重大的信息已经存在，但是却还有一个统一的方法学去结合所有这些信息去产生期望的最好条件。此外，这些信息中很少是被规范化的，这使得最优化甚至更加难以推断。 实现这个宗旨将使基于科学的过程设计和质量控制成为可能，这些都是精密机器制造系统的关键要求。一个基于明确定义的起因和作用关系的 普通优化能力也将会成为推理和学习精密机器制造系统能力的使能者。 宗旨 #2：设备描述特性 开发测量方法、模型和标准去描绘和传达在操作条件下的机床性能。 9 关于机床性能的信息形成主要基础中的一个必要使得制造第一和每部分符合规格。传统上，机床性能在类似静态环境下使用一系列测试后确定下来的。有一系列全国和国际标准描述这些测试。这些性能参数被使用在购买和出售机器上，也预测由于特殊零件家族的机床性能。全国和国际标准的不同引起机床卖主和买主的难处和困惑，是关于被要求的性能参数为契约和能力估计的目的。这些标准之间的和谐是这个 宗旨优先考虑的事。此外，类似静态条件下的性能参数与可获得的零件包含参数之间的关系不能很好的被定义，因为在操作环境下，机器的性能不和在类似静态环境下的一样。 线图描述了在 1995 年到 2010 年之间机床准确性的改善。机床卖主和买主已经耗尽他们的选择去改进基于类似条件下机床运动性能的改进。在操作条件下性能测量和塑造是留下的主要改进机器性能的使能者。 宗旨 #3：下一代数字控制 开发、实施和展示所有必要的步进数字控制服从的接口和数据规格，是为了基于模型的机器控制的无缝操作。 精密机器制造系统需要一套丰富的信息来 充分利用它们的能力。当前的数字控制程序用 G 代码输写，它表现原始的刀具运动轨迹。这些程序不包括现在或将来的几何、性能、公差、物质物产、装置地点、物质撤除率或在设计和过程计划阶段被开发出来的信息。当转化为 G 代码时，这些信息就被撤除，严格限制控制器的能力去优化机器或对干扰起反应。性能最大优化过程，用当前的方法是非常昂贵、繁琐和费时的，并且仅仅使大的零件有效。许多定制和渗透对小制造商仍然是难以捉摸的。步进数字控制，国际标准 算机数字控制数据模型是提供使用数字产品模型作为机床输入的使能标准。步进数 字控制扩大可步伐（ 在数字控制世界凑模型数据交换的标准。 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 01件图号 产品名称 台阶轴 零件名称 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 10 下料 锻件 45 钢，尺寸 35 热处理 蓝 20 车 粗车左端面，光出外圆 33 掉头车右端面，保证尺寸 248，钻中心孔 顶住中心孔 ，粗车外圆 26 粗车外圆 23 粗车外圆 21 半精车外圆保证尺寸 半精车外圆保证尺寸 半精车外圆保证尺寸 精车外圆保证尺寸 角 精车外圆保证尺寸 精车外圆 保证尺寸 角 切槽 切槽 掉头精车右端面保证尺寸 246，钻中心孔 编制 审核 批准 共 页 第 页 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 主轴反转半精车外圆 半精车外圆 精车外圆保证尺寸 角 精车外圆保证尺寸 切槽 切槽 角 30 磨 双顶尖，磨外圆 26 磨外圆 25 磨外圆 22 磨外圆 20 40 铣 铣键槽 8证尺寸 50 钻 钻 6 编制 审核 批准 共 页 第 页 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 60 校验 检验，防锈处理 编制 审核 批准 共 页 第 页 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴套 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 10 下料 锻件 45 钢，尺寸 35 20 热处理 蓝 30 车 车右端面 粗车外圆 31 半精车外圆 精车外圆 30证光洁度 切断尺寸 31 夹已车外圆精车左端面，保证尺寸 30 和垂直度 钻孔 18 粗镗内孔至 19 半精镗内孔至 精镗内孔至 20证光洁度 40 钻 用钻模板找位钻孔 6保证尺寸和光洁度 编制 审核 批准 共 页 第 页 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 50 校验 检验，防锈处理 编制 审核 批准 共 页 第 页 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 机械加工工艺流程设计能力是从事机械制造专业的科研、工程技术人员必须具备的基本素质之一。机械加工工艺流程设计作为高等工科院校教学的基本科目，在实践中占有极其重要的地位，工艺流程设计在加深对专业课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题的能力培养方面所发挥的作用是显而易见的。 本设计是 台阶 轴的加工工艺流程设计，其结构虽然规则，但是精度要求比较高，所以工艺要求比较复杂。需要粗车、 精 车、 铣车、磨销，其中 精 车 是加工关键。 车床加工工艺是以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合车床的特点 ，综合运 用多方面的知识解决 车床加工过程中面临的工艺问题。 工艺流程是保证机械产品高质量、低成本的一种重要的工艺依据，工艺流程设计在机械加工中就显得更为突出，因此中小型零件加工的流程设计常被选作毕业设计的主要内容之一。 关键词： 传动轴，工艺流程，粗车 1 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 F of is of in be as a in a is on to is s s is is is is in on of of to in of is an in is to do 目录 1 前 言 . 零件分析 .算生产纲领，确定生产类型 .类零件的作用、分类及技术要求 .艺分析 . 工艺流程设计 .定毛坯制造形式及尺寸 .准的选择 .基准的选择 .基准的选择 .要工序加工方法 .艺流程的拟定 . 工序设计 . 13 择加工设备和工艺设备 . 13 择机床 . 13 择夹具 . 13 择刀具 . 13 择量具 . 15 定工序尺寸 . 15 结 论 . 16 致 谢 . 17 参考文献 . 18 1 1 前 言 在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。目前，全球经济正处于一个根本性的变革时期，人类社会正逐步由工业经济时代步入知识经济时代。知识经济是在工业经济高度发展的基础上建立的，是生产力发展的崭新阶段。在知识经济条件下，制造业是一个国家经济发展的支柱，是国民经济收入的重要来源，在整个国民经济中处于十分重要的地位。制造业的发展对一个国家的经济及社会文化具有巨大和深刻的影响，国民经济的发展速度在很大程度上取决于机械制造技术水平的高低和发展速度。据统计， 20 世纪 90 年代各工业化国家机械制造业所创造的财富占国内生产总值（ 美国财富的 68%来源于制造业；日本国内生产总值的 49%是由制造业提供；我国制造业产值占工业总产值的比例为 45%。机械制造业的技术发展水平不仅决定企业现时的竞争力，更决定了全社会的长远利益和经济的持续增长。可以说，制造业是实现经济增长的物质保证，没有机械制造业的发展和振兴，就没有整个国名经济的发展和振兴。国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大的程度上取决于机械工业所能提供的装备的技术性能质量和可靠性。通过 本设计使我们对制造过程有一个总体的认识，掌握金属切削过程的规律和控制方法及机械加工过程机械加工精度和加工表面质量分析的基础知识，并能结合实际合理地选择加工方法和切削参数以及机床、刀具、夹具，具备制订机械加工和装配工艺规程的能力，能对具体的工艺问题进行分析，提出改进产品质量，提高生产率，降低成本的工艺措施，了解现代制造技术的现状与发展趋势。 经过二十多年的改革开放，我国现代化建设正在蓬勃发展，面对国内生产任务的增长和国际竞争形势的严峻，各个生产部门对机械产品的技术装备提出了日益增长的需要，所以我们一定要学好机 械的设计基本理论、基本知识和基本技能，通过毕业设计提高自己的能力。 2 2 零件分析 算生产纲领，确定生产类型 本设计为某产品的台阶 轴零件，该产品的年生产量 400 台，其设备品率为 5%，机械加工废品率为 1%，则可知： 件 该零件年生产量 424 件，且现已知该产品属于轻型机械，则根据表1 确定 生产 类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为小批量生产。 类零件的作用、分类及技术要求 本设计零件是轴类零件， 轴是组成机器的重要零件之一。轴的主要功用是支承旋转零件（例如齿轮、蜗轮等）、传递运动和动力。按轴承受的载荷不同 ，轴类零件可以分为 心轴 、 转轴 、 传动轴 等。 心轴工作时仅承受弯矩而不传递转矩，如下图 1示自行车轴。 图 1轴工作 时既承受弯矩又承受转矩，如 下图 1示 减速器中的轴。 3 图 1动轴则只传递转矩而不承受弯矩，如 下图 1示 汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。 图 1的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件 ， 锻件的内部组织均匀，强度 比 较好，重要的轴、大尺寸或阶梯尺寸变化较大的轴，应采用锻制毛坯 ， 对直径较小的轴，可 直接用圆钢加工。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理的办法提高耐磨4 性和抗疲劳强度，故轴采用碳钢制造最广泛，其中最常用的是 #45 钢。 不重要或低速轻载的轴以及一般传动的轴也可以使用 碳钢制造 。合金钢比碳钢具有更高 的 力学性能和更好的淬火性能 。 因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴的耐磨性，以及处于高温条件下工作的轴，常采用合金钢。高强度铸铁和球墨铸铁容易作成复杂的形状，而且价廉，吸振性和耐磨性好，对应力集中的敏 感性较低，故常用于制造外形复杂的轴。轴的结构 如下图 1示 应便于加工与装配。形状力求简单，阶梯轴的级数尽可能少，而且各段直径不易相差太大。轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽，需车制螺纹的轴段应有退刀槽。轴上各圆角、倒角、砂轮越程槽 以 及退刀槽等尺寸尽可能统一，同一轴上的各个键槽应 该 开在同一母线位置上。为便于装配，轴端应有倒角。轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。对于阶梯轴一般设计成两端小中间大的形状，以便于零件从两端装拆。 图 1 艺分析 工艺分析前应最好先熟悉一下有关产品的装配图，了解产品的用 途、性能、工作条件以及该零件在产品中的地位和作用。然后根据零件图对其全部技术要求做全面的分析，既要了解全局，又要抓住关键。然后从加工的角度出发，对零件进行工艺分析，其主要内容有：首先检查零件的图纸是否完整和正确，分析零件主要表面的精度、表面完整性、技术要求等在现有生产条件下能否达到；其次检查零件材料的选择是否恰当，是否会使工艺变得困难和复杂；再次审查零件的结构工艺性，检查零件结构是否能经济地、有效地加工出来。如果发现问题，应及时提出，并与有关设计人员共同研究，按规定程序对原图纸进行修改与补充。 本 配 合 设计 轴 部分 零件属于 台阶 轴，既只传动扭矩不传动弯矩，形状规则，轴线对称零件，尺寸和位置精度要求高。参阅下图 1示 台阶轴 零件图主要技术要求分析如下： （ 1） 25 轴 、 22 轴和 端面 20 轴的圆柱度为 （ 2） 注意键槽尺寸精度； （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） （ 9） 参阅 下图 1示 轴套 零件图主要技术要求分析如下： （ 1） 轴套 零件 加工端面垂直度为 （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 6 图 1台阶轴 零件图 图 1轴套 零件图 7 3 工艺流程设计 定毛坯制造形式及尺寸 轴的材料主要是碳钢和合金钢，考虑经济性以及设计对材料要求，本设计采用 #45 钢。 为提高经济性和生产率，对这种碳钢材料制成的零件，尤其需要重视精化毛坯，尽量减小加工余量，节约金属和加工工时。还应采用先进的工艺方法力求在可靠地 保证质量的前提下，减少切削加工工序的数目和工序成本。 由零件图和生产纲领可知此轴直径相差不大且是小批量生产，所以宜采用棒料。由于带台阶的轴最大直径接近于中间部分，应按最大直径选择毛坯直径。由零件图则可知应选毛坯尺寸为 3550 准的选择 基准的选择 为使所有加工表面都有足够的加工余量和保证各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度，粗基准选择应遵守以下原则： 一、为保证不加工表面与加工表面之间的位置要求应选用不加工表面为粗基准， 如果零件上有不需加工的 表面，则应选择该面作粗基准，以保证不加工表面与加工表面之间的相互位置精度。当零件上有几个不需加工的表面时，应选择与加工表面之间相互位置精度要求较高的表面作粗基准； 二、为保证工件某重要表面的余量均匀，选择该表面为粗基准， 选择重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准，若工件所有表面都需加工，应选择工件上的重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准，可使各加工表面都有足够的加工余量，并使重要表面的余量均匀； 三、 选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准，这是为了保证定位的准确，夹紧牢靠。不宜选择有浇口、冒口、飞边的表 面和分型面等作粗基准； 四、粗基准应避免重复使用，特别是主要定位基准， 因为粗基准本身是毛坯面，精度和表面粗糙度很差，重复使用会导致加工表面产生较大的位置误差。 依据以上原则本设计粗车时以外圆和两端面为粗基准。 基准的选择 8 选择精基准应丛整个工艺过程考虑如何保证工件的尺寸精度与位置精度，并使装夹方便可靠。其选择原则如下： 一、用工序基准做精基准，实现基准重合，以免产生基准不重合误差； 二、当用一组精基准定位可以较方便加工其它各表面时，应尽可能多采用此组精基准定位，实现基准统一，减 少工装费用，避免基准转换误差； 三、当精基准要求加工余量小而且均匀时，应选择加工表面自身为精基准，实现自为基准原则； 四、为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准，反复加工原则； 五、选择定位准确、稳定、夹紧可靠，使夹具结构简单原则。 依据以上原则本设计精车时以两侧端面中心孔为精基准。 要工序加工方法 根据零件的加工要求和零件的结构特点等因素选用相应的加工方法。选用加工方法时，还要考虑到现有加工方法的改进和发展、新加工方法的推广以及毛坯制造新技术发展等。具有一定技术要求 的加工表面，一般都不是只加工一次就能达到图样要求的，对于精密零件的主要表面往往要通过几次加工才能逐步达到规定的精度。而达到同一精度要求所采用的加工方法有多种方案可供选择，但在选择某一表面的加工方法时，一般总是首先选定它的最佳加工方法，然后再逐一选定各前道工序的加工方法。但是，无论何种加工表面，在考虑它的加工时，都应注意如下几个方面： 一、所选加 工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相适应。经济加工精度是指在正常加工条件下（采用标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人、不延长加工时间）所能保证的加工精度。 二、所选加工方法要能确保加工面的几何形状精度和表面间相互位置精度的要求。某些加工方法如拉削、珩磨、超精加工等，一般不能提高加工面的位置精度，而只能提高加工面的尺寸精度、形状精度及降低表面粗糙度的要求。 三、加工方法要与零件材料的可加工性相适应。如硬度很低而韧性较高的金属材料（如非铁金属）一般不宜采用磨削方法加工，而淬火 钢、耐热钢9 因硬度高则最好采用磨削加工方法。 四、加工方法要与生产类型相适应。大批量生产时，应采用高效率的机床设备和先进的加工方法。如加工内孔和平苗时，可采用拉床和拉刀；轴类零件加工可采用半自动液压仿形车床和常规加工方法。 五、加工方法要与企业现有生产条件相适应。选择加工方法不能脱离本厂现有设备状况和工人技术水平。既要充分利用现有设备，也要注意不断地对原有设备和工艺进行技术改造，适应生产的发展。 六、几种加工方法要互相配合。对精度高和表面粗糙度小的表面，若单独采用某一种加工方法，都难以经济高效地加工出来。所以 ，应根据零件表面的具体要求，考虑各种加工方法的特点以及应用，将几种加工方法结合起来，逐步地完成零件表面的加工。 本设计依据以上原则以确定主要工序加工方法如下： 一、 下料，锻件 45 钢，尺寸 35、 热处理， 蓝 三、 粗 车 四、 磨双顶尖，磨外圆 26 外圆 25 外圆 22 外圆 20 、 铣 铣键槽 8证尺寸 六、 钻 钻 6、 轴套加工工序： 一、下料 锻件 45 钢， 尺寸 35、热处理 蓝 三、车 车右端面 四、钻 用钻模板找位钻孔 6证尺寸和光洁度 五、校验 检验，防锈处理 艺流程的拟定 10 不同的零件，由于结构、尺寸、精度和表面粗糙度等要求不同，其加工工艺也随之不同。即使是同一零件，由于生产批量、机床设备以及夹量具等条件的不同，其加工工艺也不尽相同。一个零件可能有几种工艺方案，但其中总有一个是更为合理的。合理的加工工艺在一定的生产条件下，使生产率最高，成本最低；有良好、安全的劳动条件。因此，制订一个合理的加工工艺，除须具备一定的 工艺理论知识和实践经验外，还应该深入工厂，了解实际情况。一个较复杂零件的工艺，往往要经过反复实践、反复修改，使其逐步完善的过程。 考虑零件的生产纲领、几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，且根据先粗后精、先主后次、先面后孔、基面先行等原则制定工艺流程如下： 台阶轴零件 工艺流程 ： 工序号 工序内容 1 下料 锻件 45 钢，尺寸 35 热处理 蓝 3 车 粗车左端面，光出外圆 33 掉头车右端面，保证尺寸 248，钻中心孔 5 顶住中心孔，粗车外圆 26 粗车外圆 23 粗车外圆 21 半精车外圆保证尺寸 半精车外圆保证尺寸 0 半精车外圆保证尺寸 1 精车外圆保证尺寸 角 11 12 精车外圆保证尺寸 3 精车外圆保证尺寸 角 14 切槽 5 切槽 6 掉头精车右端面保证尺寸 246，钻中心孔 17 主轴反转半精车外圆 8 半精车外圆 9 精车外圆保证尺寸 角 20 精车外圆保证尺寸 1 切槽 2 切槽 角 23 磨 双顶尖，磨外圆 26 4 磨外圆 25 5 磨外圆 22 6 磨外圆 20 7 铣 铣键槽 8证尺寸 28 钻 钻 69 校验 检验，防锈处理 轴套零件工艺流程： 工序号 工序内容 10 下料 锻件 45 钢，尺寸 3512 20 热处理 蓝 30 车 车右端面 粗车外圆 31 半精车外圆 精车外圆 30证光洁度 切断尺寸 31 夹已车外圆精车左端面，保证尺寸 30 和垂直度 钻孔 18 粗镗内孔至 19 半精镗内孔至 精镗内孔至 20证光洁度 40 钻 用钻模板找位钻孔 6证尺寸和光洁度 校验 检验，防锈处理 13 4 工序设计 择加工 设备和工艺设备 择机床 机床选择的原则： 一、机床的加工范围应与零件的尺寸相适应； 二、机床的精度应与工序要求的精度相适应； 三、机床生产效率应与零件的生产类型相适应。 经以上选用原则，又知生产类型是单件小批量生产，故加工设备采用砂轮切割机、普通车床、铣床及磨床，具体安排如下： 一、下料用砂轮切割机 二、工序 1 的工步不多，本设计为小批量生产，不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，零件的外廓尺寸不大，此段工序精度要求不高，选用最常用的 式车床即可。 三、工序 322 由于圆 弧加工用普通机床难以加工，本设计选用数控车床，本设计采用经济型数控卧式车床 四、 工序 23 采用 磨床。 五、 工序 26 需铣键槽及四方，键槽需要粗铣、半精铣，本设计采用 择夹具 本设计为一直径相差不大的阶梯轴，坯料选择为棒料，生产纲领为小批量生产，故粗车和 精车 加工用三爪自定心卡盘和顶尖即可；铣削部分由于轴端四棱面呈正方形分布，因此需要分度头来调节装夹；磨削部分需用磨床通用夹具。 择刀具 一、本设计粗加工部分 保证的尺寸精度要求不高可 用游标卡尺测量，属粗加工，因此可用 90 度外圆车刀，既 采用 硬质合金， 85， 85）数据如下 表 3示 ： 表 3具数据卡片 （ 数据来源参考书 3） 14 序号 项目 数据来源或 公式计算 序号采用值 1 车刀 外行 表 22接式 900 强力外圆车刀 2 刀片 材料 杆 材料 45 钢 3 几何 角度 表 22-9 s=00 o=120 o=60 o=40 0 0 100 = 断削 参数 前面 型式 表 22f=r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 10.6 mm 过渡刃 表 2线过渡刃 450 b =1 刀片 型号 表 2420 L=20B=12C=7=12.5 r=1e= 车刀外型结构 尺寸 表 22H=200L=150=800 弯头车刀 ) 8 刀槽 型式 表 2j =c = 4c= 、铣刀的选择如下： 铣削部分铣键槽时需要粗铣、半精铣，查表 10 本设计选错齿三面15 刃 铣刀（ 85）。零件要求铣切深度 4表 18 ，所选铣刀直径应为 5075此查表 10 所选铣刀数据如下：进行半精铣工序铣刀直径应为 D=63 L=8径 D=22数 Z=14 个；粗铣时由于留有双面余量 2 12 ，槽宽加工到 6选铣刀规格为D=63L=6径 D=22数 Z=14 个。具体如下表 3： 表 3工类型 直径 d 宽 L 孔径 D 齿数 Z 半精铣 63 8 22 14 粗铣 63 6 22 14 择量具 本零件属于小批量生产，一般采用通用量具 游标卡尺，外径千分尺，光洁度样板 定工序尺寸 在加工过程中，多数情况属于基准重合。此时，可按如下方法确定各工序尺寸和公差： 一、 确定各工序加工余量； 二、 从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸； 三、 除最终加工工 序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差； 四、 除最终加工工序按图纸标注公差外，其余各工序按 入体原则 标注工序尺寸公差； 五、 一般毛坯余量（即总余量）已事先确定，故第 一 道加工工序的由毛坯余量（总余量）减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。 16 结 论 经过几个月紧张而有序的努力， 毕业设计论文工作已经告一段落。 在这几个月中，完成了“机械 台阶 轴 和轴套组件 的加工工艺流程设计”这一题目的设计。 毕业设计是一个将学习的东西用于实际的设计中去 ， 也是一个温 故而知新 的过程。 在 毕业设计中，从论文的题目、要求到设计，需要搜集大量的资料、 进而 思考 ， 定出设计思路，然后按照这个设计思路进行设计。在设计过程中体会到好多东西：如做一个自始自终的人。尽力把每一章节都做好，一切按照要求做，发挥自己的想象和展现自己的能力。 设计是一个创新的过程，通过设计掌握更多的知识，并且能够了解更多新知识和信息，要说也是一个学习的过程，本文 通过对这种以 #45 钢为材料的棒料切削加工分析，制定了两种可行的工艺方案进行比较分
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