阶梯轴锻造热加工工艺
热加工工艺课程设计阶梯轴铸造工艺设计
院系：工学院机械系
专业：机械设计制造及其自动化
班级：机电班
姓名： nicai
学号：qq37730385
指导老师：刘万福
时间：2013年6月2日
黄河科技学院课程设计任务书
工学院机械系机械设计制造及其自动化专业2011 级班
学号姓名指导教师刘万福
题目: 阶梯轴锻造工艺设计
课程:热加工工艺课程设计
课程设计时间：5 月22 日至6 月 5 日共 2 周
课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页）
1．已知技术参数：
阶梯轴零件图
2．设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）：
1.设计任务
（1）绘制锻件图。
（2）确定锻造工序。
（3）计算坯料质量及尺寸（均选择锻造比为1.2、钢密度为7.8、烧损质量为锻件质量的2.0%，料头质量除料头尾外还包含冲切掉的金属质量）。
（4）选择锻造设备及吨位。
（5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范。
2.设计要求
(1)设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。
(2)按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书（不少于1500字）。
3、工作计划
熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作1天
确定铸造工艺方案1天
工艺设计和工艺计算2天
绘制铸件铸造工艺图1天
确定铸件铸造工艺步骤2天
编写设计说明书3天
答辩 1天
4．主要参考资料
《热加工工艺基础》、《金属成形工艺设计》、《机械设计手册》
系主任审批意见：
审批人签名：
时间：2013年月日
黄河科技学院课程设计说明书第1页摘要
我国汽车制造业、机车制造业、飞机制造业、船舶制造业、车床制造业等相关热加工行业正进入了蓬勃的发展期，对相关零件的需要大量激增，一些高技术的零件与锻造工业的发展是密切相关的。随着高新、精密科技的发展，对锻造技术的要求也越来越高。
热加工技术是机械类个专业一门重要的综合性技术学科。在机械制造过程中，由于加工过程十分复杂，加工工序繁多，工艺过程不仅有铸造成型，锻压成形，焊接成形，还有非金属的模压成形，挤压成形等。因此选着合适的工艺是保证产品质量的重要依据。本次课程设计，将进行铸造工艺的总结和学习。
铸造主要是将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔里，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，是机械类零件和毛坯成型的主要工艺方法，尤其适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件。
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、确定毛皮质量和尺寸、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
目录
绪论 (1)
一、锻件的结构和工艺 (2)
1.1锻件的结构特点 (2)
1.2锻件的工艺分析 (2)
1.3自由锻工序特点 (2)
二、阶梯轴的结构与分析 (3)
2.1阶梯轴分析 (3)
2.2 阶梯轴工艺分析 (3)
三、具体设计方案步骤 (4)
3.1 绘制锻件图 (4)
3.2零件的结构分析 (4)
3.3毛坯的选择 (5)
3.4制定变形工艺 (5)
3.5计算坯料质量与尺寸 (6)
3.6确定锻造设备 (7)
3.7确定锻造温度及规范 (7)
3.7.1确定温度范围 (7)
3.7.2确定加热规范及火次 (7)
3.7.3确定冷却方法及规范 (7)
3.7.4确定热处理规范 (8)
四、工艺过程流程 (8)
五、总结 (9)
六.致谢 (10)
附录： (11)
参考文献 (13)
绪论
热加工成型技术也叫材料成型技术，是机械制造生产过程的重要组成部分。热加工的对象是各种材料，包括金属材料、非金属材料和复合材料等，其中金属材料是国民经济和现代制造机械的支柱材料，也是构成各种机械设备的最主要材料。
材料成型技术包括三个方面：铸造-液态成型技术，锻造-固态塑性成型技术，焊接-连接成型技术。而本次的课程设计主要是液态成型技术，即铸造工艺。
铸造工艺就是把液态金属或者合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型空腔内，待其冷却后凝固得到毛坯或零件的方法。合理的铸件结构是获得优质铸件的前提，是简化铸造工艺，提高生产率，降低成本的根本方法。需铸造的零件结构不仅满足工作性能和力学性能的要求，同时应满足铸造工艺、方法及合金铸造性能的基本要求。
编制铸造工艺方案是其中的一个重要环节，其目的是使整个铸造工艺过程都实行科学的操作，合理地控制铸件成形，从而获得高质量，低成本的合格铸件。其首要步骤是根据零件的结构特点、技术要求和生产批量等条件确定其铸造工艺，绘制铸造工艺图和铸型图。然后依据绘制的铸造工艺图，结合所选定的造型方案，便可绘制出模样图及铸型图。
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。
1.2锻件的工艺分析
锻件的优势是由于金属材料通过塑形变形后，消除了内部缺陷，如打碎碳化物，非金属夹杂物，并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织。
锻造按在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属再结晶温度上加工。有时还处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。锻造成型方法可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成型扎制、辊锻、辗扩等。
锻造在机械制造业中有着不可替代的作用，锻造出来的锻件是其他加工方法难以匹敌的。其生产效率也是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了这个国家的机械制造水平。
1.3自由锻工序特点
自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序及精整工序三大类。基本工序是使金属产生一定程度的变形，以达到所需形状和尺寸的工艺过程，包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。辅助工序是为基本工序操作方便而进行的预先变性工序有压肩、压钳口、倒棱等。。精整工序是用以减少锻件表面缺陷而进行的工序校正、滚圆表面平整等。
自由锻件的主要原则是：在满足使用性能要求的条件下，应使锻件形状简单，易于锻造，1）形状简单2）避免加凸台强肋，工字截面3）避免曲面交接4）避免截面尺寸的急剧变化。
本文主要是利用自由锻进行加工的。所以主要介绍自由锻，自由锻是利用压力或冲击力是金属在上、下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件形状尺寸的方法。自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件，生产效率也低，而机械锻造是自由段的主要方法。自由锻可锻造各种质量的简单形状锻件，并因锻造过程是局部变形，变形抗力小，特别适用单件小批量水轮主轴、多管曲轴、连杆等大型锻件生产。
二、阶梯轴的结构与分析
2.1阶梯轴分析
阶梯轴是工程中常用的一种零件，其工作环境也比较复杂，受到各种力的的作用，这些力可以使其产生拉伸、压缩、扭转和弯曲变形。这些因素使在做轴时必须有更高的强度和刚度。而锻造件在锻造的时候可以使其产生纤维组织强化钢材，同时锻造也可以打碎铸态组织，获得较高综合力学性能。对于要求更高的轴类可以通过锻造再加上淬火、调质处理，使钢获得更好的力学性能。同时用锻件做零件毛坯可以减少用材，节约资金比较经济实惠。
2.2 阶梯轴工艺分析
根据阶梯轴的使用要求和条件进行分析、研究，总结出自己的设计方案。由于阶梯轴的结构简单在综合考虑过其经济性、工艺性和使用性后，将其设计为4部分即将Φ100作为一部分，将Φ60和Φ54作为一部分，将Φ40作为一部分，将剩下的作为一部分，选用自由锻。由于锻件比较简单故不需要设置余块。通过查表和计算确定其锻造公差、锻造比、和烧损率以及锻造设备选用0.4t自由锻锤。
三、具体设计方案步骤
3.1 绘制锻件图
锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。
根据零件图上阶梯轴长为340mm，最大直径为100mm，对照课本金属成形工艺设计中表3-3所列的零件总长为315～630mm，最大直径为120～160mm，可查的锻造精度等级为F级的锻件余量及公差为10±4mm。
由于锻件形状比较简单，故可不必增设工艺余块。如下图所示。
3.2 零件的结构分析
阶梯轴是机械加工中的典型零件之一，它主要用来支撑传动零件和传递转矩。
由零件图可知其材料为45钢（属于中碳钢），它具有足够的强度，刚度和韧性，是用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
3.3 毛坯的选择
毛坯分为铸件、锻件、焊接件和型材等，毛坯的选择应该以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面的综合考虑。由于模锻适用于产量较大的中小型零件毛坯的生产，模锻是最优选择。由于阶梯轴在工作过程中要求受冲击载荷，而模锻的材料纤维呈连续性，故其机械强度较高，因此毛坯选择模锻，根据零件的尺寸和各种工序的加工余量，选择棒料φ71×292mm。45号钢是优质非合金钢.含碳量是0.45%.经过热处理它具有良好的综合力学性能.主要用途主要用于制作要求强度.塑性.韧性都比较高的零件.例如，轴.齿轮.轴套等。
3.4制定变形工艺
由于阶梯轴是形状比较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑形较好，容易变形，因此其主要变形工艺可参考金属成型工艺设计表3-6中的工艺，可将其分为压肩、端部拔长、切料等。如下图：
1.下料
2.拔长后并切料头
3.切肩并拔长
4.端部拔长并切料头
3.5计算坯料质量与尺寸
根据齿轮轴锻造件图，自左向右分为3个圆柱体，分别算其质量m1、m2、m3，单位为kg，即
M1=π／4×1.10×1.10×0.5×7.8=12.25
M2=π／4×0.70×0.70×1.10×7.8=3.3
M3=π／4×0.5×0.5×2.2×7.8=3.37
锻件质量为M锻=m1＋m2+m3=12.25+3.3+3.37=18.92
若将锻件至于煤炉中加热，并一次锻成，有表3-8所列查得加热烧损率按锻件的质量2%计算，即
M烧=M锻×2%=0.3784
截料损失按锻件质量的4%计算，即得
M头= M锻×4%=0.7568
则坯料质量M坯=M锻＋M烧＋M头=20.06kg
锻件以钢材为坯料，锻造比按1.2，可按锻件最大面积Φ110mm对照表3-11所列热扎圆钢标准直径，选用Φ130mm热扎圆钢。并由m=vp算出坯料体积为2571.79cm，再除以Φ130mm圆钢截面积，即可算出坯料长度为200mm
3.6确定锻造设备
锻造设备的选择有查表法与经验类比法。但若能查得表格数据则应优先选择，此锻件属于圆轴类，按毛坯质量或直径选用0.4t自由锻锤。
3.7确定锻造温度及规范
3.7.1确定温度范围
锻造温度范围是指锻件有始锻温度到终端温度的间隔。确定锻造温度的基本原则，是保证金属材料在锻造温度范围内具有良好的塑形和较低的变形抗力，能锻出优质的锻件。由于此轴用的是45钢，根据工程材料知识可知45钢在不同的温度下有不通同的相，而它在1000多度时呈现奥氏体相，奥氏体相具有较好的塑形和韧性易于在高温下变形。再由表3-16中差得始锻温度为1200，终锻温度为800。
3.7.2确定加热规范及火次
根据45钢的塑形、强度、导热及膨胀系数、组织特点、加热变化、断面尺寸、导热性能和直径等因素，可以确定采用火焰炉一段式加热。
3.7.3确定冷却方法及规范
锻件在锻后冷却时，按冷却速度分为空冷、坑冷和炉冷。由于此锻件属于中小型锻件，所用材料塑形较好，所以采用堆放空冷即可。
3.7.4确定热处理规范
锻件常规热处理是将锻件冷却到室温。再将锻件加热进行热处理。另外是将锻造与热处理联在一块进行，即锻造过后直接进行淬火或正火热处理。这样可以起到变形强化和热处理双重作用，使锻件既获得高强度和高塑性综合力学性能。
根据工程材料所学知识，该坯料锻造成型后，在粗加工前必须先经去应力退火处理，并再加工后再进行调质处理。若质量要求不高，可用正火代替调质，以降低成本。若表面要求较高，则还需在精加工前进行淬火和回火处理。
四、工艺过程流程
五、总结
通过这次课程设计，我了解了锻压的基本分类，主要分为锻造和冲压等，其中锻造分为自由锻和模锻等。本次课程设计中主要运用了自由锻，从而使我对自由锻过程有了了解，并对锻造工艺设计有了进一步的认识，锻造工艺基本过程分为绘制锻件图、制定变形工艺、计算皮料质量和尺寸、确定锻造设备、确定锻造温度及规范和填写锻造工艺卡。
这次课程设计使我不仅再次复习了热处理的基本内容，也使我掌握了刚学的热加工工艺基础知识，也对以后的课程设计有了基础，对论文的格式有了基本认识，使我在以
后的论文写作中可以运用自如。同时也使我自己认识到自己还有很多东西都不知道。需要进一步努力。
六.致谢
经过两周的奋斗，我终于完成了这次课程设计，在此要特别感谢刘万福老师，刘老师在此次设计中给予我一定的帮助，感谢刘老师在这一年两个学期中的辛勤教导,刘老师不仅教会了我们知识,更重要的是教会了我们如何做人.在这次课程设计中也得到了
刘老师的细心指导和帮助,同时在这个过程中和同学们一起进行过讨论和分享,也得到
了同学们的帮助,不过俗话说天下文章一大抄，我在此次课程设计中参考了一些书上的内容，在此也一并感谢.
最后我向所有帮助过我的人表示忠心的感谢，以后我哦会更加努力的学习专业知识，在学习中进步，在学习中与大家一块分享快乐！争取越来越好！
附录：
参考文献
【1】王爱珍主编：《机械工程材料》：北京航空航天大学出版社：2009.2
【2】王爱珍主编：《热加工工艺基础》：北京航空航天大学出版社：2009.2
【3】王爱珍主编：《金属成型工艺设计》：北京航空航天大学出版社：2009.2
【4】《材料成形工艺基础·材料成形工艺基础：金属工艺学热加工部分》：2001
【5】《高等工科院校工程材料及机械制造基础系列教材热加工工艺基础》1996.12.1
锻造毛坯工艺设计说明书
锻造毛坯工艺设计说明书 课程名称：机械制造工艺设计 设计题目：轴自由锻毛坯制造工艺设计设计单位：机自1103 设计人学号： 设计人姓名：郑晓虎 指导教师：张锁梅贾志新 2014年6月
目录 1 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 锻造方式及毛坯类型的选择 (1) 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 2 毛坯质量和尺寸的计算 (3) 毛坯质量的计算 (3) 毛坯尺寸的计算 (4) 3 自由毛坯变形步骤、温度和冷却 (5) 毛坯变形步骤 (5) 锻造温度 (5) 冷却方式 (6) 4 设备的选择 (6) 5 参考文献 (7)
1锻件加工余量、余块、公差的确定 锻造方式及毛坯类型的选择 锻造是一种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的机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。根据坯料的移动方式，锻造方式分为自由锻，模锻，闭式模锻，闭式镦锻等，本课程采用自由锻的方式。 零件为阶梯轴类零件，材料选择45钢。阶梯轴零件工作时，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。 锻件加工余量、余块、公差的确定 锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块和操作用夹头等因素绘制而成的，如下图1。 图1 轴的锻件图 余量：为了保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件外表面需要加工部分，留一层
机械制造课程设计方案(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 30
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。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为模锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。 2.2 定位基准的选择 正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。粗基准的选择。 <1）粗基准的选择 应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定位基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证
阶梯轴加工工艺过程
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；
阶梯轴零件加工工艺设计
《机械制造工艺》 综合实训 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期2016.06.26
《机械制造工艺学》综合实训任务书 2015—2016 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。 二、完成期限： 自2016年 5 月26 日至2016 年6 月26 日共2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章工件的装夹 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2定位基准选择的原则 (4) 3.3确定零件的定位基准 (4) 3.4装夹方式的选择 (4) 3.5机械制造工艺常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (5) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择刀具的原则 (5) 4.2 选择车削用刀具 (6) 4.3 设置刀点和换刀点 (7) 4.4 确定切削用量 (7) 第5章典型轴类零件的加工 (8) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (8) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (10) 5.3 加工坐标系设置 (12) 5.4 手工编程 (14) 第6章结束语 (17) 第7章致谢词 (18) 参考文献 (19) 机械加工工艺过程卡片 (20)
阶梯轴的加工工艺
平顶山工业职业技术学院 阶梯轴的加工工艺 班级： 姓名： 学号： 成绩：
目录 一零件的工艺分析 (6) 二生产纲领的计算与生产类型的确定 (10) 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴的工艺路线 (12) 五选择加工设备及工艺装备 (16) 六加工工序设计 (17) 七加工后零件的三维图 (24) 八设计小结 (26)
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门的技术进步，技术改造提供先进高效的技术装备，他首先要为我国正在发展的产业包括农业，重工业，轻工业以及其他的产业提供质量优良先进的技术设备，同时还要为新材料新能源机械工程等新技术的生产和应用提供基础设备。 随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中产品设计师决定产品性能，质量水平市场竞争力和经济效益的重要环节，因此采用数控加工就成了首选，因为他工作效率高，质量好，加工精度高
一零件的工艺分析 1、轴的用途： 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（如齿轮、蜗杆登），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此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。 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。Φ16，φ18，φ17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。 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： 尺寸精度 轴段1，2，4，5为主要配合面，尺寸精度要求较高。 2.形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为。其圆度及圆柱度无特殊要求，但应控制在尺寸公差范围内。 3.位置精度 零件对位置精度要求较低，无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm。 4.表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm，轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm，键槽底面粗糙度要求较低，为3.2μm，侧面为3.2μm。其余为12.5μm.
机械制造工艺学(阶梯轴的工艺规程)
莱芜职业技术学院 《机械制造工艺学》 综合实训 题目：阶梯轴机械加工工艺规程编制 系别：机电工程系 专业：机电一体化技术 班级：13级高职机电3班 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2015年6 月 《机械制造工艺学》综合实训任务书 2014—2015 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业2013级高职机电3班 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。二、完成期限： 自2015年 6 月15 日至2015 年6 月22 日共1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日 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 本课程综合实训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，通过实训，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综合实训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
材料成型技术阶梯轴锻造工艺设计
阶梯轴锻造工艺设计 1.绘制锻件 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成型工艺设计》中表3—3中所列的零件总长为630~1000mm、最大直径80~120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图步聚：先用双点线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廊，再按照求的尺寸用粗实线画出锻件的轮廊形状。并用细实线画出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1—1所示。
2.确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成型所需要的基本工序、辅助工序、修正工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拨长、锻粗、拔出锻件等，如下图：
3.计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg，即 m1=π/4*0.4*7.8=2.97 m2=π/4*0.47*0.3*7.8=0.90 m3=π/4*0.64*0.64*0.7*7.8=1.77 m4=π/4*0.25*1.5*7.8=1.77 m5=π/4*0.45*0.45*0.3*7.8=0.37 m6=π/4*0.34*0.34*0.3*7.8=0.21 锻件质量为 m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6=8.52 加热烧损率按锻件质量的2%计算
锻造课程设计
塑性成形工艺及模具设计 课程设计 姓名：杜延辉 学号： 同组成员：冶福山 1 1 1.2 计算锻件的主要参数............................................................................................................... 2、确定锻锤吨位 (5) 3、确定飞边槽形式和尺寸 (6) 4、绘制计算毛坯图 (6) 4.1截面图 (6) 5、制坯工步选择 .............................................................................................................................. (7) 6、毛坯体积计算与尺寸确定 (8) 6.1毛坯截面积算 (8) 6.2毛坯长度确定 (9)
7、其它型腔的设计 (9) 7.1拔长型腔的设计 (9) (9) (9) 7.2滚挤型腔的设计…………………………………………………………………………. 8、模膛的布排……………………………………………………………………………………. 1、模锻件图设计 对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为 图( 形状相有内凹在具有生飞刺。 估算锻件的体积为93527.81cm3，则锻件质量约为 ρυ。锻件材料为45钢，即材质系数为 ÷ .76= 85 ? = =- 81 93527 kg .0 m72952 . 10 M1。锻件形状复杂系数： S=V锻/V外廓包容(1.1) 式中V锻—锻件体积； V外廓包容—外廓包容体的体积。 则204 93527≈ = S，形状复杂程度为Ⅲ级，锻件形状较复杂. 81 .0 458280 /
阶梯轴锻造工艺设计说明书
阶梯轴锻造工艺设计说明书 一、绘制锻件图第1页 二、确定锻造工序第2页 三、计算坯料质量和尺寸第2页 四、锻造设备及吨位第4页 五、锻造温度范围加热冷却及热处理规范第4页
阶梯轴锻造工艺设计说明书 1、绘制锻件图 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为630∽1000mm、最大直径80∽120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图大概步骤：先用双点划线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廓，再按照求的的尺寸用粗实现画出锻件的轮廓形状，并用细实线划出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1-1所示。 图1-1 阶梯轴的锻件图
2、确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等，如下图： 3、计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg,即
m1= π×1.12×0.4×7.8=2.97 4 m2= π×0.72×0.3×7.8=0.90 4 m3= π× 0.642×0.7×7.8=1.77 4 m4= π×0.52×1.5×7.8=2.30 4 m5= π×0.452×0.3×7.8=0.37 4 m6= π×0.342×0.3×7.8=0.21 4 锻件质量（单位kg）为 m锻=m1+m2+m3+m4+m5+m6=8.52 任务书给出加热烧损率按锻件质量的2%计算 m烧=2%×m锻=0.17 截料损失按锻件质量的4%计算 m头=4%×m锻=0.34 坯料质量m坯=m锻+m烧+m头=9.03kg （2）坯料尺寸计算 此锻件以钢材为坯料，锻比取1.2，可按锻件最大截面Ф110mm对照《金属成形工艺设计》中表3-11所列热轧圆钢标准直径，并结合S坯>Y·S锻 m=Vρ算出坯料体积为1157.7cm3再max选用Ф120m的热轧圆钢。并由公式
阶梯轴加工工艺设计与编制
阶梯轴加工工艺设计与编制 ——15机电2班王宇 什么是轴？ 常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴（软轴）。 直轴又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。 阶梯轴虽然结构形状简单，但是加工精度要求较高。这主要是为了提高阶梯轴在工作中承受冲击载荷能力，同时为增强其耐磨性，阶梯轴表面需要高频淬火处理，是表面硬度达到48~55HRC在加工过程中，阶梯轴主要工作表面精度IT7 ,很容易满足，根据表面粗糙度确定其加工工艺一一粗车、半精车、精车的加工方法。该零件主要工作表面45、52、55、58、66的外圆表面粗糙度分别为RA1. 6，RA6.3, RA0.8, RA1.6, RA6.3在设计工艺规程时应重点予以保证。 阶梯轴是机械加工中的典型零件之一，它主要用来支撑传动零件和传递转矩。由零件图可知其材料为45钢（属于中碳钢)，它具有足够的强度，刚度
和韧性，是用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。对于毛坯则分为铸件、锻件、焊接件和型材等，毛坯的选择应该以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面的综合考虑。由于模锻适用于产量较大的中小型零件毛坯的生产，模锻是最优选择。由于阶梯轴在工作过程中要求受冲击载荷，而模锻的材料纤维呈连续性，故其机械强度较高，因此毛坯选择模锻，根据零件的尺寸和各种工序的加工余量，选择棒料φ 71 × 292mm 45号钢是优质非合金钢.含碳量是0.45%.经过热处理它具有良好的综合力学性能.主要用途主要用于制作要求强度.塑性.韧性都比较高的零件.例如，轴.齿轮.轴套等。 技术要求 (1)未注圆角R1.5 ,未注倒角C1.5O (2)调质210— 240HB (3)未注尺寸公差按GB×T1804-m7 (4)去毛刺。 技术关键 (1)带有键槽的两轴颈(φ 45、φ 58)的加工精度不应低于IT7 级， 而表面粗糙度应为Ra1.6. (2)安装轴承的两支承轴颈(φ 55)的加工精度不应低于IT6级而表面粗 糙度应为Ra0.8 O (3)主轴粗加工后应进行调质处理，消除应力，稳定尺寸和提高其综合机 械性能. (4)主轴应经磁粉或超声波探伤，要求无任何裂纹、疏松、夹杂物等缺 陷。 (5)圆度和圆柱度和直线度应满足要求。 定位基准的选择 根据图纸及零件的使用情况分析: 该阶梯轴零件各表面的设计基准是轴的中心线，其加工的定位基准是两中心孔。采用两中心孔作为定位基准不但能在一次装夹中加工出多处外圆和端
典型轴类零件加工工艺标准规范标准分析
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；
(完整word版)自由锻工艺设计
制定自由锻工艺规程 零件图 图示的为一轴类零件，制定自由锻工艺规程。该零件使用材料为45钢，采用自由锻制坯，设计过程如下： （1）绘制锻件图，根据零件图并考虑余量和公差绘出锻件图（参考李尚建—《锻造工艺及模具》） ⅠⅡⅢⅣⅤ （2）制定变形工艺 （3）由锻件图可知，该轴最大轴径D2=296mm，轴向长度L=1425mm。参照类似锻件锻造工艺确定工艺方案如下： 坯料——预拔长——压肩——拔长制成品 （4）工序尺寸的计算 ①预拔长：考虑拉缩问题，取保险量△=30mm，因此预拔长直径D拔=296+30=326mm ②分段压痕压肩： 轴Ⅰ，Ⅴ段，考虑到拔长后端面不平，切除料头质量， 下料体积 VⅠ0=1/4xπDⅠ2xL1+0.21D3 =12585218mm3 下料长度 LⅠ0= 4VⅠ0/(πD2拔)=150mm
轴ⅡⅣ段，根据经验应按大于工程尺寸并小于正公差下料 VⅡ0=1/4xπDⅡ2xLⅡ=8772435mm3 下料长度 LⅡ0= 4VⅡ0/(πD2拔)=105.2mm 轴Ⅲ段 VⅢ0=1/4xπDⅢ2xLⅢ=20286598mm3 下料长度 LⅢ0= 4VⅢ0/(πD2拔)=243.2mm 压肩深度按下时确定 h=（1/3~1/4）x（D-d）=（1/3~1/4）x（296-212）=21~28mm ⑸计算坯料尺寸 原坯料尺寸包括锻件尺寸及烧损，即 V0=(V锻+V切)x（1+δ） V锻=59000168 mm3 V切=4001813 mm3 取烧损率δ=3.5% 得V0=65207051 mm3 选择圆柱坯料Φ340，即D0=340mm H0=4V0/(πD20)=718mm 锻件重量G坯=ρx V0=515Kg ⑹选择设备吨位 根据锻件形状尺寸，查表3—10，选用3.0吨自由锻锤 ⑺确定锻造火次及温度范围 45钢始锻温度为1200℃终锻温度为800℃ ㈧热处理 为方便机加工，锻件热处理定为退火，随炉冷却
锻造工艺的设计说明书
阶梯轴锻造工艺 设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1301 学生：亮学号： 7 指导教师：浩舸 完成日期： 机械工程学院 2016年9月
目录 1.引言 (1) 2.设计方法与步骤 (2) 2.1绘制锻件图 (3) 2.2 确定变形工艺 (3) 2.2.1镦粗 (3) 2.2.2冲孔 (4) 2.2.3扩孔 (4) 2.2.4修整锻件 (4) 2.3 计算坯料质量和尺寸 (4) 2.4选定设备及规 (5) 2.5确定锻造温度及规 (5) 2.6确定冷却方法及规 (5) 3.工艺流程卡 (6) 4.结论 (8) 5.致 (8) 6.参考文献 (8)
1. 引言 锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。轴是现代工业大量使用的零件，本文讨论阶梯轴的自由锻生产。 2. 设计方法与步骤 2.1绘制锻件图 锻件图是根据零件图的基本图样，结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 阶梯轴材料为40Cr，生产批量小，采取自由锻锻造轴坯。 轴上的键槽等部分，采用自由锻方法很难成形这些部位，因此考虑到技术上的可行性和经济性，决定不锻出，并采用附加余块简化锻件外形，以利于锻造。锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工，最后成形。 根据零件图的尺寸规格，对照表所列中零件的高度和直径围，可以查出齿环锻件加工余量和公差。由L=203，Φ=46，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。，然后按查得的公差数值，可绘阶梯轴的锻件图。阶梯轴锻件图见图1。 图1 阶梯轴锻件图 2.2确定变形工艺
阶梯轴的工艺设计
机械制造工艺学 课程设计 姓名：高森 学号： 20100460116 班级： 10机械本1 指导教师：李海英 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 (16) 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。 0.0210.0070 0.01180.005191817????+ --±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。其圆度及圆柱度无特殊要求，但应控制在尺寸公差范围内。 1.2.3位置精度 零件对位置精度要求较低，无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm 。 1.2.4表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm，轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm，键槽底面粗糙度要求较低，为3.2μm，侧面为3.2μm。其余为12.5μm. 1.2.5 热处理:锻造后应对毛坯安排正火处理,为消除内应力粗加工之后安排退火处理，为改善材料的力学物理性质半精加工之后，精加工之前安排调质处理(850℃油淬加520℃持续2小时回火)。
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，该阶梯轴的各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6μm。
阶梯轴锻造课程设计
黄河科技学院课程设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 院系： 专业： 指导老师： 年级： 班级： 学号： 姓名： 课程设计时间：
黄河科技学院课程设计任务书学院系机械设计制造及其自动化专业级班 学号姓名指导教师 题目: 阶梯轴锻造工艺设计 课程:热加工工艺课程设计 课程设计时间：5月22 日至6 月 6 日共 2 周 课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1．已知技术参数： 阶梯轴零件图 2．设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）： 1.设计任务 （1）绘制锻件图。 （2）确定锻造工序。
（3）计算坯料质量及尺寸（均选择锻造比为1.2、钢密度为7.8、烧损质量为锻件质量的 2.0%，料头质量除料头尾外还包含冲切掉的金属质量）。 （4）选择锻造设备及吨位。 （5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范。 2.设计要求 (1)设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。 (2)按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书（不少于2000字）。 3．工作计划（进程安排） 熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作 1天 确定铸造工艺方案 1天 工艺设计和工艺计算 2天 绘制铸件铸造工艺图 1天 确定铸件铸造工艺步骤 2天 编写设计说明书 3天 答辩 1天 4．主要参考资料 《热加工工艺基础》、《工程材料及成形技术基础》、《机械设计手册》 系主任审批意见： 审批人签名：
设计说明书 摘要 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。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、确定毛皮质量和尺寸、选 定锻造设备、确定锻造温度及规范和制作锻件工艺卡。由于阶梯轴的结构简单在综合考虑过其经济性、工艺性和使用性后,将其设计为4部分即将Φ100作为一部分,将Φ60和Φ54作为一部，分将Φ40作为一部分，将剩下的作为一部分,选用自由锻。由于锻件比较简单，故不需要设置余块。通过查表和计算确定其锻造公差、锻造比、和烧损率以及锻造设备选用0.4t 自由锻锤。 关键词：自由锻、锻造比、锻造工艺、加工余块、锻造公差
机械制造技术基础课程设计模板
机械制造技术基础课程设计模板 1 2020年4月19日
机械制造技术基础 课程设计 课程设计名称：传动轴机械加工工艺规程设计 学生姓名：颜君波 学院：机电工程学院 专业及班级： 08级材料成型及控制1班 学号： 指导教师：胡忠举 12月18日 目录 1、封面···································· 2、目录····································
3、设计任务书······························ 4、零件的工艺分析及生产类型的确定·········· 5、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图······ 6、选择加工方法，制定工艺路线·············· 7、工序设计································ 8、确定切削用量及基本时间·················· 9、夹具设计································ 10、零件图·································· 11、装配图·································· 12、机械加工工艺过程卡······················ 13、机械加工工序卡片一套···················· 14、设计心得体会···························· 15、参考文献································ 1.目录 2.设计任务书 3.序言 3 2020年4月19日
阶梯轴的加工工艺
平顶山工业职业技术学院 阶梯轴得加工工艺 班级: 姓名: 学号: 成绩: 目录 一零件得工艺分析·······················６ 二生产纲领得计算与生产类型得确定······１0 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴得工艺路线·····················１2 五选择加工设备及工艺装备··············1６ 六加工工序设计·························１７ 七加工后零件得三维图 (24) 八设计小结······························２6 摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门得技术进步,技术改造提供先进高效得技术装备,她首先要为我国正在发展得产业包括农业,重工业,轻工业以及其她得产业提供质量优良先进得技术设备,同时还要为新材料新能源机械工程等新技术得生产与应用提供基础设备。 随着科学技术与工业生产得飞速发展,国民经济个部门迫切
需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉得机械产品。其中产品设计师决定产品性能,质量水平市场竞争力与经济效益得重要环节,因此采用数控加工就成了首选,因为她工作效率高,质量好,加工精度高 一零件得工艺分析 1、轴得用途: 轴就是组成机器得主要零件之一。一切作回转运动得传动零件(如齿轮、蜗杆登),都必须安装在轴上才能进行运动及动力得传递。因此轴得主要作用就是支承回转零件及传递运动与动力。按照轴得承受载荷不同,轴可分为转轴、心轴与传动轴三类、工作中既承受弯矩又承受扭矩得轴成为转轴,只承受弯矩得轴称为心轴,只承受扭矩而不承受弯矩得轴称为传动轴。 该轴主要采用40Cr钢能承受一定得载荷与冲击。此轴为台阶类零件,尺寸精度,形位精度要求均较高。Φ16,φ1８,φ１7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。 2、技术要求: 轴通常就是由支承轴颈支承在机器得机架或箱体上,实现运动传递与动力传递得功能。支承轴颈表面得精度及其与轴上传动件配合表面得位置精度对轴得工作状态与精度有直接得影响。其技术要求包括以下内容: 尺寸精度 轴段1,2,4,5为主要配合面,尺寸精度要求较高。
机械制造课程设计(阶梯轴工艺规程)
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：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。
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 姓名：单晓斌 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 加工表面尺寸及偏差 /mm 精度等级 表面粗糙度/μ m φ30外圆面φ30+ - 0.0065IT6 Ra0.8 φ35外圆面φ35+ - 0.008 IT6 Ra0.8 Φ40外圆面Φ40 IT9 Ra0.8 Φ30外圆面Φ30+ - 0.0005 IT6 Ra0.8 Φ25外圆面Φ25-0.013 IT6 Ra0.8 M20螺纹M20*1.5 IT9 Ra3.2Φ40左右2槽2*0.5 Ra0.8 3、4槽2*0.5 5槽2*2 键槽1 20*10-0.015 0.085 - Ra3.2 键槽2 25*8-0.015 0.065 - Ra3.2
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 工序号工序 名称 工序内容 10 下料Φ45mm*220mm 20 车车端面，钻中心孔；掉头，车另一端面，总长215mm，钻中心孔 30 车粗车“φ30；φ35；φ40”三个台阶车至“φ33；φ38；φ42.5”，掉头，粗车另一端“M20;φ25；φ30”三个台阶车至“φ22.5；φ28；φ33” 40 热处理T220