阶梯轴的加工工艺
阶梯轴加工工艺过程
阶梯轴加工工艺过程
阶梯轴加工工艺是机械加工中常见的一种加工工艺。
它主要应用
于制造汽车发动机、机床、航空航天设备等需要旋转部件的行业。
下
面将详细介绍阶梯轴加工工艺的过程。
第一步，确定加工工艺。
在加工阶梯轴前，首先要制定详细的工
艺流程。
这个过程需要考虑到加工材料的硬度、形状和尺寸等因素。
根据实际需要，选择合适的加工刀具和工艺参数，预估加工时间和成
本等。
第二步，准备工件。
在进行阶梯轴加工之前，需要准备工具和工件。
建议使用高精度数控机床或大型车床进行加工，以确保加工精度
和效率。
在加工之前要根据设计要求检查工件的尺寸和锁紧螺栓是否
紧固。
第三步，粗加工。
在进行阶梯轴的粗加工前，选用合适的切削刀
具和工艺参数，使用刀具将工件的直径挖掉一定的深度。
然后再根据
具体要求挖掉阶梯形，从而形成阶梯形的轴。
第四步，精加工。
在粗加工完成后，进行阶梯轴的精加工。
这个
过程需要使用更精细的刀具，并且要保持加工速度和压力的恒定。
在
轴表面进行光洁度的加工，用检测仪测量轴直径和形状是否符合要求。
第五步，检验工件。
在加工完成后，要对工件进行检验，以确保其符合设计要求和制造标准。
这将有助于保证阶梯轴的使用寿命和性能。
综上所述，阶梯轴加工工艺过程是一个非常复杂的过程，需要专业的技术人员进行处理。
但只要严格遵守加工流程和注意加工安全，就可以成功地加工出高质量的阶梯轴。
阶梯轴加工工艺设计毕业论文
G00 G97 S500 Z50.0;
切换工件转速，线速度500r/min
G28 U0 W0 T0 M05;
N2;
工序（二）外圆粗加工
G00 S400 T0202 M04 F0.25;
X67.0 Z1.0;
刀具定位至粗车循环点
G71 U2.0 R0.5;
G71 P10 Q11 U0.4 W0.1;
X67.0 Z1.0;
刀具定位至精车循环点
G96 S150;
G70 P10 Q11;
G00 G97 S600 X100.0;
G28 U0 W0 T0 M05;
N4;
工序（四）切槽加工
GOO S300 T0606 M04 F0.05;
X31.0 Z-29.0;
G01 X26.0;
G01 X31 F0.2;
1.选择夹具
车削工序需要用三爪自定心卡盘
2.对刀点的选择
对刀点就是刀具相对工件运动的起点。在编程时不管实际是刀具相 对工件移动，还是工件相对刀具移动，都是把工件看作静止，而刀具在运 动。 (0. 0)
六、工件基准的分析
1.选择粗基准：φ60的外圆面和φ60的端面
选择理由：①余量均匀原则；
②保证不加工面位置正确的原则；
N10 G00 G42 X0;
G01 Z0;
G03 X20.0 Z-10.0 R10.0;
G01 Z-15.0;
X30.0;
Z-46.0 R3.0;
X40.0;
Z-66.0;
X61.0;
N11 G01 G40 X65.0;
G28 U0 W0 T0 M05;
N3;
工序（三）外圆精加工
G00 S600 T0404 M04 F0.1;
阶梯轴零件的加工工艺规程
任务1 阶梯轴类零件加工1、教学目标最终目标：会阶梯轴类零件加工。
促成目标：（1）能分析阶梯轴类零件的工艺与技术要求；（2）会拟定阶梯轴加工工艺；（3）会正确使用游标卡尺、千分尺；（4）牢记安全文明生产规范要求。
2、工作任务按工艺完成图1-1所示阶梯轴加工。
图1-1 阶梯轴 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。
轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主要方法。
3.1 选择车刀、车床和工件安装方式3.1.1车刀类型与选用（1）车刀的类型；车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各种类型的车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其它成形面。
车刀的类型很多，既可按用途可分，也可按刀具材料，还可按结构分。
按用途可大致分：偏刀——以90°偏刀居多，如图1-2a ，用来车削外圆、台阶、端面。
由于主偏角大，，切削时产生的背向切削力小，故很适宜车细长的轴类工件弯头刀——以45°弯头刀最为常见，如图1-2b ，用来车削外圆、端面、倒角。
完成上述技术要求调质处理HBS217～255。
零件名称：传动轴 材料45生产类型：小批加工表面不需转刀架，也不用换刀，可减少辅助时间，提高生产效率。
切断刀（切槽刀）——如图1-2c ，用来切断工件或在工件上加工沟槽。
镗刀——如图1-2d ，用来加工内孔。
圆头刀——如图1-2e ，用来车削工件台阶处的圆角和圆弧槽。
螺纹车刀——如图1-2f ，用来车削螺纹。
除此之外，还有端面车刀、直头外圆车刀和成形车刀等等。
图1-2 车刀种类按材料分：整体式高速钢车刀——如图1-3，这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。
但刀杆也为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。
刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。
一般用于较复杂成形表面的低速精车。
硬质合金焊接式车刀——如图1-4所示，这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。
阶梯轴的数控车削加工工艺设计
浅谈阶梯轴的加工工艺摘要：本次毕业设计的内容是设计阶梯轴的数控车削加工工艺并编写该轴的数控加工程序，轴类零件是常见的典型零件之一，它在机械制造及生产领域有十分重要的作用，因其特有的优点应用范围越来越广。
该轴加工过程中，要根据数控车削工艺特点，对该轴设计合理的加工工艺，对轴类零件工艺规程的制定，对提高轴类零件的综合性能有至关重要的作用。
在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等，最后编制出合理的该轴的数控加工程序。
关键词：加工工艺、数控编程、阶梯轴引言：在数控车床的生产实习过程中加工阶梯轴是基本的实习课题之一，阶梯轴在数控车床上的加工时会常出现扎刀现象、精度偏差大、阶梯轴工件广泛的被用在各种机床上，很多操作者都是因为无法快速的去除粗偏差大、加丁余量和将精加工余量留得过多或过少，导致加工速度太慢或将工件报废。
了解数控车削加工可以更好的利用车削加工提高安全性和经济效益，充分熟悉车削加工工艺特点，可以对零件做出正确的加工工艺路线，从而生产出合格的零件，提高工件加工质量。
在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等。
一、零件的工艺分析1.2零件加工工艺分析(1) 结构工艺性分析1) 零件结构工艺性零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下,零件加工的可行性和经济性,换言之,就是使设计的零件结构要便于加工成型而且成本低,效率高.2) 零件结构工艺性分析的内容①审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否符合数控加工的特点②审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分,正确.③审查与分析在数控车床上进行加工时零件结构的合理性.(2) 零件精度与技术要求分析零件精度与技术要求分析的主要内容包括:1) 分析零件精度与各项技术要求是否齐全,合理.对采用数控车削加工的表面,其精度要求应该尽量一致,以便最后能够一次走刀连续加工.2) 分析工序中的数控加工精度能否达到图纸要求.注意给后续工序留有足够的加工余量.3) 找出零件图纸中有较高位置精度的表面,决定这些表面能否在一次安装下完成.4) 对零件表面粗糙度要求较高的表面或对称表面,确定使用恒线速功能进行切削加工.1.3确定材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。
《台阶轴车削加工》课件
切削深度的选择
切削深度
根据台阶轴的直径、材质和加工要求等因素 综合考虑，选择合适的切削深度。切削深度 过小可能导致加工效率低下，切削深度过大 则可能导致刀具磨损和工件表面质量下降。
参考切深范围
根据实际加工需求和刀具性能，确定切削深 度的参考范围，如0.1-0.5毫米。
05
台阶轴车削加工质量检测与控制
质量检测方法与工具
检测工具
卡尺、千分尺、百分表、千分表等测量工具用于测量台阶轴的尺寸、形位公差等参数。
检测方法
采用直接测量法、比较测量法、间接测量法等多种方法进行检测，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量控制措施与改进
提高机床精度
定期对机床进行维护和保养， 确保机床精度和稳定性。
持续改进工艺
不断优化工艺参数，提高加工 效率和产品质量。
主偏角和副偏角
影响切削刃工作长度、切削深度和 切削宽度，从而影响切削力、切削热 和表面粗糙度。
刃倾角
控制切屑流向，影响切削刃的锋利 程度和受力方向。
车刀的刃磨与维护
刃磨
定期对车刀进行刃磨，以保持其锋利的切削 刃和合适的几何参数。
维护
使用专用的润滑剂和冷却液，保持车刀清洁 ，避免与坚硬物质接触以防损坏。
《台阶轴车削加工》PPT课件
目 录
• 台阶轴车削加工简介 • 台阶轴车削加工设备 • 台阶轴车削加工刀具 • 台阶轴车削加工工艺参数 • 台阶轴车削加工质量检测与控制 • 台阶轴车削加工实例分析
01
台阶轴车削加工简介
台阶轴车削加工的定义
台阶轴车削加工是一种机械加工方法 ，主要用于生产具有阶梯形状的轴类 零件。
03
台阶轴车削加工刀具
车刀的种类与用途
阶梯轴加工讲解课件
实例二：电机转子阶梯轴加工
总结词
高效率、高精度
详细描述
电机转子阶梯轴加工需要高效率和高精度的加工设备，以确保阶梯轴的尺寸精 度和形位公差。同时，由于电机转子的转速高，阶梯轴的平衡性和稳定性也需 要特别关注。
实例三：减速器阶梯轴加工
总结词
大批量、高效率
详细描述
减速器阶梯轴加工通常是大批量生产，需要高效率的加工设备和工艺流程。为了满足市 场需求，需要不断提高加工精度和生产效率，同时还需要关注阶梯轴的表面质量和耐腐
总结词
阶梯轴加工常用的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢和有色金属等。
详细描述
碳钢和合金钢具有较好的机械性能和加工性能，是阶梯轴的主要加工材料。不锈钢具有较好的耐腐蚀性，适用于 在腐蚀环境下工作的阶梯轴。有色金属如铜、铝等则具有较轻的重量和良好的导热性能，适用于特定场合的阶梯 轴。
02
阶梯轴加工技术
车削技术
表面粗糙度检测
表面粗糙度检测是衡量阶梯轴表面质量的重要 指标，主要检测阶梯轴表面的粗糙程度是否符 合设计要求。
常用的检测方法有光干涉法、触针法等，这些 方法能够通过仪器自动测量阶梯轴表面的粗糙 度，并将结果以数值形式显示出来。
表面粗糙度对阶梯轴的耐磨性、抗疲劳强度等 机械性能有重要影响，因此需要严格控制其检 测质量。
解决方案：为提高表面质量，可以采取以下措施
详细描述：在加工过程中，可能由于切削液使用不当、 刀具磨损或冷却不充分等原因，导致阶梯轴表面质量不 佳。
1. 使用合适的切削液，保持切削液的清洁和浓度。
2. 定期检查和更换刀具，确保刀具锋利。
3. 控制切削参数，如切削速度、进给量和切深等。
形位公差超差问题及解决方案
磨削技术适用于加工高精度、高 质量的阶梯轴，如精密传动轴或
阶梯轴零件加工工艺设计
阶梯轴零件加工工艺设计阶梯轴是一种特殊形状的轴类零件，具有不同直径的多个台阶。
其加工工艺设计是确保零件质量、提高生产效率的重要环节。
下面将介绍阶梯轴零件加工工艺设计的一般步骤和注意事项。
一、阶梯轴零件加工工艺设计步骤：1.工艺分析：对零件的形状、尺寸、材料进行分析，确定工艺方案的基本要求。
2.切削工艺设计：选定切削工艺，包括车削、镗削、铣削、磨削等工艺。
根据零件的形状、要求等进行选择，并确定工艺的刀具参数、切削速度等。
3.工序分解：将整个加工过程按照不同的工序进行分解，确定每个工序的加工内容和工具。
4.切削参数的选定：根据刀具材料、工件材料、切削速度等，选定适当的切削参数。
包括进给速度、主轴转速、切削深度等。
5.夹具设计：根据零件的形状和加工要求进行夹具设计，确保工件夹紧可靠、加工精度高。
6.检验方法设计：确定合适的检验方法和测量工具，确保零件加工的精度。
7.工艺文件编制：根据以上步骤编制工艺文件，包括工艺卡、工艺路线图、加工刀具清单等。
二、阶梯轴零件加工工艺设计的注意事项：1.确保加工精度：阶梯轴是一个复杂的零件，各个台阶之间的尺寸差异要求较高。
在设计加工工艺时，要注意选用合适的切削工艺和刀具，确保加工精度。
2.避免变形和裂纹：由于阶梯轴零件的形状特殊，易产生变形和裂纹。
在工艺设计中，要合理控制切削参数，避免过大的切削力和热量造成变形和裂纹。
3.确保工艺稳定性：阶梯轴零件的切削过程比较复杂，容易产生工艺不稳定现象，如振动、共振等。
在工艺设计中，要选择合适的切削速度和进给速度，避免产生不稳定。
4.合理选择刀具：阶梯轴零件的加工比较复杂，需要使用多种刀具进行加工。
在选择刀具时，要考虑刀具的材料、刃型、刃数等因素，以保证加工质量和效率。
5.合理设计夹具：阶梯轴零件的形状复杂，要确保工件在加工过程中的位置固定，不产生松动和偏移。
在夹具设计中，要考虑到工艺要求和工件形状，选择合适的夹具形式。
阶梯轴加工工艺过程(精选)
阶梯轴加工工艺过程（精选）阶梯轴是一种具有不同直径和长度的轴，用于连接并传递力量。
阶梯轴的加工需要经过一系列的步骤，精心设计和制造。
本文将介绍阶梯轴的加工工艺过程。
1. 设计阶梯轴制造阶梯轴之前，需要进行充分的设计工作。
首先，需要确定阶梯轴的长度、直径和在使用中受到的应力。
然后，设计师可以使用CAD软件进行初步的绘图和模型设计。
在设计过程中，还需要保证阶梯轴的强度和精度能够满足工作要求。
2. 选取材料根据设计所需的阶梯轴尺寸和应力要求，选择合适的材料。
阶梯轴通常使用高精度的合金钢或不锈钢材料。
3. 下料将所选材料根据设计要求进行下料，用铣床或铣削机进行初步的金属加工。
通常，下料前需要先将材料的表面进行磨削处理，以确保尺寸和表面精度的一致性。
4. 粗加工将下料后的材料进行粗加工。
这一步通常是使用切削工具，如车床和铣床，对材料表面进行加工，形成适合后续精加工的初步形状。
在粗加工中，需要对阶梯轴的长度、直径和加工表面进行精确测量。
5. 热处理将粗加工后的阶梯轴进行热处理，以改善材料的机械性能和表面质量，在强度、硬度、耐蚀性和韧性等性能方面得到提高。
热处理方式通常分为正火和淬火两种。
在经过热处理后的梯度轴上，进行精密的加工。
这一步通常使用数控机床，通过数控编程控制切削工具精确地切割材料。
在精加工中，需要对阶梯轴的直径、长度及表面偏差进行精度检测，通过磨削处理等方式，使得阶梯轴几何形状满足设计要求。
处理阶梯轴的表面，以改善其抗腐蚀性、摩擦性和使用寿命。
通常表面处理的方法包括电镀、喷涂和镀铬，选择不同的表面处理方式，既可以美化产品，同时也能够提高其物理和化学性能。
8. 喷漆根据客户要求，对产品 surface 进行喷漆。
这一步通常是最终的制作步骤，返回束幂到客户使用。
喷漆的目的主要有两个：一是美化产品外形；二是防止产品表面机械损坏。
总之，制造阶梯轴需要经过多个步骤，包括设计、材料选择、下料、粗加工、热处理、精加工、表面处理和喷漆等。
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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）零件毛坯采用自由锻，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。
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。
尺寸为
。
2、毛坯公差等级 根据零件图各部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为 8-12 级，加工余
量等级为普通级，故取 IT=12 级。 3、零件表面粗糙度
根据零件图可知该轴各加工表面的粗糙度至少为 12.5µ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：
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：
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
IT6
1.6
3.2
轴线直线度为
轴段 5
16
键槽 2
未注
1.6
IT7
3.2
轴线直线度为
键槽 5
IT7
3.2
表一
3、审查轴的工艺性：
1.结构工艺 轴类零件为其长度大于直径的回转体类零件，是机器中的主要零件之
一。其主要功能是支承传动件（齿轮、带轮、离合器等）和传递扭矩。本次设计 中的轴为阶梯轴，其主要表面元素为圆柱面及键槽。该轴轴段 2 与齿轮配合，通 过平键以传递扭矩，轴段 1 及轴段 4 与滚动轴承配合，轴段 5 连接半联轴器，将 扭矩输出。（零件图见图一所示）
为 2.0-2.7mm， 取 2.5mm.锻 件 质 量 小 于 1kg， 长 度 小 于 120mm， 取 其 上 偏 差
+0.17mm，下偏差-0.08mm。锻件厚度尺寸小于 40mm，取其上偏差+0.12mm，下偏
差-0.04mm。B/H<1,故取起偏角为 5 度。则锻件毛坯长度尺寸为
，直径
三 确定毛坯、绘制毛坯图
1、选择毛坯：
零件材料为 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，生产类型为单件小批量生产。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为 自由锻，毛坯的尺寸精度要求为 IT12 以下。
2、 确定毛坯的尺寸公差
1、毛坯尺寸 由工艺人员手册可查得锻件单边余量厚度方向 1.5-2mm，取 2mm，水平方向
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.
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)。
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
零件图一
轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求与表面粗糙度要求见表一
加工表面 轴段 1 轴段 2
尺寸及偏差 （mm）
轴段 2 端面
公差及精度 表面粗糙度
等级
Ra（µm）
IT6
1.6
IT8
1.6
形位公差
轴线直线度为 轴线直线度为
3.2
轴段 3
22
轴段 3 端面
未注
12.5 3.2
轴线直线度为
轴段 4 轴段 4 端面