轴的机械加工工艺规程设计

引言

国家经济的飞速发展离不开机械工业的支持，特别是在我国，国家经济的腾飞在很大程度上取决于机械工业。机械工业在国家经济中占据了主导地位，承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务，对经济的发展有一定的推动作用，并越来越收人们的重视。其中，轴是机械的重要零件之一，在机械工业中起主导作用，也是人们日常生活中不可或缺的重要工具。

合理的设计轴的结构，有利于轴的使用和维修，可以保证轴的使用效率和寿命。例如，轴上零件的定位和固定就是为了保证传动件字轴上有准确的安装位置和保证轴上的零件在运转中保持原位不变。总之，在使用中要根据使用性能和要求合理的对轴进行设计和制造。正确的使用加工工艺的基本知识、基本理论以及工件的定位和夹紧等科学地设计加工工艺，充分发挥机床的特点，保证优质高效的工作。

此毕业设计就是轴的设计加工工艺以及制造。合理的制定加工工艺关系着机床以及所加工零件的使用性能和寿命。综合所学知识和实际经验制定合理的加工工艺过程是设计的重要组成部分。

本次毕业设计其根本的目的在于检验大学三年掌握知识的程度、分析问题和解决问题的基本能力，来使我们更好的回顾以前所学习的专业知识，并能系统熟练的运用，培养我们在以后学习生活中的独立创新理念和团体合作精神。使我们在以后的道路上能解决所遇到的各种困难和考验。

我相信通过本次毕业设计，可以使我们更好的总结学过的专业知识，锻炼我们运用理论知识解决实际问题的能力，使我们所学到的知识能够更加贴近生活、运用到生活中去，从而在激烈的社会竞争中让我们具有立足之地。

机械工业展现在我们面前的是一幅宏伟的蓝图，我们为何不努力钻研所学到的知识，注重理论和实践相结合，在这宏伟蓝图上留下浓重的一笔，让自己在社会的发展中拥有自己的舞台，展现自己独特的魅力。

正文

一、轴的结构加工工艺性和技术要求

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一,这主要功用是支承回转零件(如:齿轮,蜗轮,带轮,链轮,联轴器等)并传递运动和动力，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。一般机械中,阶梯轴应用最为广泛。

1.1轴的结构工艺性

零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结构的工艺性。工艺性是指所设计的零件能在满足使用要求的前提下，其结构应能满足机械加工和电火花加工过程的工艺要求，这样有利于应用先进的、高效率的加工方法，从而降低生产升本，提高劳动生产率。对零件结构工艺性的要求大致有以下几点：

1)便于达到零件图上要求的加工质量。即零件的结构应能保证在加工时用比较容易、工作量较小的方法来达到规定的质量要求。

2)便于采用高生产率的加工方法。如零件加工表面形状的分布应合理；零件结构应标准化、规格化；零件应具有足够的刚性等。

3)有利于减少零件的加工工作量。零件设计时应尽量减少加工表面，减少工作量和刀具、电极、材料的消耗。

4)有利于缩短辅助时间。如零件加工时便于定位和装夹，既可简化夹具结构，又可缩短辅助时间。

台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。因此轴的结构工艺性包括以下方面：

1)轴类零件的材料。

一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。精度较高的轴，有时还用轴承钢GCrls和弹簧钢65Mn等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有更高耐磨性和耐疲劳性能。

对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。

2) 轴的几何形状和尺寸应尽量满足加工.装配和维修的要求。为此,常采以下措施:

轴的形状应力求简单,但在保证零件都能装配到应有位置的前提下,轴的阶梯数量应最少。为了减少加工刀具的种类和减刀具的更换时间,轴上的一些尺寸应力求统一并符合规定。如各轴段的过渡圆、倒角、退刀槽等尺寸,当轴上有两个以上的键槽时,槽宽应尽可能一致且置于同一母线上，为了便于装拆轴上零件,轴端及各轴段的端部均应制成45°的倒角,过盈配合的轴段,轴上零件压入端可做出锥度或在此一直径段上釆用不同的尺寸公差,当轴的某段须磨削加工或车削螺纹时必须留出越程槽和退刀槽。

3）轴上零件的轴向定位和固定为了防止零件的轴向移动,通常采用下列结构形式以下实现轴向固定:轴肩、轴环、套筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡圈、轴端挡圈以及圆锥面和轴端挡圈等；轴上零件的周向定位,周向定位的目的是为了限制轴上零件相对于轴的转动,以满足机器传递扭矩和运动的要求。常用的周向定位方法有销、键、花键、过盈配合和成形联接等,其中以健和花键联接应用最广。

4) 肩或轴环定位时,其高度必须小于轴承内圈端部的厚度。用套筒、圆螺母、轴端挡圈作轴向定位时,一般装配零件的轴头长度应比零件的轮毂长度短2-

3mm以确保套筒螺母或轴端挡圈能靠紧零件端面。

5) 由于大多数轴工作时承受变应力,因此设计时要釆取措施来提轴的疲劳强度,特别要注意结构的每个具体部位的设计,要降低应力集中,尽量避免在轴上开横孔,

切口或凹槽。在重要和结构中,可釆用凹切圆角或肩环来增大轴肩圆角半径。对于安装平键的轴槽,用盘铣刀铣出的过渡平缓,因而应力集中小。相对于过盈配合的轴段,除了在保证传递载荷的前提下尽量减少过盈量外,还可在轴上或轮毂上加工卸载槽。

1.2轴的结构工艺性分析与技术要求分析

1)在直径为Φ28K7

mm的带键槽轴段上安装齿轮，保证了齿轮的稳定和运动的准确性，表面粗糙度Ra 值为3.2um；

2)直径为Φ25K7

mm的轴为传动输出轴，为了传递运动和动力铣有键槽,表面粗糙度Ra值为3.2um；