毕业设计(论文)-挂轮架轴的设计[管理资料]

青岛滨海学院毕业设计挂轮架轴的设计学号： 051120241姓名：系部：机电工程系专业：数控设备应用与维护指导教师：成绩：完成时间：论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。

作者签名：赵文刚日期：2008-2-24论文使用授权声明本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。

保密的论文在解密后遵守此规定。

作者签名：赵文刚导师签名：段民弟日期：2008-2-24摘要机械设计是一个复杂的过程，可分为三个阶段：即初步设计阶段；论证阶段；试制鉴定阶段；初步设计阶段包括，对社会需求的调查；对问题的全面综合(包括制定设计技术任务书)；构思；原始设计（包括总体设计和结构设计）。

论证阶段主要解决本产品是否为社会需要，又无销路；与同类产品有无竞争力；结构是否合理，使用维护是否方便；经济效益有多大。

试制鉴定阶段主要解决制造中发现的问题和能否投入批量生产的问题。

设计是一个动态过程。

在全过程中，要不断地调查研究、征求意见，发现问题及时修改，以期取得最佳效果。

即使在机械产品投入市场后，也要进行跟踪调查，根据从用户中反馈的信息，对产品不断改进完善。

挂轮架轴设计中，根据挂轮架轴的工作原理、结构特点、受力情况、运动特性、挂轮架轴的设计准则等确定挂轮架轴材料、结构尺寸和加工要求等。

挂轮架轴加工根据工件材料在性能、机床的加工能力，加工工序的类型、切削用量及其他与加工有关的因素编写数控加工程序，制造出挂轮架轴。

关键词：机械设计动态过程挂轮架轴设计数控加工目录引言 (1)正文 (2)第一章零件图的工艺性分析 (3)第二章确定生产类型及毛坯 (5)第三章确定挂轮架轴的技术要求 (6)一、轴类零件的结构特点及技术要求 (6)二、轴类零件的设计要点 (6)三、挂轮架轴零件的结构特点和功用 (7)四、挂轮架轴的主要技术要求 (7)第四章机械加工工艺过程设计 (9)一、数控加工工艺分析的一般步骤 (9)二、选择定位基准 (10)三、拟订工艺过程 (11)四、数控加工程序 (13)第五章选择机床和工艺装备 (17)第六章确定工序尺寸及其公差 (18)第七章确定切削用量 (20)结束语 (21)致谢辞 (22)参考文献 (23)引言机械设计是一门应用科学，是研究机械类产品的设计，开发改造已满足经济发展和社会需求的科学，机械设计涉及工程技术各个领域。

一台新的设备从提出设计任务到制造出来，投入正常使用，一般要经过市场调查，收集同类产品信息，研究、设计、制造、运行考核等各个阶段。

在设计阶段，不但要根据设计要求确定先进合理的结构和工作原理，进行运动，动力、强度、刚度分析。

完整图样设计，而且要研究在制造，销售，使用以及售后服务等方面的问题。

机械设计又是一项创造性的工作。

因此，设计人员必须具有机械设计以及与机械设计相关的深厚的基础知识和专业知识外，还要有饱满的创造热情。

挂轮架轴传动在当今社会也是应用很广泛的一门技术，在如今的各个领域中都有它的应用，因此，挂轮架轴的设计制造显得尤其重要。

挂轮架轴是通过齿轮将主传动轴与从动轴相连接的过渡轴。

在各种机械中得到广泛的应用。

挂轮架轴设计中，根据挂轮架轴的工作原理、结构特点、受力情况、运动特性、挂轮架轴的设计准则等确定挂轮架轴材料、结构尺寸和加工要求等。

挂轮架轴加工根据工件材料在性能、机床的加工能力，加工工序的类型、切削用量及其他与加工有关的因素编写数控加工程序，制造出挂轮架轴。

正文一、概述轴类零件是机器中的常见零件，也是重要的零件，其主要功用是支承传动零部件(如齿轮、带轮等)和传递扭矩。

轴类零件的功用与结构特点1、功用：为支持传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。

图 1 轴的种类a）光轴b）空心轴c）半轴d）阶梯轴e）花键轴f）十字轴g）偏心轴h）曲轴i）凸轮轴若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。

3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔。

轴类零件，几乎所有的机器中都要用到。

它的主要功用是支承传动零件（如齿轮、带轮、离合器等）、传递扭矩承受载荷等到机床主轴是轴类零件中比较典型且很重要的一种。

此设计就是轴类的一种——挂轮架轴。

第一章零件图的工艺性分析图2 挂轮架轴零件图一、零件的结构特点挂轮架轴是机床的机械中的运动副。

机床上的附件，就是轴，安装在挂轮架上，齿轮再安装在轴上，用来传动分度头，使工件做复合运动。

挂轮架轴是机床上的关键零件，在其前端安装工件或刀具，主轴把旋转运动及扭通过其端部的夹具传递给工件或刀具。

二、挂轮架轴的工艺分析挂轮架轴的主要加工表面的技术要求如图2所示，现分析如下。

（1）轴的圆度公差等级为6级，圆跳度公差等级为6级，。

最好在一次装夹中磨出，以保证圆跳度的要求。

（2）主轴轴向定位端面左端面与主轴支承轴颈轴线相互垂直。

由端面的圆跳度控制，公差等级为6级。

（3）主轴前端面圆柱表面的轴线的圆跳动公差等级为4~5级；精加工时应以中心孔定位，用锥套心轴装夹，配合轴颈及左端面，再以配合轴颈定位精磨。

（4）该零件选用的材料为45钢，是典型的轴用材料，综合机械性能良好，工艺性能亦好。

从分析来看：该零件尺寸精度，形位精度及表面的粗糙度要求均较高，除用普通机床外，必须采用精度高的数控机床，并辅之以合适的装夹方法和专用夹具才能加工出合格的工件。

第二章确定生产类型及毛坯一、确定生产类型已知零件的生产纲领为100件，生产类型为小批量生产。

二、确定毛坯的种类挂轮架轴是传递动力和承受载荷的零件，它应有良好的机械强度、强度和耐磨性。

所以它的材料的选用应满足其力学性能，同时选择合理热处理和表面方法（指发蓝处理，镀铬等），以使零件达到良好的强度、刚度和所需的表面硬度。

挂轮架轴设计采用的是45号钢，这是一种优质碳素结构钢，经调质处理以后，再经局部高频淬火可使局部硬度达到HRC62-65。

再经过适当的回火处理，就可达到所需的硬度。

另外，该材料货源充足，价格相对比较便宜，并有良好的机械加工性能，因而很适合作为挂轮架轴的材料。

根据毛坯和生产纲领确定为Φ55mm的45号钢棒料。

第三章确定挂轮架轴的技术要求一、轴类零件的结构特点及技术要求1、轴类零件的结构特点轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，加工表面通常有内外圆柱面、圆锥面，以及螺纹、花键、键槽、横向沟、沟槽等。

2、轴类零件的技术要求轴类零件的技术要求主要有以下几个方面：1)直径精度和几何精度形状精度轴上支承轴颈和配合轴颈是轴的重要表面，其直径精度通常为IT5~IT9级，形状精度（圆度、圆柱度）控制在直径公差之内，形状精度要求较高时，应在零件图样上另行规定其允许的公差。

2)相互位置精度轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈）对于支承轴颈的同轴度是其相互位置精度的普通要求。

普通精度的轴，~，~。

此外，相互位置精度还有内外圆柱面间的同轴度，轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。

3)表面粗糙度根据机器精密度的高低，运转速度的大小，轴类零件表面粗糙度要求也不相同。

~，~。

二、轴类零件的设计要点1、视图一般只需一个视图，在有键槽和孔的地方，增加必要的剖视图。

对于不宜表达清楚的局部，例如退刀槽、中心孔等，必要时应绘制局部放大图。

2、标注尺寸标注径向尺寸时，凡是配合处的直径，都应标出尺寸偏差。

标注轴向尺寸时，首先应选好基准面，并尽量使尺寸的标注反映加工工艺的要求，不允许出现封闭的尺寸链（但必要时可以标注带有括号的参考尺寸）。

键槽的尺寸偏差及标注方法可查手册。

在零件工作图上对尺寸及偏差相同的直径应逐一标注，不得省略；对所有的倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。

3、表面粗糙度轴的所有表面都加工，其表面粗糙度可查手册。

应尽量选取数值较大者，以利于加工。

4、技术要求轴类零件的技术要求包括：1）对材料的机械性能和化学成分的要求，允许的代用材料等。

2）对材料表面机械性能的要求，如热处理方法、热处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等。

3）对加工的要求，如是否要保留中心孔，若保留中心孔，应在图上画出或按国标加以说明。

与其他零件一起配合加工的也应说明。

4）对于未注明的圆角、倒角的说明，个别部位的修饰加工要求，以及对较长的轴要求毛坯较直等。

三、挂轮架轴零件的结构特点和功用挂轮架轴是机床上的关键零件，在其前端安装工件或刀具，前者如车床、磨床的头架主轴，后者如镗床、铣床和钻床的主轴及磨床的砂轮架主轴等。

主轴把旋转运动及扭矩通过其端部的夹具传递给工件或刀具。

在工作中，主轴不仅承受扭矩，而且承受弯矩。

机床工作时，要求装夹在主轴上的工件或刀具具有很高的回转精度（径向跳动、端面跳动及回转轴心线的漂移等），这就要求主轴具有更高的回转精度。

根据挂轮架轴的工作情况，对它的设计要求是：合理的结构；有够的刚度；一定的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量；足的耐磨性、抗振性和尺寸稳定性；必要的抗疲劳强度。

挂轮架轴是单一轴线的阶梯轴，主要由内外回转表面组成，还有螺纹、键槽等。

因此，它的主要加工方法是车削和磨削，以及必要的铣键槽或加工花键的工序。

四、挂轮架轴的主要技术要求制订零件技术要求的目的，在于保证零件在加工后能够满足工作中所需要的精度和要求。

对于挂轮架轴，主要的精度要求是回转精度。

轴的各个重要表面及它们之间的相互位置都应有一定的技术要求。

1、表面本身的技术要求1)尺寸精度挂轮架轴零件是与各类传动件相配合的轴颈，即配合州颈，它与齿轮相配合而确定其在机器中的位置。

通常要求有高的尺寸精度，其尺寸精度一般为IT6-IT9级。

2)几何形状精度挂轮架轴零件的几何精度主要指支承轴颈、轴端锥面、锥孔等的圆度和圆柱度等。

对于普通机床，规定挂轮架轴支承轴颈的圆度误差不得超过尺寸公差的50%，;对于提高精度的机床，不得超过尺寸公差的25%；而对于高精度的机床，只允许尺寸公差的5-10%，。

3)表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，根据表面工作部位的不同，有不同的表面粗糙度。

一般根据加工的可能性和经济性来确定。

，随着机器运转速度的增大和精度程度的提高，挂轮架轴表面粗糙度值要求也越来越小。

2、表面相互位置精度轴类零件相互位置精度一般包括外圆对外圆、外圆对内孔（锥）的同轴度，外圆或内孔对端面的垂直度等。