階梯軸零件設計.doc

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1、階梯軸零件設計——15機電2班王宇該軸主要采用45鋼能承受一定的載荷與沖擊。此軸為階梯軸類零件，尺寸精度，形位精度要求均較高。兩個Φ35，以及M20×1.5，M33×1.5的螺紋為主要配合面，其中有些精度均要求較高，需通過磨削得到。軸線圓跳動度要求較高，對于Φ35js5與Φ30js6的外表面需達到52HRC的強度，工過程中須進行滾壓加工。軸類毛坯常用圓棒料和鍛件；大型軸或結構復雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩

2、種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。根據(jù)上述的工藝分析，和我們自身的生產(chǎn)條件，確定階梯軸的毛坯。階梯軸材料為45鋼，要求強度較高，且工件的形狀比較簡單，毛坯精度低，加工余量大，因年產(chǎn)量400件，所以達到中等批量生產(chǎn)水平。綜上考慮，采用鍛件，其鍛造方法為模鍛，毛坯的尺寸精度要求為IT12以下。正確的選擇定位基準是設計工藝過程中的一項重要的內(nèi)容，也是保證加工精度的關鍵，定位基準分為精基準和粗基準，以下為定位基準的選擇。粗基準的選擇應能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準。所

3、以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定位基準，或用外圓表面和頂尖孔共同作為定位基準。用外圓表面定位時，因基準面加工和工作裝夾都比較方便，一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應選該表面為粗基準，并且要保證工件加工面與其他不加工表面之間的位置精度。按照粗基準的選擇原則，選擇次要加工表面為粗基準。又考慮到階梯軸的工藝特點，所以選擇φ30的外圓及一端面為粗基準。精基準的選擇根據(jù)軸的技術要求，軸的中心線為設計基準，也是測量基準，按照基準重合原則及加工要求，應選軸心線及一端面為精基準，其他各面都能以此為定位，從而

4、也體現(xiàn)了基準統(tǒng)一的原則。本零件的加工面有外圓、端面、螺紋、鍵槽等，材料為45號鋼，參考有關資料，加工方法選擇如下：端面：本零件端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為Ra3.2μm，需進行粗車、半精車。M20×1.5和M33×1.5的螺紋：為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra3.2μm，需進行粗車、半精車、車螺紋，磨削。Φ29.295（MorseNO.4）外圓錐面：錐度為莫氏4度，表面粗糙度為Ra0.8μm，需進行粗車、半精車、精車。??Φ35js5外圓面：公差等級為IT5，表面粗糙度為Ra0.8μm需進行粗車、半精車、精

5、車、粗磨、精磨。為達到52HRC的硬度，需進行滾壓熱處理。Φ45外圓面：公差等級未知，表面粗糙度為Ra1.6μm需進行粗車、半精車、精車。Φ35h6外圓面：公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra0.8μm需進行粗車、半精車、精車、粗磨、精磨。Φ30js6外圓面：公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra0.8μm需進行粗車、半精車、精車、粗磨、精磨。為達到52HRC的硬度，需進行滾壓熱處理。鍵槽：槽寬公差等級為IT9，槽深公差等級未注，表面粗糙度為Ra3.2μm，需采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑????鍵槽：槽寬公差等級為IT12，槽深公差等

6、級未注，表面粗糙度為Ra3.2μm，需采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑槽：槽寬公差等級未注，槽深公差等級未注，表面粗糙度為Ra3.2μm，需采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑機械加工工序（1）遵循先基準平面后其他的原則：機械加工工藝安排是總是先加工好定位基準面，所以應先安排為后續(xù)工序準備好定為基準。先加工精基準面，鉆中心孔及車表面的外圓。（2）遵循先粗后精的原則：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。（3）遵循先主后次的原則:先加工主要表面，如車外圓各個表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽等。

7、（4）遵循外后內(nèi)，先大后小原則：先加工外圓再以外圓定位加工內(nèi)孔，加工階梯外圓時先加工直徑較大的后加工直徑小的外圓。（5）次要表面的加工：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。（6）對于加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面，并在前幾道工序中注意形位公差，在加工過程中不斷調(diào)整、保證其形位公差。（7）按照先面后孔的原則：先加工端面，再銑鍵槽。處理工序的安排????在切削加工前宜安排正火處理，能提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應力，改善其切削性能。在粗加工后進行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之

8、后磨削加工之前。其能提高材料強度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形，提高表面耐磨性。輔助工序的安排??在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。