_阶梯轴零件设计.doc

1、轴类零件一. 轴类零件的功能：1.起支撑传动零件的作用（如齿轮.传动带）2.传递扭矩.承受载荷二.轴类零件的分类：光轴.阶梯轴.异形轴.空心轴.异形轴包括（十字轴.曲轴）本人设计的是：阶梯轴三.表面特点：外圆.内孔.圆锥.花孔.横向孔.螺纹本人设计的零件表面特点：外圆.内孔.螺纹四.技术要求：1）尺寸精度：本人设计的零件尺寸精度: 2）几何精度：直线度 平面度 圆 度 圆柱度 面轮廓 线轮廓度 本人设计的零件需要保证： 圆度 .圆柱度 .直线度 3）位置精度：定向： 平行度. 垂直度. 斜度定位： 同轴度. 对称度. 位置度移动： 圆跳动. 全跳动.本人设计的零件需要保证： 圆跳动. 同轴度.

2、4）表面粗糙度：本人设计的零件表面粗糙度需要达到： 5）表面粗糙度 Ra 值的应用范围特征 示例 加工方法 应用粗加工面 粗车.粗铣.钻 非接触面.钻.倒角.轴端面半光面 精车.铣.刨.粗磨.扩孔.粗铰接触面.配合面光面 精车.抛光.刮.铰.拉削.研精度高的配合面最光面 超精车.研磨.精抛光高速运动的零件五.轴类零件材料和毛坯：材料 1.一般常用： 45 号钢.45 号钢特点：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：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）热处理：调质（淬火加高温回火）用这种方式来提高零件的硬度.可使其硬度达

3、到 HRC40.表面渗氮：在它的表面上附加一种金属.使其硬度提高到HRC60本人设计的零件硬度需要达到 HRC40 即可.2.中等精度要求：转速高：40Cr 合金钢.轴承钢.弹簧钢.3.高转速.重载荷：20CrMnTi毛坯：一般情况下用圆棒料.铸料（大型的.重载荷采用铸料）本人设计的零件采用的是：圆棒料. 直径 52 的.六.预加工.准备工序：1.校直：在保管或运输过程中会产生弯曲变形.在加工前必须校直.2.切断：按所需长度切断. 目的：根据零件图的要求选择合适长度进行切断.3.切端面.打中心孔：中心孔是最常用的定位基准面.为保证孔的准确位置需先平端面.4.荒车：自由锻或大型铸件时采用荒车.目

4、的:减少毛坯外表形状误差 .使后续余量均匀.便于发现毛坯缺陷.(如：气孔.沙眼.)七.轴类零件加工时需注意的主要问题：.如何保证主要工作表面的尺寸精度.如何保证工作面与接触面的表面粗糙度.如何保证装配零件之间的相关表面.八.轴类零件加工的一般工序： 毛坯及其热处理.预加工.车削外圆. 车削外圆包括（粗车和精车）铣键槽等热处理磨削检测九.刀具序号 刀具号 刀具名称规格材料 刀位点 加工表面1 麻花钻 16 高速钢 中心 中心孔2 T02 镗刀 高速钢 刀尖 加工内孔3 T03 外圆 75菱形刀片硬质合金 刀尖 粗车外圆4 T01 外圆 75菱形刀片硬质合金 刀尖 精车外圆5 T02 切断刀 4

5、高速钢 刀尖 切槽6 T03 60螺纹刀 高速钢 刀尖 螺纹7刀具比较:刀具材料 切削速度 耐磨性 硬度 硬度随温度变化高速钢 最低 最差 最低 最大硬质合金 低 差 低 大陶瓷刀片 中 中 中 中金刚石 高 好 高 小常用刀具材料:碳素工具钢: 可作手工刀具.锯.剪刀.锉刀.合金钢: 可作丝锥 .铰刀高速钢: 常用 W18Cr4V. 62HRC 以上 耐热性好.600650左右韧性好.抗弯能力强.可加工性好.成形刀(车刀.铣刀).俗称白钢刀.白钢刀亮是因为加入了 Cr.热 60HRC.热应性 200250.硬质合金：加工性不好.一般作成刀片.有三种方式连接到刀体上:焊接 .粘贴.机夹式.刀片

6、呈黄色是因为上面涂了一层碳化钛十.辅助工具1.夹具：钻：三爪夹盘.车：三爪夹盘.2.切削液：乳化液.油脂（磨削装夹中心孔时涂在顶尖）3.量具：直尺.直角尺.螺纹样板.螺纹千分尺.内孔千分尺.游标卡尺.十一.切削用量三要素：主轴转速 n 进给速度 vf 背吃刀量 ap公式：n=1000Vc/d Vf=fn注：Vc 切削速度可查表 . d 工件直径 f 进给量可查表工件材料 ap=0.32mmf =（0. 080. 3）mm/rap=26mmf = (0. 080. 3) mm/rap=610mmf = (0. 080. 3) mm/r中碳钢 Vc 130160m/min100130m/minVc

7、 90110m/min7090m/minVc 6080m/min5070m/min程序清单在机床上钻孔 直径为 16 的底孔深度为 50O1234M03 S500T0202 (镗刀)G00 x50 z50.G01 z3.G71 u1 r2G71 p01 q02 u0.1 w0.2N01 g01 x44. f100z 0.x 48.z-2. z-40.N02 x80.G70 p01 q02G00 z-60.T0303 (外圆车刀 )G00 x80.z80.G01 x3.f100z5. G72 u1 r2G72 p03 q04 u-0.1 w0.2N03 g01 z-45.f100x20.z-28

8、.x36.z-10.N04 z6.M05M30调头装卡T0101 (外圆车刀 )M03 s500G00 x50. z50.G01 x50.z3.G71 u1. r2G71 p01 q02 u0.1 w0.2N01 g01 x28. f100z0.X32. z-2.z-30.x38.x48. z-42.z-52.G03 x42.95. z-58.643. r10.G02 x40.704 z-78.484 r16.G03 x48. z-90. r20.G01 z-100.N02 x80.G70 p01 q02G01 z80.T0505 (切断刀，刀宽 4mm)G01 x50.z-29.2G01 x

9、28.f50x60.G00 z80.T0606 (螺纹刀 )G00 x33. z2.z3.G92 x32. z-27. f2.x31.1x30.5x29.6x29.2x29.1G00 x50.z100.M05M30平面阶梯类零件一.铣削加工：在铣床上利用多刃回转刀具,对工件进行切削.二.铣削加工的分类：平面类零件.台阶类零件.曲面类零件.箱体类零件.变斜角类零件.本人设计的是：平面台阶类零件三.表面特点(特征)：平面.台阶.曲面.孔系.槽本人设计的零件表面特点：平面.台阶.孔四.技术要求：1）尺寸精度：本人设计的零件尺寸精度: 2）几何精度：直线度 平面度 圆 度 圆柱度 面轮廓 线轮廓度 本

10、人设计的零件需要保证：直线度 .平面度 .线轮廓度 3）位置精度：定向： 平行度. 垂直度. 斜度定位： 同轴度. 对称度. 位置度移动： 圆跳动. 全跳动.本人设计的零件需要保证：对称度 .平行度 .垂直度 4）表面粗糙度：本人设计的零件表面粗糙度需要达到： 5）表面粗糙度 Ra 值的应用范围特征 示例 加工方法 应用粗加工面 粗车.粗铣.钻 非接触面.钻.倒角.轴端面半光面 精车.铣.刨.粗磨.扩孔.粗铰接触面.配合面光面 精车.抛光.刮.铰.拉削.研精度高的配合面最光面 超精车.研磨.精抛光高速运动的零件五.轴类零件材料和毛坯：材料 1.一般常用： 45 号钢.45 号钢特点：优质非合金

11、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：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）热处理：调质（淬火加高温回火）用这种方式来提高零件的硬度.可使其硬度达到 HRC40.表面渗氮：在它的表面上附加一种金属.使其硬度提高到HRC60本人设计的零件硬度需要达到 HRC40 即可.2.中等精度要求：转速高：40Cr 合金钢.轴承钢.弹簧钢.3.高转速.重载荷：20CrMnTi毛坯：板料本人设计的零件采用的是：板料.其长 80mm.宽 80mm.高40mm.六.铣床夹具：1)组合夹具： 孔系组合夹具 槽系组合夹具2)通用夹具： 平口虎钳 正弦平口

12、钳3)专用夹具：本人采用的是通用夹具中的平口虎钳.七.平面轮廓.走刀路线的一般原则：1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求.2.缩短走刀路线.减少进退刀时间和其它辅助时间.3.方便数值计算.尽量减少程序段数.八.准备工序：1.校 直：平面板的校正.2.切 断：按照零件图的所需长.宽.高.进行切断.3.铣平面：铣基准面. 目的：画线.打中心孔. 便于发现毛坯缺陷.(如：气孔.沙眼.)九.加工路线的拟定：1.加工方法： 在普通铣床上加工孔（精度要求不高时.不用中心钻）在数控铣床上加工孔（一般时都需中心钻）2.孔的精度： IT10 级以上的用钻.扩（钻.扩即可达到精度要求）IT10 级以下的用钻.扩

13、.铰.镗3.顺铣与逆铣：顺铣：刀具的旋转方向与工件的进给方向相同逆铣：刀具的旋转方向与工件的进给方向相反4.外轮廓： 起点：轮廓外侧粗加工：一般不用半径补偿精加工：加半径补偿.补偿距离大于刀具直径.七.轴类零件加工时需注意的主要问题：.如何保证主要工作表面的尺寸精度.如何保证工作面与接触面的表面粗糙度.如何保证装配零件之间的相关表面.八.轴类零件加工的一般工序：毛坯及其热处理.预加工.车削外圆. 车削外圆包括（粗车和精车）铣键槽等热处理磨削检测九.刀具序号 刀具号 刀具名称规格材料 刀位点 加工表面1 麻花钻 16 高速钢 中心 中心孔2 T02 镗刀 高速钢 刀尖 加工内孔3 T03 外圆

14、75菱形刀片硬质合金 刀尖 粗车外圆4 T01 外圆 75菱形刀片硬质合金 刀尖 精车外圆5 T02 切断刀 4 高速钢 刀尖 切槽6 T03 60螺纹刀 高速钢 刀尖 螺纹7刀具比较:刀具材料 切削速度 耐磨性 硬度 硬度随温度变化高速钢 最低 最差 最低 最大硬质合金 低 差 低 大陶瓷刀片 中 中 中 中金刚石 高 好 高 小常用刀具材料:碳素工具钢: 可作手工刀具.锯.剪刀.锉刀.合金钢: 可作丝锥 .铰刀高速钢: 常用 W18Cr4V. 62HRC 以上 耐热性好.600650左右韧性好.抗弯能力强.可加工性好.成形刀(车刀.铣刀).俗称白钢刀.白钢刀亮是因为加入了 Cr.热 60H

15、RC.热应性 200250.硬质合金：加工性不好.一般作成刀片.有三种方式连接到刀体上:焊接 .粘贴.机夹式.刀片呈黄色是因为上面涂了一层碳化钛十.辅助工具1.夹具：钻：三爪夹盘.车：三爪夹盘.2.切削液：乳化液.油脂（磨削装夹中心孔时涂在顶尖）3.量具：直尺.直角尺.螺纹样板.螺纹千分尺.内孔千分尺.游标卡尺.十一.切削用量三要素：主轴转速 n 进给速度 vf 背吃刀量 ap公式：n=1000Vc/d Vf=fn注：Vc 切削速度可查表 . d 工件直径 f 进给量可查表工件材料 ap=0.32mmf =（0. 080. 3）mm/rap=26mmf = (0. 080. 3) mm/rap=610mmf = (0. 080. 3) mm/r中碳钢 Vc 130160m/min Vc 90110m/min Vc 6080m/min100130m/min 7090m/min 5070m/min