机械制造课程设计方案.docx

、零件的分析
轴的作用 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。
轴的工艺分析 该轴主要采用 40Cr 钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为阶梯轴类零件，尺寸精度，
形位精度要求均较高。①21, © , © 24,①，精度均要求较高, 需通过磨削得到。轴线直线度为 © ，两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控 制。
<1）该轴采用合金结构钢 40Cr，中等精度，转速较高。经调质处理后具有良好的综 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）零件毛坯采用模锻，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。
零件图如下
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轴
比例
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轴的各表面粗糙度、公差及偏差见表
加工表面
尺寸及偏差
<mrh
公差及精度
等级
表面粗糙度
Ra<y m
形位公差
轴段1
[T
IT6

轴线直线度为勻
轴段2
[T
IT8

轴线直线度为勻
轴段2端面

轴段3
勺30
未注

轴线直线度为勻
轴段3端面

轴段4
[T
IT6

轴线直线度为勻
轴段4端面

轴段5
「国1
未注

轴线直线度为叵1
键槽2
a
IT7

键槽5
IT7

表
二、工艺规程设计

阶梯轴材料为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，因年产5000件，所以达到批量生产水平。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为 模锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。
定位基准的选择
正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关 键，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。
粗基准的选择。
<1）粗基准的选择
应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工 序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定位基准，或用 外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都 比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为 粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。按照粗基准的选择 原则，选择次要加工表面为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选择 © 30的外圆
及一端面为粗基准。
<2）精基准的选择
根据轴的技术要求，轴的中心线为设计基准，也是测量基准，按照基准重合原则及 加工要求，应选轴心线及一端面为精基准，其他各面都能以此为定位，从而也体现了基 准统一的原则。
拟定轴的工艺路线

本零件的加工面有外圆、端面、键槽等，材料为 40Cr，参考有关资料，加工方法选
择如下：
勺30外圆面：为未注公差尺寸，表面粗糙度为 、半精车。
' 外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为 [1 m需进行粗车、半精车、精 车。
二1外圆面：公差等级为 IT6，表面粗糙度为 、半精车、精
车、粗磨、精磨。
端面：本零件端面为回转体端面，尺寸精度都要