_阶梯轴零件设计.doc

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：①直线度
②平面度
③圆 度
④圆柱度
⑤面轮廓
⑥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：①定向： 平行度. 垂直度. 斜度
②定位： 同轴度. 对称度. 位置度
③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.
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：
㈠.①.如何保证主要工作表面的尺寸精度.
②如何保证工作面与接触面的表面粗糙度.
③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：
①毛坯及其热处理.
②预加工.
③车削外圆. 车削外圆包括（粗车和精车）
④铣键槽等
⑤热处理
⑥磨削
⑦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
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.600℃～650℃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200℃～250℃.
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=f×n
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=0.3～2mm
f =（0. 08～0. 3）mm/r
ap=2～6mm
f = (0. 08～0. 3) mm/r
ap=6～10mm
f = (0. 08～0. 3) mm/r
中碳钢Vc 130～160m/min
100～130m/min
Vc 90～110m/min
70～90m/min
Vc 60～80m/min
50～70m/min

程序清单
在机床上钻孔 直径为16的底孔
深度为50
O1234
M03 S500
T0202 (镗刀)
G00 x50 z50.
G01 z3.
G71 u1 r2
G71 p01 q02 u01 w0.2
N01 g01 x44. f100
z 0.
x 48.z-2.
z-40.
N02 x80.
G70 p01 q02
G00 z-60.
T0303 (外圆车刀)
G00 x80..
z80.
G01 x3.f100
z5.
G72 u1 r2
G72 p03 q04 u-0.1 w0.2
N03 g01 z-45.f100
x20.
z-28.
x36.z-10.
N04 z6.
M05
M30
调头装卡
T0101 (外圆车刀)
M03 s500
G00 x50. z50.
G01 x50.z3.
G71 u1. r2
G71 p01 q02 u0.1 w0.2
N01 g01 x28. f100

z0.
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 q02
G01 z80.
T0505 (切断刀，刀宽4mm)
G01 x50.
z-29.2
G01 x28.f50
x60.
G00 z80.
T0606 螺纹刀)
G00 x33. z2.
z3.
G92 x32. z-27. f2.
x31.1
x30.5
x29.6
x29.2
x29.1
G00 x50.
z100.
M05
M30

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：①直线度
②平面度
③圆 度
④圆柱度
⑤面轮廓
⑥线轮廓度
本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：①定向： 平行度. 垂直度. 斜度
②定位： 同轴度. 对称度. 位置度
③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：①孔系组合夹具 ②槽系组合夹具
2)通用夹具① 平口虎钳 ②正弦平口钳
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： ①在普通铣床上加工孔（精度要求不高时.不用中心钻）
②在数控铣床上加工孔（一般时都需中心钻）

2.孔的精度： ①IT10级以上的用钻.扩（钻.扩即可达到精度要求）
②IT10级以下的用钻.扩.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：
㈠.①.如何保证主要工作表面的尺寸精度.
②如何保证工作面与接触面的表面粗糙度.
③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：
①毛坯及其热处理.
②预加工.
③车削外圆. 车削外圆包括（粗车和精车）
④铣键槽等
⑤热处理
⑥磨削
⑦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
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.600℃～650℃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200℃～250℃.
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=f×n
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=0.3～2mm
f =（0. 08～0. 3）mm/r
ap=2～6mm
f = (0. 08～0. 3) mm/r
ap=6～10mm
f = (0. 08～0. 3) mm/r
中碳钢Vc 130～160m/min
100～130m/min
Vc 90～110m/min
70～90m/min
Vc 60～80m/min
50～70m/min