《論關(guān)于階梯軸的工藝加工機(jī)電一體化畢業(yè)論文》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《論關(guān)于階梯軸的工藝加工機(jī)電一體化畢業(yè)論文（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)引言國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械工業(yè)的支持，特別是在我國(guó)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)的騰飛在很大程度上取決于機(jī)械工業(yè)。機(jī)械工業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了主導(dǎo)地位，承擔(dān)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)、各行業(yè)提供技術(shù)裝備和生產(chǎn)工具的任務(wù)，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有一定的推動(dòng)作用，并越來(lái)越收人們的重視。其中，軸是機(jī)械的重要零件之一，在機(jī)械工業(yè)中起主導(dǎo)作用，也是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾ぞ?。合理的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)，有利于軸的使用和維修，可以保證軸的使用效率和壽命。例如，軸上零件的定位和固定就是為了保證傳動(dòng)件字軸上有準(zhǔn)確的安裝位置和保證軸上的零件在運(yùn)轉(zhuǎn)中保持原位不變。總之，在使用中要根據(jù)使用性能和要求合理的對(duì)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。正確的

2、使用加工工藝的基本知識(shí)、基本理論以及工件的定位和夾緊等科學(xué)地設(shè)計(jì)加工工藝，充分發(fā)揮機(jī)床的特點(diǎn)，保證優(yōu)質(zhì)高效的工作。此畢業(yè)設(shè)計(jì)就是軸的設(shè)計(jì)加工工藝以及制造。合理的制定加工工藝關(guān)系著機(jī)床以及所加工零件的使用性能和壽命。綜合所學(xué)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)制定合理的加工工藝過(guò)程是設(shè)計(jì)的重要組成部分。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)其根本的目的在于檢驗(yàn)大學(xué)三年掌握知識(shí)的程度、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的基本能力，來(lái)使我們更好的回顧以前所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，并能系統(tǒng)熟練的運(yùn)用，培養(yǎng)我們?cè)谝院髮W(xué)習(xí)生活中的獨(dú)立創(chuàng)新理念和團(tuán)體合作精神。使我們?cè)谝院蟮牡缆飞夏芙鉀Q所遇到的各種困難和考驗(yàn)。我相信通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以使我們更好的總結(jié)學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，鍛煉我們運(yùn)

3、用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使我們所學(xué)到的知識(shí)能夠更加貼近生活、運(yùn)用到生活中去，從而在激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中讓我們具有立足之地。機(jī)械工業(yè)展現(xiàn)在我們面前的是一幅宏偉的藍(lán)圖，我們?yōu)楹尾慌︺@研所學(xué)到的知識(shí)，注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，在這宏偉藍(lán)圖上留下濃重的一筆，讓自己在社會(huì)的發(fā)展中擁有自己的舞臺(tái)，展現(xiàn)自己獨(dú)特的魅力。 正文一、軸的結(jié)構(gòu)加工工藝性和技術(shù)要求軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一,這主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件(如:齒輪,蝸輪,帶輪,鏈輪,聯(lián)軸器等)并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是常見(jiàn)的典型零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸、空心軸等。

4、它們?cè)跈C(jī)器中用來(lái)支承齒輪、帶輪等傳動(dòng)零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。一般機(jī)械中,階梯軸應(yīng)用最為廣泛。1.1軸的結(jié)構(gòu)工藝性零件是各要素、各尺寸組成的一個(gè)整體，所以更應(yīng)考慮零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性。工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件能在滿足使用要求的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足機(jī)械加工和電火花加工過(guò)程的工藝要求，這樣有利于應(yīng)用先進(jìn)的、高效率的加工方法，從而降低生產(chǎn)升本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求大致有以下幾點(diǎn)：1)便于達(dá)到零件圖上要求的加工質(zhì)量。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證在加工時(shí)用比較容易、工作量較小的方法來(lái)達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。2)便于采用高生產(chǎn)率的加工方法。如零件加工表面形狀的分布應(yīng)合理；零件結(jié)構(gòu)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化；零件

5、應(yīng)具有足夠的剛性等。3)有利于減少零件的加工工作量。零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少加工表面，減少工作量和刀具、電極、材料的消耗。4)有利于縮短輔助時(shí)間。如零件加工時(shí)便于定位和裝夾，既可簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，又可縮短輔助時(shí)間。臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來(lái)確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。因此軸的結(jié)構(gòu)工藝性包括以下方面：1)軸類零件的材料。一般軸類零件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火

6、等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。對(duì)中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等合金鋼。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)件能。精度較高的軸，有時(shí)還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料，它們通過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有更高耐磨性和耐疲勞性能。對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。2) 軸的幾何形狀和尺寸應(yīng)盡量滿足加工.裝配和維修的要求。為此,常采以下措施: 軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單,但在保證零件都能裝配到

7、應(yīng)有位置的前提下,軸的階梯數(shù)量應(yīng)最少。為了減少加工刀具的種類和減刀具的更換時(shí)間,軸上的一些尺寸應(yīng)力求統(tǒng)一并符合規(guī)定。如各軸段的過(guò)渡圓、倒角、退刀槽等尺寸,當(dāng)軸上有兩個(gè)以上的鍵槽時(shí),槽寬應(yīng)盡可能一致且置于同一母線上，為了便于裝拆軸上零件,軸端及各軸段的端部均應(yīng)制成45的倒角,過(guò)盈配合的軸段,軸上零件壓入端可做出錐度或在此一直徑段上釆用不同的尺寸公差,當(dāng)軸的某段須磨削加工或車削螺紋時(shí)必須留出越程槽和退刀槽。 3）軸上零件的軸向定位和固定為了防止零件的軸向移動(dòng),通常采用下列結(jié)構(gòu)形式以下實(shí)現(xiàn)軸向固定:軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母和止退墊圈、彈性擋圈、螺釘鎖緊擋圈、軸端擋圈以及圓錐面和軸端擋圈等；軸上零件的

8、周向定位,周向定位的目的是為了限制軸上零件相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng),以滿足機(jī)器傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的要求。常用的周向定位方法有銷、鍵、花鍵、過(guò)盈配合和成形聯(lián)接等,其中以健和花鍵聯(lián)接應(yīng)用最廣。4) 肩或軸環(huán)定位時(shí),其高度必須小于軸承內(nèi)圈端部的厚度。用套筒、圓螺母、軸端擋圈作軸向定位時(shí),一般裝配零件的軸頭長(zhǎng)度應(yīng)比零件的輪轂長(zhǎng)度短2-3mm以確保套筒螺母或軸端擋圈能靠緊零件端面。5) 由于大多數(shù)軸工作時(shí)承受變應(yīng)力,因此設(shè)計(jì)時(shí)要釆取措施來(lái)提軸的疲勞強(qiáng)度,特別要注意結(jié)構(gòu)的每個(gè)具體部位的設(shè)計(jì),要降低應(yīng)力集中,盡量避免在軸上開(kāi)橫孔,切口或凹槽。在重要和結(jié)構(gòu)中,可釆用凹切圓角或肩環(huán)來(lái)增大軸肩圓角半徑。對(duì)于安裝平鍵的軸槽,用盤(pán)

9、銑刀銑出的過(guò)渡平緩,因而應(yīng)力集中小。相對(duì)于過(guò)盈配合的軸段,除了在保證傳遞載荷的前提下盡量減少過(guò)盈量外,還可在軸上或輪轂上加工卸載槽。1.2軸的結(jié)構(gòu)工藝性分析與技術(shù)要求分析1)在直徑為28K7mm的帶鍵槽軸段上安裝齒輪，保證了齒輪的穩(wěn)定和運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，表面粗糙度Ra值為3.2um；2)直徑為25K7mm的軸為傳動(dòng)輸出軸，為了傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力銑有鍵槽,表面粗糙度Ra值為3.2um；3)直徑為34mm的軸的右端為軸頸, 安裝滾動(dòng)軸承，并固定于箱體的軸承孔中，表面粗糙度Ra值為3.2um；4)直徑為35K6的兩個(gè)軸為位置固定軸，保證軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向在一定范圍內(nèi)，表面粗糙度Ra值都為1.6um，并確定5)其余各

10、圓柱配合表面Ra 值都為2.5um； 6)工件材料選用45鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,布氏硬度為220-250HBS。二、軸類零件的毛坯與選擇選擇毛坯，主要是確定毛坯的種類、制造方法及其制造精度。毛坯的形狀、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，從而可以提高材料的利用率和生產(chǎn)效率，然而這樣往往會(huì)使毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，從而增加毛坯的制造成本。所以選擇毛坯時(shí)應(yīng)從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面出發(fā)，綜合考慮以求最佳效果。2.1毛坯的選擇毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)械加工。結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的要求：選擇毛坯時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸特點(diǎn)，選擇與之相適應(yīng)的毛坯制造方法。1

11、）力學(xué)性能的要求：對(duì)于力學(xué)性能要求較高，特別是工作時(shí)要承受沖擊和交變?cè)院傻牧慵瑸榱颂岣呖箾_擊和抗疲勞破壞能力，一般應(yīng)選擇鍛造毛坯，如：機(jī)床、汽車的傳動(dòng)軸和齒輪。2）表面質(zhì)量的要求：為降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品上某些非配合表面有盡量不加工的趨勢(shì)，即實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切削加工.3）軸類零件的毛坯,可根據(jù)軸類零件的使用要求,生產(chǎn)類型設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),可選用棒料,鍛件等,對(duì)于外圓直徑相差不大的軸,但一般以棒料為主,而對(duì)于外圓直徑相差不大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量,還可改善機(jī)械性能.根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的段件方法有自由鍛和模鍛兩種,中小批生產(chǎn)多釆用自由鍛,大批大量生

12、產(chǎn)時(shí)釆用模鍛。軸類零件的材料,加工軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工人條件和使用要求.選用不同的材料并釆用不同的熱處理(如調(diào)質(zhì).正火,淬火,等)從而獲得一定強(qiáng)度,韌性和耐磨性。45號(hào)鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,它具有較好綜合力學(xué)性能,則45號(hào)鋼是軸類零件的常用材料,這價(jià)格較為便宜,通過(guò)進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等處理后,可提高其力學(xué)性能.而且其切削性能也較好,還能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合的機(jī)械性能.調(diào)質(zhì)后可達(dá)到了217-255/HBS加工不重要或受力較小的軸,可釆用Q235,Q255.Q275.等碳素結(jié)構(gòu)鋼.合金鋼的力學(xué)性和淬火性能比碳素鋼要好，但應(yīng)力集中比較敏感且價(jià)格較貴，多用于強(qiáng)度和耐磨性能要求較高的場(chǎng)合，如：20cr

13、、 20crMnTi等。低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火后提高耐磨性能，表面可達(dá)到5060/HRC.20crMoAl等，合金鋼，具有良好的高溫力學(xué)性，常用于高溫高速及重載的場(chǎng)合。但合金鋼在常溫下，及彈性模量和碳素鋼差不多，故當(dāng)其他條件相同時(shí)合金鋼代替碳素鋼并不能提高軸的鋼度等等。2.2確定毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素：1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定以后，毛坯的類型就大體確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；而對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，力學(xué)性能要求高時(shí)，可選擇鍛造毛坯。2） 零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯常采用鑄件，但對(duì)于形狀復(fù)雜的薄壁件，一般不能采用砂型鑄造；對(duì)于一般用途的階梯軸，如果各段

14、直徑相差不大、力學(xué)性能要求不高時(shí)，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應(yīng)選擇鍛件。3） 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 對(duì)于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機(jī)械加工，節(jié)省材料。4） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 。選擇毛坯類型時(shí)，要結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。5） 充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可能性 為了節(jié)約材料和能源，減少機(jī)械加工余量，提高經(jīng)濟(jì)效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等新工藝、新技術(shù)和新材料。鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛造鍛件是

15、在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。它的精度低，加工余量大，生產(chǎn)率也低，適用于單件小批生產(chǎn)及大型鍛件。模鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上，通過(guò)專用鍛模鍛制成形的鍛件。它的精度和表面粗糙度均比自由鍛造的好，可以使毛坯形狀更接近工件形狀，加工余量小。同時(shí)，由于模鍛件的材料纖維組織分布好，鍛制件的機(jī)械強(qiáng)度高。模鍛的生產(chǎn)效率高，但需要專用的模具，且鍛錘的噸位也要比自由鍛造的大。主要適用于批量較大的中小型零件。綜上所述:選擇45鋼,毛坯件為鍛件,毛坯長(zhǎng)度為: 50X314。三：定位基準(zhǔn)選擇和加工路線的制定3.1定位基準(zhǔn)的選擇：基準(zhǔn)的定義： 在零件圖上或?qū)嶋H的零件上，用來(lái)確定其它點(diǎn)、線、面位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、

16、線、面，稱為基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)按其功用可分為：1） 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)： 零件工作圖上用來(lái)確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2） 工藝基準(zhǔn)： 是加工、測(cè)量和裝配過(guò)程中使用的基準(zhǔn)，又稱制造基準(zhǔn)。 a、 工序基準(zhǔn)： 是指在工序圖上，用來(lái)確定加工表面位置的基準(zhǔn)。b、 定位基準(zhǔn)： 是加工過(guò)程中，使工件相對(duì)機(jī)床或刀具占據(jù)正確位置所使用的基準(zhǔn)。c、 度量基準(zhǔn)（測(cè)量基準(zhǔn)）： 是用來(lái)測(cè)量加工表面位置和尺寸而使用的基準(zhǔn)。d、 裝配基準(zhǔn)： 是裝配過(guò)程中用以確定零部件在產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件的加工尺寸和位置精度、零件各表面的加工順序及夾具結(jié)構(gòu)等都會(huì)產(chǎn)生舉足輕重的影響，正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工藝規(guī)程和進(jìn)行

17、夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)二種。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加工過(guò)的毛坯表面作基準(zhǔn)面。3） 便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。4）粗基類零件的定位基面，最常用的是兩個(gè)中心孔。在單件小批量生產(chǎn)中鉆中心孔工序常用的在普通車床上 進(jìn)行，在大批量生產(chǎn)中常在端面鉆中心孔專用機(jī)床上進(jìn)行，中心孔是軸類零件加工全過(guò)程中使用的定位基準(zhǔn)，國(guó)為軸類零件各外圓表面，螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，釆用兩個(gè)中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多工序都釆用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個(gè)多

18、圓和端面。綜上所述：選用兩端中心孔作為粗、精加工的定位基準(zhǔn)，也符合基準(zhǔn)同一原則和基準(zhǔn)重合原則，保證了各軸的位置精度，也有利于生產(chǎn)率的提高。根據(jù)加工圖紙上面各配合軸段除了有一定尺寸精度(IT6)和表面粗糙度要求外,還有一定的位置精度，有上為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精定位基準(zhǔn)。（一） 粗基準(zhǔn)的選擇原則：粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大小。重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)

19、相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。 （二） 精基準(zhǔn)的選擇： 重點(diǎn)考慮：如何較少誤差，提高定位精度。但根據(jù)軸類的加工工藝及應(yīng)用，軸合零件圖要求。 （1） 合理分配加工余量的原則a、 應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)；b、 以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面； 在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時(shí)，導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對(duì)較少，因此要求加工床身時(shí)，導(dǎo)軌面的實(shí)際切除

20、量要盡可能地小而均勻，故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面，然后再以加工過(guò)的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量可較小而均勻。 （2）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。故依據(jù)對(duì)加工表面的具體要求,可采用如下方案:粗車-調(diào)質(zhì)-半精車-精車-粗銑鍵槽-精銑鍵槽-粗磨外圓-精磨外圓。3.2加工路線的擬定擬定工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步，它不僅影響零件的加工質(zhì)量和效率，而且影響設(shè)備投資、生產(chǎn)成

21、本、甚至工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。擬定工藝路線時(shí)，在首先選擇好定位基準(zhǔn)后，緊接著需要考慮如下幾方面的問(wèn)題。擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個(gè)方面的工作。 1）表面加工方法的選擇 （1）各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度。 不同的加工方法如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等，其用選各不相同，所能達(dá)到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣，這是因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，將有各種因素對(duì)精度和粗糙度產(chǎn)生影響，如工人的技術(shù)水平、切削用量、刀具的刃磨質(zhì)量、機(jī)床的調(diào)整質(zhì)量等等。某種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度：是指在正常的工作條件下（包括完好的機(jī)

22、床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用）所能達(dá)到的加工精度。（2）加工方法和加工方案的選擇 根據(jù)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法和加工方案；這種方案必須在保證零件達(dá)到圖紙要求方面是穩(wěn)定而可靠的，并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟(jì)合理的。要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難,，一般采用金剛鏜或高速精密車削的方法進(jìn)行精加工；還要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。如：大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用高效率的加工方法，采用專用設(shè)備。例如，平面和孔可用拉削加工，軸類零件可采用半自動(dòng)液壓仿型車床加工，盤(pán)類或套類零件可用單能車床加工等。在選擇加工方法

23、時(shí)，首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。例如，加工一個(gè)精度等級(jí)為IT6、表面粗糙度Ra為0.2m的鋼質(zhì)外圓表面，其最終工序選用精磨，則其前導(dǎo)工序可分別選為粗車、半精車和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工工序?？偨Y(jié)：具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖紙要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過(guò)多次加工才能逐步達(dá)。 2）機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇 （1）所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)；（2）精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；（3）電機(jī)功率

24、應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)；（4）機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。 1）在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；2）在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。 3.3加工階段的劃分 1）根據(jù)零件的技術(shù)要求劃分加工階段。主要分以下幾個(gè)階段：（1）粗加工階段 在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產(chǎn)率。 （2）半精加工階段 在此階

25、段主要是為主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。 （3）精加工階段 在此階段主要是保證各主要表面達(dá)到圖紙要求，主要任務(wù)是保證加工質(zhì)量。 （4）光整加工階段 在此階段主要是為了獲得高質(zhì)量的主要表面和尺寸精度。 2）將零件的加工過(guò)程劃分為加工階段的主要目的是：（1） 保證零件加工質(zhì)量（因?yàn)楣ぜ袃?nèi)應(yīng)力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質(zhì)量只能逐步提高，）；（2） 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理；（3） 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。（4）便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過(guò)程劃分成幾個(gè)階段，否則很難充分發(fā)揮熱處理的效果。此外，將工件加工劃分為幾個(gè)階段，還

26、有利于保護(hù)精加工過(guò)的表面少受磕碰損壞。3.4工序的劃分 在制定工藝過(guò)程中，為便于組織生產(chǎn)、安排計(jì)劃和均衡機(jī)床的負(fù)荷，常將工藝過(guò)程劃分為若干個(gè)工序。劃分工序時(shí)有兩個(gè)不同的原則：即工序的集中和工序的分散。 工序集中原則：按工序集中原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，將許多工序組成一個(gè)集中工序。最大限度的工序集中，就是在一個(gè)工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。 采用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則組織工藝過(guò)程，生產(chǎn)適應(yīng)性反而好，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對(duì)容易，雖然設(shè)備的一次性投資較高，但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來(lái)愈多的重視。 工序分散原則：按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容

27、盡量少些。最大限度的工序分散就是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步。 傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)基本是按工序分散原則組織工藝過(guò)程的，這種組織方式可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)，但對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。 3.5工序順序的安排 1）機(jī)械加工工序的安排原則 （1）先基準(zhǔn)面后其它表面 先把基準(zhǔn)面加工出來(lái)，再以基準(zhǔn)面定位來(lái)加工其它表面，以保證加工質(zhì)量。 （2）先粗加工后精加工 即粗加工在前，精加工在后，粗精分開(kāi)。 （3）主要表面后次要表面 如主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵糟、聯(lián)接用的光孔等。 （4）先加工平面后加工孔 平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來(lái)加工孔。 2）熱處理

28、工序及表面處理工序的安排 根據(jù)熱處理的目的，安排熱處理在加工過(guò)程中的位置。（1）退火 ： 將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時(shí)間，隨后由爐中緩慢冷卻的一種熱處理工序。 其作用是：消除內(nèi)應(yīng)力，提高強(qiáng)度和韌性，降低硬度，改善切削加工性。 應(yīng)用： 高碳鋼采用退火，以降低硬度； 放在粗加工前，毛坯制造出來(lái)以后。 （2）正火： 將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工 序。 注：加熱到的一定的溫度，其與鋼的含C量有關(guān)，一般低于固相線200度左右。 其作用是：提高鋼的強(qiáng)度和硬度，使工件具有合適的硬度，改善切削加工性。應(yīng)用： 低碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來(lái)

29、以后。 （3）回火： 將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時(shí)間，然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。 其作用是：穩(wěn)定組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低脆性。 （4）調(diào)質(zhì)處理（淬火后再高溫回火）： 其作用：是獲得細(xì)致均勻的組織，提高零件的綜合機(jī)械性能。 應(yīng)用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。 （5）時(shí)效處理： 其作用：是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 應(yīng)用：一般安排在毛坯制造出來(lái)和粗加工后。常用于大而復(fù)雜的鑄件。 （6）淬火： 將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時(shí)間，然后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。 其作用是：提高零件的硬度。 應(yīng)用：一般安排在磨削前

30、。 （7）滲碳處理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后進(jìn)行。 （8）為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過(guò)程最后階段進(jìn)行 3）檢驗(yàn)工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場(chǎng)合安排檢驗(yàn)工序： （1）粗加工全部結(jié)束之后；（2）送往外車間加工的前后；（3）工時(shí)較長(zhǎng)和重要工序的前后；（4）最終加工之后。除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。4）其它工序的安排 （1）零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大，切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。（2

31、）零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。（3）在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。四、設(shè)計(jì)工序內(nèi)容工序號(hào) 工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10鍛 模鍛20熱處理 正火 30車1、車端面鉆中心孔；2、車另一端面，保證總長(zhǎng)為304.5mm，鉆中心孔。 CA6140 中心鉆與端面車刀 40車 一端用三爪卡盤(pán)軋住，另一端用頂尖頂住 1、粗車一端外圓分別至46X193，37X24, 27X29；2、調(diào)頭車另一端外圓分別30X55， 36X33，37X23CA6140車

32、床外圓車刀 50熱處理 調(diào)質(zhì)處理220-250HBS 60車 修研兩端中心孔CA6140 中心鉆 70半精車1、 用兩頂尖定位，半精車小端外圓分別為 35.3X23, 34X33, 28.3X55；2、 車割槽3X1；3、 圓角R1.5；4調(diào)頭車另一端外圓為44,35.3X23,34X44,保證44外圓長(zhǎng)度為94；5車割槽3X0.3；6、倒角1X45CA6140車床外圓車刀80精車用兩頂尖定位，精車外圓達(dá)到圖紙上規(guī)定的要求。CA6140外圓車刀90鉗畫(huà)鍵槽線鉗工平板100銑粗銑鍵槽分別至8.1X24.3X40， 6.1X18.3X20X9220 指狀銑刀110銑精銑鍵槽分別至8X24X40，6

33、X18X20指狀銑刀120磨1、 粗磨一端外圓至28.07, 35.06；2、 精磨該端分別至 28K7 35K63、 粗磨另一端外圓至25.07, 35.06；4、 精磨該端外圓分別至25K7,35K6MY1420外圓砂輪130檢按圖紙要求檢驗(yàn)140入庫(kù)結(jié)論經(jīng)過(guò)了一個(gè)月的學(xué)習(xí)，我最終完成了軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程的畢業(yè)設(shè)計(jì)。從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受，由于對(duì)機(jī)械零件的加工工藝等相關(guān)技術(shù)不了解的狀態(tài)，我開(kāi)始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭

34、腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來(lái)，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。從中我也充分認(rèn)識(shí)到了加工工藝規(guī)程在機(jī)械制造，零件加工等方面的重要性。我還了解了很多有關(guān)零件制造和加工的基本要領(lǐng)和具備了基本的理論基礎(chǔ)，例如：在加工零件時(shí)前提條件是選材，其次要進(jìn)行熱處理，再次要根據(jù)零件圖的技術(shù)要求制定相應(yīng)的工藝規(guī)程，根據(jù)制定的加工工藝來(lái)選擇適合加工該零件的機(jī)床，在加工過(guò)程中還要穿插著熱處理，以便使零件能夠達(dá)到更好的力學(xué)性能，在零件加工完之后還要進(jìn)行入庫(kù)的檢驗(yàn)等等。經(jīng)過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益頗多，因?yàn)橥ㄟ^(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我掌握了以前課本上沒(méi)有的知識(shí)還使我意識(shí)

35、到了獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破。通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我懂得了很多大一大二書(shū)本上所學(xué)不到的東西，讓我懂得了許多機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了我更多的專業(yè)技能，讓我受益匪淺，可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：1）綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其它有關(guān)選修課程，如機(jī)械制圖、測(cè)量與公差配合、金屬材料與熱處理、工程力學(xué)等的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、加深和拓展；2）學(xué)習(xí)和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；3

36、）進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，對(duì)計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（如手冊(cè)、圖冊(cè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能得到一次綜合訓(xùn)練，提高技能水平。4) 使大學(xué)生樹(shù)立做事嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅認(rèn)真的做事態(tài)度及一絲不茍、刻苦鉆研、勇于探索,具有創(chuàng)新意識(shí)能力。并在工作中能深刻體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的工作作風(fēng)。通過(guò)這些學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)心得，可以讓我們對(duì)機(jī)械加工有一個(gè)更深層次得了解。雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說(shuō)，這里面我還了解很多有關(guān)零件加工的在每一個(gè)細(xì)節(jié)。當(dāng)看著自己的程序，自己成天相伴的論文能夠基本符合學(xué)校的要求，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。

37、參考文獻(xiàn)1金大鷹.機(jī)械制圖習(xí)題集（第一版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006.362-373.2孫寶鈞.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.244-256.3南秀蓉.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社、中國(guó)林業(yè)出版社，2007.193-201.4金大鷹.機(jī)械制圖.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006.323-345.5王英杰.金屬材料及熱處理（第一版）.吉林：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.268-279.6余俊. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第二版）.北京：高等教育出版社，1986.124-145.7蔡春源.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.北京：冶金工業(yè)出版社,1994.26-45.8李培根.機(jī)械基

38、礎(chǔ)（第一版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.162-183.9卜炎. 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999.46-73.10成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第4版). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002.67-86.致謝通過(guò)此設(shè)計(jì)，使自己對(duì)軸的設(shè)計(jì)和機(jī)械加工工藝有了系統(tǒng)的了解，特別是在不斷“遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題”的過(guò)程中，增加了對(duì)軸設(shè)計(jì)和機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)院的經(jīng)驗(yàn)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，李文久老師的辛勤指導(dǎo)和督促給予了我不少幫助，同時(shí)我從李老師身上學(xué)到了很多東西，老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平。都使我受益匪淺，使我學(xué)到了很多書(shū)上不能學(xué)到的東西。在此，我表示對(duì)李老師的感謝。在這次設(shè)計(jì)中使我們大學(xué)生樹(shù)立了良好的作風(fēng)，做事嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的做事態(tài)度，一絲不茍實(shí)事求是的鉆研精神,以及在工作中團(tuán)隊(duì)合作的理念。這次機(jī)械加工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多朋友也給予我很大的幫助，幫助我解決了不少的困難，還有很多同學(xué)，同樣給予我不少的幫助，在這里一同表示感謝。附錄軸的零件圖：青島畢業(yè)論文評(píng)閱、評(píng)審意見(jiàn)表專業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué)生姓名： 題目： 軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：指導(dǎo)教師（簽字）： 年月日答辯委員會(huì)（或答辯小組）評(píng)審意見(jiàn)：成績(jī)：組長(zhǎng)（簽字）： 年月日18