阶梯轴的加工工艺分析与设计

阶梯轴的加工工艺分析与设计图所示阶梯轴，小批生产，材料为45，调质处理HBS217～255，试拟定其工艺路线，并确定轴颈各工序尺寸。子任务1：1）分析零件技术要求，确定加工方案2）划分加工阶段3）选择定位基准4）安排热处理工序5）安排加工工序归纳小结：拟定工艺路线•1）确定加工方案•轴类在进行外圆加工时，会因切除大量金属后引起残余应力重新分布而变形。•应将粗精加工分开，先粗加工，再进行半精加工和精加工，主要表面精加工放在最后进行。•传动轴大多是回转面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴的Q、M、P、N段公差等级较高，表面粗糙度值较小，应采用磨削加工。•其它外圆面采用粗车、半精车、精车加工的加工方案。•2）划分加工阶段•该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔）、半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨Q、M、P、N段外圆。各加工阶段大致以热处理为界。•3）选择定位基准•轴类零件各表面的设计基准一般是轴的中心线，其加工的定位基准，最常用的是两中心孔。•采用两中心孔作为定位基准不但能在一次装夹中加工出多处外圆和端面，而且可保证各外圆轴线的同轴度以及端面与轴线的垂直度要求，符合基准统一的原则。•在粗加工外圆和加工长轴类零件时，为了提高工件刚度，常采用一夹一顶的方式，即轴的一端外圆用卡盘夹紧，一端用尾座顶尖顶住中心孔，此时是以外圆和中心孔同作为定位基面•4）热处理工序安排•该轴需进行调质处理。它应放在粗加工后，半精加工前进行。如采用锻件毛坯，必须首先安排退火或正火处理。•该轴毛坯为热轧钢，可不必进行正火处理。•5）加工工序安排•应遵循加工顺序安排的一般原则，如先粗后精、先主后次等。另外还应注意：•外圆表面加工顺序应为：先加工大直径外圆，然后再加工小直径外圆，以免一开始就降低了工件的刚度。•轴上的花键、键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后、外圆精磨之前。这样既可保证花键、键槽的加工质量，也可保证精加工表面的精度。•轴上的螺纹一般有较高的精度，其加工应安排在工件局部淬火之前进行，避免因淬火后产生的变形而影响螺纹的精度。•该轴的加工工艺路线为：毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处理→磨削。子任务2：1）确定工序尺寸2）选择设备工装3）填写工艺卡片工序号工种工序内容定位基准1下料ф65х2652车三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车P、N及螺纹段三个台阶，直径、长度均留余量2mm3热4钳5车6车7钳8铣9钳10磨磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头，磨外圆N和P，靠磨台肩G。11检检验工序号工种工序内容设备1下料ф65х2652车三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车P、N及螺纹段三个台阶，直径、长度均留余量2mmCA6140调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面保证总长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车另外四个台阶，直径、长度均留余量2mmCA61403热调质处理24~38HRC4钳修研两端中心孔CA61405车,P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车槽三个,倒角三个CA6140,其余两个台阶直径上留余量0.5mm,车槽三个,倒角四个CA61406车双顶尖装夹，车一端螺纹M24х1.5-6g，调头，双顶尖装夹，车另一端螺纹M24х1.5-6gCA61407钳划键槽及一个止动垫圈槽加工线8铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸规定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量X529钳修研两端中心孔CA614010磨磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头，磨外圆N和P，靠磨台肩G。M1432A11检检验归纳小结：加工顺序的安排加工顺序的安排应根据工件的结构和毛坯状况,选择工件的定位和安装方式,重点保证工件的刚度不被破坏,尽量减少变形,因此制定零件车削加工工序顺序需遵循下列原则。(1)先加工定位面，即上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适的夹紧表面，不能互相影响。(2)制定零件的整个工艺路线就是从最后一道工序开始往前推，按照前工序为后工序提供基准的原则先大致安排。(3)根据加工精度要求的情况,可将粗、精加工合为一道工序。对精度要求高，粗精加工需分开进行的，先粗加工后精加工。(4)以相同定位、夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数、夹紧次数及空行程时间。(5)在一次安装加工多道工序中,先安排对工件刚性破坏较小的工序。归纳小结：确定工序尺寸•毛坯下料尺寸：Φ65×265；•粗车时，各外圆及各段尺寸按图纸加工尺寸均留余量2mm；•半精车时，螺纹大径车到，Φ44及Φ62台阶车到图纸规定尺寸，其余台阶均留0.5mm余量。•铣加工：止动垫圈槽加工到图纸规定尺寸，键槽铣到比图纸尺寸多0.25mm，作为磨销的余量。•精加工：螺纹加工到图纸规定尺寸M24х1.5-6g，各外圆车到图纸规定尺寸。•选择设备工装•外圆加工设备：普通车床CA6140•磨削加工设备：万能外圆磨床M1432A•铣削加工设备：铣床X52工序号工种工序内容设备1下料ф65х2652车三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车P、N及螺纹段三个台阶，直径、长度均留余量2mmCA6140调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面保证总长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车另外四个台阶，直径、长度均留信余量2mmCA61403热调质处理24~38HRC4钳修研两端中心孔CA61405车,P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车槽三个,倒角三个CA6140,其余两个台阶直径上留余量0.5mm,车槽三个,倒角四个CA61406车双顶尖装夹，车一端螺纹M24х1.5-6g，调头，双顶尖装夹，车另一端螺纹M24х1.5-6gCA61407钳划键槽及一个止动垫圈槽加工线8铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸规定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量X529钳修研两端中心孔CA614010磨磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头，磨外圆N和P，靠磨台肩G。M1432A11检检验