内外螺纹阶梯轴加工工艺分析与仿真加工(附件)【字数：6644】
日期 现在，是一个科技飞速发展的时代，它对每个行业都有着巨大的推进作用。机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。在近半个世纪里，机床由原来的老式手动控制变成了数控操控。这不仅仅提高了加工的效率，更节约了大量的人力物力。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。根据阶梯轴的加工性，阶梯轴加工工艺可分成以下工序1.确定表面加工工艺方法。2.划分加工阶段。3.选择定位基准。加工工艺流程是工件或零件制造的加工步骤，采用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸及表面质量，使其成所需工件或零件的标准。
目录
一、零件图分析 5
二、阶梯轴设计要求及步骤 5
三、阶梯轴材料的选用： 6
四、阶梯轴的用途及其作用 6
五、阶梯轴加工工艺 6
1、加工方法的确定 6
2、加工的原则 6
3、轴的结构设计 6
六、阶梯轴的加工 7
七、产品实物 17
总结 18
参考文献 19
致谢 20
引言
数控加工技术的快速发展是制造技术进步的重要体现。数控加工技术体现着一个国家工业化能力的水平，是制造业发展的基础。数字控制机床又简称数控（CNC），它主要是依靠计算机将各种加工编码导入机器内来控制机器的运转，制造出各种行业需要的零件。它的高精度，高效率的生产能力，给制造业带来了巨大的收益，引起了世界各个国家的重视。
阶梯轴是回转体零件。它的主体结构就是沿着产品中间孔轴线旋转而成的一个轴类零件。
为了节省加工时间，一般选择用数控机床加工。数控机床相对于传统机床，具有安全、可靠、高效等显著优点。只需要提前选择好加工设备、夹具和刀具，将编制好加工程序导入到机床中，就可以可靠的加工出一批产品。像以往的普通机床，就需要依靠 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
人的经验和手感来保证同一批次产品的尺寸一致性。随着时代的发展，制造业也在快速的进步。
一、零件图分析
/
11阶梯轴零件图
该零件是一个阶梯轴回转并有一对三角螺纹配合的零件。该零件主要由直径40*30的圆柱加直径30*10的圆柱加直径42*10的圆柱加直径30*10的圆柱加直径把42*10的圆柱加上表面直径33，下表面直径42且斜度比值1：5的锥体加直径30*3的螺纹退刀槽加M276g*20的三角外螺纹加M27*20的三角内螺纹和直径42*25的圆柱共同组成的阶梯轴零件。
二、阶梯轴设计要求及步骤
（1）轴类设计步骤如下：
1）按工作要求选择合适的材料。
2）按工作要求估算轴的各项尺寸。
3）按工作要求考虑轴的结构设计。
4）计算轴的强度，硬度等要求。
（2）阶梯轴设计应满足以下要求：
1)轴上零件有可靠的轴向固定和周向固定。
2)轴应便于加工和尽量避免并减小应力集中。
3)轴应变与轴上零件的安装和拆卸。
三、阶梯轴材料的选用：
轴通常使用的材料为碳素钢35，45，50等。最常使用的是45和40CR的钢。承载能力不好的使用Q235等钢，受力大的使用合金钢。
阶梯轴对材料的要求如下;
1、因为阶梯轴常用作于主轴，所以阶梯轴要有足够的强度，塑性等性能。
2、因为阶梯轴要承受轴向和周向的力，所以阶梯轴要对应力集中的敏感性小。
3、因为阶梯轴的是由多个尺寸不同的轴段组成，所以阶梯轴要具有良好的加工工艺性。
4、因为阶梯轴对强度硬度等性能有一定的要求，所以阶梯轴具有能通过各种热处理方式提高轴的强度能力。
综上，该阶梯轴选用直径160*43的45钢毛坯加工。
四、阶梯轴的用途及其作用
1、阶梯轴通常用于超高速的主轴，也常用于转轴。
2、阶梯轴的作用
阶梯轴的作用是利用轴肩定位不同内径的安装零件。最主要的的作用是用它来安装定位的零件。
五、阶梯轴加工工艺
1、加工方法的确定
阶梯轴为回转表面，主要采用车削加工。加工方法的选择是为了保证加工精度和表面粗糙度的要求。在选择时要结合工件的形状，尺寸及表面粗糙度等要求的综合衡量的结果。
2、加工的原则
先基准后其它
先主后次
先粗后精
先面后孔
3、轴的结构设计
(1)加工工艺性
因为一个阶梯轴是由多个尺寸不同的轴端组成的，所以，为了加工方便，在设计阶梯轴时，要使各个轴端的直径尽量相差不大，这样不仅节约材料还提高了阶梯轴的加工速度，避免不必要的浪费。如果轴上有螺纹退刀槽和砂轮越程槽，那么在设计时要提前预留好螺纹退刀槽或砂轮退刀槽的加工余量，避免加工时出现问题，影响整体加工的进程。如果条件许可，设计时尽可能的使轴上的倒角，槽及中心孔的尺寸分别一致。便于加工测量。
（2）装配工艺性
因为要考虑装配的工艺性，在设计轴的结构时大多采用中间轴径大，两段轴径小的的结构，这样安装比较容易。为了方便安装而设计的轴肩高度可取0.30.5MM.为了便于装配，阶梯轴的各个轴端需倒角并去毛刺。
六、阶梯轴的加工
1、选用机床：数控车床
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图61数控车床
2、工件装夹：数控车床大多采用三爪自定心卡盘。工件装夹是加毛坯平放在卡盘中心，找正后旋紧卡盘。由于零件加工复杂，所以直径42*115的阶梯轴选用两顶尖装夹，42*40的轴使用自定心卡盘装夹。
两顶尖装夹，前顶尖安装在主轴上，后顶尖安装在尾座上。随着主轴旋转，顶尖跟着主轴旋转。
两端顶尖装夹工件时的注意事项如下
目录
一、零件图分析 5
二、阶梯轴设计要求及步骤 5
三、阶梯轴材料的选用： 6
四、阶梯轴的用途及其作用 6
五、阶梯轴加工工艺 6
1、加工方法的确定 6
2、加工的原则 6
3、轴的结构设计 6
六、阶梯轴的加工 7
七、产品实物 17
总结 18
参考文献 19
致谢 20
引言
数控加工技术的快速发展是制造技术进步的重要体现。数控加工技术体现着一个国家工业化能力的水平，是制造业发展的基础。数字控制机床又简称数控（CNC），它主要是依靠计算机将各种加工编码导入机器内来控制机器的运转，制造出各种行业需要的零件。它的高精度，高效率的生产能力，给制造业带来了巨大的收益，引起了世界各个国家的重视。
阶梯轴是回转体零件。它的主体结构就是沿着产品中间孔轴线旋转而成的一个轴类零件。
为了节省加工时间，一般选择用数控机床加工。数控机床相对于传统机床，具有安全、可靠、高效等显著优点。只需要提前选择好加工设备、夹具和刀具，将编制好加工程序导入到机床中，就可以可靠的加工出一批产品。像以往的普通机床，就需要依靠 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
人的经验和手感来保证同一批次产品的尺寸一致性。随着时代的发展，制造业也在快速的进步。
一、零件图分析
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11阶梯轴零件图
该零件是一个阶梯轴回转并有一对三角螺纹配合的零件。该零件主要由直径40*30的圆柱加直径30*10的圆柱加直径42*10的圆柱加直径30*10的圆柱加直径把42*10的圆柱加上表面直径33，下表面直径42且斜度比值1：5的锥体加直径30*3的螺纹退刀槽加M276g*20的三角外螺纹加M27*20的三角内螺纹和直径42*25的圆柱共同组成的阶梯轴零件。
二、阶梯轴设计要求及步骤
（1）轴类设计步骤如下：
1）按工作要求选择合适的材料。
2）按工作要求估算轴的各项尺寸。
3）按工作要求考虑轴的结构设计。
4）计算轴的强度，硬度等要求。
（2）阶梯轴设计应满足以下要求：
1)轴上零件有可靠的轴向固定和周向固定。
2)轴应便于加工和尽量避免并减小应力集中。
3)轴应变与轴上零件的安装和拆卸。
三、阶梯轴材料的选用：
轴通常使用的材料为碳素钢35，45，50等。最常使用的是45和40CR的钢。承载能力不好的使用Q235等钢，受力大的使用合金钢。
阶梯轴对材料的要求如下;
1、因为阶梯轴常用作于主轴，所以阶梯轴要有足够的强度，塑性等性能。
2、因为阶梯轴要承受轴向和周向的力，所以阶梯轴要对应力集中的敏感性小。
3、因为阶梯轴的是由多个尺寸不同的轴段组成，所以阶梯轴要具有良好的加工工艺性。
4、因为阶梯轴对强度硬度等性能有一定的要求，所以阶梯轴具有能通过各种热处理方式提高轴的强度能力。
综上，该阶梯轴选用直径160*43的45钢毛坯加工。
四、阶梯轴的用途及其作用
1、阶梯轴通常用于超高速的主轴，也常用于转轴。
2、阶梯轴的作用
阶梯轴的作用是利用轴肩定位不同内径的安装零件。最主要的的作用是用它来安装定位的零件。
五、阶梯轴加工工艺
1、加工方法的确定
阶梯轴为回转表面，主要采用车削加工。加工方法的选择是为了保证加工精度和表面粗糙度的要求。在选择时要结合工件的形状，尺寸及表面粗糙度等要求的综合衡量的结果。
2、加工的原则
先基准后其它
先主后次
先粗后精
先面后孔
3、轴的结构设计
(1)加工工艺性
因为一个阶梯轴是由多个尺寸不同的轴端组成的，所以，为了加工方便，在设计阶梯轴时，要使各个轴端的直径尽量相差不大，这样不仅节约材料还提高了阶梯轴的加工速度，避免不必要的浪费。如果轴上有螺纹退刀槽和砂轮越程槽，那么在设计时要提前预留好螺纹退刀槽或砂轮退刀槽的加工余量，避免加工时出现问题，影响整体加工的进程。如果条件许可，设计时尽可能的使轴上的倒角，槽及中心孔的尺寸分别一致。便于加工测量。
（2）装配工艺性
因为要考虑装配的工艺性，在设计轴的结构时大多采用中间轴径大，两段轴径小的的结构，这样安装比较容易。为了方便安装而设计的轴肩高度可取0.30.5MM.为了便于装配，阶梯轴的各个轴端需倒角并去毛刺。
六、阶梯轴的加工
1、选用机床：数控车床
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图61数控车床
2、工件装夹：数控车床大多采用三爪自定心卡盘。工件装夹是加毛坯平放在卡盘中心，找正后旋紧卡盘。由于零件加工复杂，所以直径42*115的阶梯轴选用两顶尖装夹，42*40的轴使用自定心卡盘装夹。
两顶尖装夹，前顶尖安装在主轴上，后顶尖安装在尾座上。随着主轴旋转，顶尖跟着主轴旋转。
两端顶尖装夹工件时的注意事项如下
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