花键轴工艺规程及夹具设计Word格式.docx
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2）、绘制零件图；
2、毛坯选择：
1）、毛坯类型；
2）、余量确定；
3）、毛坯图。
3、机械加工工艺路线确定：
1）、加工方案分析及确定；
2）、基准的选择；
3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。
4、工艺尺寸及其公差确定：
1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）；
2）、利用尺寸关系
图计算工序尺寸；
3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。
5、设备及其工艺装备确定：
6、切削用量及工时定额确定：
确定每道工序切削用量及工时定额。
7、工艺文件制订：
1）、编写工艺设计说明书；
2）、填写工艺规程；
（工艺过程卡片和工序卡片）
8、指定工序机床夹具设计：
1）、工序图分析；
2）、定位方案确定；
3）、定位误差计算；
4）、夹具总装图绘制。
9、刀具、量具没计。
（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：
1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；
（按统一格式撰写）
2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）；
3、机床夹具设计说明书一份；
4、夹具总装图一张（A4图纸）；
零件图两张（A4图纸）；
5、刀量具设计说明书一份；
6、刀具工作图一张（A4图纸）；
量具工作图一张（A4图纸）。
五、起止日期：
200 年 月日一200 年月 日（共周）六、指导教师：
刘苍林
七、审核批准：
教研室主任：
系主任：
八、设计评语：
九、设计成绩：
年 月 日
年 月 日
第一部分 工艺设计说明书
1.零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析
根据零件简图分析：
该主轴零件的结构具有如下特点：
从形状上看该工件为阶梯结构的花键轴，由于长度与直径之比L/D≈5，所以该工件属于钢行主轴。
从表面加工类型看，主要加工表面有圆柱面，花键，单键槽，螺纹，属于典型的加工表面，易加工。
-0.01
-0.03
-0.06
1.2零件技术条件分析
-
1.尺寸精度：
两端轴段为Φ20+0.008，中间轴段Φ250
，Φ260
，花键外圆Φ330
，键齿宽8+0.01，
键槽宽度5-0.015，键槽底与外圆母线的距离220，花键轴总长1660，左端面与花键左端的距离
-0.065
57+0.3，花键左端与Φ260
-0.1
轴段右端面的距离95+0.3
-0.08
2.位置精度：
螺纹M24×
1.5的左端面和Φ260的右端面相对于A、B两基面轴线的圆跳动误差
为0.04㎜，花键齿面相对于A、B两基面轴线的平行度误差为38：
0.03㎜，键槽与花键轴线的对称度误差为0.05㎜。
3.表面粗糙度：
两端轴段Φ20+0.008外圆和Φ250
、Φ260
外圆为Ra=0.8μm，花键齿面及其
左端面、：
螺纹M24×
1.5的左端面和Φ260的右端面为Ra=1.6μm,M24×
1.5的螺纹及花键右端
面为Ra=3.2μm，花键齿根圆为Ra=6.3μm，其余为Ra=6.3μm。
1.3零件结构工艺性分析
经分析该工件为阶梯结构的花键轴，由于长度与直径之比L/D≈5，所以该工件属于钢行主轴。
从表面加工类型看，主要加工表面有圆柱面，花键，单键槽，螺纹，属于典型的加工表面，采用一般的加工方法即可，但有些面表面精度要求较高，需进行磨削方可满足要求。
2.毛坯选择
2.1毛坯类型
根据轴类零件的特性：
锻件具有较高的综合力学性能，由于他经过锻造后，金属内部，纤维组织沿表面均匀分布，有较高的抗拉，抗弯及抗扭强度。
故采用锻件。
模锻适用于批量生产且加工余量少。
2.2毛坯余量确定
查机械制造工艺设计手册：
单边余量及公差为3±
2，L＝180。
2.3毛坯－零件合图草图
403503制机
比例数量材料
1:
1
编制
审核
毛坯图
曹丽
陕西国防学院机制3053
3.机加工工艺路线确定
5
锻件
10
热处理
正火
15
车
粗车左端面，打中心孔。
20
粗车右端面，打中心孔。
25
粗车
粗车左端外圆各段。
30
粗车右端外圆各段。
32
修研
修研两中心孔
35
半精车
左端外圆各段及倒角切退刀槽
40
车右端外圆各段及倒角切退刀槽
43
车螺纹
45
铣
粗铣花键
47
局部淬火
50
铣键槽
55
修研中心孔
60
磨
磨花键。
65
磨各轴段外圆
70
清理
去毛刺
75
检验
80
入库
3.1加工方法分析确定
由于零件精度要求高，为使其达到要求，加工方法有粗车，半精车，精车和磨削。
根据个表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查表选择零件主要表面的加工方法。
Φ20
+
-0.008
外圆柱面：
加工方案：
粗车----------半精车------------精车 磨削
公差等级：
HT12 HT9 HT8 HT7
粗糙度：
3.2 1.6 1.6 0.8
5键槽宽：
粗铣（精铣） 磨削
HT12 HT9
3.2 1.6
Φ260外圆：
粗车-----半精车 磨削
公差等级 HT12 HT8 HT10
12.5 1.6 0.8
3.2加工顺序的安排
车端面打中心空—车外圆—车螺纹—铣花键键槽—磨削
1）加工工序的划分
①加工基准面
从图可知，先以两端面为起始工序进行加工这样就可以为后续工序的加工提供经济准。
②划分加工阶段]
该零件的加工质量要求较高，因此加工阶段划分为：
粗加工、半精加工、精加工，磨削四个阶段。
③次要表面可穿插在各阶段间进行加工
在加工各段轴肩时，把它放在精加工前，半精加工后，这样能使加工阶段更加明显。
2）热处理工序的划分
由于材料是20Cr，进行加工工件易变形，为了提高它的加工性能，在加工锻造前该零件时，要进行正火；
由于该零件的花键加工精度高，使它的耐磨性高，因此要进行局部淬火。
3.3定位基准选择
（1）选择精基准：
以两中心孔为精基准，采用两顶装夹定位，便于位置精度的保证，为后续加工提供精基准。
（2）选择粗基准：
以外圆柱面为粗基准。
3.4加工阶段的划分说明
粗加工阶段是车外圆，打中心孔。
半精加工车外圆各段。
精加工倒角，车螺纹。
光整加工，磨外圆、磨花键。
3.5主要机加工工序简图（宋体、加黑、小四）
5 下料
10 热处理
15车 夹外圆，粗车左端面，打中心空。
20 车 夹外圆，粗车右端面，打中心空。
型
25 粗车 粗车左端外圆各段
30 粗车 粗车右端外圆各段及切退刀槽
35 半精车 左端外圆各段及倒角
40 半精车 车右端外圆各段及倒角
43 车 车螺纹
45 铣 粗铣花键
50 铣 铣键槽
60 磨 磨各轴段外圆。
65 磨 磨花键。
4.工序尺寸及其公差确定
加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 基本尺寸 工序尺寸及公差
Ф33
粗车 2㎜ IT11 36 ф360
-0.16
-0.62
半精车 1㎜ IT9 34 ф340
-0.039
精车 0.6㎜ IT8 33.4 33.40
磨削 0.4㎜ IT7 33 ф330
4.1基准重合时工序尺寸确定
4.2基准不重合时工序尺寸确定（宋体、加黑、小四）
Ф25
-0.52
ф18
-0.43
ES=0.3-（0.52-0.43）=1.25EI=0.3-0=0.3
Ф95
0
-0.087
0
ф57
-0.074
ES=0-（-0.074-0.087）=0.013EI=-0.08-0=-0.08
5.设备及其工艺装备确定
⑴选择机床
CA6140、X52K、M131W。
⑵选择夹具
夹具有：
铣床专用夹具、车床专用夹具、卡盘，V型块
⑶选择刀具
①在车床上加工的工序，均选用YT15硬质合金车刀。
②铣花键用矩形齿花键滚刀，端面用直柄立铣刀。
③磨削外圆、磨花键用PZA400x50x203A80M4V35。
⑷选择量具
本零件属于中批量生产，一般情况下尽量采用通用量具，根据零件表面的精度要求和形状特点，参考有关资料选择如下：
外圆表面的公差等级为7级，在粗车、半精车中使用读数值0.02测量范围0-500游标卡尺，在精车中因为批量较大，为提高测量效率，故采用专用卡规测量。
6.切削用量及工时定额确定（宋体、加黑、四号）
-00
Ф330因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故分粗车，半精车，粗铣花键，磨花键
1，粗车
⑴选择切削深度：
单边总余量为5，粗车工序中Ap=3留下1给半精车，0.7给粗铣，0.3给磨
⑵选择进给量：
考虑刀杆尺寸，工件直径及一定的切削深度。
从表3-13中选f=0.5㎜/r
⑶选择切削速度：
根据工件材料20cr热处理（正火）及选定切削深度和进给量，从表3-19中选
u=1.4（85m/min）
⑷确定机床主轴转速：
机床主轴转速n的计算值为
n=1000v/3.14*43=630r/min
从表4.3-1机床主轴箱表牌上查得实际的主轴转速取710r/min
故实际的切削速度v=3.14d
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