花键轴零件机械加工工艺规程及工艺装备设计

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1、花键轴零件机械加工工艺规程及工艺装备设计花键轴零件机械加工工艺规程及工艺装备设计目 录 第一部分 工艺设计说明书1 第二部分 第 XX 号工序夹具设计说明书 第三部分 第 XX 号工序刀具设计说明书 第四部分 第 XX 号工序量具设计说明书 第五部分 毕业设计体会 第六部分 参考资料任务书任务书一、设计题目一、设计题目(附图)：花键轴 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。 二、设计条件二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。 三、设计内容三、设计内容：1、零件图分析：l） 、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析） ；2） 、绘制零件图；2、毛坯选择： 1） 、

2、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

3、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；（按统一格式撰写）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；（按统一格式撰写） 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：五、起止日期： 2 00 年 月 日一 2 00 年 月 日(共周) 六

4、、指导教师：六、指导教师：刘苍林 七、审核批准：七、审核批准： 教研室主任： 系主任： 年 月 日 八、设计评语：八、设计评语：九、设计成绩：九、设计成绩： 年 月 日第一部分第一部分 工艺设计说明书工艺设计说明书1.零件图工艺性分析零件图工艺性分析1.1 零件结构功用分析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/D5，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。1.2零件技术条件分析零件技术条件分析1尺寸精度：两端轴段为 20+ -0.00

5、8，中间轴段 250 -0.03，260 -0.01，花键外圆 330 -0.03，键齿宽 8+0.01 -0.06， 键槽宽度 5-0.015 -0.065，键槽底与外圆母线的距离 220 -0.1，花键轴总长 1660 -0.08，左端面 与花键左端的距离 57+ -0.3，花键左端与 260 -0.01 轴段右端面的距离 95+ -0.32位置精度：螺纹 M241.5 的左端面和 260 -0.01 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

6、段 20+ -0.008 外圆和 250 -0.03、260 -0.01 外圆为Ra=0.8m，花键齿面及其左端面、：螺纹 M241.5 的左端面和 260 -0.01 的右端面为 Ra=1.6m, M241.5 的螺纹及花键右端面为 Ra=3.2m，花键齿根圆为 Ra=6.3m，其余为 Ra=6.3m。 1.3 零件结构工艺性分析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/D5，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

7、.毛坯选择毛坯选择2.1 毛坯类型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 32，L180。2.3 毛坯零件合图草图毛坯零件合图草图、机制305304、数量、 、3053 1:13机加工工艺路线确定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 车 粗车右端面，打中心孔。 25 粗车 粗车左端外圆各段。 30 粗车 粗车右端外圆各段。

8、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 半精车 车右端外圆各段及倒角切退刀槽 43 车 车螺纹 45 铣 粗铣花键 47 热处理 局部淬火 50 铣 铣键槽 55 修研 修研中心孔 60 磨 磨花键。 65 磨 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。 20+ -0.008 外圆柱面： 加工方案： 粗车-半精车-精车-磨削 公差等级： HT12 HT

9、9 HT8 HT7粗糙度： 3.2 1.6 1.6 0.85 键槽宽： 加工方案： 粗铣（精铣）-磨削 公差等级： HT12 HT9粗糙度： 3.2 1.6260 -0.01 外圆： 加工方案： 粗车-半精车-磨削 公差等级 HT12 HT8 HT10 粗糙度： 12.5 1.6 0.83.2 加工顺序的安排加工顺序的安排 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 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。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。次要表面可穿插在各阶段间进

10、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.

11、5 主要机加工工序简图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。70 清理 去毛刺 75 检验80 入库4.工序尺寸及其公差确定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 330 -0.03 粗车 2 IT11 36 360 -0.

12、16 半精车 1 IT9 34 340 -0.62精车 0.6 IT8 33.4 33.40 -0.039磨削 0.4 IT7 33 330 -0.03 4.1 基准重合时工序尺寸确定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基准不重合时工序尺寸确定（宋体、加黑、小四）250 -0.52 180 -0.43 ES=0.3-（0.52-0.43）=1.25EI=0.3-0=0.3950950 -0.087-0.087 570 -0.074ES=0-（-0.074-0.087）=0.013 EI=-0.08-0=-0.085.设备及其工艺装备确定设备及其工艺装备确定选择机床CA614

13、0、 X52K 、 M131W 。 选择夹具夹具有：铣床专用夹具、车床专用夹具、卡盘，V 型块 选择刀具在车床上加工的工序，均选用 YT15 硬质合金车刀。铣花键用矩形齿花键滚刀，端面用直柄立铣刀。磨削外圆、磨花键用 PZA400x50x203A80M4V35。 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切削用量及工时定额确定（宋体、加黑、四号）33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0- 001，粗车 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 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 选择切削速度