花键轴工艺设计
花键轴的工艺规程设计
一、零件的分析根据零件简图分析，该零件为花键轴，其长度与直径之比L/D＜5，所以该零件为钢性主轴。
从表面加工类型看，主要加工的表面有外圆柱面、花键、键槽、螺纹，属于典型的加工表面，易加工。
该零件外圆柱面的尺寸公差和表面粗糙度有些偏高，需要磨削加工。
二、毛坯的选择1.常见的毛坯种类1.1铸件对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。
目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等。
1.2锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。
因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。
其中自由锻件的精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。
1.3型材型材主要有板材、棒材、线材等。
常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。
就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。
热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。
冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。
1.4焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。
其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。
但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。
2.毛坯的材料和尺寸的选择根据工艺规程，大量生产的零件应该选择精度和生产率高的毛坯制造方法，此花键轴需要保证其力学性能，由于长度与直径之比L/D＜5，为减少材料消耗和机械加工劳动量。
综合考虑锻件具有较高的综合力学性能，在硬度方面也有较高的性能。
由于经过锻造后金属内部，纤维组织沿表面均匀分布，具有较高的抗拉，抗弯及抗扭强度。
故此轴选用锻件作为毛坯。
选用模锻适用于中小型零件大批量生产且加工余量较少。
因次，选择45钢的锻件作为该零件的毛坯，适合单件小批量生产，该毛坯的尺寸为Ф40mm×180mm的45钢锻件。
三、加工方法1.常见的加工方法1.1车削车削中工件旋转，形成主切削运动。
花键轴加工工艺及花键滚刀设计
花键轴加工工艺及花键滚刀设计花键轴加工工艺指的是制造花键轴时所采用的加工方法和流程。
花键轴是一种常用于传动轴的零件，它具有花键的特殊结构，在传递力矩时能够实现良好的传动效果和轴向定位。
花键轴的加工工艺一般包括以下步骤：1. 设计花键轴的零件图纸，确定花键的位置和尺寸。
根据轴的使用要求和承载能力，确定轴的材料和硬度。
2. 将轴的原材料切割成适当长度，并进行表面处理，如去除毛刺和氧化层。
3. 将轴的定位面加工成相应的形状和精度。
该步骤通常采用车床或铣床进行，以保证花键轴在组装时能够正确定位。
4. 根据设计要求，在轴上切削出花键槽。
花键槽的形状和尺寸应与配套的花键滚刀相匹配，以确保良好的传动效果。
5. 进行热处理，以提高花键轴的强度和硬度。
热处理过程包括加热、保温和冷却，根据轴材料的不同，采用的热处理方法也有所不同。
6. 进行精加工，如研磨和拉伸。
这些工艺可以进一步提高花键轴的表面光洁度和尺寸精度。
花键滚刀是用于加工花键槽的专用刀具。
它的设计应根据花键轴的尺寸、形状和加工要求进行。
花键滚刀的设计要考虑以下因素：1. 花键槽的形状和尺寸。
滚刀的刀头需要与花键槽相匹配，以确保加工出合适的花键。
2. 花键轴的材料和硬度。
滚刀的材料应具有足够的硬度和耐磨性，以保证长时间的使用寿命。
3. 滚刀的刀片数量和排列方式。
根据花键槽的尺寸和要求，确定滚刀的刀片数量和排列方式，以提高加工效率和质量。
4. 滚刀的材质和涂层。
合适的材质和涂层可以提高滚刀的切削性能和耐磨性，减少切削力和热量的产生。
在实际加工中，花键轴的加工和花键滚刀的设计是相互影响的。
合理的工艺和设计可以提高加工效率和质量，同时减少成本和资源的浪费。
因此，在进行花键轴加工之前，需要充分考虑设计要求和加工工艺的问题，以确保最终产品的性能符合要求。
续写相关内容：7. 加工表面处理。
花键轴的加工完成后，需要对其表面进行处理，以提高表面质量和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括镀铬、热浸镀锌、阳极氧化等。
3891_花键轴加工工艺及编程设计说明书
3.3.1 工艺路线
工序 1
0.008 粗车外圆 20 0.005 mm 处至 25mm
粗车外圆 300 0.021 mm 处至 35mm
0.1 粗车外圆 40 0.2 mm 处至 45mm
粗车外圆 450 0.016 mm 处至 50mm
0.12 粗车内孔 28.080 mm 处至 25mm ，长度 50mm
IT 10 ，需进行钻及扩。
花键轴的工艺设计与编程
姓 班 专 教 指 导 学 老
名： 级： 业：机械制造与设计 系： 师： 机电系
目
摘 要
录
第 1 章 前言 ------------------------------------------------------第 2 章 花键轴的结构工艺性分析 ------------------------------------2.1 零件的作用 ---------------------------------------------------2.2 零件的结构特点分析 -------------------------------------------2.3 零件的主要加工表面 ------------------------------------7
则。但有时两者相互矛盾，必须处理好。当遇有尺寸精度较高的表 面时，应以基准重合为主，以免给加工带来困难，这时不宜做到基 准统一原则，除此之外，均应考虑基准统一原则。 3） 自为基准原则 作为定位基准 4） 互为基准原则 用于两个有相互位置要求的表面，采用反复 加工，相互作为基准。 当加工余量小而均匀时选择加工表面本身
0.12 以内花键定位，校正 30 左端面，钻 50 孔
传动轴花键轴零件的工艺及夹具设计(全套图纸)
目录课程设计说明书正文 (1)一零件的分析，并进行结构工艺性审查 (1)1.1 零件的作用 (2)2.2 零件的结构特点 (2)3.3 确定主要、次要加工表面及其加工方法 (2)二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征 (2)三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图 (3)四拟定工艺路线 (3)（一）基准的选择 (3)(二) 确定表面的加工方法以及加工余量 (4)（三）制定工艺路线 (5)（四）工艺设备的选择 (6)（五）填写工艺过程卡 (7)五确立切削用量及基本工序 (7)1 工序一下棒料 (7)2 工序二夹一端车端面，钻中心孔B3/7.5并铰中心孔 (8)3 工序三掉头装夹，车端面，保证总长170mm (9)4 工序四以中心孔定位装夹工件。
粗车外圆各部分。
去毛刺 (10)5 工序五半精车Ф45、Ф51外圆，精车Ф40外圆，并倒角 (11)6 工序六以中心孔定位装夹工件，精车Ф35外圆 (12)7 工序七一夹一顶装加工件，铣花键 (13)8 工序八热处理：调制处理淬火，淬硬深度1.5—2.5 HRC30 (14)9 工序九以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨 (15)10 工序十按图样要求检查各部尺寸及精度并入库 (16)11 填写机械加工工序卡片 (16)六夹具的设计 (16)6.1确定设计方案 (17)6.2确定夹具的结构方案，绘制结构草图。
(17)6.3审查方案与改进设计 (18)6.4夹具的精度分析： (18)6.5夹具的精度验算 (19)6.6夹具体零件的设计 (19)6.7铣花键的对刀： (20)6.8加紧机构设计 (21)6.9操作夹具动作说明 (21)七课程设计心得体会 (21)参考文献 (22)一零件的分析，并进行结构工艺性审查零件的分析包括零件结构及其工艺性分析和零件的技术要求的分析该零件是轴类零件，外圆柱面和内孔需要在普通车床上进行车削。
同时它也是花键轴，键槽部分需要用铣床铣出。
花键轴的工艺设计PPT
切槽刀
中心钻Leabharlann 直柄键槽铣刀端面车刀
砂轮
倒
直齿三面刃
角
铣刀
刀
细 齿 锯 片 铣 刀
7:24的铣夹头
7:24 的铣 刀杆
钻夹头
AA型型鸡鸡心心夹夹头头 D=50，D1=22，D2=10，L=135
固定顶尖，型号：D314，顶尖尾锥 号数（莫氏）：5,外形尺寸（尾锥大 端直径×总长） /mm×mm:Φ44.399×200
高度游标卡尺 测量范围/mm：0-200 分度值/mm：0.02 示值误差/mm：±0.03
百分表 测量范围/mm：0-3 分度值/mm：0.01 示值误差/mm：0.014
杠杆千分尺 测量范围/mm：0-25 分度值/mm：0.001 示值误差/mm：±0.03
谢谢各位老师
轻式回转顶尖，型号：D314顶尖尾 锥号数（莫氏）4,径向载荷/N2500,极 限转速r/min3200,60°圆锥表面对莫 氏圆锥轴线的径向圆跳动/mm0.01外 形尺寸（顶尖外径/mm×总长 /mm:Φ42×134
C型三爪自定心卡盘用过渡盘 主轴端部代号：5 ,D=200，D1=165 D2=108，D3=104.8，d=82.563 H=30,hmax=4
F11125A万能分度头
圆形永久吸盘
游标卡尺 测量范围/mm：0-150,0-300 分度值/mm：0.02 示值误差/mm：±0.02，±0.04
外径千分尺 测量范围/mm：0-25,25-50 分度值/mm：0.01 示值误差/mm：±0.004
锥柄圆柱塞规 D=6
整体式螺纹环规 测量范围/mm：16
花键轴加工工艺及花键滚刀设计
3228
27.059mm
花键滚刀校验计算
花键节圆直径 花键在节圆上的齿形角 花键的计算键宽
花键的计算内径
代圆弧半径和代圆弧中 心应协调 以上数据与计算数据基本相等，合格。
三维建模
根据以上的计算结果，在Pro/E平台进行三维建模，如下图所示：
主要技术条件
1）滚刀表面粗糙度：前刃面、齿形、内孔及两端面粗 糙度不小于3.2µ m，轴台外不小于6.3µm。 2）滚刀内孔极限偏差不超过D1级。 3）滚刀外径、轴台直径和轴台长度的极限偏差不得超 过d10级。 4）滚刀总长度极限偏差不超过d9级。
±0.02 T=65
20 20 0.020
二维零件图
二维零件图
切削用量选用：
切削用量选用：
根据以上工艺分析及切削用量等选择， 制作的加工工艺卡片以及工序卡片如论文 附录所示。
花键滚刀设计
根据花键轴花键尺寸，参考《复杂刀具设计手 册》，选定的花键滚刀基本尺寸及槽数如下表：
滚刀 外径 Deg 100 轴台 外径 D1 55 轴台 长度 l1 4
花键.轴尺寸
14.213mm
14.033mm
-2.252mm
26.946mm
14.970mm
花键滚刀齿形误差分析
齿形误差分析计算结果如下表所示：
α
Δρ×10-4 |Δρ|×10-4 总误差 键宽公差 验算
8°
10°
12°
14°
16°
18°
20°
-30.89
21.509
9.452
-30.99
-64.69
-56.19
测量线距节线
高度 Δhx（mm）
辅助角 β（mm）
花键轴-毕业设计说明书
（4）焊接件
焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单， 生产周期短，节
省材料，重量轻。但其抗震性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。
由于毛坯制造技术的限制，零件被加工表面的技术要求还不能从毛坯制造直接得到，
因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通过机械加工达到零件的质量要求。
查《机械设计与制造工艺简明手册》表10-8得：毛坯单边余量公差为3：5，L=176mm。
各倒角R=1mm。
3、机械加工工艺路线确定
方案I:5Fra bibliotek锻件10
热处理
足要求。在加工键槽和中心孔时，采用专用夹具定位和加紧，螺纹加工安排在半精加工后。
2.毛坯选择
2.1
毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯主要有：铸件，锻件，焊件，冲压件及型材等。
（1）铸件
对形状较复杂的毛坯，一般可以用铸造的方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，
对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造，精密型铸造，压力铸造
粗铳•
半精铳——
-磨削
公差等级:
IT11
IT9
IT8
粗糙度:
12.5
3.2
1.6
026°0.oi外圆柱面:
加工方案：
粗车------
半精车
--磨削
公差等级：
IT11
IT9
IT7
粗糙度：
12.5
3.2
0.8
3.2
车端面打中心孔一车外圆一车螺纹一磨削---铳花键键槽
花键轴加工工艺设计
机械加工工艺课程论文题目: 花键轴加工工艺设计班级：机制1303姓名：陈富龙学号：1304061100第1节零件的工艺分析1.1花键轴介绍花键轴用于各个轴用于轴与轴承配合、螺纹主要用于紧固和传动连接、键与花键用于轴和轴上传动件之间的可拆卸连接,用于传递扭矩，有时也作用轴上传动件的导向。
矩形花键轴能够多齿工作，对中性好，导向性好，齿根较浅,应力集中,轴与毂强度削弱小加工方便,在机械制造中应用非常广泛。
其中，该矩形花键轴按国家标准，为花键的中系列，经过查表（教材《互换性与测量技术》表10—7)可得其规格为N＊d＊D*B=6*34。
2＊40*10，标注外花键规格和尺寸代号为6＊34.2f7*40f7＊10d9 GB/T1144-2001.花键轴1。
2零件结构分析根据零件简图分析：该主轴零件的结构有以下特点：从形状上看该工件为阶梯结构的花键，由于长度与直径之比L/D < 5，所以该工件属于钢性主轴。
从表面加工类型看，主要加工表面有外圆柱面，花键,双键槽，内螺纹孔,属于典型的加工表面，易加工.1。
3零件的工艺分析零件的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
但花键外圆柱面Φ40f7mm与右端外圆柱面Φ35k6mm要求Ra0。
8μm有些偏高。
该零件属轴类零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。
花键轴径向设计基准是轴中心线，轴向设计基准是花键外圆柱面Φ40f7mm的左端平面。
花键径向设计基准为Φ40f7mm外圆柱面。
M12螺纹孔的径向设计基准是轴中心线，轴向设计基准是花键外圆柱面Φ40f7mm的左端平面。
M5径向设计基准为花键外圆柱面Φ40f7mm的左端平面，轴向设计基准与花键呈30°角。
总体来说，这个零件的工艺性较好。
1.3。
1技术要求该零件属于轴类零件，主要构成表面主要为外圆、倒角、退刀槽、键槽、内螺纹和外花键等；各轴段装配表面粗糙度要求极高，Ra达0。
8μm,为IT6、IT7级；而尺寸精度和位置精度要求也高(重点保证外圆表面的加工），轴右端Φ35mm（基面B）以及花键大径Φ40mm(基面A）的加工尤为重要,它们分别与退刀槽侧面、键槽宽有圆度和对称度要求,外花键键齿与基面A有平行度要求。
花键轴加工工艺的设计说明
花键轴加工工艺的设计说明一、花键轴的定义及用途1. 定义：花键轴是一种传动元件，一般用于机械传动中，是一种能够承受摩擦和转矩的轴。
2. 用途：花键轴在机械传动中承担着重要的角色，通过花键与配套的齿轮或其他零部件相连接，实现转动的传递，常见用于车辆、船舶、机床等机械设备中。
1. 材料的选择花键轴材料的选择应考虑到其机械性能和耐磨性能，一般可选择优质碳素结构钢或合金钢。
其中，优质碳素结构钢一般为45#、60#、65Mn等，合金钢一般为40Cr、42CrMo等。
2. 加工设备要求花键轴的加工需要采用数控车床、加工中心等精密机床进行准确加工，以保证其花键嵌合精度和轴的质量要求。
3. 首先完成轴的车削在花键轴加工的过程中，轴身部分是需要首先进行的工艺步骤。
常用的车削加工方法包括内圆车削、外圆车削等，其中内圆车削一般采用刀柄或卡盘进行夹持，而外圆车削一般采用三爪卡盘或四爪卡盘固定。
4. 花键加工花键加工是花键轴加工的关键步骤，通过精密加工将表面的花键凸起，以便嵌合配套零部件。
花键加工一般分为两大类：一种是切削加工，即采用直线切割或转辊切割的方式，利用刀具的边缘或转辊的表面将材料切削削掉，形成所需的凸起花纹。
另一种则是压花加工，常常采用模具来完成，通常使用压力使之成型，减少了切削工具的磨损等问题。
在工艺的选择时，应根据加工设备和工件材料的特点，综合考虑来进行选择。
5. 热处理花键轴的热处理是保证其机械性能和耐磨性的关键。
一般应采用淬火和回火的方式，以提高其硬度、强度和韧性。
1. 花键的设计应符合工艺要求，以便能够满足嵌合精度的要求。
2. 加工机床的选型应符合工件要求，以便保证加工精度和质量。
3. 在加工过程中需要保证切削刀具的刃口锋利，以便减少刀具磨损和花键质量的提高。
4. 热处理工艺应根据工件材料选择合适的热处理方法和温度，以便保证花键轴的性能和质量。
5. 加工结束后要进行严格的检验，以确保花键轴达到质量标准和规范要求。
花键轴-毕业设计说明书
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跟据零件简图分析：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，所以该工件属于钢性主轴。
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1、尺寸精度：两端轴段为008.020±∅，中间轴段为003.025-∅，001.026-∅，花键外圆003.033-∅， 健齿宽01.006.08+-，键槽宽度15.065.05--键槽低与外圆母线的距离01.022-，花键轴总长005.0166-左端面与花键左端的距离3.057±，花键左端与001.026-∅轴段右端面的距离3.095±。
2、位置精度：螺纹M24×1.5的左端面和001.026-∅的右端面相对于A 、B 两基面轴线的圆动误差为0.04mm 。
花键齿面相对于A 、B 两基面轴线的平行度误差为38:0.03mm,键槽与花键轴线的对称度误差为0.05mm 。
3、表面粗糙度：两端轴端008.020±∅外圆和003.025-∅、001.026-∅外圆为Ra=0.8um,花键齿面及其左端面、螺纹M24×1.5的左端面和001.026-∅的右端面为Ra=1.6um ，M24×1.5的螺纹及花键右端面为Ra=3.2um,花键齿根圆为Ra=6.3um,其余为Ra=6.3um 。
1.3零件结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用的要求的前提下，制造的可行性和经济性，它是评价零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一。
零件切削加工的结构工艺性涉及加工时的装夹、对刀、测量和切削效率等。
结论：该轴结构较规则且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。
任务书——花键传动轴零件加工工艺及夹具设计
学生姓名
院系
专业、班级
指导教师姓名
职称
教授
从事
专业
机械设计
是否外聘
否
题目名称
花键传动轴零件加工工艺及夹具设计
一、设计目的、意义
花键轴通常应用于飞机、汽车、拖拉机、机床制造业、农业机械及一般机械传动等装置。由于矩形花键轴多齿工作，所以承载能力高，对中性、导向性不错，而其齿根较浅的特点可以使其应力集中小。矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键联接是应用最为广泛的花键联接。应用广泛。如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉机、农业机械及一般机械传动装置等。
[8]孙丽嫒.机械制造工艺及专用夹具[S].北京:冶金工业出版社,2010.
[9]于骏一.典型零件制造工艺探究[J].冶金工程,2009.
六、备注
指导教师签字：
年月日
系部主任签字：
年月日
二、设计内容、技术要求（研究方法）
设计内容：
1花键轴工艺规程设计。
2花键轴车床夹具设计。
3花键轴磨床夹具设计。
4其他内容设计
技术要求：
外圆尺寸精度：φ30k6、φ30f7两节
φ25k6、φ20h6及M24X1.5的螺纹
外圆形状位置精度：要求φ30f7两轴节相对φ30k6，
φ20h6，φ25k6需高频淬火。
外圆表面质量：φ30k6、φ30f7两节，φ25k6、φ20h6的表面质量要求Ra均为0.8um
其余均为12.5um
三、设计完成后应提交的成果
计算说明部分：
毕业设计论文，1.5万字以上。
花键轴加工工艺设计
机械制造工艺学课程设计班级: B110234姓名: 赵连保学号: B11023429前言机械制造工艺学课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。
机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。
即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。
机械制造工艺学课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。
通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。
在设计过程中，我熟悉了有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。
1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2、提高结构设计能力。
学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。
3、学会使用手册、图表及数据库资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后所从事的工作打下基础。
由于本人能力有限，设计尚有许多不足之处，可请各位老师给予批评指正。
编者于洛阳目录前言 (2)第1节零件的工艺分析 (6)1.1花键轴介绍 (6)1.2零件结构分析 (7)1.3零件的工艺分析 (7)1.3.1技术要求 (8)1.3.2零件技术要求分析 (8)第2节选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (10)2.1毛坯选择 (10)2.2毛坯的确定 (12)2.3毛坯余量确定 (12)2.4确定锻件毛坯尺寸 (13)2.5设计毛坯图 (15)2.6确定毛坯的热处理方式 (15)第三节加工方法的选择及工艺路线的制定 (16)3.1定位基准的选择 (16)3.2零件表面加工方法的选择 (17)设计感悟 (18)致谢 (19)参考文献 (20)机械制造工艺学课程设计任务书一、设计课题名称:设计“花键轴”零件的机械加工工艺规程设计二、设计要求:1、零件图一张2、毛坯图一张3、工艺过程卡一份4、工序卡若干5、设计说明书一份6、零件批量为成批或大批7、工艺过程卡中一般要求机械加工工序达到8道以上，包含的不同类型的的机械加工机床达到四种以上。
传动轴花键轴机械加工工艺课程设计
传动轴花键轴机械加工工艺课程设计传动轴花键轴是机械设备中的重要组成部分，其机械加工工艺是保证其质量和性能的关键。
本课程设计主要探讨传动轴花键轴的机械加工工艺，以确保其精确度和耐用性。
在传动轴花键轴的机械加工过程中，我们首先需要对材料进行选择。
常用的材料包括钢材和合金钢，它们具有高强度和耐磨性。
在选择材料时，我们需要考虑花键轴的工作条件和要求，例如载荷、转速和环境温度等因素。
在确定了材料后，我们开始进行毛坯的制作。
毛坯的制作可以采用铸造、锻造和焊接等方式。
铸造毛坯具有尺寸稳定、成本低等优点，适用于大批量生产；锻造毛坯具有较高的强度和耐磨性，适用于高要求的应用；焊接毛坯则适用于结构复杂或大型零件的制作。
在毛坯制作完成后，我们需要对毛坯进行粗加工。
粗加工的主要目的是去除多余的金属，使毛坯达到初步的形状和尺寸。
在这个过程中，我们通常会使用铣削、车削和钻孔等加工方法。
这些方法可以根据毛坯的具体情况和要求进行选择和组合。
粗加工完成后，我们进入半精加工阶段。
在这个阶段，我们主要对花键轴的齿形进行加工，使其符合设计要求。
常用的加工方法包括滚齿、插齿和铣齿等。
这些方法可以根据花键轴的具体要求进行选择，以达到最佳的加工效果。
半精加工完成后，我们进行精加工阶段。
精加工的主要目的是进一步提高花键轴的精度和表面质量。
常用的加工方法包括磨削、珩磨和研磨等。
这些方法可以根据花键轴的具体要求进行选择，以达到最佳的加工效果。
在精加工完成后，我们需要对花键轴进行质量检测。
质量检测的主要目的是确保花键轴的精度和质量符合设计要求。
常用的检测方法包括尺寸检测、表面粗糙度检测和平衡检测等。
这些方法可以根据花键轴的具体要求进行选择，以达到最佳的检测效果。
我们需要对花键轴进行涂装或喷漆处理，以保护其表面不受腐蚀和磨损。
涂装或喷漆的处理需要根据花键轴的具体要求进行选择，以达到最佳的保护效果。
传动轴花键轴的机械加工工艺需要经过多道工序和多道检测才能完成。
花键轴工艺设计说明书
工艺设计说明书一、分析零件图（如图）1、零件名称：花键轴；2、材料：38CrMoAlA；3、质量：15.19kg；4、产量：100件；5、技术要求：1）1:20锥度接触面积不少于80%；2）φ50mm部分氮化层深度为0.2-0.3mm,硬度62-65HRC。
二、锻造工艺性分析1、加工目的、环境及锻后现象分析零件为轴类零件，因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量，而是侧重于提高锻件的力学性能。
结合现代工厂设备、技术力量和加工能力，选用自由手工锻造。
锻后零件性能可能变化的趋势有坯料端部弯曲并带毛刺和脱碳等。
2、零件结构形状对锻造适应性的分析即锻件结构工艺性分析。
该零件为简单的阶梯轴类零件，可通过手工自由锻造来完成初步成型。
因锻造而产生的缺陷可以通过锻造后的热处理和切削加工来改善。
三、绘制锻件图锻件图是根据零件图绘制的。
自由锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。
根据以下步骤绘制锻件图（如图）：（1）确定锻件形状。
（2）用红线绘出锻件图。
（3）计算尺寸，查公差并注于图上。
四、参数选择1、工艺参数首先选择工艺余块以简化锻件外形，然后确定加工余量和公差。
2、选择依据选择参数应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。
3、确定方法查有关标准进行分析，并与同类件比较，选择的公差余量可依下列条件确定：（1）锻件数量。
数量多，其值取小些，否则取大些。
（2）锻件材料。
一般材料其值取小些，特殊钢取大些。
（3）表面质量。
原材料的表面质量好，其值取小些，否则取大些。
（4）锻件形状尺寸。
锻件形状简单，长度短，其值取小些，否则取大些。
（5）锻工技术水平。
锻工技术水平高，其值取小些，否则取大些。
（6）工具和设备情况、企业工艺习惯等其它因素。
4、数据处理对于大型锻件尾数圆整为5或0；中小型锻件按四舍五入原则处理成整数。
最后确定的工艺参数如锻件图所示。
五、确定坯料质量和锻件尺寸1、确定坯料质量坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。
花键轴工艺设计
一．零件的总体分析叶片泵是有转子，定子，叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。
叶片泵的转子旋转时叶子在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。
这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一圈时，完成两次吸油与排油。
泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和轴颈处受磨损。
因此，要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性。
二．零件的服役条件及失效形式的分析1．服役条件泵轴的叶片泵的主要零件之一，主要传递动力。
在工作时，高速旋转的轴承受弯曲，扭转和冲击等多种载荷。
2．失效形式叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损，咬伤，甚至是咬裂。
三．性能要求叶片泵轴的主要性能要求是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。
四．材料选择1．材料的选择叶片泵轴选择材料分为两类：一类是合金渗碳钢12CrNi3等。
另一类是中碳45钢或中碳合金钢40Cr，42CrMo等。
根据零件要求不需要进行渗碳处理，所以选择中碳45钢或中碳合金40Cr等。
45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能好，且价格低，来源广，所以应用广泛。
用做截面尺寸较小或不要求完全渗透的零件，经过调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为48-61HRC。
40Cr一般用做渗透性较高的零件，合金元素Cr可阻碍碳化物在高温回火时聚集长大，保证钢的高强度，铬还阻碍r相的再结晶，能保证细小的晶块结构。
具有优良的机械性能。
40Cr经调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为52-61HRC。
综上所述，45钢非常适合制作这个叶片泵轴。
五．加工设备的选择组合车床加专用夹具CA6140卧式车床Z4006台式钻床立式铣床X53T万能外圆磨床M131W六．加工工序的划分铣轴的两端面，打中心孔粗车外圆大小端面各外径半精车，倒角精车，切退刀槽调质车花键车螺纹铣键槽去毛刺磨削七．基准的选择轴类零件常用的定位基准如下表由于该叶片泵轴的几个主要表面，对基准轴面有径向圆跳动和圆柱度的要求，以及外圆基准面和队键槽有对称度的要求。
毕业设计(论文)-花键轴的机械加工工艺规程及键槽夹具设计
课程设计(论文) 题目: 花键轴的机械加工工艺规程及工艺夹具设计目录1. 引言 (1)2工艺规程设计 (2)2.1 零件的分析 (2)2.1.1 零件的作用 (2)2.1.2 零件的工艺分析 (3)2.2 工艺规程设计 (4)2.2.1 确定毛坯的制造形式 (4)2.2.2零件生产类型的选择 (4)2.3 绘制毛坯-零件合图 (7)2.2.2 基面的选择 (7)2.2.3 制定工艺路线 (8)2.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)2.2.5 确定切削用量 (12)3 夹具设计 (18)3.1 工序尺寸精度分析 (18)3.2 定位方案确定 (18)3.3 定位元件确定 (18)3.4 定位误差分析计算 (19)3.5夹紧方案及元件确定 (20)3.6 夹具总装草图 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (26)1 引言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础后的教学环节，它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。
学生应当通过机械制造技术基础课程设计在下述各方面得到锻炼：1.能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2.提高结构设计能力。
学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。
3.学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称出处、能够做到熟练运用。
[3]全套设计请加197216396或4013398282 工艺规程设计本零件，假设年产量为5000件，每台机器需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为1班。
该零件材料为45，考虑到零件在工作时有很多的要求，所以选择铸造。
花键轴加工工艺及花键滚刀的设计
花键轴加工工艺及花键滚刀的设计花键轴加工工艺及花键滚刀设计 The processing method of spline shaft and the spline hob design 花键轴零件图分析材料为17CrNiMo6合金 1 长度与直径之比L/D?4，所以该工件属于钢性主轴; 2 主要加工表面有圆柱面、花键、、螺纹、齿轮，采用一般的加工即可; 3 表面精度要求较高，需进行磨削方可满足要求; 4 加工中心孔时，采用专用夹具定位和加紧，螺纹加工安排在半精加工后。
零件结构分析:花键尺寸要求: 热处理要求: 1)淬火加高温回火 HB198~269; 2)非齿面部分回火 HB269。
齿轮分析: 齿数 Z 15 模数 mn 12 压力角α 20? 螺旋角β 0? 齿顶高系数 ha 1 齿根高系数 hf 1.25 齿形公差 ff 0.016 齿向公差 FB 0.016 跨齿数 K 3 公法线长度 W 95.189mm 基节偏差 fpb ?0.016 公法线长度公差 FW 0.025 齿圈径向跳动公差 Fr 0.036 螺旋副中心距极限偏差 a+fa 744?0.04 主要表面加工方法: 加工表面精度等级粗糙度(μm) 加工方案花键轴右端面 IT7 3.2 粗?半精?精车花键轴左端面 IT11 12.5 粗车Φ10中心孔 IT10 6.3 钻孔花键槽 IT7 3.2 粗铣?精铣Φ95外圆表面 IT5 1.6 粗?半精?精? 金刚石车Φ105外圆表面 IT3 0.8 粗?半精?精? 金刚石车?磨削齿轮左端面 IT7 3.2 粗?半精?精车定位基准的选择: 1)粗车加工中，该零件可以利用零件左端φ95、右端φ220的外圆柱段与中心孔，采用三爪卡盘一夹一顶的装夹定位方式即可满足要求; 2)精车加工中，该零件利用中心孔和完成粗加工的φ220的圆柱段进行装夹定位。
3)零件轴向的定位基准选择在外花键圆柱段以及φ95轴段的外圆表面。
花键轴的机械加工工艺规程
花键轴的机械加工工艺规程1花键轴的技术要求及零件作用（1）右端面外圆26为安装齿轮的配合表面.表面粗糙度R为0.8.公差等级为IT6（2）二外圆20为安装滚动轴承定位基准.表面粗糙度为R为0.8.公差等级为IT6.（3）轴肩外圆M24的左端面圆.外圆33的左端面圆.外圆26的右端面圆为安装定位表面.以基准A-B的端面圆跳动公差为0.04.表面粗糙度为1.6（4）直径30的键槽.以基准C的对称度为0.05.表面粗糙度为1.6（5）花键外圆33.为安装表面.以基准A-B平行度为0.03-0.038.表面粗糙度为1.6（6）调质处理40-42HRC.使花键轴获得强度.韧度适中的综合机械性能2选择材料和毛坯（1）花键轴负荷一般.选择材料为40CR钢（2）毛坯直径相差不大.大批量生产.毛坯选择为模D件的热扎圆棒3工艺分析选择主要加工表面的加工方法和确定精基准（1）选择主要加工表面的加工方法.轴颈外圆20.20.与装配基准面外圆25为主要加工面.公差等级为IT8.表面粗糙度为0.8.选用粗车，半精车，磨削方法。
轴向装配基准端面圆26.M24.33为主要加工表面.表面粗糙度为1.6，通过车端面，磨端面加工（2）（2）基准选择为保证花键轴各圆柱面的同轴度和其他位置精度，半精车、精车和磨削时应该选择基准轴线为定位基准，轴两端钻中心孔，用两顶尖装夹。
两端中心孔相关尺寸和位置精度以及粗糙度是影响加工精度的重要因素，因此工件在调质等热处理后要安排修磨中心孔的工序。
粗车时为了保证工件装夹刚性，常采用一夹一顶的装夹方法，左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支顶。
4机械加工顺序安排预备加工下料------车端面，钻中心孔-------粗车各外圆---------调质------修研中心孔-------半精车各外圆，倒角，切槽，-------车螺纹-------滚键槽-------修研中心孔--------磨外圆，台阶面。
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一．零件的总体分析叶片泵是有转子，定子，叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。
叶片泵的转子旋转时叶子在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。
这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一圈时，完成两次吸油与排油。
泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和轴颈处受磨损。
因此，要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性。
二．零件的服役条件及失效形式的分析1．服役条件泵轴的叶片泵的主要零件之一，主要传递动力。
在工作时，高速旋转的轴承受弯曲，扭转和冲击等多种载荷。
2．失效形式叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损，咬伤，甚至是咬裂。
三．性能要求叶片泵轴的主要性能要求是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。
四．材料选择1．材料的选择叶片泵轴选择材料分为两类：一类是合金渗碳钢12CrNi3等。
另一类是中碳45钢或中碳合金钢40Cr，42CrMo等。
根据零件要求不需要进行渗碳处理，所以选择中碳45钢或中碳合金40Cr等。
45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能好，且价格低，来源广，所以应用广泛。
用做截面尺寸较小或不要求完全渗透的零件，经过调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为48-61HRC。
40Cr一般用做渗透性较高的零件，合金元素Cr可阻碍碳化物在高温回火时聚集长大，保证钢的高强度，铬还阻碍r相的再结晶，能保证细小的晶块结构。
具有优良的机械性能。
40Cr经调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为52-61HRC。
综上所述，45钢非常适合制作这个叶片泵轴。
五．加工设备的选择组合车床加专用夹具CA6140卧式车床Z4006台式钻床立式铣床X53T万能外圆磨床M131W六．加工工序的划分铣轴的两端面，打中心孔粗车外圆大小端面各外径半精车，倒角精车，切退刀槽调质车花键车螺纹铣键槽去毛刺磨削七．基准的选择轴类零件常用的定位基准如下表由于该叶片泵轴的几个主要表面，对基准轴面有径向圆跳动和圆柱度的要求，以及外圆基准面和队键槽有对称度的要求。
所以应选择两端中心，孔为基准，采用双顶尖装夹的方法。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆，中心孔采用三爪自定心，卡盘装夹圆钢的毛坯外圆，车端面，钻中心，定位孔。
但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆。
然后以车过的外圆为基准，用三爪自定心夹盘装夹，车另一端面，钻中心孔。
如此加工中心孔，才能保证两个中心孔满足同轴度要求。
八．定位与夹紧方法夹具的作用零件在加工过程中夹具的定位是非常重要的，当定位不准确或加工中出现振动，都会影响零件在加工中各段精度。
夹具：三爪夹盘（自动定心，支撑范围大，定心精度不高。
）软爪夹盘（以外圆定位，软爪支撑直径应比工件外圆直径小的地方，可以提高精度）四爪夹盘（设有自定心作用，但可以通过调整四爪位置装夹各种矩形的，不规则工件，每个夹爪单独运动）九．切削刀具的选择切削刀具: 90°，45°外圆车刀；切槽刀；立铣刀；花键铣刀;钻头；螺纹车刀。
刀具材料：高速钢；硬质合金；陶瓷材料；金刚石。
十．制定工艺路线工序Ⅰ：铣轴的两端面，打中心孔。
机床：采用组合车床加专用夹具。
刀具：YG6硬质合金铣刀。
粗铣轴的两端面，以其端面为基准。
工序Ⅱ：粗车外圆机床：CA6140欧式车床，转速n=400r/min刀具：选用YT6硬质合金外圆车刀，主偏角为90°。
切削速度V=πdn/1000=3.14*25*400*3.14/1000=31.4m/min进给量f=0.05m/r进给速度Vf=fn=0.05*400=20mm/min加工工时tm=L/Vf毛坯Ø251.从Ø25切削至Ø19，背吃刀量ap=1.5mm切削长度L=77mm从Ø19 切削到Ø17，ap=1.5mm L=77mm加工工时tm=L/Vf=3.85min从Ø17切削到Ø14，ap=1.5mm L=49mm加工工时tm=L/Vf=2.45min从Ø14切削到Ø12，ap=1.5mm L=15mm加工工时tm=L/Vf=0.75min2.掉头装夹从Ø25切削到Ø23，ap=1.5mm L=35mm加工工时tm=L/Vf=1.75min从Ø23切削到Ø17，ap=1.5mm L=12mm加工工时tm=L/Vf=0.6min第二道工序所需工时tm2=9.4minmin工序Ⅲ：钻孔机床：Z4006台式钻床，主轴转速2000r/min f=0.07mm/r钻头：选择高速钢麻花钻头加工工时tm=L/Vf=0.071429工序Ⅳ：半精车，倒角1.从Ø23切削到Ø21.5，ap=0.4mm L=35mm加工工时tm=L/Vf=1.75min从Ø21.5切削到Ø15.5 ap=0.4mm L=12mm加工工时tm=L/Vf=0.6min2.掉头装夹从Ø19切削到Ø17.5 ap=0.4mm L=77mm加工工时tm=L/Vf=3.85min从Ø17切削到Ø16.5 ap=0.4mm L=61mm加工工时tm=L/Vf=3.05min从Ø14切削到Ø12.5 ap=0.4mm L=49mm加工工时tm=L/Vf=2.45min从Ø12切削到Ø10.5 ap=0.4mm L=15mm加工工时tm=L/Vf=0.75min车倒角，车刀选用Kr=45°值头通切车刀。
第四道工序所需工时tm4=12.45min工序Ⅴ：精车，切退刀槽。
1.从Ø17.5切削到Ø17 .2 ap=0.15mm L=77mm加工工时tm=L/Vf=3.85min从Ø16.5切削到Ø16.2 ap=0.15mm L=61mm加工工时tm=L/Vf=3.05min从Ø12.5切削到Ø12.2 ap=0.15mmL=49mm加工工时tm=L/Vf=2.45min从Ø10.5切削到Ø10.2 ap=0.15mm L=15mm加工工时tm=L/Vf=0.75min2.掉头装夹从Ø21.5切削到Ø21.2 ap=0.15mm L=35mm加工工时tm=L/Vf=1.75min从Ø15.5切削到Ø15.2 ap=0.15mm L=12mm加工工时tm=L/Vf=0.6min切退刀槽：取a=2和a=3的退刀槽。
进给量f为手动。
第五道工序所需工时tm5=12.45min工序Ⅵ：调质淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临时温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度，不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。
工序Ⅶ：车花键大径为Ø12，小径为Ø11，齿数Z=24用花键铣刀加工。
工序Ⅷ：车螺纹机床：CA6140螺距P=1.5mm 用螺纹车刀。
f=p=1.5 L1=3mm L2=6mm计算工时tm=L/（L1+L2+L）/nf=0.125min工序Ⅸ：铣键槽机床：台式铣床X53T，转速n=18r/min纵向进给量f1=10mm/min 横向进给量为f2=10mm/minH=3mm L=5mmtm纵=H/f1n=0.017mintm横= H/f1=0.028min第九道工序所需工时tm9=0.045min工序Ⅹ：去毛刺工序ⅩⅠ：磨削机床：万能外圆磨床M131W，工作台移动速度V=100mm/min1.从Ø17.2磨削至Ø17，ap=0.15mm L=77mm加工工时tm=L/V=0.77min从Ø16.2磨削至Ø16，ap=0.15mm L=61mm加工工时tm=L/V=0.61min从Ø12.2至Ø12 ap=0.15mm L=49mm加工工时tm=L/V=0.49min从Ø10.2至Ø10 ap=0.15mm L=15mm加工工时tm=L/V=0.15min2.掉头装夹从Ø21.2磨削至Ø21 ap=0.15mm L=35mm加工工时tm=L/V=0.35min从Ø15.2磨削至Ø15 ap=0.15mm L=15mm加工工时tm=L/V=0.15min第十一道工序所需工时tm11=2.52min综上所述，本设计所需工时tm总=37.18min。