花键轴加工工艺

结合子加工工艺说明书（数控加工工艺课程设计）

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

数控加工工艺课程设计是数控技术类专业同学在学习数控加工工艺、机械加工实训及其他有关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是第一次较全面的工艺设计训练，其目的是培养学生综合运用数控加工工艺及其他有关先修课程的知识去分析和解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识，强化工艺设计能力。通过数控加工工艺课程设计，同学应进一步提高识图、制图和机械设计的水平；掌握机械加工工艺设计的方法，学会查阅和运用有关专业资料、手册等工具书；培养独立思考和工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

此次数控加工工艺设计实训，我们在对结合子零件的整个设计过程中，对零件进行工艺分析，拟定其机械加工工艺过程，选择加工过程中适合的刀具，并撰写相关设计说明书。

数控加工工艺设计课程要求我们应该像真正在工厂工作一样的严格要求自己，必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。

一、数控加工工艺课程任务书

1.1设计题目 (4)

1.2设计任务 (4)

1.3设计要求 (4)

二、零件加工工艺分析

2.1零件图工艺分析 (6)

2.2确定毛坯 (6)

2.3确定加工路线 (6)

2.3.1确定走刀路线 (7)

2.4确定装夹方案 (7)

2.5确定加工顺序 (7)

2.6刀具的选择 (8)

2.7切削用量选择 (8)

2.7.1加工余量 (8)

2.7.2切削用量 (8)

三、小结 (10)

四、参考资料 (11)

五、附 (11)

一、数控加工工艺课程设计任务书

1.1设计题目

结合子零件制造工艺设计

1.2设计任务

选择设计指导书附录第113页结合子零件，此零件材料为45钢，为小批量生产类型，需要经过热处理，如下图1-1所示：

（1）对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图1张。

（2）确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图1张

（3）拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡（工艺过程卡、工序卡片和刀具卡）1套。工序卡片不得少于5份，数控工序卡少于5份的用普通加工工序卡补足5份。

（4）设计轴类零件的需手工编制数控车削程序并仿真。

（5）撰写设计说明书1份。

1.3设计要求

（1）零件图尽量采用1：1比例，画上标准标题栏，原图如有错误或缺线改正。

（2）设计说明书要有手写稿（草稿）和电子稿。

（3）视图表达、零件材料、加工规范等一律采用新标准。

（4）必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。

（5）全部资料完成后打包上交

零件工作图：

图1-1

5

二．零件图加工工艺

2.1零件图工艺分析

对于该零件的工艺分析，主要从结构形状、尺寸和技术要求，定位基础及毛坯等方面进行。该零件形状复杂，为轴对称图形；零件尺寸标注不全，有误，经

讨论已给予合理尺寸标注；Ø0.0080.02355+-，Ø0.0230.00370++，Ø0.027045+和轴向0.06

0.0312++的尺寸精度

较高；表面粗糙度较高，均须粗、精加工，后上磨床进行加工；零件有一处花键，需要进行热处理。

2.2确定毛坯

该零件形状结构复杂，若采用棒料直接加工，不能保证零件加工的切削性能，且不经济，故采用模锻制成毛坯，可以节省时间和劳动力，也可提高零件的切削加工性能。

模锻毛坯简图如下: ø114x124(mm)

图1-2

2.3确定加工路线

该零件结构形状复杂，尺寸精度要求高，可以模锻一个毛坯，进行正火提高零件切削加工性能，再通过普通车床进行两端面的加工，上数控车床进行内外轮

廓粗加工，后半精车内外轮廓，将零件进行调质处理，使其获得良好的切削加工性能及硬度。该零件有一处花键，用数控铣床加工，并进行表面淬火，再根据表面粗糙度要求到磨床加工。

2.3.1确定走刀路线 如下图1-3所示：

图1-3

2.4确定装夹方案

在数控车床加工时，采用边夹边加工的方法，先加工右端Ø0.023

0.00370++的端面，

以此端面为基准面进行后面尺寸的定位加工，然后调头加工左端的端面，加工

Ø0.008

0.02355+-时，

因要求较高同轴度，可采用芯轴定位加工来保证其同轴度。加工3XØ6时，采用分度头装夹钻孔。内径为Ø40+0.023的花键及4-21+0.3槽上数控铣床加工。零件尺寸基准为右端面，加工时先装夹左端车右端尺寸，后装夹右端，车左端。

2.5确定加工顺序

按先面后孔，先粗后精的原则，确定其加工顺序。该零件为回转体零件，且有多处尺寸精度要求较高，确定加工程序为在数控车床上粗、精车零件外轮廓，在镗床完成内孔加工，最后在数控铣床上加工零件左端的槽及3个Ø6的孔，最后上插齿机加工内花键，为保证表面粗糙度，要进行磨床的加工。

2.6刀具的选择

在加工内外轮廓时，外轮廓表面是台阶，因而车刀的主偏角为90°~93°;为防止副后刀面与工作表面发生干涉，应选择较大的副偏角。加工内轮廓时用镗刀镗3X0.5的退刀槽。加工花键时选用成型铣刀，外圆槽用二刃立铣刀。如下表1-1：

表1-1

2.7切削用量选择

背吃刀量在粗、精加工中应有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件的加工精度和表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1~0.4mm较为合适。进给量和切削速度应根据被加工表面质量、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料并结合机床使用说明书选取。

2.7.1加工余量

该零件毛坯采用模锻制造，为给后面粗、精加工保证尺寸精度，在制造毛坯时，各边多留2mm。在粗加工时根据尺寸要求为半精加工和精加工留一定余量，例如粗加工留0.4，半精加工留0.15，精加工至尺寸要求。见表1-2

2.7.2切削用量

因铣刀直径较小，为了保证精加工时刀具的强度和刚度，确保零件的要