3891_花键轴加工工艺及编程设计说明书

轴类零件按其结构特点可分为简单轴、阶梯轴、空心轴和异形轴 4 大类。
2.3 零件的主要技术要求
（1）尺寸精度和形状精度 （2）位置精度 （3）表面粗糙度
2.4 零件加工工艺性分析
该零件属于轴类零件，它的主要表面需要加工，主要表面的精度 等级和表面粗糙度如下：
0.15 0.021 0.008 （1） 40 、 20 0.2 、 30 0 0.005 三个外圆表面粗糙度均为
工序 2 工序 3
220-270HB 右端平面车出
0.15 0.03 车外圆 40.2 mm 长 28 mm 、 40 mm 0.2 mm 、 45.2 0 0.14 0.25 车槽 1.7 0 37.50 0.25 ，保持尺寸 12 0.10 mm ，外圆倒角
IT 10 ，需进行钻及扩。
3.3 制定工艺路线
制订工艺路线的目的应该是使零件的几何形状、位置精度、尺 寸精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定是大批 生产的条件下，我们可以考虑采用万能性的机床并配备有专用夹 具，尽量使工序集中以提高生产率。但是除此以外，还应当考虑到 经济效果，最大可能的使生产成本下降。 根据先面后孔、先主后次和先粗后精的基本原则，将外圆表面 先加工来作为基准面，按基准面画出各主要加工部位的中心线，然 后车左端主轴的各端面，铣各槽，钻孔、划线等次要表面放在最后 来加工。 因为该零件工序安排较为清晰明确，所以无需安排两种不同的 工序进行分析与比较。由于考虑到该零件本身的加工精度要求比较 高，需要进行精加工才能够满足其要求，所以相对来说工序步骤也 就多一些。
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
摘要
本文首先对花键轴的零件进行分析，通过对花键轴进行的研究 和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工
序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内 容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导 老协商后，觉得用编程比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过 查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般 方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了花键轴的机械加工工艺 规程与编程设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力 求生产处符合要求的产品。
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
3.2.1 粗基准的选择
粗基准选择时，应重点考虑两个问题：一是保证主要加工 面有足够而均匀的加工余量和各待加工表面有足够的加工余 量；二是保证加工面与不加工面之间的位置精度。 其选择原则为： 1） 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不 加工面为粗基准 2） 合理分配个加工面的加工余量 a 、为了保证各加工
0.12 以内花键定位，校正 30 左端面，钻 50 孔
槽口，孔口去毛刺 工序 7
0.008 0 0.011 磨外圆 20 0.005 mm 、 30 0.021 mm 、 40 0.005 mm 、
450 0.016 mm ，涂油保护
工序 8 工序 9
花键轴的毛坯图
由于花键轴的零件结构比较简单，所以此次采用锻件的毛坯。花键 轴在工作中承受传递的作用，要求具有很高的强度。因此，该花键 轴采用 40Cr。
3.2 定位基准的选择
定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准 的选择是否正确关系到零件加工的好坏，甚至有可能导致所加工零 件大量损坏，导致生产加工无法继续，将严重损害企业利益。定位 基准的正确选择还可以保证加工质量，提高生产效率。定位基准有 粗基准和精基准之分。在工件加工的第一道工序中，只能用毛坯上 未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。在以后的 加工工序中，则使用加工过的表面作为定位基准，则该表面称为精 基准。
3.1 零件毛坯的选择及制造形式的确定
毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺步骤，而且也与零件的机械 加工工艺和加工质量密切相关。正确选择合适的毛坯，对零件的加 工质量材料消耗和加工工时都有很大的影响。如果当毛坯的尺寸与 零件图尺寸相近时，则就提高了工作效率，但是毛坯制造的成本就 越高，所以选择合适的毛坯需要毛坯制造和机械加工两方面的工艺 人员密切配合，合理地确定毛坯的种类、结构形状，并绘出毛坯 图。
面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准。 b、为了保证重要加工表面的加工余量均匀，应选重要加工面为
粗基准。c、粗基准的选择应使工件上各加工表面总的金属切除 量最小。 3） 粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上通常只使 用一次 4） 选作粗基准的表面应光洁，要避开锻造、飞边和铸造 浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确，加紧可靠。 当使用夹具装夹时，选择的粗基准面最好使夹具结构简单，操 作方便。 综上所述，在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作 为定位基准，所以对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基 准是完全合理的。先以外圆作为粗基准，加工两个端面，钻中 心孔，粗车 5 个外圆台阶面。
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
0.008 20 0.005 mm 放余量 0.3mm ，外圆倒角 C1.5
工序 4 工序 5
软氮化
0.03 以外圆 45.20 mm 定位，插内花键
插去—齿 工序 6 铣 R 2.5 5 半圆键
0.036 0.62 0.15 以内花键定位，铣平键槽 100 300 25 0.05
2.4 零件加工工艺分析----------------------------------------------第 3 章 工艺规程设计 -----------------------------------------------3.1 零件毛坯的选择及制造形式的确定 3.2 定位基准的选择 3.2.1 粗基准的选择 3.2.2 精基准的选择 3.3 制定工艺路线 3.3.1 工艺路线 3.3.2 确定各表面的加工方案 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3.5 加工机床、刀具的选择 3.5.1 机床的选择 3.5.2 刀具的选择 3.6 确定切削用量及基本工时 第 4 章 零件的编程 ------------------------------------------------第 5 章 结束语------------------------------------------------------参考文献----------------------------------------------------------附 录 1、花键轴的零件图 2、花键轴的毛坯图 3、花键轴的工艺过程卡片 4、花键轴的加工工序卡
C1.5
0.13 车孔 280 mm ，扩孔 32 16 ，孔口倒角 C 2.5
孔底钻中心孔 A2 车左端平面，控制尺寸 260，研磨左端中心孔 夹外圆 40.2 mm ，顶左端，中间 30 mm 车至尺寸， R 2 至尺寸
300 0.021 mm 放余量 0.3mm ，长 40mm
Ra 3.2 m ，精度等级为 IT 8 。
（2） 450 0.016 外圆表面粗糙度为 Ra 0.8m ，精度等级为 IT 7 。
0.13 （3） 280 内孔表面粗糙度为 Ra 6.3m ，精度等级为 IT10 。
第 3 章 工艺规程设计
机械加工工艺规程是指在一定的加工条件下，确定一种较为合 理的加工工艺，并将它以表格形式的技术文件呈现来指导生产的一 类文件，同时也是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺 文件。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序是由安装、工 位、工步及走刀组成。 生产过程就是指将原材料转变为成品的全过程。包括原材料的 运输、保管和准备、产品技术、生产准备、毛坯制造、零件的机械 加工和材料热处理，部件和产品的装配、检验与调试、油漆包装、 以及产品的销售和售后服务等等。
第 2 章 花键轴的结构工艺性分析
2.1 零件的作用
轴是由轴颈支承在机器的支架或箱体上，实现运动和动力的传 递。主要用于支承齿轮、带轮等传动零件及传动运动和扭矩，其结 构组成中具有许多外圆、退刀槽、和键槽等。轴是穿在轴承中间或 车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件。
花键轴的零件图
2.2 零件的结构特点分析
按方案
花键轴的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等，材料为 50 圆钢 40Cr。以公差等级和表面粗糙度要求，查阅工艺手册中零件表 面加工方法、加工经济精度与表面粗糙度相关内容，其加工方法选 择如下： 1.端面的加工 零件右端面没有粗糙度要求，粗车就可达到要求。 2.外圆的加工 外圆 20mm 、 30mm 和 40mm 。表面粗糙度为 Ra 3.2m ，其 公差等级 IT 8 ，需进行粗车及半精车。 外圆 45mm 。表面粗糙度为 Ra 0.8m ，其公差等级 IT 7 ，需进 行粗车、半精车及磨削。 3.内孔的加工 内孔 20.8mm 。表面粗糙度要求为 Ra 6.3m ，其公差等级