花键传动轴设计说明书

航空制造工程学院

《机械制造工艺及装备》

课程设计说明书专业：机械设计制造及其自动化班级： 090314 姓名：张建学号： 09031432 评分：指导老师：（签字）

2012年11月

机械制造工艺学课程设计任务书

课题:

传动轴花键轴机械加工工艺规程及夹具设计内容：

1 零件图1张

2. 机械加工工艺过程综合卡片1张

3. 夹具设计装配图1张

4. 夹具设计零件图1张

5. 课程设计说明书12张

班级：09031432

姓名：张建

2012年11月

目录

一零件分析 (1)

二工艺规程设计 (1)

三夹具设计 (9)

四设计心得 (10)

五参考文献 (11)

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是花键传动轴，为花键传动中的传动轴，起传动的

作用。

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

选择锻件毛坯。

（二）基面的选择

（1）基准的选择：

该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度又要求较高，因此选中心孔B3/7.5做为设计和工艺基准。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案：

工序一下料

工序二夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5

工序三倒头装夹工件，车端面，保证总长175

工序四以中心孔定位装夹工件粗车外圆各部。

工序五去毛刺

工序六以两中心孔定位装夹工件。精车,半精车各部尺寸，倒角

工序七一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键

工序八热处理：调质处理255—302HB

工序九按图样要求检查各部尺寸及精度。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

“花键传动轴”，零件材料为40MnB，硬度为255—302HB，毛坯质量

为6.37ｋｇ。生产类型为小批量生产，锻造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、

工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ32内孔及端面）。

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2～2.5，取φ20，φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工）

车削加工余量为： 粗车 1.5mm 半精车 1mm

2. 其他尺寸直接锻造得到

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

（五）确立切削用量及基本工 工序一 下棒料 1. 加工条件

工件材料：40MnB ，σ b =0.6GPa 《机械工程材料》表5—6 ，255—3 02HB ，型钢。

机床：CR6150《工艺手册》表7—4

刀具：W18Cr4V 高速钢 ，牌号W18，硬度63—66HRC ，

Ａ型机夹切断车刀：ｈ=20ｍｍ，ｂ=22ｍｍ，Ｌ=125ｍｍ。 2. 切削用量

1）切削深度 因为是切断，所以a p = 36ｍｍ。《工艺手册》表11—29

2）进给量 ｆ=0.20ｍｍ/ｒ《工艺手册》表11—29

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为0.4—0.6ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。

4）计算切削速度

由《机械加工工艺手册》表8·4—8，(以下称《工艺手册2》)得，

v

v

v

c x y m

p

C V T a f

算得 c V =70ｍ/ｍｉｎ。 5）确定机床主轴转速

1000c

s w

V n d π=

=319ｒ/ｍｉｎ。 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),

与319ｒ/ｍｉｎ相近 的机床转速为360ｒ/ｍｉｎ,故选择360ｒ/ｍｉｎ的转速. V f =ｆｎ=0.20×360=72ｍｍ/ｍｉｎ. 所以实际切削速度为ｖ=79ｍ/ｍｉｎ. 6) 计算基本工时

t m ＝L/ V f =36/72=0.5ｍｉｎ.

工序二 粗车端面，钻中心孔 1. 加工条件

工件材料：40MnB ，σ b =0.6GPa 《机械工程材料》表5—6 ，24—38HRC ，型钢。

加工要求：粗车M24×1.5—8ｇ端面，钻中心孔。 机床：CR6150《工艺手册》表7—4

刀具：ＷＣ+Ｔｉ+Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC ，《工艺手册》表10—3。

45°端面铣刀尺寸；Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表10—99。

2. 切削用量

1）切削深度： a p= 3ｍｍ 《工艺手册》表11—26。 2）进给量 ：ｆ=0.25ｍｍ/ｒ 《工艺手册》表11—26。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为1.0—1.4ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。

4）计算切削速度

由《工艺手册2》表8·4—8，得，

v

v

v

c x y m

p

C V T a f

=

=138 ｍ/ｍｉｎ.

5）确定机床主轴转速

1000c

s w

V n d π=

=628ｒ/ｍｉｎ。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),

与628ｒ/ｍｉｎ相近 的机床转速为600ｒ/ｍｉｎ. ,故选择600ｒ/ｍｉｎ的机床.