传动轴花键轴零件的工艺及夹具设计

目录

课程设计说明书正文..................................................................................... 错误！未定义书签。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 (3)

二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征 (3)

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 (4)

（一）基准的选择 (4)

(二) 确定表面的加工方法以及加工余量 (5)

（三）制定工艺路线 (5)

（四）工艺设备的选择 (7)

（五）填写工艺过程卡 (7)

五确立切削用量及基本工序 (8)

1 工序一下棒料 (8)

2 工序二夹一端车端面，钻中心孔B3/7.5并铰中心孔 (9)

3 工序三掉头装夹，车端面，保证总长170mm (10)

4 工序四以中心孔定位装夹工件。粗车外圆各部分。去毛刺 (11)

5 工序五半精车Ф45、Ф51外圆，精车Ф40外圆，并倒角 (12)

6 工序六以中心孔定位装夹工件，精车Ф35外圆 (13)

7 工序七一夹一顶装加工件，铣花键 (14)

8 工序八热处理：调制处理淬火，淬硬深度1.5—2.5 HRC30 (15)

9 工序九以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨 (16)

10 工序十按图样要求检查各部尺寸及精度并入库 (17)

11 填写机械加工工序卡片 (17)

六夹具的设计 (17)

6.1确定设计方案 (18)

6.2确定夹具的结构方案，绘制结构草图。 (18)

6.3审查方案与改进设计 (19)

6.4夹具的精度分析： (19)

6.5夹具的精度验算 (20)

6.6夹具体零件的设计 (20)

6.7铣花键的对刀： (21)

6.8加紧机构设计 (22)

6.9操作夹具动作说明 (22)

七课程设计心得体会 (22)

参考文献 (23)

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。

零件的技术要求分析是制订工艺规程的重要环节。

主要包括三方面的内容：

（1）精度分析，包括被加工表面的尺寸精度、形状精度和相互位置精度的分析。

（2）表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。

（3）热处理要求和其他方面要求（如动平衡、去磁等）的分析。

首先进行精度分析，题目中的花键轴有两个同轴度的要求，精度比较高，需要比较精密的夹具去装夹零件加工;花键槽侧面还有一个平行度要求，不仅要求有一定的装夹精度，还要一定的机床和刀具精度。而花键槽的高度精度很高，需要特殊加工才能满足，如外圆磨削。其余尺寸用普通车床就可满足。

然后进行表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。可以看出的是花键轴中花键槽的表面粗糙度要求比较高，达到0.8，其余大都是3.2，这需要先在普通车床上进行粗车、半精车、精车，最后通过外圆磨削实现。

最后进行热处理要求和其他方面要求的分析。这个花键轴的花键槽部分需要淬硬深度为1.5~2.5，硬度要HRC30，这要考虑需要进行表面淬火，需要注意的是选择淬火的时机，需要将淬火安排在合适的工序中

1.1 零件的作用

题目所给的零件是花键传动轴，起传动的作用。

2.2 零件的结构特点

花键轴的键槽部分有硬度要求，键槽部分和Φ35光轴的精度要求较高，因此在半精车后应先铣键槽，将键槽部分调质处理后，最后粗磨和精磨键槽部分和

Φ35光轴。

3.3 确定主要、次要加工表面及其加工方法

Φ38键槽部分和Φ35光轴部分为主要加工表面，在经过粗车和半精车后需要调质处理再粗磨和精磨；其他的加工表面为次要加工表面，经过粗车、半精车和精车。

二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征

零件的生产纲领N=Q×n×(1+a%+b%)=324（件）

式中 --产品的生产纲领Q=300（件）；

--每台车床中该零件的数量n=1；

--备品的百分率a%=5%；

--废品的百分率b%=3%。

生产类型为大批量生产，毛坯制造方法为自由锻，其精度中等，加工余量中等;用部分通用机床和部分高生产率机床；先采用三爪卡盘粗加工，后以中心孔和内孔定位精加工；较多采用专用夹具。

三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图

毛坯的选择不仅影响毛坯制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大影响。

选择毛坯要从机械加工和毛坯制造两个方面综合考虑，以求得到最佳效果。

确定毛坯的主要任务是：根据零件的技术要求、结构特点、材料、生产纲领等方面的要求、合理地确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的尺寸等。

根据零件要求和生产要求应选择锻件毛坯。

锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。锻造方法有自由锻和模

锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小、生产率高、但成本也高，适用于大批大量生产的中小型零件毛坯。

根据生产批量和技术要求，应选择自由锻毛坯进行加工

材料是40MnB结构合金钢，选择锻件毛坯，制造方法是自由锻，毛坯形状为圆柱形。

确定余量：查《金属机械加工工艺人员手册》表5—28，在轴线长度方向和轴向直径的毛坯余量均为4±1mm。

四拟定工艺路线

（一）基准的选择

基准的选择包括粗基准和精基准的选择：

粗基准的选择

应考虑两个问题：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相互位置精度。

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合理分配各加工面的加工余量

a.为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面位粗基准。

b.为了保证重要加工面的加工余量均匀，应选重要加工面为粗基准。

c.粗基准的选择应尽可能使工件上个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允许使用一次。

④选作粗基准的表面应平整光洁，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，夹紧可靠。

精基准的选择

选择精基准时，重点是考虑如何减小工件的定位误差、保证工件的加工精度，同时也要考虑工件的装夹方便可靠，夹具结构简单，使零件的制造较为经济、容易。