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。

8、工艺过程卡、工序卡按提供的标准格式

设计（论文）开始日期年月日

设计（论文）完成日期年月日

指导老师：

年月日

课程设计评语

机械工程系机械设计制造及其自动化专业

姓名：班级：学号：

课程名称：机械制造工艺学设计

设计题目：“花键轴”零件的机械加工工艺规程设计

指导老师：

课程设计篇幅：图纸2张、

工艺过程卡1份、

工序卡若干、

说明书20页。

指导教师评语：

指导老师：

年月日

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。

零件图

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Ra0.8 m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。

其中，各个圆柱尺寸精度等级较高，圆柱装配表面表面粗糙度要求也高，Ra达0.8μm。退刀槽与花键健齿侧面Ra达1.6μm；两键槽的侧面Ra达1.6μm；其余则要较低Ra只需达到12.5μm，这些表面粗糙度较容易获得，可以通过粗车-半精车-精车、铣削达到要求。各处倒角、圆角、去毛刺达到要求。

1.3.2零件技术要求分析

(1)尺寸精度

右端轴段为Φ35mm，花键外圆为Φ40 mm ，花键齿根圆Φ34.2 mm，键齿宽10 mm ，键槽宽8 mm，键槽底与外圆母线距离4.5（30.5）mm ，花键轴总长191 mm ，右端面与花键右端的距离30 mm。