前言
地方及周边地区的快速发展需要越来越多的实用型应用型人才。高等职业教育根据“必须、够用”原则培养出一大批能把科学发现转化应用技术，把产品设计转化为工艺流程，把宏观决策转化为微观管理的技术型和管理型的人才。正是在这种背景下，我们为全面提升自身的知识结构、能力结构和素质结构进行此次毕业设计。
全套图纸加153893706
毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、公差与技术测量等之后，并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节，要求我们综合运用所学知识，根据零件的结构特点和产品的加工要求，进行加工工艺规程和夹具的设计。
机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。其主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。
机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。一个好的设计，应能稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、维护容易等其衡量指标。
本人设计的课题是矩形齿花键轴铣花键设计。通过本次毕业设计，我能够综合的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后从事的工作打下良好的基础。
作为一名高职院校的学生，我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步，敬请各位老师多多指教。
设计者： 2008 年 5 月
目录
一、零件的工艺分析----------------------------------------------------（4）
二、毛坯的选择--------------------------------------------------------（4）
三、基准的选择--------------------------------------------------------（5）
四、拟定机械加工工艺路线----------------------------------------------（5）
五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差----------------------------------（8）
六、选择机床及工艺装备------------------------------------------------（8）
七、确定且学用量及基本工时--------------------------------------------（9）
八、铣花键夹具设计----------------------------------------------------（14）
结论--------------------------------------------------------------（19）
致谢--------------------------------------------------------------（20）
参考文献----------------------------------------------------------（21）
要求：材料为45钢大批量生产
技术要求：调质处理28～32HRC
一、零件的工艺分析
1、零件的功用、结构及特点
该零件是及其中常见的零件，也是重要零件。某主要功用是支撑住传动零件和传动转矩。该零件是旋转类零件，其长度大于直径，其加工表面为外圆柱面、矩形花键、键槽，该零件是以φ20的轴安装在孔上，并以键槽与孔定位，起传动作用。矩形8×6+00.03花键轴主要工作中永受一定力。因此，要求一定强度、刚度、韧度。
2、主要加工表面及其要求
① 矩形花键轴两端面对公共轴心线的圆跳动公差为0.03mm ，表面粗糙度R a 为1.6um ② 花键外圆φ3605
.008.0--对公共轴心线，圆跳动公差为0.04mm ，表面粗糙度R a 为3.2um ③ φ25+00.03
mm 外圆（两处），对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm ，表面粗糙度R a 为1.6um
④ φ 20+00.03
mm 外圆，对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm ，表面粗糙度R a 为3.2um
⑤ 键槽的宽度为6+00.03
mm ，深度为1.8mm ，表面粗糙度R a 为3.2um
二、 毛坯的选择
1、确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差
① 因零件材料为45钢，属于大批量生产，所以毛坯选用自由锻造成形
② 自由锻件尺寸公差等级为CT15（见参考文献[1]中3-1①
）其余加工量及公差符合
（JB249、2-1986）其余加工余量为3—5级。
2、确定毛坯的技术要求
① 调质处理28～32HRC ，使轴的整体具有较好的综合能力 ② 未注倒角C0.5
3、绘制毛坯图如图：
三、 基准的选择
该零件圆中较多尺寸及形位公差是以两中心孔及其端面为设计基准的。因此必须首先加工处两中心孔B2.5/8及其端面，为后续工序作为基准。根据粗精基准选择原则，确定加工表面的基准加工表3-1所示：
序号 加工标准
基准选择
1 B2.5/8中心孔及其两端面 轴外圆柱表面（粗基准）
2 矩形花键轴外圆及倒角车槽
两中心孔B2.5/8 3
矩形花键8x6+00.03
两中心孔B2.5/8
四、 拟定机械加工工艺路线
1、确定各表面的加工方法
根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定以下加工方法：
矩形花键轴的两端面加工方法为车削，B2.5/8孔的加工方法为钻，该轴外圆加工方法为车削，该倒角加工方式为车削，其花键加工方法为铣削，键槽的加工方法为铣削。
具体方法如下 ：
① 矩形花键轴两端面为φ25+00.03
，公差等级IT12，表面粗糙度R a 为6.3um （见参考文
献[1]表4-2及表4-5）需要进行粗车。
② 钻中心孔B2.5/8可直接采用麻花钻（2.5/8钻头）钻削。
③ 车矩形花键轴外圆车槽：倒角的表面粗糙度R a 为3.2cm ～1.6cm ，公差等级为IT8
见参考文献[1]表4-2需粗车、精车才能达到要求。
④ 矩形花键8x -0.05
0.15-6mm ，且保证小径φ-0.15
0.05-32mm 其表面粗糙度R a 为3.2cm 。公差等级为IT12，见参考文献表4-2需粗铣—精铣。
⑤ 键槽宽度φ6+00.03
mm 其表面粗糙度R a 为3.2cm ，公差等级为IT9见参考文献[1]表
4-2只需粗铣即可。
2、拟定加工工艺路线
加工方案有以下两种，分别如表4-1和表4-2所示：
表4-1 加工方案一
①方案一
按工序集中原则，车外圆、车槽、车倒角，在同一台车床上完成，其优点是工艺路线短，减少工件装夹次数，易保证表面间的未知精度。需要车床数量少，减少工件在工序间的运输，减少附注时间和准备终结时间。
②方案二
按工序分散原则，组织工序先在专用机床上，同时铣两端面，钻中心孔。其车一端外圆，车槽倒角在一台车床上，而另一端面外圆、车槽、车倒角在另一台车床上。其优点是所需设备和工艺装备数目多，缺点是工艺路线长，增加工件装夹次数。由于该零件形状规则，加工面集中适用单件小批量生产，看采用普通车床铣床等。尽量使工序集中以保证质量的要求，考虑选择方案一更为合理。
五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差
加工余量可采用查表修正法确定，确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序网前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸，只与工序加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链解算。中间工序尺寸按“单项入体”原则标准，但毛坯和孔的距尺寸公差带一般取双向对称布置。中间工序尺寸的公差可以相应的加工经济精度表中查得。
该零件工序无基准转换各表加工均用同意基准重合，查各种表面加工余量表，分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-1所示：
表5-1 机械加工余量及工序尺寸
六、选择机床及工艺装备
1、选择机床
①工序10
由于要求是棒料零件，为里达到φ40x200棒料，选用锯床加工切割合适。
②工序20、30、40、60
粗车两端面、钻两中心孔及粗车、粗车外圆、切槽、倒角时，为提高效率，减少装卸时间适用CA6140型普通卧式车床比较合适，由于中心孔精度不用考虑，选
麻花钻即可。
③工序70、80、100、110
铣花键、键槽时，由于单件小批量生产，即选用卧式铣床XA6132铣比较合适。
2、选择刀具
该零件无特殊形状表面，小批量生产，一般采用通用或标准刀具，车床上粗车面用P10外圆车刀钻孔用粗直柄∝。麻花钻查参考文献[1]中表5-28知，其直径范围0.10～0.35在外圆用P10外圆车刀，切槽用切槽车刀，其直径为1mm。倒角用P1045度倒角倒，铣矩形花键
-0.05
6mm。查参考文献[1]中表5-40①所示，用三面刀铣刀，且铣刀直径为90～110mm。查参-
0.15
考文献[1]中5-44所示d=100mm.孔径D=32mm。z=6，Z=18。铣键槽6+00.03mm。查参考文献[1]表5-40①所示，用粗齿i面刀，且铣刀直径90～170mm。查表5-44所示d=100mm。孔径D=32mm。宽度L=6，齿数Z=18。
3、选择夹具
该零件加工工序20、30、40、60采用三爪卡盘，其余工序用顶尖。
4、选择量具
⑴选择车端面，钻中心孔B2.5/8量具
其端面尺寸未注公差。按IT14要求，其为25的标准公差T为0.52mm，查参考文件机械制造技术课程设计指导中5-56①，计算其不确定度，允许值n1=0.029mm。查参考文件机械制造技术课程设计指导中表5-57①分度值，0.02mm游标卡尺，其确定数值V=0.02mm。u ⑵车外圆、切槽及倒角 外圆尺寸公差T=0.13mm，按参考文献[1]表5-56①中计算器基本确定度允许值u1=0.009mm,根据参考文献[1]表5-59①选用分度值0.02mm/0～200mm游标卡尺。 ⑶铣矩形花键 6mm，其公差T=0.01mm。查参考文献[1]中表5-59①可选用值其键尺寸-0.05 0.15 - 0.02mm/0-200mm的游标卡尺。 ⑷铣键槽 其键槽尺寸槽宽6+00.03mm。查参考文献[1]中表5-56和5-59均可选用分度值0.02mm/0～ 200mm的游标卡尺。 根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，结合工厂现有的生产条件，各工序所选用的机床和工艺装置如表6-1所示： 表6-1机床和工艺装备选择 七、确定切削用量及基本工时 工序20和30 粗车矩形花键轴两端面 1、确定背吃刀量a p 端面总加工余量为10mm,一次走刀加工a p=2.5mm 2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-102得f=0.4～0.5mm/r,查参考文献[1]表5-5根据机床横向进给量,取f=0.45mm/r 3、确定切削速度V c 查参考文献[1]表5-109和表5-110得:C v=242,X i=0.15,Y v=0.35,m=0.20修整K m=1.0,K hv=1.24,K hv=0.9,K krv=0.81,K tv=1.0,刀具寿命选T=60min,所以 V c=C v K v/T m a p Xv f Yv=(242×1×1.24×0.9×0.81×1/600.2×2.50.15× 0.450.35)m/min=110.3m/min 4、确定机床主轴转速n n=1000V c/πd=1000×110.3/(π×40)=878.2r/min 查参考文献[1]表5-5相近较小的机床转速为n=710r/min,所以实际的切削速度V c=89.2m/min : 5、计算基本时间T J 切削加工长度L=40mm,端面车刀选用主偏角K r=90°,背吃刀量a p =2.5, 查参考文献表5-138和表5-139得: L1=(a p/tanK r)+(2～3)=3mm,L2=(3～5)mm=4mm,L3=5mm; L=(d-d1/2)+ L1+L2+L3=40/2+3+4+5=32mm T J=L×i/nf=32×2/900×0.45=0.16min 6、确定辅助时间T f 查参考文献[1]表5-153得:装夹工件的时间为0.8min,启动机床的时间为0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min,共计T f=1.37min. 工序40 粗车外圆台阶φ-0.050.08-36mm, φ0.03 25+mm, φ20.0300+mm 1、粗车外圆台阶φ3-0.050.08-6mm 1.1、 确定背吃刀量a p 一次走刀量a p =2mm 1.2、 确定进给量f 查参考文献[1]表5-102得f=0.4～0.5mm/r, 查参考文献[1]表5-5根据机床的横 向进给量,取f=0.4mm/r 1.3、 确定切削速度V c 查参考文献[1]表5-109和P136表5-110, 查得C v =242,X v =0.15,Y v =0.35,m=0.20,修整系K mv =1.0,K hv =1.24,K hv =0.9,K krz =0.81,K w =1.0;刀具寿命选T=60min, 所以 V c =( C v /T m a p Xv f Yv )K v =1.0×1.24×0.9×0.81×1.0×242/600.2×20.15 0.40.35 =124.5m/min 1.4、确定主轴转速n n=1000V c /πd=1000×124.5/π×36=1101.4r/min 查参考文献[1]表5-5查、相近较小的机床转速为n=900r/min,所以实际的切削速 度V c =101.7m/min 1.5计算基本时间T J 切削加工长度L=100,外圆车刀选用主偏角K r =90°,背吃刀量a p =2, 查参考文献[1]表5-138和表5-139得:L 1=(a p /tanK r )+(2～3)=3mm,L 2=(3～5)mm=4mm,L 3=5mm; L=L+L 1+L 2+L 3=100+3+4+5=112mm T J =( L/nf)i=112/0.4×900=0.31min 1.6、辅助时间T f 查参考文献[1]表5-152得,装夹工件的时间为0.8min,启动机床时间为 0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸时间为0.5min,共计T f =1.37min 2、粗车外圆台阶φ20.03 05+mm 方法同上:背吃刀量a p =1.5mm,选进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1400r/min,切削速 度V c =109.9m/min,基本时间T J =0.22min,辅助时间T f =0.57min 3、粗车外圆φ20.03 00+mm 方法同上:背吃刀量a p =1.5mm,选进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1400r/min,切削速 度V c =87.9m/min,基本时间T J =0.075min,辅助时间T f =0.57min 工序60 精车外圆台阶φ-0.050.08-36mm, φ0.030 25+mm, φ0.05 020+mm 及切槽2mm ×φ18mm ，3mm ×φ23mm,倒角C2 、 C0.5 1、精车外圆台阶φ3605.008.0--mm 1.1、确定背吃刀量a p 一次走刀量a p=1mm 1.2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-102得f=0.4～0.5mm/r, 查参考文献[1]表5-5根据机床的横向进给量,取f=0.4mm/r 1.3确定切削速度V c 查参考文献[1]表5-109和表5-110,查得C v=242,X v=0.15,Y v=0.35,m=0.20,修整系数K mv=1.0,K hv=1.24,K hv =0.9,K krz=0.81,K w=1.0;刀具寿命选T=60min, 所以 V c=( C v/T m a p Xv f Yv)K v=1.0×1.24×0.9×0.81×1.0×242/600.2×10.15×0.40.35=132.0m/min 1.4、确定主轴转速n: n=1000V c/πd=1000×132.0/π×36=1167.8r/min 查参考文献[1]表5-5查得相近较小的机床转速为n=1120r/min,所以实际的切削速度V c=126.6m/min 1.5、计算基本时间T J 切削加工长度L=100,车刀选用主偏角K r=90°,背吃刀量a p=1, 查参考文献[1]表5-138和表5-139得:L1=(a p/tanK r)+(2～3)=3mm,L2=(3～5)mm=4mm,L3=5mm L=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mm T J=( L/nf)i=112/1120×0.4×1=0.25min 1.6、辅助时间T f 查参考文献[1]表5-152得,装夹工件的时间为0.8min,启动机床时间为0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸时间为0.5min,共计T f=1.37min mm 1、车外圆台阶φ25+0.03 方法同上,背吃刀量a p=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1120r/min,切削速度V c=87.9m/min,基本时间T J=0.092min,辅助时间T f=0.57min mm 2、车外圆台阶φ20+0.03 方法同上,背吃刀量a p=1mm,进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1120r/min,切削速度V c=70.3m/min,基本时间T J=0.094min, 辅助时间T f=0.57min 3、切槽3mm×φ23mm 方法同上: 背吃刀量a p=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1400r/min,切削速度V c=101.1m/min, 基本时间T J=0.02min, 辅助时间T f=0.57min 4、切槽2mm×φ18mm 方法同上: 背吃刀量a p=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1400r/min,切削速度V c=79.1m/min, 基本时间T J=0.014min,辅助时间T f=0.57min 5、倒角C2 、C0.5 取n=760r/min, 基本时间T J=0.03min,辅助时间T f=0.08min,切削速度V c=40.6m/min,进给量f=0.4mm/r,背吃刀量a p=1mm 工序70 6 mm 粗铣矩形花键8×0.05 0.15 1、确定背吃刀量a p 一次走刀量a p=2.5mm 2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-143得粗铣时每进给量f=a f z=(0.06～0.08)×18=(1.08～ 1.44)mm/r=1.20mm/r 3、确定切消速度V c 查参考文献[1]表5-124得V c=（20～40）m/min=30m/min 4、确定主轴转速n n=1000Vc/πd=1000×30/π×100=95.5r/min 查参考文献[1]表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min，所以实际的切削速度V c=29.8m/min 5、计算机动时间T J 查参考文献[1]表5-8查得F mz=75mm/min,L=100mm,L1=0.5d+(1～2)=0.5×6+2=5mm, L2=1～3=2mm,i=1，T j=(L+L1+L2)i/F mz=100+5+2/75=1.43min;T j总=8T j=11.5min 6、确定辅助时间T f 查参考文献[1]表5-153取工件装夹时间为0.8min,启动机床的时间为0.02min，启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计T f=1.37min,由于是8个，所以T f总=8T f=10.96min 工序80 6+mm 精铣矩形花键8×0.05 0.15 1、确定背吃刀量a p 一次走刀量a p=0.5mm 2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-121得f=(0.5～1.0)mm/r=0.5mm/r 3、确定切消速度V c 查参考文献[1]表5-124得V c=（20～40）m/min=30m/min 4、确定主轴转速n n=1000Vc/πd=1000×30/π×100=95.5r/min 查参考文献[1]表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min，所以实际的切削速度V c=29.8m/min 5、计算机动时间T J 查参考文献[1]表5-8查得F mz=75mm/min,L=100mm,L1=0.5d+(1～2)=0.5×6+2=5mm, L2=1～3=2mm,i=1，T j=(L+ L1+ L2)i/F mz=100+5+2/75=1.43min;T j总=8Tj=11.5min 6、确定辅助时间T f 启动机床的时间为0.02min，启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计T f=1.37min,由于是铣8个键，所以T f总=8T f=4.56min 工序100 6+mm 粗铣键槽0.03 1、确定背吃刀量a p 一次走刀a p=2.5mm 2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-119粗铣时每转进给量f=a f z=（0.06～0.08）×18=1.25mm/r 3、确定切削速度V c 查参考文献[1]表5-124得V c =（20～40）m/min=30m/min 4、确定主轴转速n n=1000V C /πd=100×30/π×100=95.5r/min 查参考文献[1]表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min,所以实际的切削速度 V C =29.8m/min 5、计算机动时间T J 查参考文献[1]表5-8得f MZ =75mm/min h=1.8mm L 1=1～2=2mm L=30mm d=6mm T j =h+L 1/f MC +L-d/f MZ =1.8+2/75+30-6/75=0.37min 6、 确定辅助时间T f ： 查参考文献[1]表5-153装夹工件时间为0.8min ，启动机床的时间为0.02min 。启动调节切削液时间为0.05min,取量具并车测量尺寸时间为0.5min ，其计T f =1.37min 工序110 精铣键槽0.03 06+mm 1、确定背吃刀量a p 一次走刀量a p =0.5mm 2、确定进给量f 查参考文献[1]表5-121，得f=(0.5～1.0)mm/r=0.5mm/r 3、确定切削速度V c 查参考文献[1]表5-124得V c =（20～40）m/min=30m/min 4、确定主轴转速n n=1000V C /πd=1000×30/π×100=95.5r/min 查参考文献[1]表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min,所以实际的切削速度V C =29.8m/min 5、计算机动时间T J 查参考文献[1]表5-8得f MZ =75mm/min h=1.8mm L 1=1～2=2mm L=30mm d=6mm T O =h+L 1/f MC +L-d/f MZ =1.8+2/75+30-6/75=0.37min 6、确定辅助时间T f ： 启动机床的时间为0.02min 。启动调节切削液时间为0.05min,取量具并车测量尺寸时间为0.5min ，其计T f =0.57min 。 八、铣花键夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度和成本，需要设计专用夹具。 根 据工艺规程，零件为矩形花键轴，材料为45钢，现在要求设计铣8×0.05 0.156+mm 的花键夹具。其表面粗糙度为3.2um ，单件大批量生产。 设计本夹具加工工艺所需设备：XA6132卧式铣床。在铣花键之前，其它表面均已经加工好。所以在本次加工时，主要考虑加工宽为0.05 0.156+mm 的花键中心对φ-0.05 0.08-36mm 轴中心 的对称准差为0.5mm 。 1、 定位方案及定位元件的选择 根据工序加工的要求，要保证加工面宽为0.05 0.156 mm 的花键中心对φ-0.05 0.08-36mm 轴中心的对称准差为0.5mm 技巧精度。所以在铣花键时应该限制三个自由度。一个是轴中心自由度，还有轴上的圆周旋转时的自由度。 根据方案可采用万能分度盘式三爪卡盘与普通顶尖一夹一顶式组合定位。 2、 夹紧方案的选择 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应该落在定位元件的支撑范围内的原则，夹紧力与垂直方向的夹角应该尽量小，以保证夹紧稳定可靠。由于，工件很长。属于典型长轴类零件，在上一步过程中采用了一夹一顶的方式对工件进行了定位，在这中间本身对工件已经有了一定的夹紧作用。为了防止在铣削花键加工过程中，因为受铣刀向下的压力而压弯工件，所以设计了一个V 型托架在花键底部进行支撑并且起到夹紧固定作用。定位夹紧方案如图8-1所示。 图8-1 定位夹紧图 3、 定位误差计算 由于工件以三爪卡盘、顶尖一夹一顶式定位，因为是以中心轴为基准进行定位的，所以，在水平方向的定位误差为零，在垂直方向上的基准位移误差△也为零，由此得出△D ＝0。 由此可得：△Y=0 △B=0 △D=0 误差为零 对工件分析后，其设计基准是轴心线，工艺基准是轴心线，在加工中选用的定位基准也是轴心线，所以三个基准重合，都为轴心线。 所以，定位方案满足加工要求，可以采用此方案。 4、 对刀元件和对刀方案的选择 由以上工艺过程可知，在铣花键铣刀对刀时，可采用侧装直角对刀块。对刀块可安放在一块U 型托架的平面上，将直角对刀块的位置及角度调整到合适的位置，铣刀尽量靠着直角对刀块进刀，加工完一个槽，再用分度盘旋转45°进行加工下一个槽，依次类推直到加工完最 后一个槽为止，即可满足铣花键的加工要求。 5、绘制夹具装配图 夹具装配图如图8-2所示。 图8-2 夹具装配图 6、绘制夹具零件图 按照夹具装配图，绘制所有非标准零件的零件图，如图8-3所示。 V型托架 技术要求： 1、材料20钢 2、热处理掺碳深度0.8-1.2，56-64HRC 3、其他技术条件按JB/T8044-1995的规定执行 直角对刀块 技术要求： 1、材料20钢 2、热处理掺碳深度0.8-1.2mm，56-64HRC 3、其他技术条件按JB/T8044-1995的规定执行 图8-3 夹具体的零件图 7、夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，在本道工序的铣床夹具就选择了一夹一顶的专用夹具夹紧方式。本工序在粗加工时，切削力较大，为了夹紧工件，特别在花键底部设计了一块V型托架，而这样将就使整个夹具起到组合夹紧作用。因此，在加工时不必为工件变形而担心，其次，在装夹和拆卸时也很方便，只需要将顶尖撤后、三爪卡盘松开即可取走工件。结果，本夹具总的感觉还比较紧凑而且合理，适合大批量生产使用。 结论 通过这次毕业设计我学到了许多以前我没有接触过的东西和学到了许多书本中没有的知识，从中提高了我运用各种知识的能力,并懂了怎样运用手中的知识去设计有价值的东西，来提高效率。 通过这次毕业设计让我学会了从机器功能的要求出发，合理选择紧固机构、调整机构，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，进一步培养机械设计的基本技能。 这次毕业设计培养了我机械设计的能力。通过毕业设计，使我具备了综合运用机械设计课程、机械制造课程和其他选修课程的理论和实际知识的能力，使我现在初步具备了解决机械设计问题的能力。通过设计时间，掌握了机械设计的一般规律，树立了正确的设计思想，进一步培养了我分析解决实际问题的能力。 经过这次毕业设计培养了我运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械 设计、公差与技术测量、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具机构设计，提高结构设计能力。进一步提高了我运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 这次毕业设计我自己觉得做得还是比较成功的，在老师的指导下我成功的把铣矩形齿花键铣床夹具画出来，虽然这次刚开始的时候遇到了很多困难，以前没接触过夹具，不知道从哪里下手做，在经过指导老师的指导和帮助下，自己感觉越来越有头绪了，路子就渐渐清新起来，原来我们对加工零件的定位基准怎么也拿不准，又不会判断。现在看来是很简单的事，自己搞复杂了。在对于标准件的选择还存在很多不足。还须在以后的日子里还需加倍努力学习，把它弄懂、弄会。 以后的学习和生活中我会尽我所能将其完善，争取能设计出比现在更好的夹具来。在这次设计中所出现的一些不合理的机构将不再出现，我会在以后的工作中多积累一些这方面的知识，因为这不光能提高我自身的设计加工能力，同时也能为我创造财富。 对于班级的同学我也要向他们说一声谢谢，是他们在我遇到困难时给我无偿的提供帮助，我能这么顺利地完成毕业设计多亏了他们的帮助。最后我还要感谢我的指导老师，是他给了我做毕业设计的机会，通过这次毕业设计我的各方面的能力都得到了提高，这对我以后找工作非常有帮助。 致谢 我能顺利完成这次毕业设计我要感谢我的指导老师，她在我做毕业设计的过程中给了我很多帮助，原本她的事情就多，每次我遇到问题向她请教时她都会很耐心的指导我，并给我提了很多宝贵的意见，正是由于她的宝贵意见才使我的课题得到完善，设计得比较合理，是他在百忙中抽出空余时间来指导我。正是由于她的悉心指导和耐心的教导才使我这么顺利地完成这次毕业设计，因此我要对她说一声“感谢”。 参考文献 [1] 刘长青主编.机械制造技术课程设计指导.武汉：华中科技大学出版社.2007 [2]华茂发、谢骐主编.机械制造技术.北京：机械工业出版社.2004 [3]于骏一、邹青主编.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社.2004 [4]陈宏钧、方想明、马素敏主编.典型零件机械加工生产实例.北京：机械工业出版社.2005 [5]刘长青主编.机械制造技术.武汉：华中科技大学出版社.2005 [6]陈于萍主编.互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社.2005 花键轴规格表 内花键：6×23H7×26H10×6H11，GB/T1144—2001。 外花键：6×23f7×26a11×6d10，GB/T1144—2001。 花键副：6×23H7/f7×26H10/a11×6H11/d10 GB/T1144—2001。 在机械制图中，花键的键齿作图比较繁琐。为提高制图效率，许多国家都制订了花键画法标准，国际上也制订有ISO标准。中国机械制图国家标准规定:对于矩形花键，其外花键在平行于轴线的投影面的视图中，大径用粗实线、小径用细实线绘制。 扩展资料： 花键的工作长度的终止端和尾部长度的末端均用细实线绘制。对于渐开线花键，画法基本上与矩形花键相同，但需用点划线画出其分度圆和分度线 花键的齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；导向性好，这对动 联接很重要；可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。 1、碳素钢35、45、50等优质碳素结构钢因具有较高的综合力学性能，应用较多，其中以45钢用得最为广泛。为了改善其力学性能，应进行正火或调质处理。不重要或受力较小的轴，则可采用Q235、Q275等碳素结构钢。 2、合金钢合金钢具有较高的力学性能，但价格较贵，多用于有特殊要求的轴。例如采用滑动轴承的高速轴，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金结构钢，经渗碳淬火后可提高轴颈耐磨性；机转子轴在高温、高速和重载条件下工作，必须具有良好的高温力学性能，常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金结构钢。轴的毛坯以锻件优先、其次是钢；尺寸较大或结构复杂者可考虑铸钢或球墨铸铁。 例如，用球墨铸铁制造曲轴、凸轮轴，具有成本低廉、吸振性较好，对应力集中的敏感性较低、强度较好等优点。轴的力学模型是梁、多数要转动，因此其应力通常是对称循环。其可能的失效形式有：疲劳断裂、过载断裂、弹性变形过大等。轴上通常要安装一些带轮毂的零件，因此大多数轴应作成阶梯轴，切削加工量大。 加工工艺工艺课程设计 花键轴零件加工工艺 教学单位：机电工程系 班级：数控加工092班 设计：徐胜 学号：0224 指导：彭京城老师 湖南铁道职业技术学院 2011年5月7日 目录 课程设计课题任务书 (3) 第一部分零件工艺分析 花键轴介绍 (5) 图样分析 (5) 第二部分工艺设计 毛坯选择 (7) 材料及热处理 (8) 加工方法 (9) 加工顺序 (10) 加工方案 (10) 走到路线和对刀点选择 (10) 零件定位基准和装夹方式 (10) 加工设备 (14) 切屑用量的确定（粗车、半精车，粗铣键） (15) 工时定额计算（粗车、半精车，粗铣键槽） (16) 加工余量的确定及工序尺寸的计算 (17) 零件加工工艺卡 (19) 机械加工工序卡 (21) 第三部分后序 感想 (24) 参考文献 (25) 课程设计任务书(数控加工方向) 机电工程系 一、设计课题名称: _____典型零件的数控加工工艺设计___ 二、指导教师: ____彭京城______ 三、设计要求 (1) 根据所给定的零件，选择合适的加工机床、刀具、切削用量，合理的进给路线，制定经济高效的工艺方案。 (2) 工艺过程及工序卡片的编制。 (3) 说明书要求格式完整、内容精简、书写清楚。所有设计内容不得复印和抄袭。 四、设计依据 零件图 生产纲领：_______中批量___________ 生产设备:__________________________ 五、参考资料 1、《机械加工工艺与夹具设计》顾京主编机械工业出版社出版 2、《机械加工工艺手册》机械工业出版社 六、设计内容及工作量 1、设计内容 (1)确定生产类型，对零件进行工艺分析，并绘制零件图。 (2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。 (3)拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸。 (4)填写工艺文件：工艺过程卡、工序卡。 (5)对数控加工工序进行工艺分析确定工步、走刀路线、刃、量具、加工参数。 (6) 填写数控加工刀具调整卡. 轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七 摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。 课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日 目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19) 序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1 九、矩形齿花键轴 见图2-43 1、零件图样分析 1）该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度要求又较高，所以零件两中心孔是 设计和工艺基准。 2）矩形花键轴花键两端面对公共轴线的圆跳动公差为0.03mm。 3）花键外圆对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。 4）φ2503.0 +mm外圆(两处)对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。 5）φ2003.0 +mm外圆对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。 6）材料45。 7）热处理28~32HRC。 2、矩形齿花键轴机械加工工艺过程卡（表2-34） 表2-34 矩形齿花键轴机械加工工艺过程卡 3、工艺分析 1）花键轴的种类较多，按齿廓的形状可分为矩形齿、梯形齿、渐开线齿和三角形等。 花键的定心方法有小径定心，大径定心和键侧定心三种。但一般情况下，均按大径定心。 矩形齿花键由于加工方便、强度较高，而且易于对正，所以应用较广泛。 2）本例矩形花键为大径定心，所以安排工序7粗、精磨各部外圆，来保证花键轴 大径尺寸φ3605 .008 .0--mm 3）为确保花键轴各部外圆的位置及形状精度要求，在各工序中均以两中心孔为定位基准，装夹工件。 4）花键轴可以在专用的花键铣床上，采用滚切法进行加工，这种方法有较高的生产效率和加工精度。但在没有专用的花键铣床时，也可以用普通卧式铣床进行铣削加工。 5）矩形齿花键轴花键两端面圆跳动公差、花键外圆φ2503.00+mm 外圆两处，φ 2003.00+mm 外圆对公共轴线的圆跳动公差的检查，可以两中心孔定位，将工件装夹在偏 摆仪上，用百分表进行检查。 6）外花键在单件小批生产时，其等分精度由分度头精度保证，键宽、大径、小径尺寸可用游标卡尺或千分尺测定。必要时可用百分表检查花键键侧的对称度。在成批或大批量生产中，可采用综合量规进行检查。 一．零件的总体分析 叶片泵是有转子，定子，叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的转子旋转时叶子在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一圈时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和轴颈处受磨损。因此，要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 二．零件的服役条件及失效形式的分析 1．服役条件 泵轴的叶片泵的主要零件之一，主要传递动力。在工作时，高速旋转的轴承受弯曲，扭转和冲击等多种载荷。 2．失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损，咬伤，甚至是咬裂。 三．性能要求 叶片泵轴的主要性能要求是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 四．材料选择 1．材料的选择 叶片泵轴选择材料分为两类： 一类是合金渗碳钢12CrNi3等。 另一类是中碳45钢或中碳合金钢40Cr，42CrMo等。 根据零件要求不需要进行渗碳处理，所以选择中碳45钢或中碳合金40Cr等。 45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能好，且价格低，来源广，所以应用广泛。用做截面尺寸较小或不要求完全渗透的零件，经过调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为48-61HRC。 40Cr一般用做渗透性较高的零件，合金元素Cr可阻碍碳化物在高温回火时聚集长大，保证钢的高强度，铬还阻碍r相的再结晶，能保证细小的晶块结构。具有优良的机械性能。40Cr经调质处理后，硬度可达220-250HBS，表面淬火后硬度为52-61HRC。 综上所述，45钢非常适合制作这个叶片泵轴。 五．加工设备的选择 组合车床加专用夹具 CA6140卧式车床 Z4006台式钻床 立式铣床X53T 万能外圆磨床M131W 六．加工工序的划分 铣轴的两端面，打中心孔 粗车外圆大小端面各外径 半精车，倒角 花键轴叉锻造工艺 设计 姓名：XXX 指导老师：郑传林 学号：100118024 班级：10材料 日期：2013.6.18 目录 任务书 (1) 一、摘要 (3) 二、零件分析及工艺方案设定 (3) 1、零件分析 (3) 2、确定工艺方案 (3) 三、绘制锻件图 (4) 1、分模面选择 (4) 2、确定模锻件机械加工余量及公差 (4) 3、确定锻件模锻斜度 (5) 4、确定锻件圆角半径 (5) 5、绘制锻件图及计算锻件基本参数 (5) 四、确定变形工艺及锻比 (5) 1、确定合适的锻造比 (5) 2、确定锻造工序 (5) 五、确定坯料质量及尺寸 (6) 1、坯料尺寸 (6) 2、坯料质量 (6) 六、选择锻造设备及吨位 (6) 七、确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范 (7) 1、确定锻造温度范围 (7) 2、确定加热规范及火次 (7) 3、确定热处理规范 (7) 4、确定冷却方法及冷却规范 (7) 八、总结………………………………………………………………………………７参考文献……………………………………………………………………………８ 一、摘要 锻造包括自由锻和模锻。自由锻是利用冲击功或压力使金属在上、下砧之间产生变形，以获得锻件的方法。模锻是把热塑性金属坯料放在具有一定形状和尺寸的锻模模膛内承受冲击功或静压力产生塑性变形而获得锻件的加工方法。 本次课程设计介绍了花键轴叉的锻造工艺流程，这是我们在学习了材料成型工艺等专业课后的一个实践教学环节，让我们对所学的理论知识有了一个更加清晰地认识。在老师的指导下，初步掌握了一个锻件从坯料到成型零件所要经过的各项工序。同时也提高了自己查阅有关机械手册、图表的能力，以及增强了自己对一些绘图软件的掌握，为我们今后的毕业设计以及工作都奠定了一定的基础。另外，此次课程设计中由于自己能力有限，经验不足，设计中出现错误还请老师给予指导。 二、零件分析及工艺方案设定 1、零件分析 零件为轴叉类零件，因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量，而是侧重于提高锻件的力学性能。同时对零件整体分析，结合零件表面粗糙度，该零件材料选用45钢，材料性能稳定。 2、确定工艺方案 该零件是带有叉形的长轴类锻件，而且属于中小型锻件，结合生产批量要求，生产设备，制模能力等进行全面分析，决定采用锤上模锻进行锻造。 专业工种数控铣课程铣工工艺与技能训练课题 花键轴的铣削 授课班级授课时间授课学时 教学目标知识目标 1、花键连接简介 2、用单刀铣削矩形齿外花键 3、外花键铣削的质量分析 技能目标 1、能正确对刀，选择铣削用量 2、正确测量对称度并进行修正 3、用单刀铣削矩形齿外花键 教学重点 正确对中心；正确测量对称度并进行修正；用单刀铣削矩形齿外花键教学难点正确调整刀具中心（对中心） 教学对象分析大部分同学已掌握矩形离合器的铣削方法，能正确使用分度头，并可独立完成相关的计算并进行调整。 教学环境铣工实习车间教学方法一体化 教学准备1、加工图纸 2、X5032铣床，FW125分度头及附件 3、Φ80×12mm三面刃铣刀，锯片铣刀Φ80×2mm 4、高度游标卡尺（0.02），百分表，千分尺（0-25，25-50,0.01）,游标卡尺（0.02）, 教学回顾矩形齿离合器的铣削 授课教师教研组长 教学过程及教学内容 一、组织教学： 1、点名检查学生出勤情况，填写考勤表。 2、检查学生着装。 3、安全教育。 4、布置教学任务。 二、复习旧课，导入新课 1、直齿离合器的铣削要点 2、花键连接是轴和轮毂孔周向均布多个凸齿和凹槽所构成的连接。花键齿的侧面是工作面。花键轴的加工是铣工的重要内容之一，本课题学习完以后，要求重点掌握的目标是单刀铣削工件并达到精度要求。 三、讲授新课专业知识讲解（引导式教学） 一）、花键的使用特点及适用场合 由于结构形式和制造工艺的不同，与平键连接比较，引导学生总结花键连接在强度、工艺和使用方面的特点： （1）在轴上或毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故连接受力较为均匀。（2）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较小。 （3）齿数较多，总接触面积较大，可承受较大的载荷。 （4）轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要。 （5）定心精度高，导向性好，这对动连接很重要。 （6）可用磨削的方法提高加工精度及连接质量。 （7）制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。 （8）花键齿可采用完善的加工工艺，两被连接件的定心性好，带毂零件能沿轴移动，零件的互换性也容易保证。 故花键适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的连接。 二）、用单刀铣削矩形齿外花键 在铣床上加工各种外花键，工艺上有许多相同之处。在铣床用单刀铣削矩形齿外花键，以加工大径定心的矩形花键轴为主，它的大径精度要求较高，同时，对花键齿宽度的要求也比较严格，较多用于单件生产或维修加工。对于以小径定 半轴机械加工工艺及工装设计 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 摘要：半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，在进行半轴的工艺和工装设计时，首先对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，一付是用来车削半轴的外圆，一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。 关键词：工艺工装设计夹具设计组合量具设计 Abstract：The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet. Key Words：The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design 机械制造技术课程设计题目:矩形花键套加工工艺规程及夹具设计 班别： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 日期： 目录 前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 一．矩形花键套零件的分析---------------------------------------------------------------------------------4 1.零件图的分析------------------------------------------------------------4 2.零件的作用--------------------------------------------------------------5 二．矩形花键加工工艺的设计------------------------------------------------------------------------------6 1.确定毛坯的制造成型---------------------------------------------------------------------------------6 2.定位基准的选择----------------------------------------------------------6 3.制定工艺路线------------------------------------------------------------7 4. 毛坯尺寸的确定与机械加工余量-----------------------------------------------------------------9 5. 工艺分析----------------------------------------------------------------------------------------------11 6.确定切削用量及基本工时--------------------------------------------------------------------------11 三．夹具的设计-----------------------------------------------------------------------------------------------13 1.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求-----------------------------------13 2.拟定定位方案设计定位元件--------------------------------------------------------------------13 3.导向和夹紧方案及其他元件的设计-----------------------------------------13 4.夹具体的设计-----------------------------------------------------------------------------------------14 3.绘制夹具体装配总图-----------------------------------------------------15 4.尺寸的标注及明细表的编制-----------------------------------------------15 5.对于非标准件的零件图设计-----------------------------------------------15 四．课程设计小结--------------------------------------------------------------------------------------------16 五、参考文-----------------------------------------------------------------------------------------------------17 矩形花键拉刀课程设计 目录 1.前言 (3) 2.矩形花键拉刀 (5) 2.1花键孔尺寸 (5) 2.2拉削长度 (6) 2.3工件材料 (6) 2.4刀具结构参数及各部分功用 (6) 2.4.1拉刀的结构 (6) 2.4.2切削方式 (7) 2.4.3拉削余量 (7) 2.4.4拉刀刀齿结构 (7) 2.5设计步骤 (8) 3.矩形花键铣刀 (17) 3.1花键轴尺寸 (17) 3.2拉削长度 (17) 3.3工件材料 (17) 3.4设计步骤 (17) 4.总结 (21) 5.致谢 (21) 6.参考资料 (21) 1.前言 随着社会的进步和科学技术的迅速发展，金属切削刀具也由那些古老的手动设备被自动化设备代替并逐渐向高速、高精度方向发展。为了满足生产的需要，金属切削工具的种类越来越丰富.以培养学生的创新思维能力、观察分析能力、工程实践能力及综合能力为出发点，我设计选择的题目是：矩形花键拉刀及矩形花键铣刀。拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿，所以当拉刀作直线运动时（对某些拉刀来说则为旋转运动），便能依次地从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，较麻烦，价格较高，一般是专用工具，因而多用于大量批量生产的精加工。 金属切削刀具课程设计是学完“金属切削原理及刀具”课程的基础上进行的重要的实践教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识了理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。 通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到： （1）掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法； （2）学会运用各种设计资料、手册和国家标准； （3）学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件完成矩形花键拉刀及矩形花键铣刀的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的说明书。 一、零件的分析 根据零件简图分析，该零件为花键轴，其长度与直径之比L/D＜5，所以该零件为钢性主轴。从表面加工类型看，主要加工的表面有外圆柱面、花键、键槽、螺纹，属于典型的加工表面，易加工。该零件外圆柱面的尺寸公差和表面粗糙度有些偏高，需要磨削加工。 二、毛坯的选择 1.常见的毛坯种类 1.1铸件 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等。 1.2锻件 锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。 1.3型材 型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。 1.4焊接件 焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。 2.毛坯的材料和尺寸的选择 根据工艺规程，大量生产的零件应该选择精度和生产率高的毛坯制造方法，此花键轴需要保证其力学性能，由于长度与直径之比L/D＜5，为减少材料消耗和机械加工劳动量。综合考虑锻件具有较高的综合力学性能，在硬度方面也有较高的性能。由于经过锻造后金属内 部，纤维组织沿表面均匀分布，具有较高的抗拉，抗弯及抗扭强度。故此轴选用锻件作为毛坯。选用模锻适用于中小型零件大批量生产且加工余量较少。 因次，选择45钢的锻件作为该零件的毛坯，适合单件小批量生产，该毛坯的尺寸为Ф40mm×180mm的45钢锻件。 三、加工方法 1.常见的加工方法 1.1车削 车削中工件旋转，形成主切削运动。刀具沿平行旋转轴线运动时，就形成内、外圆柱面、刀具沿与轴线相交的斜线运动、就形成锥面，仿形车床或数控车床上，可以控制刀具沿着一条曲线进给，则形成一特定的旋转曲面。采用成型车刀，横向进给时，也可加工出旋转曲面来。车削还可以加工螺纹面、端平面及偏心轴等。车削加工精度一般为IT8——IT7，表面粗糙度为6.3——1.6um。精车时，可达IT6——IT5，粗糙度可达0.4——0.1um。车削的生产率较高，切削过程比较平稳，刀具较简单。 1.2铣削 主切削运动是刀具的旋转。卧铣时，平面的形成是由铣刀的外圆面上的刃形成的。 立铣时，平面是由铣刀的端面刃形成的。提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度，因此生产率较高。但由于铣刀刀齿的切入、切出，形成冲击，切削过程容易产生振动，因此限制了表面质量的提高。这种冲击，也加剧了刀具的磨损和破损，往往导致硬质合金刀片的碎裂。在切离工件的一般时间内，可以得到一定冷却，因此散热条件较好。按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，又分为顺铣和逆铣。 1.3磨削 磨削以砂轮或其他刀具对工件进行加工，其主要运动是砂轮的旋转。砂轮的磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、刻削和滑擦三种作用的综合效应。磨削中，磨粒本身也由尖锐逐渐磨钝，使切削作用变差，切削力变大。当切削超过粘合剂强度时，园钝的磨粒脱落，露出一层新的磨粒，形成砂轮的“自锐性”。但切屑和砕磨粒仍会将砂轮阻塞。因而，磨削一定时间后，需用金刚石车刀等对砂轮进行修整。 磨削时，由于刀刃很多，所以加工平稳、精度高。磨床是精加工机床，磨削精度可达IT6——IT4，表面粗糙度Ra可达1.25——0.01um，甚至可达0.1——0.008um。磨削 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件） 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计（年产量为8000件） 内容： 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份 摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。 一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为Φ0.02，两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是083Kg/个，查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件 目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------17 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------17 内花键：6×23H7×26H10×6H11，GB/T1144—2001。 外花键：6×23f7×26a11×6d10，GB/T1144—2001。 花键副：6×23H7/f7×26H10/a11×6H11/d10 GB/T1144—2001。 在机械制图中，花键的键齿作图比较繁琐。为提高制图效率，许多国家都制订了花键画法标准，国际上也制订有ISO标准。中国机械制图国家标准规定:对于矩形花键，其外花键在平行于轴线的投影面的视图中，大径用粗实线、小径用细实线绘制。 扩展资料： 花键的工作长度的终止端和尾部长度的末端均用细实线绘制。对于渐开线花键，画法基本上与矩形花键相同，但需用点划线画出其分度圆和分度线 花键的齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；导向性好，这对动联接很重要；可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。 1.矩形花键的画法 1.1外花键：在平行于花键轴线的投影面的视图中，大径用粗实线、小径用细实线绘制，在径向剖视图中画出一部分或全部齿形。 1.2内花键：在轴向剖视图中，大径及小径均用粗实线绘制，在径向部视图画出一部分或全部齿形。 1.3花键工作长度的终止端和尾部长度的末端均用细实线绘制，并与轴线垂直，尾部则画成斜线，其倾斜角度一般与轴线成30°，必要时，可按实际情况画出。 2.矩形花键长度标注 花键长度应采用下列三种形式之一标注： 标注工作长度标注工作长度及尾部长度 标注工作长度及全长 3.渐开线花键 渐开线花键的分度圆及分度线用点划线绘制。 4.花键联接 4.1 花键的联接部分在剖视图中按外花键绘制。 矩形花键 芯轴的加工工艺规程和夹具的设计计划书第一章轴套零件数控车削加工工艺 第一节零件图工艺分析 1、结构工艺性分析 从上图结构上看，该芯轴类零件由外圆柱面，平面等表面所组成，先进行加工过程选择。该芯轴零件由外圆柱面，内孔等所组成，芯轴零件较复杂，适合数控车削加工，数控铣床。另外，该零件的尺寸标注完整，轮廓描述清楚，零件为45号钢，无热处理和硬度要求，且尺寸标注都有利于定位基准和编程原点的统一，符合数控加工尺寸标注的要求。 通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。 1）对图中给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故加工和编程时只有外圆柱面的公差取3.2，.其余的基本公差全部取12.5。 2）为了便宜装夹，进行稳固，右端也应该粗车并钻好中心孔进行稳固。 2、毛坯的确定 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由和模锻两种，中小批量生产多采用自由锻，大批量生产时采用模锻 芯轴类零件应根据不同的工作条件要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火等）以获得一定强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较多的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，其表面硬度可达到45-52HRC 由于该零件精度较高，各个台阶相差不大，故该零件材料为45钢，毛坯结构简单，材料的加工性能较好。其芯轴毛坯外形尺寸为#85mmX#135mm、由于切削加工性较好，该配合零件无热处理和硬度要求。 综合所述采取以下几点工艺措施： 1，零件图样上带公差的尺寸因公差值较小，故编程时不必采用平均值，而全部取基本尺寸即可。 2，在芯轴加工时，为保证零件部产生变形，需设计一辅助心轴 3，为便于装夹，提高定位精度，可预先光一刀外圆，并钻好中心孔除上表面外的其他表面均已加工，并符合尺寸与表面粗糙度值要求，材料为45钢圆棒材料，平面，钻孔、镗孔。 3、芯轴零件的装夹 此次装夹是用百分表、划线盘或眼睛目测机床上找正工件位置装夹方法，确定芯轴零件的左端面为定位基准，左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧 其中具体的装夹的步骤如下： 序号 加工步骤 设备夹具 型号名称名称编号 1 钻孔Z512 台钻钻夹具X732-335 2 切槽CA6140 数控机床车外圆车间自备 3 车外圆CA6140 数控机床车外圆夹具车间自备 4 车端面CA6140 数控机床内螺纹芯轴车间自备花键轴规格表
花键轴课程设计
轴类零件机械加工工艺规程设计
机械制造基础课程设计
矩形齿花键轴
花键轴工艺设计
花键轴叉锻造工艺课程设计
花键轴的铣削
机械工艺夹具毕业设计15半轴机械加工工艺及工装设计
矩形花键套设计说明书
矩形花键拉刀课程设计
花键轴的工艺规程设计
十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)
车床主轴传动系统课程设计公比1.41转速12级
花键轴规格表
芯轴的加工工艺规程和夹具的设计项目计划书
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