花键轴-机械加工工艺规程完整

图1所示工件的圆柱体部分已经车削完成，要求铣加工矩形花键齿。

【操作步骤】1.读图该花键轴的外径为φ40mm，内径为φ30mm，花键的高为5mm，宽为8mm，花键长120mm，轴的两端各有直径φ25mm、长30mm 的轴头，铣削前应加工φ25mm 和φ40 mm 的圆，由车削完成。

该工件是一根外径定心的轴，花键为矩形。

在铣床上铣花键，有单刀铣削、组合铣刀铣削及成型铣刀铣削三种方法。

2.铣削加工（1）选择刀具、切削用量选用φ80mm×8mm×27mm的三面刃铣刀。

在X6132型铣床上安装好三面刃铣刀，调整主轴转数为118r/min，进给速度为95mm/min。

（2）工件的装夹和校正先把工件的一端装夹在铣床分度头的三爪自定心卡盘内，另一端用尾座顶尖顶紧，然后用百分表按下列三个方面进行校正。

①工件两端的径向跳动量。

②工件的上母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。

③工件的侧母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。

（3）对刀将铣刀端面刃与工件侧面轻微接触，退出工件。

横向移动工作台，使工件向铣刀方向移动距离S：式中，b为键宽，mm；D为花键轴外径，mm。

（4）铣削键侧铣床先铣削键侧的一面，依次分度将同侧的各面铣削完，然后将工作台横向移动，再铣削键的另一侧面。

在一般情况下，铣削键侧时，取实际切深（即键齿高度）比图样尺寸大0. 1～1.2mm。

（5）铣削槽底圆弧面采用小直径锯片铣刀铣削，先将铣刀对准工件轴心，然后调整吃刀量H：铣床每铣削一刀后，摇动分度手柄，使工件转过一个小角度，再继续铣削。

每次转过的角度越小，槽底圆弧越精确。

数控花键轴铣床是一种工业设备，采用数控系统进行控制，伺服电机实现进给的新型数控控制方式，采用以往的滚铣加工方式加工各种齿形的花键轴工件花键铣床结构特点：机器概述：花键轴铣床采用滚铣加工各种齿形的花键轴工件。

也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。

数控花键轴铣床各机械系统及部件具有较高的动、自动花键轴铣床静刚性，花键铀铣床是利用滚铣方法加工直槽花键铀花键轴铣床-花键铣床也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。

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。

目录设计任务书------------------------------------------------------------------------------3 课程设计说明书正文---------------------------------------------------------------4 一零件的分析------------------------------------------------------------------------ 41 零件的作用:----------------------------------------------------------------------- -42 零件的结构特点-------------------------------------------------------------------- 43 确定主要、次要加工表面及其加工方法--------------------------------------4 二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征-----------------------5 三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图----------------------------------5 四拟定工艺路线---------------------------------------------------------------------61 基准的选择---------------------------------------------------------------------------62 决定个表面的加工方法以及加工余量------------------------------------------73 制定工艺路线------------------------------------------------------------------------74 工艺设备的选择---------------------------------------------------------------------85 填写工艺过程卡---------------------------------------------------------------------9 五确立切削用量及基本工序----------------------------------------------------91 工序一下棒料----------------------------------------------92 工序二加一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5------------------93 工序三以两中心孔定位装夹工件粗车外圆各部---------------------------104 工序四去毛刺---------------------------------------------------------------------115 工序五以两中心孔定位装夹工件，半精车，精车各部尺寸，倒角---116 工序六以两中心孔定位装夹工件，粗、精铣花键------------------------117 工序七热处理：调质处理HRC30 -------------------------------------------128 工序八以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨---------------------------139 工序九按图样要求检查各部尺寸及精度------------------------------------1310 填写机械加工工序卡片----------------------------------------13六夹具的设计-------------------------------------------------14七设计心得体会----------------------------------------------15机械制造工艺与机床夹具课程设计任务书设计题目：“花键轴”零件的机械加工工艺规程一任务及要求：1.绘制零件图和毛坯图综合图各1张2.机械加工工艺卡1份3.机械加工工序卡1套4.说明书1份二时间分配：课程设计时间为一周，具体非配如下：1.熟悉零件画零件毛坯综合图1天2.选择加工方案填写工艺文件 2.5天3.编写说明书 1.5天三原始资料:1.生产类型小批生产2.生产条件车间现有设备四方法与步骤：参考教材课程设计指导书部分五要求交电子版和纸质课程设计（一人有二道工序数控加工程序）设计任务书河南工业职业技术学院机械加工技术课程设计任务书设计题目：“花键轴”零件的机械加工工艺规程设计内容：1.产品零件图2.产品毛坯图3.机械加工工艺过程卡4.机械加工工序卡片5.课程设计说明书班级：定向 0901 班设计者：李宁指导老师：教研室主任：2011年5月18日课程设计说明书正文一零件的分析，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，外圆柱面需要在普通车床上进行车削。

花键轴的机械加工工艺规程1花键轴的技术要求及零件作用（1）右端面外圆26为安装齿轮的配合表面.表面粗糙度R为0.8.公差等级为IT6（2）二外圆20为安装滚动轴承定位基准.表面粗糙度为R为0.8.公差等级为IT6.（3）轴肩外圆M24的左端面圆.外圆33的左端面圆.外圆26的右端面圆为安装定位表面.以基准A-B的端面圆跳动公差为0.04.表面粗糙度为1.6（4）直径30的键槽.以基准C的对称度为0.05.表面粗糙度为1.6（5）花键外圆33.为安装表面.以基准A-B平行度为0.03-0.038.表面粗糙度为1.6（6）调质处理40-42HRC.使花键轴获得强度.韧度适中的综合机械性能2选择材料和毛坯（1）花键轴负荷一般.选择材料为40CR钢（2）毛坯直径相差不大.大批量生产.毛坯选择为模D件的热扎圆棒3工艺分析选择主要加工表面的加工方法和确定精基准（1）选择主要加工表面的加工方法.轴颈外圆20.20.与装配基准面外圆25为主要加工面.公差等级为IT8.表面粗糙度为0.8.选用粗车，半精车，磨削方法。

轴向装配基准端面圆26.M24.33为主要加工表面.表面粗糙度为1.6，通过车端面，磨端面加工（2）（2）基准选择为保证花键轴各圆柱面的同轴度和其他位置精度，半精车、精车和磨削时应该选择基准轴线为定位基准，轴两端钻中心孔，用两顶尖装夹。

两端中心孔相关尺寸和位置精度以及粗糙度是影响加工精度的重要因素，因此工件在调质等热处理后要安排修磨中心孔的工序。

粗车时为了保证工件装夹刚性，常采用一夹一顶的装夹方法，左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支顶。

4机械加工顺序安排预备加工下料------车端面，钻中心孔-------粗车各外圆---------调质------修研中心孔-------半精车各外圆，倒角，切槽，-------车螺纹-------滚键槽-------修研中心孔--------磨外圆，台阶面。

任务？花键轴的加工任务目标1、掌握花键轴加工的方法与工艺。

2、熟悉加工花键轴的常用机床，掌握其使用方法。

3、了解花键轴的检测和验收方法。

任务描述●任务内容分析花键轴的加工工艺，熟悉常用机床的使用方法及注意事项，完成花键轴的加工。

●实施条件卧式普通车床、卧式铣床、花键轴磨床、常用检测工具。

●安全提示1、所用工具应齐备、完好、安全可靠，方能开始工作；2、操作机床时应完全遵守各种机床的安全使用规则，正确穿戴好劳动保护用品，认真仔细检查机床各部件和保护装置是否完好，确定安全可靠之后，才能开机加工；加工过程中不得离开机床，应密切注意加工情况，发现机床运转不正常时，应立即停车，请机修工检查修理；工、量具应放在安全的位置，机床运转时，不准测量工件；加工工件切削量和进刀量不宜超大，以免机床过载或梗住工件造成意外事件；高速切削时，使用防护罩，防止碎屑伤人。

3、工作完毕后，应将设备和工具的电、气、水、油源断开；应清理好工作场地卫生，将工具和零件整齐地摆放在指定的位置上。

任务实施花键轴属于特种的轴类，常用于定中心的连接或传递转矩的传动中，是重要的机器零件之一。

花键按齿形可分为矩形齿、三角形齿、梯形齿和渐开线齿等多种。

加工方法主要分车、铣、磨三步。

步骤一车削一、了解车床车床主要用于加工各种回转表面。

如内外圆柱面、圆锥面、回转体成型面、环形槽、端面及螺纹，还可进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花等加工。

常见的卧式车床主要组成部分包括：主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱、床身等。

主要运动有：表面成形运动、进给运动及辅助运动。

图1.卧式车床外形图二、车削步骤花键轴的车削部分主要是进行外圆和端面的的加工，采用的方法如下：（一）安装工件和校正工件安装工件采用三爪自定心卡盘，采用百分表校正工件。

（二）选择车刀车外圆可用图2所示的各种车刀。

直头车刀(尖刀)的形状简单，主要用于粗车外圆；弯头车刀不但可以车外圆，还可以车端面，加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。

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）。

课程设计学院：机械工程学院班级：数控1311班学号：设计地点（单位）： 2教学楼设计题目：花键套的工艺设计完成日期：2015 年 5 月 29日机械学院课程设计任务书设计题目：花键套零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算教研室主任：贾伟杰指导教师：韩健2013年 6月 8日目录1 零件的分析 .......................................... 错误!未定义书签。

零件的工艺分析 ..................................... 错误!未定义书签。

花键套的技术要求 ................................... 错误!未定义书签。

2 毛坯的选择 .......................................... 错误!未定义书签。

毛坯种类的选择 .................................... 错误!未定义书签。

毛坯制造方法的选择 ................................. 错误!未定义书签。

毛坯形状及尺寸的确定 ............................... 错误!未定义书签。

3 工艺路线的拟定 ...................................... 错误!未定义书签。

定位基准的选择 .................................... 错误!未定义书签。

零件表面加工方案的选择 ............................ 错误!未定义书签。

加工阶段的划分 .................................... 错误!未定义书签。

工序顺序的安排 .................................... 错误!未定义书签。

机械加工顺序 .................................... 错误!未定义书签。

花键轴加工工艺的设计说明一、花键轴的定义及用途1. 定义：花键轴是一种传动元件，一般用于机械传动中，是一种能够承受摩擦和转矩的轴。

2. 用途：花键轴在机械传动中承担着重要的角色，通过花键与配套的齿轮或其他零部件相连接，实现转动的传递，常见用于车辆、船舶、机床等机械设备中。

1. 材料的选择花键轴材料的选择应考虑到其机械性能和耐磨性能，一般可选择优质碳素结构钢或合金钢。

其中，优质碳素结构钢一般为45#、60#、65Mn等，合金钢一般为40Cr、42CrMo等。

2. 加工设备要求花键轴的加工需要采用数控车床、加工中心等精密机床进行准确加工，以保证其花键嵌合精度和轴的质量要求。

3. 首先完成轴的车削在花键轴加工的过程中，轴身部分是需要首先进行的工艺步骤。

常用的车削加工方法包括内圆车削、外圆车削等，其中内圆车削一般采用刀柄或卡盘进行夹持，而外圆车削一般采用三爪卡盘或四爪卡盘固定。

4. 花键加工花键加工是花键轴加工的关键步骤，通过精密加工将表面的花键凸起，以便嵌合配套零部件。

花键加工一般分为两大类：一种是切削加工，即采用直线切割或转辊切割的方式，利用刀具的边缘或转辊的表面将材料切削削掉，形成所需的凸起花纹。

另一种则是压花加工，常常采用模具来完成，通常使用压力使之成型，减少了切削工具的磨损等问题。

在工艺的选择时，应根据加工设备和工件材料的特点，综合考虑来进行选择。

5. 热处理花键轴的热处理是保证其机械性能和耐磨性的关键。

一般应采用淬火和回火的方式，以提高其硬度、强度和韧性。

1. 花键的设计应符合工艺要求，以便能够满足嵌合精度的要求。

2. 加工机床的选型应符合工件要求，以便保证加工精度和质量。

3. 在加工过程中需要保证切削刀具的刃口锋利，以便减少刀具磨损和花键质量的提高。

4. 热处理工艺应根据工件材料选择合适的热处理方法和温度，以便保证花键轴的性能和质量。

5. 加工结束后要进行严格的检验，以确保花键轴达到质量标准和规范要求。

第一章拨叉的机械加工工艺规程的确定一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的齿轮拨叉。

它安装在花键轴上，用于传递运动，对车库的转速进行调节。

此零件通过花键孔与花键轴的配合，固定在花键轴上，通过花键导向，拨动小叉头，使拨叉在花键轴上滑动，控制齿轮的啮合与分离，从而起到调速的作用。

（二）零件的工艺分析CA6140车床拨叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求。

分述如下：1. 以φ25mm花键孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25 mm的六齿花键孔，花键孔两端15°倒角，两叉槽的底平面。

2. 以靠近小叉槽平面的基面的加工表面这一组加工表面包括：小叉槽的两侧面，大叉槽的两侧面，由以上分析可知，对于两组加工表面而言，可以去加工一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计(一) 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，考虑加工成本和性能要求故用铸造方式成形。

一方面HT200有非常好的铸造性能，还具有减振性，纤小摩擦，以保证其他部件不被磨损，本次设计要求达到大批量生产的水平，故采用金属模砂型机械造型，这对于提高生产率，保证加工质量也是有利的。

（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于一般的轴类零件而言，以外圆做为粗基准是合理的。

按照有关基准的选择原则，尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。

根据这个基准选择原则，现选取φ40mm的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一V形块支承这个表面，作主要定位面，限制4个自由度，再以一个销钉限制1个自由度，再用一挡板挡住φ40的一侧面，限制最后一个自由度，达到完全定位的目的,然后进行铣削。

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。