《金属工艺及机制基础》三级项目报告内容：
班级：
小组成员：
指导教师：
提交时间：
目录
1 前言 (1)
1.1本次设计的目的意义 (1)
1.2 设计内容 (1)
2 对小轴的分析 (1)
2.1小轴的作用 (1)
2.2小轴工艺性分析 (2)
2.3 铣花键夹具设计目的 (1)
3 工艺规程设计 (3)
3.1 定位基准的选择 (3)
3.2 确定毛坯小轴、画阶梯小轴毛坯——零件合图 (2)
3.3 制定工艺路线 (4)
3.4 键槽尺寸链的计算 (9)
4 铣花键夹具设计 (13)
4.1 确定设计方案 (14)
4.2 确定夹具的结构方案，绘制结构草图 (14)
4.3 审查方案与改进设计 (15)
4.4 夹具的精度分析 (15)
4.5 定位误差计算及夹具中小轴的强度校核计算 (16)
4.6 铣花键的对刀 (18)
4.7 加紧机构设计 (19)
4.8 操作夹具动作说明 (19)
参考文献 (21)
1 前言
1.1 本次设计的目的意义
本题目要求根据变速器小轴零件的结构特点和技术要求，为其设计合理的工艺过程，填写相关工艺文件。通过本设计，增加了对变速器小轴零件的工艺特点的了解，同时锻炼了工艺设计能力、专用夹具设计能力和绘图能力，掌握了资料的查阅方法，培养了自学能力。
1.2 设计内容
变速器小轴加工工艺规程的制定正逐步趋向低成本、优质高产的方向，通过对变速器小轴加工工艺的设计，熟练变速器小轴机械加工工艺规程的制定原则、步骤和方法。重点研究工艺路线的拟定、工序尺寸及其公差的确定。并对变速器小轴上的花键设计合理的夹具。
2 对零件小轴的分析
2.1 零件小轴的作用
由变速器小轴零件图可知，变速器小轴两端Φ20±0.008用来与轴承装配，左端M24×1.5轴上一段螺纹是用来固定零件或调整轴承间隙的。Φ33花键和Φ26轴上的平键用来装配齿轮或涡轮、半联轴器等。
2.2 变速器小轴加工工艺分析
由零件图小轴精度和技术要求可知，其材料为45钢，并根据不同的工作条件进行热处理规范，以获得一定得强度、韧性和耐磨度。如：预备热处理：正火或调质。最终热处理：局部加热淬火后回火。（沿浴炉加热淬火，火焰加热淬火，高频加热淬火等）表面硬度45～52HRC。
该变速器小轴上的槽、花键都需要加工。
变速器小轴两端Φ20±0.008的精度、同轴度直接影响与轴承的配合度；花键和平键的精度直接影响与齿轮的啮合精度；螺纹公差带是用于限制与之配合的压紧螺母的端面圆跳动所必须的要求，因为，若压紧螺母的端面圆跳动过大，则压紧滚动轴承的过程中，会造成轴承内环轴线的倾斜。由于轴承内环是主轴支撑轴颈配合的，这就引起轴承的径向圆跳动；各轴肩的位置关系将直接影响到装配位置精度。
由参考文献中有关与键槽的经济精度及机床所能达到的位置精度可知上述技术要
求是可以达到的，变速器小轴的结构工艺性也是可行的。
2.3铣花键夹具设计目的
铣花键夹具为迅速可靠的夹紧工件的机床附加装置，它对小轴的顶芯准确定位夹紧，保证花键槽表面的位置精度，有利于提高劳动生产率，大大降低成本和降低个人劳动强度。
3 工艺规程设计
3.1 定位基准的选择
轴类零件的加工一般选外圆表面作为粗基准钻两中心孔，在以小轴中心孔定位作为精基准。
3.2确定毛坯小轴、画阶梯小轴毛坯——零件合图。
3.2.1 确定毛坯的制造形式：
根据零件材料确定毛坯应为铸件。又知零件的生产纲领为中小批生产，考虑到变速器小轴在运行中要经常正反转旋转，零件在工作过程中经常承受交变载荷，且阶梯轴段直径相差较大，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。毛坯采用自由锻造型。
综上，毛坯的制造形式为自由锻。
3.2.2 确定各表面的加工余量：
参考《机械设计与制造工艺简明手册》表14—2，14—3，14—6可知：表1
3.2.4 小轴毛坯——零件合图如下
图1小轴毛坯-----零件合图
3.3 制定工艺路线
由于内径定心和齿侧定心的矩形齿花键轴技术要求高，制造工艺较为复杂，所以外
径定心的矩形齿花键轴使用较为普遍。
5.3主要机加工工序简图
工序号工种工序内容加工简图设备
1 下料锻造毛坯
2 车三爪自定心卡盘
夹持工件，车端
面见平，钻中心
孔。用尾架顶尖
顶住，粗车三个
台阶，直径、长
度均留余量2mm
车床调头，三爪自定
心卡盘加持工件
另一端，车端面
保证总长174mm，
钻中心孔。用尾
架顶尖顶住。粗
车余下三个台
阶，直径、长度
均留余量2mm
3 热调质处理
HB220～250
4 钳修研两端中心孔钳工工
作台
5 半精
车双顶尖装卡，半
精车三个台阶，
螺纹大径车到Φ
24Ra3.2，外圆面
不留余量，其余
两外圆面直径留
余量0.5mm，切
槽三个，倒角三
个。车床调头，双顶尖装
卡，半精车余下
三个台阶外圆直
径留余量0.5mm，
切槽两个，倒角
两个。
6 车双顶尖装卡、车
螺纹M24×1.5。
车床
7 钳
平口虎钳装卡
划键槽加工线和
花键加工线。
钳工工
作台
粗铣花键，花键
半精铣留有磨削
余量0.5mm
