传动轴花键轴铣花键槽夹具设计【3张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

一   零件分析…………………（1）

二   工艺规程设计……………（1）

三   夹具设计……………… （12）

四   设计心得……………… （13）

五   参考文献……………… （14）

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。
 1.工艺路线方案一
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）。
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2～2.5，取φ20，φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工）
车削加工余量为：   
粗车 1.5mm
半精车 1mm
 
 3. 其他尺寸直接锻造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

（五）确立切削用量及基本工
工序一  下棒料
  1. 加工条件
   工件材料：40MnB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表5—6 ，255—3 02HB，型钢。
机床：CR6150《工艺手册》表7—4
刀具：W18Cr4V高速钢 ，牌号W18，硬度63—66HRC，
      Ａ型机夹切断车刀：ｈ=20ｍｍ，ｂ=22ｍｍ，Ｌ=125ｍｍ。
2. 切削用量
     1）切削深度  因为是切断，所以ap = 36ｍｍ。《工艺手册》表11—29
     2）进给量    ｆ=0.20ｍｍ/ｒ《工艺手册》表11—29
    3）查后刀面最大磨损及寿命
        查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为0.4—0.6ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。
     4）计算切削速度
       由《机械加工工艺手册》表8·4—8，(以下称《工艺手册2》)得，                         

算得  =70ｍ/ｍｉｎ。        
5）确定机床主轴转速
=319ｒ/ｍｉｎ。  按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与319ｒ/ｍｉｎ相近 的机床转速为360ｒ/ｍｉｎ,故选择360ｒ/ｍｉｎ的转速. Vf=ｆｎ=0.20×360=72ｍｍ/ｍｉｎ.           所以实际切削速度为ｖ=79ｍ/ｍｉｎ.
6) 计算基本工时
   tm＝L/ Vf=36/72=0.5ｍｉｎ.

工序二  粗车端面，钻中心孔
1. 加工条件
工件材料：40MnB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表5—6 ，24—38HRC，型钢。
   加工要求：粗车M24×1.5—8ｇ端面，钻中心孔。
   机床：CR6150《工艺手册》表7—4
   刀具：ＷＣ+Ｔｉ+Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表10—3。
   45°端面铣刀尺寸；Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表10—99。
2. 切削用量
 1）切削深度：  ap= 3ｍｍ     《工艺手册》表11—26。
 2）进给量 ：ｆ=0.25ｍｍ/ｒ  《工艺手册》表11—26。
 3）查后刀面最大磨损及寿命
查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为1.0—1.4ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。
  4）计算切削速度
     由《工艺手册2》表8·4—8，得，                         
=138 ｍ/ｍｉｎ.
5）确定机床主轴转速
=628ｒ/ｍｉｎ。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与628ｒ/ｍｉｎ相近 的机床转速为600ｒ/ｍｉｎ. ,故选择600ｒ/ｍｉｎ的机床.
所以实际切削速度为ｖ=120ｍ/ｍｉｎ.
   Vf=ｆｎ=0.25×600=150ｍｍ/ｍｉｎ。
  6) 计算基本工时
     tm＝L/ Vf=36/150=0.24ｍｉｎ
     查《工艺手册》表10—180，选用带护锥中心钻（B型）
     ｄ=2.50ｍｍ，材料为高速钢。主轴转速ｎ=628ｒ/ｍｉｎ，切削深度=10ｍｍ。

工序四   粗车
1．加工条件
工件材料：40MnB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表5—6 ，24—38HRC，型钢。
加工要求：粗车外圆各部。
机床：CR6150《工艺手册》表7—4。
刀具：ＷＣ+Ｔｉ+Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表10—3。
95°外圆车刀，Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表10—100。
2. 切削用量
1）切削深度：  ap= 3ｍｍ     《工艺手册》表11—26。
  2）进给量 ：ｆ=0.75ｍｍ/ｒ  《工艺手册》表11—26。
  3）查后刀面最大磨损及寿命 
查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为1.0—1.4ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。
  4）计算切削速度
   由《工艺手册2》表8·4—8，得，                        
=123ｍ/ｍｉｎ。
5）确定机床主轴转速
=612ｒ/ｍｉｎ。根据机床选取ｎ=600ｒ/ｍｉｎ。
Vf=ｆｎ=0.75×600=450ｍｍ/ｍｉｎ。
所以实际切削速度为ｖ=120ｍ/ｍｉｎ。
    粗车不同轴处的切削速度：Vc2 =∏ｄｎ/1000=90ｍ/ｍｉｎ。
Vc3=∏ｄｎ/1000=87ｍ/ｍｉｎ。  Vc4=∏ｄｎ/1000=69 ｍ/ｍｉｎ。
Vc5=∏ｄｎ/1000=60ｍ/ｍｉｎ。   Vc6=∏ｄｎ/1000=49ｍ/ｍｉｎ。
6) 计算基本工时
   tm＝L/ Vf=260/450=0.577ｍｉｎ。
工序六 精车
1．加工条件
工件材料：40MnB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表5—6 ，24—38HRC，型钢。
加工要求：精车各部尺寸，留磨削余量0.4ｍｍ，各处倒角C1，粗、精车螺纹