传动轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计【9张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目　　录
第一部分　工艺设计说明书 1
1.零件图工艺性分析 1
1.1零件结构功用分析 1
1.2零件技术条件分析 1
1.3零件结构工艺性分析 1
2.毛坯选择 1
2.1毛坯类型 1
2.2毛坯余量确定 1
2.3毛坯－零件合图草图 2
3．机加工工艺路线确定 3
3.1加工方法分析确定 3
3.2加工顺序的安排 3
3.3定位基准选择 3
3.4加工阶段的划分说明 3
3.5主要机加工工序简图 3
4.工序尺寸及其公差确定 6
4.1工序尺寸确定 6
4.2轴向尺寸的工序尺寸链图 7
5.设备及其工艺装备确定 7
5.1选择机床和夹具 7
5.2选择刀具 7
5.3选择量具 8
6．切削用量及工时定额确定 8
第二部分　第20号工序夹具设计说明书 10
1.工序尺寸精度分析 10
2.定位方案确定 10
3.定位误差分析计算 10
4.夹紧方案及元件确定 10
5.夹具总装草图 10
第三部分　第10号工序刀具设计说明书 12
1.工序尺寸精度分析 12
2.刀具类型确定 12
3.刀具设计参数确定（数据来源参考书[3]） 12
4.刀具工作草图 13
第四部分　第40号工序量具设计说明书 14
1.工序尺寸精度分析 14
2.量具类型确定 14
3.极限量具尺寸公差确定 14
4.极限量具尺寸公差带图 14
5. 极限量具结构设计 15
第五部分　毕业设计体会 15
第六部分  参考资料 17

第一部分　工艺设计说明书
1.零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析
从传动轴的受力分析可知，它受扭转一弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质碳素结构钢的45号钢，坯料用热轧圆钢。为了改善组织、提高力学性能，坯料要经过正火热处理
1.2零件技术条件分析
外圆尺寸精度     ：φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺纹；
外圆形状位置精度 ：要求为φ30f7两轴节相对φ30k6，φ20h6，φ25k6
φ30f7两轴节表面需高频淬火；
外圆表面质量     ：φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6的表面质量要求 Ra均为0.8um，
其它面Ra为12.5um
1.3零件结构工艺性分析
轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，在轴径φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺纹上均开有键槽，且轴两端带有B型中心孔。
结论：轴的结构较规则，在加工键槽和B型中心孔时，采用专用夹具定位和夹紧，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。

2.毛坯选择
2.1毛坯类型
在传递力矩过程时要承受很强的冲击力和很大的交变载荷,  要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性,而且其轮廓形状不复杂,故采用锻件；
零件尺寸不大，而且零件属于批量生产,故采用模锻。
2.2毛坯余量确定
毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。
2.2.1
1）.锻件公差等级：由该零件的功能和技术确定其锻件公差等级为普通级；
2）.锻件质量Mf ：根据锻件成品质量1.94g估算；
3）.分析锻件形状复杂系数s：S=Mf/Mn
该零件为圆形，假设其最大直径φ37长为375则在：Mn=π/4 d2  hρ
S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726
由于0.726介于0.63和1之间，故该零件的形状复杂系数S属S    1 级。
4）.锻件材质系数M：由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M 1级；                       
5）.零件表面粗糙度 由零件图知，除φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6的表面质量Ra为0.8um
外，其余各加工表面Ra为12.5um；
2.2.2 初步确定机加工余量及毛坯尺寸，初选毛坯尺寸公差
根据毛坯尺寸公差，锻件质量，材质系数，形状复杂系数，初步确定本零件毛坯尺寸允许偏差，
根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查参考书[1]中表5-9，由此查得单边余量：
零件
尺寸 初选厚度方向
单边加工余量 初选水平方向
单边加工余量 确定厚度方向
单边加工余量 确定水平方向
单边加工余量 初选
锻件尺寸 
偏差
φ30k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ34  +1.2 -0.6
φ30f7两节 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ34 +1.2 -0.6
φ29 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ34 +1.2 -0.6
φ25k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ29 +1.1 -0.5
φ24 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ29 +1.1 -0.5
115 1.7——2.2 2.0——2.5  2.5 115 +1.4 -0.6
φ20h6 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ24 +1.1 -0.5
32 1.7——2.2 2.0——2.5  2.5 33 +1.2 -0.6
φ33 1.7——2.2 2.0——2.5 2  φ37 +1.2 -0.6
370 1.7——2.2 2.0——2.5  2.5 375 +1.7 -0.8
5 1.7——2.2 2.0——2.5  2.5 10 +1.1 -0.5

2.2.3验证上述余量是否满足要求
计算同上得，锻件形状复杂系数s= S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726
，S属于S   1级；查表得，机械加工余量与上述相同，满足要求。
2.3毛坯－零件合图草图

3．机加工工艺路线确定
3.1加工方法分析确定
（1）φ30k6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------→精磨（IT6级，Ra0.8um）
（2）φ25k6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------→精磨（IT6级，Ra0.8um）
（3）φ20h6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------→精磨（IT6级，Ra0.8um）
（4）φ30f7外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→ 热处理（φ30f7两节外圆表面局部高频淬火）------→磨削（IT7级，Ra0.8um）
（5）2M24X1.5螺纹------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→车螺纹（配螺母）

3.2加工顺序的安排
铣端面钻中心孔保证总长370mm，粗车各外圆和台阶端面，半精车各段外圆和切各段3X0.5退刀槽，
加工φ30k6，φ25k6，φ20h6，及φ24各段的键槽，随后车M24X1.5的螺纹，局部热处理φ30f7两节表面进行高频淬火，最后粗精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6外圆及φ30f7两节外圆表面，保证表面质量Ra为0.8um。

3.3定位基准选择
3.3.1粗基准的选择：粗车时以外圆和两侧端面为粗基准；
3.3.2精基准的选择：以两侧端面中心孔为精基准定位。
3.4加工阶段的划分说明
加工阶段分为：粗加工阶段为工序3、5、10；半精加工阶段为工序15，20，25，30；精加工阶段为工序35，40；
方案讨论：M24X1.5的螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行，故放到半精加工阶段来实现。
3.5主要机加工工序简图

工序3.铣左端面，钻中心孔