花键轴加工工艺设计.docx

机械加工工艺课程论文 题目： 花键轴加工工艺设计班级： 机制 1303 姓名： 陈富龙学号： 第 1 节 零件的工艺分析 花键轴介绍 花键轴用于各个轴用于轴与轴承配合、螺纹主要用于紧固和传动连接、键与花键用于轴和轴上传动件之间的可拆卸连接，用于传递扭矩，有时也作用轴上传动件的导向。 矩形花键轴能够多齿工作，对中性好，导向性好，齿根较浅，应力集中，轴与毂强度削弱小加工方便，在机械制造中应用非常广泛。 其中，该矩形花键轴按国家标准，为花键的中系列，经过查表（教材《互换性与测量技术》表10-7）可得其规格为 N*d*D*B=6*34.2*40*10,标注外花键规格和尺寸代号为 6*34.2f7*40f7*10d9 GB/T1144-2001。 花键轴 零件结构分析 根据零件简图分析：该主轴零件的结构有以下特点：从形状上看该工件为阶梯结构的花键，由 于长度与直径之比L/D 5，所以该工件属于钢性主轴。从表面加工类型看，主要加工表面有外圆柱面，花键，双键槽，内螺纹孔，属于典型的加工表面，易加工。 零件的工艺分析 零件的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。但花键外圆柱面Φ40f7mm 与右端外圆柱面Φ35k6mm 要求 Ra0.8 ? m 有些偏高。 该零件属轴类零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。花键轴径向设计基准是轴中心线，轴向设计基准是花键外圆柱面Φ40f7mm 的左端平面。花键径向设计基准为Φ40f7mm 外圆柱面。M12 螺纹孔的径向设计基准是轴中心线，轴向设计基准是花键外圆柱面Φ40f7mm 的左端平面。M5 径向设计基准为花键外圆柱面Φ40f7mm 的左端平面，轴向设计基准 与花键呈 30°角。总体来说，这个零件的工艺性较好。 该零件属于轴类零件，主要构成表面主要为外圆、倒角、退刀槽、键槽、内螺纹和外花键等； 各轴段装配表面粗糙度要求极高，Ra 达 0.8 ? m，为 IT6、IT7 级；而尺寸精度和位置精度要求也高 （重点保证外圆表面的加工），轴右端Φ35mm（基面 B）以及花键大径Φ40mm（基面 A）的加工尤 为重要，它们分别与退刀槽侧面、键槽宽有圆度和对称度要求，外花键键齿与基面 A 有平行度要求。其中，各个圆柱尺寸精度等级较高，圆柱装配表面表面粗糙度要求也高，Ra 达 0.8 ? m。退刀 槽与花键健齿侧面Ra 达 1.6 ? m；两键槽的侧面 Ra 达 1.6 ? m；其余则要较低 Ra 只需达到 12.5 ? m，这些表面粗糙度较容易获得，可以通过粗车-半精车-精车、铣削达到要求。各处倒角、圆角、去毛 刺达到要求。 尺寸精度 右端轴段为Φ35mm，花键外圆为Φ40 mm ，花键齿根圆Φ34.2 mm，键齿宽 10 mm ，键槽宽 8 mm， 键槽底与外圆母线距离 4.5（30.5）mm ，花键轴总长 191 mm ，右端面与花键右端的距离 30 mm。 位置精度 ○1 Φ40f7在全长上的锥度和不圆度不大于直径公差之半。 ○2 花键的不等分累积误差和键对Φ40f7的不对称度不大于0.03。 ○3 花键的侧面对Φ40f7轴线的不平行度不大于0.04。 ○4 Φ35k6对Φ40f7的径向跳动不大于0.04。 ○5 两个8H8键槽对Φ35k6轴线的不对称度不大于0.05。 表面粗糙度 花键外圆Φ40f7 和Φ35k6 外圆面表面粗糙度为 Ra=0.8 ? m，花键齿侧面及其花键左、右端面表面粗糙度为 Ra=1.6 ? m ，两键槽侧面和花键齿根圆表面粗糙度为 Ra=3.2 ? m，其余表面为Ra=12.5 ? m。 第 2 节 选择毛坯、确定毛坯尺寸 毛坯选择 常见毛坯类型： (1)铸件 铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经落砂、清理和后处理等，所得到的 具有一定形状，尺寸和性能的物件。 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、熔模铸造成和离心铸造等。 (2)锻件 锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。 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低，主要用于小批生产和 大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。(3)型材 型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的