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矩形齿花键轴加工工艺及铣花键夹具设计【含CAD图纸和说明书】

花匠小妙招
2025-01-08 18:37

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关键词：含CAD图纸和说明书矩形花键轴加工工艺花键夹具设计 CAD 图纸说明书资源描述：

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内容简介：机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工20和30 车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数普通卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔B2.5/8P10端面刀0200mm/0.02mm游标卡尺71089.20.452.520.161.3710倒头装夹工件，车端面，保证总长190mm，钻中心孔B2.5/8P10端面刀0200mm/0.02mm游标卡尺71089.20.452.520.161.37描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第2页车间工序号工序名称材料牌号金工40 粗车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数普通卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05粗车外圆mm,保证长度为100mmP10端面刀0200mm/0.02mm游标卡尺900101.70.4210.311.3710粗车外圆mm,保证长度为29mmP10端面刀0200mm/0.02mm游标卡尺1400109.90.41.530.220.5715粗车外圆mm ,保证长度为30mmP10端面刀0200mm/0.02mm游标卡尺140087.90.41.510.0750.57描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工60 精车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数普通卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05精车外圆mm,保证长度为100mmP10外圆韧，0200mm/0.2mm游标卡尺1120126.60.4110.251.3710精车外圆mm,保证长度为29mm（两处）P10外圆韧，0200mm/0.2mm游标卡尺112087.90.4110.0920.5715精车外圆mm ,保证长度为30mmP10外圆韧，0200mm/0.2mm游标卡尺112070.30.4110.0940.57描图20车切槽3mm23mm(两处)P10外圆韧，0200mm/0.2mm游标卡尺1400101.10.4130.020.5725车切槽3mm18mmP10外圆韧，0200mm/0.2mm游标卡尺140019.10.4120.0140.57描校30车倒角C2、C0.5P1045倒角刀76040.60.4110.030.08装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工70粗铣45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液顶尖柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05粗铣花键8Xmm,保证小径5mmP10三面刃铣刀,0200mm/0.2mm游标卡尺9529.81.22.5111.510.96描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工80精铣45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA613211夹具编号夹具名称切削液顶尖柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05精铣花键8Xmm,保证小径mmP10三面刃铣刀,0200mm/0.2mm游标卡尺9529.80.50.5111.54.56描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工100粗铣45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液顶尖柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05粗铣键槽mm,保证尺寸18.2mmP10三面刃铣刀,0200mm/0.2mm游标卡尺9529.81.252.510.371.37描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称矩形花键轴共7页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工110精铣45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数自由锻件40mm200mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液顶尖柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05精铣键槽mm,保证尺寸18.2mmP10三面刃铣刀,0200mm/0.2mm游标卡尺9529.80.50.510.370.57描图描校装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械工程学院机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称零（部）件名称齿轮第 1页材料牌号45钢毛坯种类自由锻件毛坯外形尺寸40mm200mm每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺设备工时准终单件10下料棒料40mm200mm20粗车夹一端，车端面。见平即可，钻中心孔B2.5/8金工CA6140车夹具，P10端面车刀，麻花钻2.5mm.游标卡尺30粗车倒头装夹另一端，车端面，保证总长190mm，钻中心孔B2.5/8金工CA6140车夹具，P10端面车刀，麻花钻2.5mm.游标卡尺40粗车以两中心孔定位装夹工件，粗车外圆各部，留加工余量2mm，长度方向各留余量2mm金工CA6140车夹具，P10外圆韧，游标卡尺50热处理调质处理2832HRC60精车以两中心孔定位装夹工件，精车外圆各部尺寸，切槽2mm18mm,3mm23mm(两处)，倒角C2、C0.5金工CA6140车夹具，P10外圆纫，切草刀45倒角刀，游标卡尺70粗铣一夹一顶装夹工件，粗铣花键8mm,留加工余量1mm金工XA613280精铣一夹一顶装夹工件，精铣花键8mm,保证小经32mm金工XA613290划线划60+0.03mm键槽线描图100粗铣一夹一顶装夹工件，粗铣键槽60+0.03mm，留加工余量1mm金工XA6132110精铣一夹一顶装夹工件，精铣键槽60+0.03mm，保证尺寸18.2mm金工XA6132描校120清洗130检验装订号编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期前言地方及周边地区的快速发展需要越来越多的实用型应用型人才。高等职业教育根据“必须、够用”原则培养出一大批能把科学发现转化应用技术，把产品设计转化为工艺流程，把宏观决策转化为微观管理的技术型和管理型的人才。正是在这种背景下，我们为全面提升自身的知识结构、能力结构和素质结构进行此次毕业设计。毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、公差与技术测量等之后，并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节，要求我们综合运用所学知识，根据零件的结构特点和产品的加工要求，进行加工工艺规程和夹具的设计。机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。其主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。一个好的设计，应能稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、维护容易等其衡量指标。本人设计的课题是矩形齿花键轴铣花键设计。通过本次毕业设计，我能够综合的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后从事的工作打下良好的基础。作为一名高职院校的学生，我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步，敬请各位老师多多指教。目录一、零件的工艺分析-（4）二、毛坯的选择-（4）三、基准的选择-（5）四、拟定机械加工工艺路线-（5）五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差-（8）六、选择机床及工艺装备-（8）七、确定且学用量及基本工时-（9）八、铣花键夹具设计-（14）结论-（19）致谢-（20）参考文献-（21）要求：材料为45钢大批量生产技术要求：调质处理2832HRC一、零件的工艺分析1、零件的功用、结构及特点该零件是及其中常见的零件，也是重要零件。某主要功用是支撑住传动零件和传动转矩。该零件是旋转类零件，其长度大于直径，其加工表面为外圆柱面、矩形花键、键槽，该零件是以20的轴安装在孔上，并以键槽与孔定位，起传动作用。矩形86+00.03花键轴主要工作中永受一定力。因此，要求一定强度、刚度、韧度。2、主要加工表面及其要求矩形花键轴两端面对公共轴心线的圆跳动公差为0.03mm，表面粗糙度Ra为1.6um 花键外圆36对公共轴心线，圆跳动公差为0.04mm，表面粗糙度Ra为3.2um 25+00.03mm外圆（两处），对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm，表面粗糙度Ra为1.6um 20+00.03mm外圆，对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm，表面粗糙度Ra为3.2um 键槽的宽度为6+00.03mm，深度为1.8mm，表面粗糙度Ra为3.2um二、毛坯的选择1、确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差因零件材料为45钢，属于大批量生产，所以毛坯选用自由锻造成形自由锻件尺寸公差等级为CT15（见参考文献1中3-1）其余加工量及公差符合（JB249、2-1986）其余加工余量为35级。2、确定毛坯的技术要求调质处理2832HRC，使轴的整体具有较好的综合能力未注倒角C0.53、绘制毛坯图如图：三、基准的选择该零件圆中较多尺寸及形位公差是以两中心孔及其端面为设计基准的。因此必须首先加工处两中心孔B2.5/8及其端面，为后续工序作为基准。根据粗精基准选择原则，确定加工表面的基准加工表3-1所示：表3-1 加工表面的基准序号加工标准基准选择1B2.5/8中心孔及其两端面轴外圆柱表面（粗基准）2矩形花键轴外圆及倒角车槽两中心孔B2.5/83矩形花键8x6+00.03两中心孔B2.5/84键槽6+00.03两中心孔B2.5/8四、拟定机械加工工艺路线1、确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定以下加工方法：矩形花键轴的两端面加工方法为车削，B2.5/8孔的加工方法为钻，该轴外圆加工方法为车削，该倒角加工方式为车削，其花键加工方法为铣削，键槽的加工方法为铣削。具体方法如下：矩形花键轴两端面为25+00.03，公差等级IT12，表面粗糙度Ra为6.3um（见参考文献1表4-2及表4-5）需要进行粗车。钻中心孔B2.5/8可直接采用麻花钻（2.5/8钻头）钻削。车矩形花键轴外圆车槽：倒角的表面粗糙度Ra为3.2cm1.6cm，公差等级为IT8见参考文献1表4-2需粗车、精车才能达到要求。矩形花键8xmm，且保证小径mm其表面粗糙度Ra为3.2cm。公差等级为IT12，见参考文献表4-2需粗铣精铣。键槽宽度6+00.03mm其表面粗糙度Ra为3.2cm，公差等级为IT9见参考文献1表4-2只需粗铣即可。2、拟定加工工艺路线加工方案有以下两种，分别如表4-1和表4-2所示：表4-1 加工方案一工序号工序名称工序内容加工基准工艺装备10下料棒料40x200锯床20粗车夹一端车端面，见平即可，钻中心孔B2.5/8外圆车床30粗车倒立装夹工件，车端面，保证总长190mm钻中心孔B2.5/8外圆车床40粗车以两中心孔定位装置装夹工作粗车外圆各部留加工余量2mm，长度方向各留加工余量2mm中心孔车床50热处理调质处理2832HRL60精车以两中心孔定位装夹工件，精车各部尺寸切槽2x18mm,切槽3x23mm（两处）倒角C2。及C0.5。以及钻中心孔B2.5/8中心孔车床70粗铣一夹一顶装夹工件精铣花键8xmm留加工余量1mm中心孔车床80精铣一夹一顶装夹工件精铣花键8xmm保证以小径mm中心孔铣床90划线划 6+00.03mm键槽线100精铣一夹一顶装夹工件精铣键槽 6+00.03mm保证尺寸1mm中心孔铣床110精铣一夹一顶装夹工件精铣键槽 6+00.03mm保证尺寸18.2mm中心孔铣床120清洗130检验表4-2 加工方案二工序号工序名称工序内容加工基准工艺设备10下料棒料40x200锯床20粗铣同时铣两端，钻中心孔B2.5/8外圆专用机床30粗车以两中心孔定位粗车外圆各部孔留加工余量2mm，长度方向留加工余量2mm中心孔车床40粗车以两中心孔定位粗车另一端加工余量2mm，长度方向各留加工余量2mm中心孔车床50热处理调质处理2832HRL60精车以两中心孔定位装夹工件，精车一端切槽3x23mm倒角C2。及C0.5。中心孔车床70精车以两中心孔定位装夹车槽另一端面，各部尺寸切槽2x18mm,切槽3x23mm 倒角C2。及C0.5中心孔车床80粗铣一夹一顶装夹工件精铣花键8xmm留加工余量1mm中心孔铣床90精铣一夹一顶装夹工件精铣花键8xmm保证小径mm中心孔铣床100划线划6+00.03mm键槽线110粗铣一夹一顶装夹工件粗铣键槽6+00.03mm留加工余量1mm中心孔铣床120精铣一夹一顶装夹工件精铣键槽 6+00.03mm留加工余量18.2mm中心孔铣床130清洗140检验3、工艺路线方案的分析与比较方案一按工序集中原则，车外圆、车槽、车倒角，在同一台车床上完成，其优点是工艺路线短，减少工件装夹次数，易保证表面间的未知精度。需要车床数量少，减少工件在工序间的运输，减少附注时间和准备终结时间。方案二按工序分散原则，组织工序先在专用机床上，同时铣两端面，钻中心孔。其车一端外圆，车槽倒角在一台车床上，而另一端面外圆、车槽、车倒角在另一台车床上。其优点是所需设备和工艺装备数目多，缺点是工艺路线长，增加工件装夹次数。由于该零件形状规则，加工面集中适用单件小批量生产，看采用普通车床铣床等。尽量使工序集中以保证质量的要求，考虑选择方案一更为合理。五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可采用查表修正法确定，确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序网前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸，只与工序加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链解算。中间工序尺寸按“单项入体”原则标准，但毛坯和孔的距尺寸公差带一般取双向对称布置。中间工序尺寸的公差可以相应的加工经济精度表中查得。该零件工序无基准转换各表加工均用同意基准重合，查各种表面加工余量表，分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-1所示：表5-1 机械加工余量及工序尺寸工序号工序内容单边余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度Ra/mm20车一端端面51956.330倒头车另一端端面51906.340粗车外圆台阶26.3粗车外圆台阶25+00.034.527+00.036.3粗车外圆台阶20+00.031.522+00.036.350精车外圆台阶1360-0.13.2精车外圆台阶25+00.03125+00.031.6精车外圆台阶20+00.03120+00.033.2切槽3x231236.3切槽2x181186.3倒角2.2x45。23.2倒角0.7x45。125+00.0320+00.031.6 3.260粗铣花键2.56.370精铣花键0.53.280粗铣花键2.55+00.036.390精铣花键0.56+00.033.2六、选择机床及工艺装备1、选择机床工序10由于要求是棒料零件，为里达到40x200棒料，选用锯床加工切割合适。工序20、30、40、60粗车两端面、钻两中心孔及粗车、粗车外圆、切槽、倒角时，为提高效率，减少装卸时间适用CA6140型普通卧式车床比较合适，由于中心孔精度不用考虑，选麻花钻即可。工序70、80、100、110铣花键、键槽时，由于单件小批量生产，即选用卧式铣床XA6132铣比较合适。2、选择刀具该零件无特殊形状表面，小批量生产，一般采用通用或标准刀具，车床上粗车面用P10外圆车刀钻孔用粗直柄。麻花钻查参考文献1中表5-28知，其直径范围0.100.35在外圆用P10外圆车刀，切槽用切槽车刀，其直径为1mm。倒角用P1045度倒角倒，铣矩形花键mm。查参考文献1中表5-40所示，用三面刀铣刀，且铣刀直径为90110mm。查参考文献1中5-44所示d=100mm.孔径D=32mm。z=6，Z=18。铣键槽6+00.03mm。查参考文献1表5-40所示，用粗齿i面刀，且铣刀直径90170mm。查表5-44所示d=100mm。孔径D=32mm。宽度L=6，齿数Z=18。3、选择夹具该零件加工工序20、30、40、60采用三爪卡盘，其余工序用顶尖。4、选择量具选择车端面，钻中心孔B2.5/8量具其端面尺寸未注公差。按IT14要求，其为25的标准公差T为0.52mm，查参考文件机械制造技术课程设计指导中5-56，计算其不确定度，允许值n1=0.029mm。查参考文件机械制造技术课程设计指导中表5-57分度值，0.02mm游标卡尺，其确定数值V=0.02mm。uu1选用0200mm/00.02mm游标卡尺。车外圆、切槽及倒角外圆尺寸公差T=0.13mm，按参考文献1表5-56中计算器基本确定度允许值u1=0.009mm,根据参考文献1表5-59选用分度值0.02mm/0200mm游标卡尺。铣矩形花键其键尺寸mm，其公差T=0.01mm。查参考文献1中表5-59可选用值0.02mm/0-200mm的游标卡尺。铣键槽其键槽尺寸槽宽6+00.03mm。查参考文献1中表5-56和5-59均可选用分度值0.02mm/0200mm的游标卡尺。根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，结合工厂现有的生产条件，各工序所选用的机床和工艺装置如表6-1所示：表6-1机床和工艺装备选择工序号工序内容机床设备和工艺装备10车端面钻中心孔XA6140型卧式车床、P10端面车刀、0200mm/0.02mm游标卡尺、2.5mm标准麻花钻、20粗车、精车外圆切槽及倒角C336-1回轮式转工基车床、P10端面车刀、P10切槽刀P1045。倒角刀、0200mm/0.02mm游标卡尺30粗铣、精铣矩形花键XA6132型卧式铣床、P10 花键铣刀、0200mm/0.02mm游标卡尺40粗铣、精铣键槽XA6132型卧式铣床、P10三面铣刀0200mm/0.02mm游标卡尺七、确定切削用量及基本工时工序20和30粗车矩形花键轴两端面1、确定背吃刀量ap 端面总加工余量为10mm,一次走刀加工ap=2.5mm2、确定进给量f查参考文献1表5-102得f=0.40.5mm/r,查参考文献1表5-5根据机床横向进给量,取f=0.45mm/r3、确定切削速度Vc查参考文献1表5-109和表5-110得:Cv=242,Xi=0.15,Yv=0.35,m=0.20修整Km=1.0,Khv=1.24,Khv=0.9,Kkrv=0.81,Ktv=1.0,刀具寿命选T=60min,所以Vc=CvKv/TmapXvfYv=(24211.240.90.811/600.22.50.150.450.35)m/min=110.3m/min4、确定机床主轴转速nn=1000Vc/d=1000110.3/(40)=878.2r/min查参考文献1表5-5相近较小的机床转速为n=710r/min,所以实际的切削速度Vc=89.2m/min5、计算基本时间TJ:切削加工长度L=40mm,端面车刀选用主偏角Kr=90,背吃刀量ap =2.5, 查参考文献表5-138和表5-139得: L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mm;L=(d-d1/2)+ L1+L2+L3=40/2+3+4+5=32mmTJ=Li/nf=322/9000.45=0.16min6、确定辅助时间Tf查参考文献1表5-153得:装夹工件的时间为0.8min,启动机床的时间为0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min,共计Tf=1.37min.工序40粗车外圆台阶mm, mm, 2mm1、粗车外圆台阶3mm1.1、确定背吃刀量ap 一次走刀量ap=2mm1.2、确定进给量f查参考文献1表5-102得f=0.40.5mm/r, 查参考文献1表5-5根据机床的横向进给量,取f=0.4mm/r1.3、确定切削速度Vc 查参考文献1表5-109和P136表5-110, 查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.20,修整系Kmv=1.0,Khv=1.24,Khv=0.9,Kkrz=0.81,Kw=1.0;刀具寿命选T=60min, 所以Vc=( Cv/T m ap XvfYv)Kv=1.01.240.90.811.0242/600.220.15 0.40.35=124.5m/min1.4、确定主轴转速nn=1000Vc/d=1000124.5/36=1101.4r/min 查参考文献1表5-5查、相近较小的机床转速为n=900r/min,所以实际的切削速度Vc=101.7m/min1.5计算基本时间TJ切削加工长度L=100,外圆车刀选用主偏角Kr=90,背吃刀量ap=2, 查参考文献1表5-138和表5-139得:L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mm;L=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mmTJ=( L/nf)i=112/0.4900=0.31min1.6、辅助时间Tf 查参考文献1表5-152得,装夹工件的时间为0.8min,启动机床时间为0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸时间为0.5min,共计Tf=1.37min2、粗车外圆台阶2mm方法同上:背吃刀量ap=1.5mm,选进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1400r/min,切削速度Vc=109.9m/min,基本时间TJ=0.22min,辅助时间Tf=0.57min3、粗车外圆2mm方法同上:背吃刀量ap=1.5mm,选进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1400r/min,切削速度Vc=87.9m/min,基本时间TJ=0.075min,辅助时间Tf=0.57min工序60精车外圆台阶mm, mm, mm及切槽2mm18mm，3mm23mm,倒角C2 、 C0.51、精车外圆台阶36mm 1.1、确定背吃刀量ap 一次走刀量ap=1mm1.2、确定进给量f查参考文献1表5-102得f=0.40.5mm/r, 查参考文献1表5-5根据机床的横向进给量,取f=0.4mm/r1.3确定切削速度Vc查参考文献1表5-109和表5-110,查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.20,修整系数Kmv=1.0,Khv=1.24,Khv =0.9,Kkrz=0.81,Kw=1.0;刀具寿命选T=60min, 所以Vc=( Cv/T m ap XvfYv)Kv=1.01.240.90.811.0242/600.210.150.40.35=132.0m/min1.4、确定主轴转速n:n=1000Vc/d=1000132.0/36=1167.8r/min查参考文献1表5-5查得相近较小的机床转速为n=1120r/min,所以实际的切削速度Vc=126.6m/min1.5、计算基本时间TJ切削加工长度L=100,车刀选用主偏角Kr=90,背吃刀量ap=1, 查参考文献1表5-138和表5-139得:L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mmL=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mmTJ=( L/nf)i=112/11200.41=0.25min1.6、辅助时间Tf 查参考文献1表5-152得,装夹工件的时间为0.8min,启动机床时间为0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸时间为0.5min,共计Tf=1.37min1、车外圆台阶25+0.030mm方法同上,背吃刀量ap=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1120r/min,切削速度Vc=87.9m/min,基本时间TJ=0.092min,辅助时间Tf=0.57min2、车外圆台阶20+0.030mm方法同上,背吃刀量ap=1mm,进给量f=0.4mm/r,机床转速n=1120r/min,切削速度Vc=70.3m/min,基本时间TJ=0.094min, 辅助时间Tf=0.57min3、切槽3mm23mm方法同上: 背吃刀量ap=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1400r/min,切削速度Vc=101.1m/min, 基本时间TJ=0.02min, 辅助时间Tf=0.57min4、切槽2mm18mm 方法同上: 背吃刀量ap=1mm,进给量f=0.4mm/r.机床转速n=1400r/min,切削速度Vc=79.1m/min, 基本时间TJ=0.014min,辅助时间Tf=0.57min5、倒角C2 、C0.5取n=760r/min, 基本时间TJ=0.03min,辅助时间Tf=0.08min,切削速度Vc=40.6m/min,进给量f=0.4mm/r,背吃刀量ap=1mm工序70 粗铣矩形花键8mm1、确定背吃刀量ap一次走刀量ap=2.5mm 2、确定进给量f查参考文献1表5-143得粗铣时每进给量f=afz=(0.060.08)18=(1.081.44)mm/r=1.20mm/r3、确定切消速度Vc查参考文献1表5-124得Vc=（2040）m/min=30m/min4、确定主轴转速n n=1000Vc/d=100030/100=95.5r/min 查参考文献1表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min，所以实际的切削速度Vc=29.8m/min5、计算机动时间TJ查参考文献1表5-8查得Fmz=75mm/min,L=100mm,L1=0.5d+(12)=0.56+2=5mm,L2=13=2mm,i=1，Tj=(L+L1+L2)i/Fmz=100+5+2/75=1.43min;Tj总=8Tj=11.5min6、确定辅助时间Tf查参考文献1表5-153取工件装夹时间为0.8min,启动机床的时间为0.02min，启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计Tf=1.37min,由于是8个，所以Tf总=8Tf=10.96min工序80精铣矩形花键8mm1、确定背吃刀量ap一次走刀量ap=0.5mm2、确定进给量f查参考文献1表5-121得f=(0.51.0)mm/r=0.5mm/r3、确定切消速度Vc查参考文献1表5-124得Vc=（2040）m/min=30m/min4、确定主轴转速nn=1000Vc/d=100030/100=95.5r/min 查参考文献1表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min，所以实际的切削速度Vc=29.8m/min5、计算机动时间TJ查参考文献1表5-8查得Fmz=75mm/min,L=100mm,L1=0.5d+(12)=0.56+2=5mm,L2=13=2mm,i=1，Tj=(L+ L1+ L2)i/Fmz=100+5+2/75=1.43min;Tj总=8Tj=11.5min6、确定辅助时间Tf启动机床的时间为0.02min，启动调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计Tf=1.37min,由于是铣8个键，所以Tf总=8Tf=4.56min工序100粗铣键槽mm1、确定背吃刀量ap一次走刀ap=2.5mm2、确定进给量f查参考文献1表5-119粗铣时每转进给量f=afz=（0.060.08）18=1.25mm/r3、确定切削速度Vc 查参考文献1表5-124得Vc=（2040）m/min=30m/min4、确定主轴转速nn=1000VC/d=10030/100=95.5r/min 查参考文献1表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min,所以实际的切削速度VC=29.8m/min5、计算机动时间TJ 查参考文献1表5-8得fMZ=75mm/minh=1.8mm L1=12=2mm L=30mm d=6mmTj=h+L1/fMC+L-d/fMZ=1.8+2/75+30-6/75=0.37min6、确定辅助时间Tf：查参考文献1表5-153装夹工件时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min。启动调节切削液时间为0.05min,取量具并车测量尺寸时间为0.5min，其计Tf=1.37min 工序110精铣键槽mm1、确定背吃刀量ap一次走刀量ap=0.5mm2、确定进给量f查参考文献1表5-121，得f=(0.51.0)mm/r=0.5mm/r3、确定切削速度Vc查参考文献1表5-124得Vc=（2040）m/min=30m/min4、确定主轴转速nn=1000VC/d=100030/100=95.5r/min查参考文献1表5-8查得相近较小的机床转速为n=95r/min,所以实际的切削速度VC=29.8m/min5、计算机动时间TJ查参考文献1表5-8得fMZ=75mm/minh=1.8mm L1=12=2mm L=30mm d=6mmTO=h+L1/fMC+L-d/fMZ=1.8+2/75+30-6/75=0.37min6、确定辅助时间Tf：启动机床的时间为0.02min。启动调节切削液时间为0.05min,取量具并车测量尺寸时间为0.5min，其计Tf=0.57min。八、铣花键夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度和成本，需要设计专用夹具。根据工艺规程，零件为矩形花键轴，材料为45钢，现在要求设计铣8mm的花键夹具。其表面粗糙度为3.2um，单件大批量生产。设计本夹具加工工艺所需设备：XA6132卧式铣床。在铣花键之前，其它表面均已经加工好。所以在本次加工时，主要考虑加工宽为mm的花键中心对mm轴中心的对称准差为0.5mm。1、定位方案及定位元件的选择根据工序加工的要求，要保证加工面宽为mm的花键中心对mm轴中心的对称准差为0.5mm技巧精度。所以在铣花键时应该限制三个自由度。一个是轴中心自由度，还有轴上的圆周旋转时的自由度。根据方案可采用万能分度盘式三爪卡盘与普通顶尖一夹一顶式组合定位。2、夹紧方案的选择根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应该落在定位元件的支撑范围内的原则，夹紧力与垂直方向的夹角应该尽量小，以保证夹紧稳定可靠。由于，工件很长。属于典型长轴类零件，在上一步过程中采用了一夹一顶的方式对工件进行了定位，在这中间本身对工件已经有了一定的夹紧作用。为了防止在铣削花键加工过程中，因为受铣刀向下的压力而压弯工件，所以设计了一个V型托架在花键底部进行支撑并且起到夹紧固定作用。定位夹紧方案如图8-1所示。图8-1 定位夹紧图3、定位误差计算由于工件以三爪卡盘、顶尖一夹一顶式定位，因为是以中心轴为基准进行定位的，所以，在水平方向的定位误差为零，在垂直方向上的基准位移误差也为零，由此得出D0。由此可得：Y=0 B=0 D=0 误差为零对工件分析后，其设计基准是轴心线，工艺基准是轴心线，在加工中选用的定位基准也是轴心线，所以三个基准重合，都为轴心线。所以，定位方案满足加工要求，可以采用此方案。4、对刀元件和对刀方案的选择由以上工艺过程可知，在铣花键铣刀对刀时，可采用侧装直角对刀块。对刀块可安放在一块U型托架的平面上，将直角对刀块的位置及角度调整到合适的位置，铣刀尽量靠着直角对刀块进刀，加工完一个槽，再用分度盘旋转45进行加工下一个槽，依次类推直到加工完最后一个槽为止，即可满足铣花键的加工要求。5、绘制夹具装配图夹具装配图如图8-2所示。图8-2 夹具装配图6、绘制夹具零件图按照夹具装配图，绘制所有非标准零件的零件图，如图8-3所示。 V型托架技术要求：1、材料20钢2、热处理掺碳深度0.8-1.2，56-64HRC3、其他技术条件按JB/T8044-1995的规定执行直角对刀块技术要求：1、材料20钢2、热处理掺碳深度0.8-1.2mm，56-64HRC3、其他技术条件按JB/T8044 温馨提示:
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