[论文精品] 花键轴设计

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1、数控技术专业毕业设计第一部分　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跟据零件简图分析：该主轴零件的结构具有如下特点：从形状上看该工件为阶梯结构的花键轴，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。主要加工表面有圆柱面、花键、单键槽、螺纹，属于典型的加工表面，易加工。1.2零件技术条件分析1、尺寸精度：两端轴段为，中间轴段为，，花键外圆，健齿宽，键槽宽度键槽低与外圆母线的距离，花键轴总长左端面与花键左端的距离，花键左端与轴段右端面的距离。2、位置精度：螺纹M24×1.5的左端面和的右端面相对于A、B两基面轴线的圆动误差为

2、0.04mm。花键齿面相对于A、B两基面轴线的平行度误差为38:0.03mm,键槽与花键轴线的对称度误差为0.05mm。3、表面粗糙度：两端轴端外圆和、外圆为Ra=0.8um,花键齿面及其左端面、螺纹M24×1.5的左端面和的右端面为Ra=1.6um，M24×1.5的螺纹及花键右端面为Ra=3.2um,花键齿根圆为Ra=6.3um,其余为Ra=6.3um。1.3零件结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用的要求的前提下，制造的可行性和经济性，它是评价零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一。零件切削加工的结构工艺性涉及加工时的装夹、对刀、测量和切削效

3、率等。结论：该轴结构较规则且为阶梯结构的花键轴，由于长度与直径之比L/D5，所以该工件属于钢行主轴。从表面加工类型看。主要加工表面有圆柱面、花键、单键槽、螺纹，属于典型的加工表面，采用一般的加工即可，但有些面表面精度要求较高，需进行磨削方可满足要求。在加工键槽和中心孔时，采用专用夹具定位和加紧，螺纹加工安排在半精加工后。2.毛坯选择-22-数控技术专业毕业设计2.1毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯主要有：铸件，锻件，焊件，冲压件及型材等。（1）铸件对形状较复杂的毛坯，一般可以用铸造的方法制造。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

4、用特种铸造，如永久型铸造，精密型铸造，压力铸造等。（2）锻件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批生产锻件的制造。模型锻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）型材型材主要有板材，棒材，线材等，常用截面形状有圆形，方形和特殊截面形状。就其制造方法，又分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（4）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和

5、大型零件及样机试制。其优点是制造简单，生产周期短，节省材料，重量轻。但其抗震性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。根据轴类零件的特性：在传递力矩过程中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、冲击韧性、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，而且零件属于中批量生产，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。由于毛坯制造技术的限制，

6、零件被加工表面的技术要求还不能从毛坯制造直接得到，因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通过机械加工达到零件的质量要求。查《机械设计与制造工艺简明手册》表10-8得：毛坯单边余量公差为3，L=176mm。各倒角R=1mm。-22-数控技术专业毕业设计2.3毛坯－零件合图草图3、机械加工工艺路线确定方案I：5锻件10热处理正火。15车粗车左端面及外圆各段，打中心孔。20车半精车左端外圆及倒角切退刀槽。25车车螺纹。30车粗车右端面及外圆各段，打中心孔。35半半精车右端外圆及倒角切退刀槽。40热处理局部淬火。42修研修研中心孔45磨磨各轴段外圆。50铣粗铣花键。55

7、铣精铣花键。60铣铣键槽。62铣铣键槽65磨磨花键。68磨磨键槽70清理去毛刺。75检验。-22-数控技术专业毕业设计80入库。方案II：5锻件10热处理15车粗车左端面，打中心孔。20车粗车右端面，打中心孔。25粗车粗车右端外圆各部。30粗车粗车左端外圆各部。35修研修研两中心孔。40半精车左端外圆及倒角切退刀槽。45半精车右端外圆及倒角切退刀槽。50精车右端外圆及倒角切退刀槽。55精车左端外圆及倒角切退刀槽。60半精车螺纹。65铣粗铣花键。70铣半精铣花键。75铣精铣花键。80热处理局部淬火。85铣铣键槽。90修研修研中心孔。95磨磨花键。100磨磨各轴段外圆

8、。105检