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前 言 地方及周邊地區(qū)的快速發(fā)展需要越來越多的實用型應用型人才。高等職業(yè)教育根據(jù)“必須、夠用”原則培養(yǎng)出一大批能把科學發(fā)現(xiàn)轉化應用技術，把產(chǎn)品設計轉化為工藝流程，把宏觀決策轉化為微觀管理的技術型和管理型的人才。正是在這種背景下，我們?yōu)槿嫣嵘陨淼闹R結構、能力結構和素質結構進行此次畢業(yè)設計。 畢業(yè)設計是繼專業(yè)基礎課程如機械制造工藝學、工程力學、機械設計、公差與技術測量等之后，并在一定生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)，要求我們綜合運用所學知識，根據(jù)零件的結構特點和產(chǎn)品的加工要求，進行加工工藝規(guī)程和夾具的設計。 機床夾具是保證機械產(chǎn)品質量高、數(shù)量多、成本的一種極重要的工藝裝備。其主要作用是：可靠地保證工件的加工質量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。 機床夾具設計是工藝裝備設計的重要組成部分。一個好的設計，應能穩(wěn)定地保證工件的加工質量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、維護容易等其衡量指標。 本人設計的課題是矩形齒花鍵軸銑花鍵設計。通過本次畢業(yè)設計，我能夠綜合的運用機械制造工藝學中的基本知識和理論,結合生產(chǎn)實習中的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題,已初步具備設計一定復雜程度的零件的工藝規(guī)程能力和運用夾具設計的基本原理和方法.擬訂夾具設計方案,完成夾具結構設計的能力,并熟悉和運用相關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等技能的一次綜合訓練的機會,為今后從事的工作打下良好的基礎。 作為一名高職院校的學生，我深知自己知識、能力和經(jīng)驗的不足,正是這種不足讓我在今后的工作中更加謙虛謹慎、腳踏實地、不斷進步，敬請各位老師多多指教 。 目 錄 一、 零件的工藝分析----------------------------------------------------（4） 二、 毛坯的選擇--------------------------------------------------------（4） 三、 基準的選擇--------------------------------------------------------（5） 四、 擬定機械加工工藝路線----------------------------------------------（5） 五、 確定機械加工余量、工序尺寸及公差----------------------------------（8） 六、 選擇機床及工藝裝備------------------------------------------------（8） 七、 確定且學用量及基本工時--------------------------------------------（9） 八、 銑花鍵夾具設計----------------------------------------------------（14） 結論--------------------------------------------------------------（19） 致謝--------------------------------------------------------------（20） 參考文獻----------------------------------------------------------（21） 要求：材料為45鋼大批量生產(chǎn) 技術要求：調質處理28～32HRC 一、 零件的工藝分析 1、 零件的功用、結構及特點 該零件是及其中常見的零件，也是重要零件。某主要功用是支撐住傳動零件和傳動轉矩。該零件是旋轉類零件，其長度大于直徑，其加工表面為外圓柱面、矩形花鍵、鍵槽，該零件是以φ20的軸安裝在孔上，并以鍵槽與孔定位，起傳動作用。矩形8×6+00.03花鍵軸主要工作中永受一定力。因此，要求一定強度、剛度、韌度。 2、 主要加工表面及其要求 ① 矩形花鍵軸兩端面對公共軸心線的圓跳動公差為0.03mm，表面粗糙度Ra為1.6um ② 花鍵外圓φ36對公共軸心線，圓跳動公差為0.04mm，表面粗糙度Ra為3.2um ③ φ25+00.03mm外圓（兩處），對公共軸心線圓跳動公差為0.04mm，表面粗糙度Ra為1.6um ④ φ 20+00.03mm外圓，對公共軸心線圓跳動公差為0.04mm，表面粗糙度Ra為3.2um ⑤ 鍵槽的寬度為6+00.03mm，深度為1.8mm，表面粗糙度Ra為3.2um 二、 毛坯的選擇 1、 確定毛坯的類型，制造方法和尺寸及其公差 ① 因零件材料為45鋼，屬于大批量生產(chǎn)，所以毛坯選用自由鍛造成形 ② 自由鍛件尺寸公差等級為CT15（見參考文獻[1]中3-1①）其余加工量及公差符合（JB249、2-1986）其余加工余量為3—5級。 2、 確定毛坯的技術要求 ① 調質處理28～32HRC，使軸的整體具有較好的綜合能力 ② 未注倒角C0.5 3、 繪制毛坯圖如圖： 三、 基準的選擇 該零件圓中較多尺寸及形位公差是以兩中心孔及其端面為設計基準的。因此必須首先加工處兩中心孔B2.5/8及其端面，為后續(xù)工序作為基準。根據(jù)粗精基準選擇原則，確定加工表面的基準加工表3-1所示： 表3-1 加工表面的基準 序號 加工標準 基準選擇 1 B2.5/8中心孔及其兩端面 軸外圓柱表面（粗基準） 2 矩形花鍵軸外圓及倒角車槽 兩中心孔B2.5/8 3 矩形花鍵8x6+00.03 兩中心孔B2.5/8 4 鍵槽6+00.03 兩中心孔B2.5/8 四、 擬定機械加工工藝路線 1、確定各表面的加工方法 根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，選定以下加工方法： 矩形花鍵軸的兩端面加工方法為車削，B2.5/8孔的加工方法為鉆，該軸外圓加工方法為車削，該倒角加工方式為車削，其花鍵加工方法為銑削，鍵槽的加工方法為銑削。 具體方法如下 ： ① 矩形花鍵軸兩端面為φ25+00.03，公差等級IT12，表面粗糙度Ra為6.3um（見參考文獻[1]表4-2及表4-5）需要進行粗車。 ② 鉆中心孔B2.5/8可直接采用麻花鉆（2.5/8鉆頭）鉆削。 ③ 車矩形花鍵軸外圓車槽：倒角的表面粗糙度Ra為3.2cm～1.6cm，公差等級為IT8見參考文獻[1]表4-2需粗車、精車才能達到要求。 ④ 矩形花鍵8xmm，且保證小徑φmm其表面粗糙度Ra為3.2cm。公差等級為IT12，見參考文獻表4-2需粗銑—精銑。 ⑤ 鍵槽寬度φ6+00.03mm其表面粗糙度Ra為3.2cm，公差等級為IT9見參考文獻[1]表4-2只需粗銑即可。 2、擬定加工工藝路線 加工方案有以下兩種，分別如表4-1和表4-2所示： 表4-1 加工方案一 工序號 工序名稱 工序內容 加工基準 工藝裝備 10 下料 棒料φ40x200 鋸床 20 粗車 夾一端車端面，見平即可，鉆中心孔B2.5/8 外圓 車床 30 粗車 倒立裝夾工件，車端面，保證總長190mm鉆中心孔B2.5/8 外圓 車床 40 粗車 以兩中心孔定位裝置裝夾工作粗車外圓各部留加工余量2mm，長度方向各留加工余量2mm 中心孔 車床 50 熱處理 調質處理28～32HRL 60 精車 以兩中心孔定位裝夾工件，精車各部尺寸切槽2xφ18mm,切槽3xφ23mm（兩處）倒角C2。及C0.5。以及鉆中心孔B2.5/8 中心孔 車床 70 粗銑 一夾一頂裝夾工件精銑花鍵 8xφmm留加工余量1mm 中心孔 車床 80 精銑 一夾一頂裝夾工件精銑花鍵 8xφmm保證以小徑φmm 中心孔 銑床 90 劃線 劃φ 6+00.03mm鍵槽線 100 精銑 一夾一頂裝夾工件精銑鍵槽 φ 6+00.03mm保證尺寸1mm　　 中心孔 銑床 110 精銑 一夾一頂裝夾工件精銑鍵槽 φ6+00.03mm保證尺寸18.2mm 中心孔 銑床 120 清洗 130 檢驗 表4-2 加工方案二 工序號 工序名稱 工序內容 加工基準 工藝設備 10 下料 棒料φ40x200 鋸床 20 粗銑 同時銑兩端，鉆中心孔B2.5/8 外圓 專用機床 30 粗車 以兩中心孔定位粗車外圓各部孔留加工余量2mm，長度方向留加工余量2mm 中心孔 車床 40 粗車 以兩中心孔定位粗車另一端加工余量2mm，長度方向各留加工余量2mm 中心孔 車床 50 熱處理 調質處理28～32HRL 60 精車 以兩中心孔定位裝夾工件，精車一端切槽3xφ23mm倒角C2。及C0.5。 中心孔 車床 70 精車 以兩中心孔定位裝夾車槽另一端面，各部尺寸切槽2xφ18mm,切槽3xφ23mm 倒角C2。及C0.5 中心孔 車床 80 粗銑 一夾一頂裝夾工件精銑花鍵8xmm留加工余量1mm 中心孔 銑床 90 精銑 一夾一頂裝夾工件精銑花鍵8xmm保證小徑φmm 中心孔 銑床 100 劃線 劃φ6+00.03mm鍵槽線 110 粗銑 一夾一頂裝夾工件粗銑鍵槽φ6+00.03mm留加工余量1mm 中心孔 銑床 120 精銑 一夾一頂裝夾工件精銑鍵槽 φ6+00.03mm留加工余量18.2mm 中心孔 銑床 130 清洗 140 檢驗 3、工藝路線方案的分析與比較 ①方案一 按工序集中原則，車外圓、車槽、車倒角，在同一臺車床上完成，其優(yōu)點是工藝路線短，減少工件裝夾次數(shù)，易保證表面間的未知精度。需要車床數(shù)量少，減少工件在工序間的運輸，減少附注時間和準備終結時間。 ②方案二 按工序分散原則，組織工序先在專用機床上，同時銑兩端面，鉆中心孔。其車一端外圓，車槽倒角在一臺車床上，而另一端面外圓、車槽、車倒角在另一臺車床上。其優(yōu)點是所需設備和工藝裝備數(shù)目多，缺點是工藝路線長，增加工件裝夾次數(shù)。由于該零件形狀規(guī)則，加工面集中適用單件小批量生產(chǎn)，看采用普通車床銑床等。盡量使工序集中以保證質量的要求，考慮選擇方案一更為合理。 五、 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 加工余量可采用查表修正法確定，確定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序網(wǎng)前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注，當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸，只與工序加工余量有關，當基準不重合時，工序尺寸用工藝尺寸鏈解算。中間工序尺寸按“單項入體”原則標準，但毛坯和孔的距尺寸公差帶一般取雙向對稱布置。中間工序尺寸的公差可以相應的加工經(jīng)濟精度表中查得。 該零件工序無基準轉換各表加工均用同意基準重合，查各種表面加工余量表，分別確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 機械加工余量及工序尺寸 工序號 工序內容 單邊余量/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度Ra/mm 20 車一端端面 5 195 6.3 30 倒頭車另一端端面 5 190 6.3 40 粗車外圓臺階φ 2 φ 6.3 粗車外圓臺階φ25+00.03 4.5 φ27+00.03 6.3 粗車外圓臺階φ20+00.03 1.5 φ22+00.03 6.3 50 精車外圓臺階φ 1 φ360-0.1 3.2 精車外圓臺階φ25+00.03 1 φ25+00.03 1.6 精車外圓臺階φ20+00.03 1 φ20+00.03 3.2 切槽3xφ23 1 φ23 6.3 切槽2xφ18 1 φ18 6.3 倒角2.2x45。。 2 φ 3.2 倒角0.7x45。 1 φ25+00.03φ20+00.03 1.6 3.2 60 粗銑花鍵 2.5 φ 6.3 70 精銑花鍵 0.5 φ 3.2 80 粗銑花鍵 2.5 φ5+00.03 6.3 90 精銑花鍵 0.5 φ6+00.03 3.2 六、 選擇機床及工藝裝備 1、選擇機床 ① 工序10 由于要求是棒料零件，為里達到φ40x200棒料，選用鋸床加工切割合適。 ② 工序20、30、40、60 粗車兩端面、鉆兩中心孔及粗車、粗車外圓、切槽、倒角時，為提高效率，減少裝卸時間適用CA6140型普通臥式車床比較合適，由于中心孔精度不用考慮，選麻花鉆即可。 ③ 工序70、80、100、110 銑花鍵、鍵槽時，由于單件小批量生產(chǎn)，即選用臥式銑床XA6132銑比較合適。 2、選擇刀具 該零件無特殊形狀表面，小批量生產(chǎn)，一般采用通用或標準刀具，車床上粗車面用P10外圓車刀鉆孔用粗直柄∝。麻花鉆查參考文獻[1]中表5-28知，其直徑范圍0.10～0.35在外圓用P10外圓車刀，切槽用切槽車刀，其直徑為1mm。倒角用P1045度倒角倒，銑矩形花鍵mm。查參考文獻[1]中表5-40①所示，用三面刀銑刀，且銑刀直徑為90～110mm。查參考文獻[1]中5-44所示d=100mm.孔徑D=32mm。z=6，Z=18。銑鍵槽6+00.03mm。查參考文獻[1]表5-40①所示，用粗齒i面刀，且銑刀直徑90～170mm。查表5-44所示d=100mm?？讖紻=32mm。寬度L=6，齒數(shù)Z=18。 3、 選擇夾具 該零件加工工序20、30、40、60采用三爪卡盤，其余工序用頂尖。 4、 選擇量具 ⑴選擇車端面，鉆中心孔B2.5/8量具 其端面尺寸未注公差。按IT14要求，其為25的標準公差T為0.52mm，查參考文件機械制造技術課程設計指導中5-56①，計算其不確定度，允許值n1=0.029mm。查參考文件機械制造技術課程設計指導中表5-57①分度值，0.02mm游標卡尺，其確定數(shù)值V=0.02mm。u

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