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联接轴的加工工艺分析与设计
⒈分析零件图
㈠首先原始材料并对零件进行工艺分析
该零件为一典型的传递扭矩和动力的联接轴,其：
⑴外表面：由圆柱、圆锥、圆弧、键槽和螺纹等组成.其中圆柱直径变化大,且长94㎜直径16mm圆柱段为一典型细长轴,而且上面还要加工一难度极大的键槽，加工时易于弯曲变形，难于保证加工质量，另外M4的螺纹公称直径又太小不适宜机加工，给加工带来许多不便。
⑵内表面：也由圆柱、圆锥、圆弧及键槽组成而且内圆锥的锥度为15°，普通机床加工难度颇大，两内孔又是内大外小的倒“T”字型盲孔，大孔孔深也只有10㎜ 。又增加了加工难度.显然车刀极易与孔底和小孔孔壁发生干涉，不易保证加工质量。另外，Φ35内孔上的键槽既有尺寸公差，又有位置公差，还有较高的表面粗糙度要求，亦不好加工。
㈡轮廓几何要素的分析：
该零件图给定的集合要素是比较充分和合理的，除了几处标注有问题外没有过大的尺寸错误，和加工工艺错误.它们是①Φ60的上下偏差错误应当是上偏差为“0",下偏差为“—2"②长度3.3mm的键槽深度偏差缺少下偏差“0”③长度为10的内孔深度偏差缺少下偏差“0”。④内键槽的圆弧半径偏差应该按偏差格式书写⑤A-A剖视图缺少剖面线等五处错误经稍微修改后就没有其它问题了。
㈢精度及技术要求分析:
a．精度分析：
⑴外表面精度分析，
Φ60的外圆柱表面除2㎜尺寸公差外没有形位公差也与Φ43外圆柱面无任何公差要求,加工容易。而Φ16外圆柱面既有尺寸公差要求：0.018mm；又有Φ35的内孔的同轴度要求；还有表面粗糙度1.6的要求，难度大，而它上面的键槽也既有尺寸公差要求又有粗糙度要求还有相对与Φ35内孔中心线的对称度要求，加工难度也非常大。
⑵内表面精度分析，
Φ35内孔既有尺寸公差要求，还有表面粗糙度3.2的要求。加工难度相对于外圆柱面显得异常之大，长10㎜的Φ43的内孔它又有R≤1的要求加工相对容易。而内键槽它既有尺寸公差要求又有形位公差要求还有较高的粗糙度要求难度也相当大。
b。技术要求分析：
本零件为一典型联接轴，除零件材料要求用35钢和零件本身的一些尺寸、形位、粗糙度要求外再无任何热处理及其它辅助技术要求,降低了加工难度,提高了生产效率。
工艺措施：
通过上述分析,采取以下几点工艺措施：
⑴车削Φ16细长轴时为防止弯曲变形，采用跟刀架，以便保证加工质量。
⑵加工Φ16细长轴上5mm键槽时为保证轴弯曲采用辅助支撑加工。
⑶加工Φ43长10㎜的盲孔为了不使与孔底和Φ35的内壁发生干涉，影响加工质量，选择10°内孔切槽刀加工。
⑷加工宽10mm的内键槽为保证加工质量，不能采用铣削、镗削、车削加工.只有选择在卧式插床上进行插削加工。
⑸考虑工序集中原则,能够一次加工出Φ35内孔和15°内锥，采用数控车床而不采用普通车床。
⑹为了保证Φ16外圆柱面的加工要求,考虑到基准先行原则，工序安排上应当先加工Φ35的内孔后加工Φ16外圆柱面。
⑺不宜机加工的M4螺纹，采取由钳工先钻螺纹底孔，再进行攻丝的办法加工。
⒉计算零件的生产纲领，确定生产类型
⑴生产纲领：
各种生产类型的规范表（表一)
生产类型
零件的年生产纲领（件/年）
重型机械
中型机械
小型机械
单件生产
〈5件
<20件

<100件

成
批
生
产

小批生产
5———100件

20———200件
100——-200件

中批生产
100-300件
200-500件
500—5000件
大批生产
300—1000件

500-5000件

5000-50000件

大量生产

〉1000件
〉5000件
>50000件
该零件图明细表中要求的数量为15件、重量为2kg.参照上边《各种生产类型的规范表》则很容易确定本零件的生产类型为成批生产中的小批量生产。 又因为该零件只有270mm长,最大直径也只有60mm所以适合在小型机械上进行加工，那么该零件加工的生产纲领根据上表适合定位在一年生产100～200件。具体根据工厂实际情况而定。
⑵确定生产类型:
由上反映出不同的生产类型，其生产过程和生产组织、车间的机床布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同。根据生产纲领的大小，生产可分为三种类型:单件生产、成批生产、大量生产。而本零件图纸说明它的数量在5—100件的范围内所以他属于成批生产中的小批量生产,产品的种类比较繁多,对工人技术要求高。
⒊、选择毛坯类型和制造方法
各种生产类型工艺过程的主要特点 （表二）
工艺过程特点
生产类型
单件生产
成批生产
大批量生产
工件的互换性
一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配
大部分有互换性，少数用钳工修配
全部有互换性.某些精度较高的配合件用分组选择装配法
毛坯的制造方法及加工余量
铸件用木模手工造型;锻件用自由锻。毛坯精度低,加工余量大
部分铸件用金属模；部分锻件用模锻.毛坯精度中等，加工余量中等。
铸件广泛采用金属模机器造型,锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。
机床设备
通用机床.或数控机床,或加工中心。
数控机床加工中心或柔性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床。
专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床。
夹具
多用标准附件,极少采用夹具,靠划线及试切法达到精度要求。
广泛采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心一次安装
广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求。
刀具与量具
采用通用刀具和万能量具.
可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量机.
广泛采用高生产率刀具和量具,或采用统计分析法保证质量。
对工人的要求
需要技术熟练的工人.
需要一定熟练程度的工人和编程技术人员。
对操作工人的技术要求较低,对生产线维护人员要求有高的素质。
工艺规程
有简单的工艺路线卡。
有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程.
有详细的工艺规程。
①参照表一、表二，结合本零件实际情况考虑选择毛坯的类型为：
由于该零件为35号优质碳素结构钢：有良好的承受转矩和动力。而且具有非常好的可塑性，故首先考虑到用锻造的方法获得毛坯；又由于零件为一典型回转体零件本考虑用适合做形状简单零件的锻造毛坯。
②参照表一、表二，结合本零件实际情况确定该零件毛坯的制造方法：
由于零件为一典型回转体零件本考虑用锻造棒料.但最大直径Φ60,而最小直径仅有Φ16之大相差44㎜之多，而且长度又为90mmn。故加工时刀具的空走刀时间会很长，生产效率太低，有因为内孔要去除去一Φ35的柱体也是得不偿失,而且如果是实心棒料要安排打中心孔、钻孔、扩孔等工序，工序繁杂，加工难度相对于外轮廓来说有大大增加，效率更生显得不高而且是做了许多无用功、为了避免这种失误.提高生产效率,保证零件加工质量,故采用胎膜锻比较合理。而本零件的重量只有2kg,零件的精度等级为 .而最大加工重量为100kg，而它的精度等级可以达到12—14IT,毛坯尺寸公差为0。0004～2。5mm,最小壁厚为2.5mm,所以采用10kn夹板锤、高度方向1.25mm误差,水平方向1。25mm误差,锻件公差：高度方向+0.8～0.5， 故选择无砧座锤加工的锤上模锻加工的35号钢锻件.单面留2。5㎜的加工余量。
⒋、设计零件的机械加工工艺过程
⑴定位基准的选择：（重点考虑：如何较少误差，提高定位精度。)
①粗基准的选择:
由于毛坯为35号优质碳素结构钢的锻件（1）右端Φ16、Φ43外圆柱表面、右端面、右端锥面及其30°锥度的锥面的粗基准都选择不加工表面Φ60外圆柱表面，采用三爪自定心卡盘自动找中心线作为粗基准。（2）左端面Φ60的外圆柱面，以及左端各内孔的粗基准则选择已知已加工表面既无尺寸公差要求也无粗糙度要求的Φ43的外圆柱表面作为粗基准。
②精基准的选择：
右端：考虑到基准的重合原则，以设计基准Φ35的内孔表面采用可胀芯轴作为加工Φ16的定位基准,以及各附带表面的精基准。
左端：考虑基准同意原则，用已加工过的Φ43的外圆柱表面作为粗基准。能够一次加工Φ60外圆柱面、左端面、以及各内孔、内键槽，精基准亦以Φ43外表面和Φ60右端面作为定位基准.
⑵确定各个表面的加工方法：
不同的加工表面选用各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样.即使是同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样,这是因为在加工过程中,将有各种因素对精度和粗糙度产生影响：
①各外圆柱表面采用车削加工方法显然比较经济，尤其是粗加工，而精加工和半精加工中以及外圆轮廓上的锥面、圆弧面则采用数控车削。要节约财力、物力、生产效率高.
由于胎膜锻锻造的毛坯，加工余量小，而要求有较高。则采用粗车→半精车→精车的加工方法,进行车削加工，由于孔口为15°锥面则采用数控车床加工尤为重要.
②ø16外圆柱面上的键槽适合铣床加工，为保证加工质量，节省工时。宜采用三坐标数控铣床加工.
③内键槽由于内孔孔径小,加之槽的长度短，退刀槽仅有10㎜宽极易发生干涉,甚至产生事故,故采用卧式插床，分粗、精插插削加工,以便保证加工质量，顺利加工。
④M4螺纹因为螺纹公称直径太小，不宜采用机械加工，故采用钳工在立式钻床上先钻出螺纹底孔，在进行手工攻丝的方法加工，较为简单。
⑶加工顺序的安排：
a。机械加工工序的安排
由于机械工序的安排是要保证加工加工质量，所以：先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，既先基准面后其它表面；粗、精加工分开，即粗加工在前，精加工在后，粗精分开；如果主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等，则采用显著要表面后次要表面加工;故机械工序的安排为：
①夹未加工的Φ60外圆柱表面，一次装夹车右端面至要求，再依次粗车Φ16外圆柱表面、30°锥面、车Φ43外圆柱表面以及Φ60左端面至要求。
②调头以Φ43已经车好的外圆柱表面，作为定位基准,采用自定心三爪卡盘夹紧、找正，先粗车出左端面、Φ60外圆柱表面，再依次粗车内孔及孔口15°倒角。
③夹已加工过的表面依次半精车各外圆柱表面、圆锥面、圆弧面。
④调头以Φ43已车好的外圆柱面和Φ60的右端面为定位基准，依次半精车各内孔及孔口倒角。
⑤以已加工好的Φ35内孔表面作为定位基准，精车Φ16外圆柱面以及右端其余各轮廓表面
⑥以Φ43外圆柱面定位铣键槽。
⑦夹已经车好的Φ43外圆柱面，粗、精插两内键槽。
⑧Φ43外圆柱面定位铣Φ16外圆柱面上的键槽.
b。加工阶段的划分：
为了保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高，)、利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理、有利于合理利用机床设备、便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。特将加工阶段划分为尽量切除大部分余量，主要为了提高生产效率的粗加工阶段和主要为主要表面的精加工做准备,并完成次要表面的终加工(钻孔、攻丝、铣键槽等）的半精加工阶段,和保证加工质量的精加工阶段。
由于联接轴一典型阶梯轴，并且附带有内孔和键槽的特殊零件,切削（去除）开,可划分为粗加工、半精 加工和精加工三个阶段。
①Φ16的外圆柱面;15°、30°、45°的各锥面；
②Φ32右端面；
③各键槽以及各内孔。
c。热处理工序安排
由于本零件设计时无其它技术要求，降低了加工难度，故安排热处理工序则考虑：
①毛坯锻造出来以后，为了消除它的锻造内应力、细化晶粒、降低硬度,改善切削性能安排回火热处理工序。
②由于粗加工完成以后要安排探伤工序检查毛坯是否合格,所以在探伤工序以后要安排一次时效热处理工序.
d.辅助工序的安排(检验、划线、去毛刺、清洗、防锈等)
由于该零件为回转体类零件,可以采用三爪自定心卡盘找正,不需安排划线，辅助工序就安排以下几点：
⑴零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。
⑵在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。
⑶为保证零件制造质量，防止产生废品，需在①粗加工全部结束之后；②送往外车间加工的前后；③工时较长和重要工序的前后；这些场合安排检验工序。
除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。
⒌机床及工艺装备的选择
⑴结合表一、表二选择该零件的加工机床机床需要考虑以下因素:
①机床的加工尺寸范围是否与工件的轮廓尺寸匹配
②机床的精度是否与工序精度要求相适应
③机床的生产率是否与工件的生产类型相适应
⑵工艺装备的选择
㈠机床的选择
由于该零件为一回转体零件，既有外圆柱面又有内孔、锥面和圆弧面，则最适合在车床上加工，而外键槽则选择铣床加工。考虑到内键槽的结构、尺寸及技术要求则选择插床加工。另外M4螺纹底孔则应用立式台钻钻削加工。
①普通机床的选择:
由于普通机床生产成本低,节约资金,所以粗加工和一道工序可完成的表面加工，均采用普通机床加工。
⑴普通车床的选择：
由于该零件为典型回转体零件，长度仅为270mm，最大直径也只有60多毫米,而C616A普通车床的最大回转直径为400mm,在床身上320mm,在刀架上210mm，可加工工件的最大长度为500mm，刀架最大纵向行程为500mm，横向行程为195mm，采用的刀杆横截面为20×20mm，刀架最大回转角度为±45°，机床的外形尺寸为长×宽×高：2340×821×900mm，所以此机床加工该零件从零件形状结构和外形尺寸上完全达到要求，又普通车床只用于该零件的粗加工，表面质量要求不高,故选用C6162普通车床。
⑵普通钻床的选择：
由于该零件Φ60外圆柱表面上的M4螺纹底孔须先在普通钻床上加工，而Z515型台式钻床可加工的最大孔直径为15mm，重140kg的零件孔加工，它的主轴行程有100mm主轴端面到工作台的最大距离为430mm，主轴中心线与主轴表面距离为190mm，该机床的外形尺寸长×宽×高：782×440×823mm;而零件的外形尺寸则主要为最大直径尺寸60mm，选择此机床可以完全达到要求。
⑶插床的选择：
零件Φ35内孔上的两对称、宽10mm、仅有10mm退刀槽的键槽加工，难度特大.因为不能选择普通的车、铣、刨、磨、镗等传统加工方法，但是此键槽既有尺寸公差要求还有对称度要求和表面粗糙度要求,所以只能采用卧式插床分粗、精插的插削方法进行加工.B5020型插床:它的最大插削长度为200mm,可插削的工件最大尺寸为485×200mm，工件最大重量为400kg，滑枕行程为25—220mm，滑枕最大回转角度为8°,工作台最大移动量为纵向500mm、横向500mm，机床的外形尺寸为长×宽×高:1916×1305×1995mm，选择此机床就可以完全达到加工要求。
㈡数控机床的选择：
⑴数控车床的选择：
由于该零件上的外圆弧面、外圆锥面、内圆柱面、内圆锥面以及一些尺寸精度，和表面粗糙度要求都较高的零件部位加工。用普通机床加工难度太大，甚至是无法加工或不能保证加工质量，难以达到图纸要求。所以必须选择数控车床，有因为该零件外形尺寸不大，而CK6140型数控车床的各项技术指标为：可加工的工件的最大直径为400mm；可加工的工件最大长度为900mm；主轴转速级数为无级变速。脉冲当量：Z轴为0。0001、X轴为0.0001；加工工件精度：圆柱度可达到0。025、圆度可达到0.008、平面度可达到0。015、粗糙度也能达到1。6；外形尺寸为长×宽×高：5030×1900×2214mm；控制系统为：FANUC-3T（日本）.选择此机床加工该零件操作系统简单，很容易控制机床优质、高效的加工出来。
⑵数控铣床的选择：
为了要在轴上加工键槽，本选择普通铣床完全就可以加工，还比较经济，然而由于该键槽一个是槽宽比较窄，槽长又那么短，表面粗糙度、尺寸精度、位置精度要求都比较高,选择普通机床是要分好多工步,才能加工出来，而且不易保证质量、比较浪费工时、相对还没有数控机床加工经济，而J220三坐标数控铣床最大移动距离纵向为700mm、横向为300mm、垂直方向为130mm；矩形工作台为250×1120mm；定位精度可达到±0。02微米，重复定位精度可 达到±0。013；可控制三轴运动。加工键槽相当容易，大大提高了生产效率。
㈡夹具的选择:
该零件为典型的回转体零件,最适合于在车床上进行车削加工，所以工件的外圆柱面作为定位基准车削加工时则采用三爪自定心卡盘自动定心找正夹紧;以工件的内孔表面作为定位基准加工该零件时则采用自动可胀芯轴定位夹紧来车削工件.在铣床上为了加工技术要求较高的键槽时则采用V型铁配合平口虎钳（QH80:此类型的平口虎钳可回转180°使用主要用于各种铣床和钻床等。）来限制它的自由度从而定位夹紧工件铣削加工；插削两对称内键槽以及钻削M4螺纹底孔时也是采用V型铁配合平口虎钳(QH80）来限制它的自由度来加工的.
㈢刀具的选择:
①刀具材料的选择：
刀具切削部分的材料性能直接影响着加工效率、刀具耐用度、刀具消耗、加工成本、加工精度和表面质量等，因此刀具材料的硬度必须膏腴工件材料的硬度、要耐磨、有良好的强度和韧性，能够承载较大的负荷还能在冲击条件下工作、它还应当有较高的耐热性。而本零件为锻造出来的35号毛坯.故最好适合用硬质合金刀具进行加工;而YT15质合金刀具它的硬度、耐磨性、强度、韧性都比较好。适合碳素钢与合金钢的加工中，零件连续切削时的粗车、半精车及精车；间断切削加工时的小断面精车、旋风车丝；连续面的半精铣与精铣以及孔的粗扩与精扩。故选择而YT15硬质合金作为刀具材料。
②车刀、铣刀、插刀以及钻削刀具的选择:
此零件加工材料为35钢属于优质碳素结构钢，所以它的前角应当选择在10°～15°之间；后角应当选择在6°～8°之间；主偏角在系统钢性较差的车削内孔以及阶梯表面的连续加工时选择在60°～75°之间，在系统钢性较好的条件先加工时则选择10°～30°的后偏角。副偏角精车时选择在5°～10°之间，粗车时采用10°、—15°的角度。刃倾角粗车时选择0°～5°的角度，主偏角为90°的车刀的车削则选择0°刃倾角.刀尖圆弧半径的选择则是外圆车刀，以及端面车刀，单调刀杆的 截面为16×20时的粗精加工采用0.4~08mm的圆弧半径。所以选择以下刀具形状极其各项指标：
考虑到车削外圆柱表面的几何形状既有半径仅为2mm的外圆弧面、
有锥面为防止刀具与工件发生干涉、又考虑到切削力、切削速度、以及表面加工质量，故采用90°偏刀进行外轮廓加工。

90°外圆车刀
考虑到加工内孔为一内大外小的倒“T”字型盲孔,而且两孔的半径方向只差4mm,为了工序集中所以都采用车削加工完成，但它是盲孔刀头又极易与孔底发生干涉,增加了车削难度故采用45°弯头内孔车刀进行加工Φ35内孔；

端面车刀
为了防止车刀面与工件端面发生摩擦,影响加工表面质量所以采用有角度的端面车刀进行车削加工。

45°弯头内孔车刀
为了方便、灵活、高效的加工而Φ43倒“T”字型内盲孔,不至于发生干涉碰撞而损坏工件，甚至发生人身或机器伤害事故,则采用10O偏角的弯头内孔切槽刀加工较好。

10°弯头内孔切槽刀

插刀
专门为了加工内键槽而选择用插削方法加工其中粗插时采用B=9mm、H=20mm、L=250mm的插刀进行加工。精插时则采用B=10mm、H=20mm、L=250mm的插刀进行加工。

锥柄键槽铣刀（GB1112-85）
加工键槽则采用标准键槽铣刀加工，它的各项指标为：D=5mm、L=50mm、l=14mm、d=8mm。

锥柄麻花钻（莫氏5号、GB1441—85）
钻削底孔的麻花钻则采用d=3.99mm、L=50mm、l1=20mm的标准麻花钻.
㈣量具的选择：
粗测外圆柱、测量时长度时选单位长度0。02mm、测量范围为300mm以内的游标卡尺（JB1087—67）。
精测外圆柱面用单位长度0.01mm的外径千分尺。
测量内孔用单位长度0。01mm的内径千分尺。
测量深度用(JB1083—67）深度游标卡尺。
⒍工艺的分析计算
㈠确定加工余量：
为了保证加工质量，考虑到前道工序的表面质量、位置关系误差、尺寸公差、热处理变形以及本工序的安装误差等来合理确定总加工余量和工序加工余量。
毛坯余量的确定：35钢属于易切削钢轴类零件则根据零件的基本尺寸直径60mm，车削的长度与基本尺寸之比270/60大于4—8，则毛坯直径方向加工余量确定为4mm，即64mm。
外圆柱面的粗车及半精车的加工余量确定：参考手册锻件毛坯粗车加工余量确定为2.5mm；半精车的加工余量确定为1.5mm。
孔加工余量的确定：粗车1.5mm,半精车为1.0mm.
端面加工余量的确定：本零件只需粗车、半精车就可以完成所以粗车加工余量同外圆柱面为2。5mm,半精车为1.5mm。
具体为Φ60、Φ46、Φ16各外圆柱表面，30°锥面、R2圆弧面、45°倒角、零件左右端面、Φ32圆柱右端面以及Φ60圆柱右端面的粗车都留2。5mm的加工余量.15°锥面Φ35内孔以及Φ43的内孔粗车均留1。5mm加工余量。Φ60、Φ16、外圆柱表面半精车均留1。5mm加工余量；30°锥面、R2圆弧面、45°倒角、Φ32圆柱右端面的半精车均留1.0mm加工余量。粗插时则选择留1.0mm加工余量然后进行精车.
㈡计算工序尺寸极其公差

由于该零件的工序比较多,计算工序尺寸是比较繁重的工作,方法都是一样的在这里我就以工件最左短的内孔深度尺寸来举例说明求工序尺寸的一般方法:
由图上可以看出长度49、10、2 3个尺寸及未知小孔的深度构成了一个封闭的尺寸链。而小孔的深度尺寸是通过已知的孔的总深度49和大孔的深度10以及锥孔的深度2来间接得到的，属于封闭环;从环中可以看出当10和2这两个环不变时,随着深度49这个尺寸的增加，封闭换的尺寸就会随着增加，说明49这个尺寸就为增环；相反当2这个环不变时则10 这个环会随着本身的增大而使封闭环减小。或者随着本身的减小而使封闭环增大，故此环为减环.同理2这个尺寸环也为减环。那么：
封闭环的基本尺寸为所有增环的尺寸减去所有减环的尺寸即，
49-(2+10）=37mm
封闭环的最大极限尺寸为所有增环的最大极限尺寸减去所有减环的最小极限尺寸即，49-(2+10)=37mm
封闭环的最小极限尺寸为所有增环的最小极限尺寸减去所有减环的最大极限尺寸即，49—（2+20）=27mm
封闭环的平均尺寸为所有增换的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺寸之和,即,49-(2+10）/2=43mm
封闭环的上偏差为所有增环的上偏差只和见区所有减环的下偏差之和即，
0—（0+0）=0 mm
封闭环的下偏差为所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和即
0—（0+10）=-10 mm
封闭环的公差为所有组成化的公差之和即，
0+0+10=10 mm
㈢确定切削用量
车削加工中的切削用量包括：背吃刀量、主轴转速n或切削速度（用于恒线速度切削）、进给速度或进给量。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。车削用量选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。车削用量的选择原则是粗车时，首先考虑选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度.增大背吃刀量可使走刀次数减少,增大进给量有利于断屑.精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀,因此选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率.因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度.主轴转速 主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。
①切削深度的选择
根据工件的加工余量和机床—夹具—工件系统的刚度，切削深度粗加工时除留下精加工余量外，尽可能一次或较少的走刀次数将粗加工余量切除，切削深度可选大些，不能一次切去时也应按照先多后少的不等量的方法加工.切削为锻造毛坯的本零件时应使切削深度超过硬皮或冷硬层厚度。精加工时切削深度，应根据粗加工留下的余量确定切削深度ap。因为采用硬质合金刀具加工锻件，所以粗车外圆时切学深度选择ap=3mm，粗车内孔是切削深度采用ap=2mm，半精车与精车外圆柱面及端面时切削深度选择ap=0。25mm。铣削键槽是的切削深度则开始选2mm，以后都为1mm进给。
②进给量的选择
精加工的进给量应按照表面粗糙度要求选择，粗糙度要求较小就选择较小进给量f；粗加工时进给量f需要考虑机床—刀具-夹具—工件系统的刚度和强度,需要考虑刀杆尺寸、刀片厚度、工件的长度和直径等来确定进给量f.粗车Φ16外圆柱面时进给量确定为f=0.3mm/r；粗车Φ32外圆柱面时进给量确定为f=0.4mm/r；粗车Φ60外圆柱面时进给量确定为f=0。5mm/r。粗车内孔时的进给量f=0。1mm/r。半精车与精车外圆柱面和端面时的进给量则确定为f=0。3mm/r.粗插的进给量f=0.15mm/r进给量f=0。18mm/dst。铣刀铣削键槽时的进给量则选择每齿进给0.02mm。钻螺纹底孔的进给量则选择1.08mm/r。
③切削速度的确定
切削速度的选择主要根据工件的材料和刀具材料选择,使在已选定的ap与f的基础上达到规定的刀具耐用度，次加工时应尽可能避开积屑瘤存在的切削速度区域，断续加工时，为了减少冲击与热应力，适当降低切削速度，车削端面的切削速度是一变值，切削速度要恒稳。根据公式可计算出切削速度。
Vc=πdn/1000 （m/min）
⒎数控加工程序清单
㈠外轮廓粗、精车循环程序:
以联接轴的右端面圆心作为变成原点编制程序(FANUC系统）:
O1110；
N5 G00 X100 Z200；
N10 T0101 MO8;
N15 G96 MO3 S900；
N20 G00 X62 Z1；
N25 G71 U1。5 R1；
N30 G71 P35 Q70 U1。5 W0.5F0。3；
N35 G42 G00 X12;
N40 GO1 X16 Z-1；
N45 Z—89;
N50 G02 X20 Z—91 R2；
N55 G01 X32;
N60 X46 Z—95。039;
N65 Z—208；
N70 G40 X62 ；
N75 G00 X100 Z200 T0100;
N80 T0202；
N85 X62 Z1；
N90 G70 P35 Q70；
N95 G00 X100 Z200 T0000；
N100 M30；
㈡内轮廓粗、精车循环程序：
调头以联接轴图纸上标的左端面圆心作为变成原点编制程序（FANUC系统):
O1111；
N5 G00 X100 Z200；
N10 T0303 M08；
N15 G96 M03 S600；
N20 G00 X62 Z1；
N25 G71 U1 R1;
N30 G71 P35 Q70 U0。2 W0.05 F0。2；
N35 G41 G00 X36。6077；
N40 G01 X35 Z-2;
N45 Z—40；
N50 X30；
N55 GOO Z100；
N60 X100;
N65 T0404；
N70 X62 Z1；
N75 G70 P35 Q70；
N85 G00 X100 Z200 T0400；
N90 T0505；
N95 G96 M03 S400 F0.1；
N100 G00 X30 Z1；
N105 GO1 Z—39；
N110 X41；
N115 G03 X43 Z—40 R1；
N120 Z—48；
N125 G02 X41 Z-49 R1；
N130 G40 G01 X30；
N135 G00 X100 Z200 T0000；
N140 M30；
㈢外圆柱表面上的键槽铣削程序：
以联接轴的上母线作为X轴，以过键槽左端半圆直径方向作为Y轴,垂直它们交点的轴线作为Z轴：
O1112；
N5 G00 G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94；
N10 T1 M06；
N15 G00 G90 G54 X0 Y0；
N20 G43 H01 Z50 MO3 S800；
N25 G00 Z5;
N30 G01 Z—1。5 F80 ；
N35 X28 ；
N40 Z5；
N45 G00 X0 Y0；
N50 G01 Z-2.5；
N55 X28;
N60 G01 Z5；
N65 G00 X0 Y0；
N70 G01 Z-3；
N75 X28;
N80 G01 Z5；
N85 G00 G49 Z0；
N90 M30；
⒏填写工艺文件

产品型号
机械加工工艺卡片
零件编号
0403058
第1页

零件名称
联接轴
共2页
材料
名称
型号及规格
毛坯种类
毛坯尺寸
毛 重
净 重

优质碳素结构钢
35＃
锻件
单边留2.5mm
加工余量

2kg

序号
工序
名称
工序 内 容
设备
工艺装备名称与编号
夹具
量具
刃具
辅具
1
备料
胎膜锻造毛胚
无砧座锤

游标卡尺
0～300

2
热处理
正火

3
车
车右端至要求;依次粗车
除ф60外圆柱面外的各外轮廓表面
C616A
自定心三爪卡盘
外径
千分尺
0～25
YT15硬质合金车刀

4
车
调头，粗车ф60外圆柱面、左端面以及ф35内孔各表面。
C616A
自定心三爪卡盘
内、外径
千分尺
25～50
YT15硬质合金车刀

5
探伤

超声波探伤仪

6
热处理
时效

7
车
从右至ф60右端面依次半精车各外形轮廓,且除ф32右端面外，其余各端面达要求。
CK6140A
液压三爪卡盘
外径
千分尺
0～25
YT15硬质合金车刀

8
车
① 调头精车ф60外圆柱左端面至要求,半精车ф60外圆柱面、ф35内孔、15°孔口锥面。
② 半精车ф35的内孔。
CK6140A
液压三爪卡盘
内、外径
千分尺
25～50
YT15硬质合金车刀

修改记录
标记
学生班级
学生姓名
指导教师
完成日期
签名

产品型号
机械加工工艺卡片
零件编号
0403058
第2页
零件名称
联接轴
共2页
材料
名 称
型号及规格
毛坯种类
毛坯尺寸
毛 重
净 重

优质碳素结构钢
35＃
锻 件
单边留2.5mm
加工余量

2kg

序 号
工序
名称
工序 内 容
设 备
工 艺 装 备 名 称 与 编 号
夹 具
量 具
刃 具
辅具
9
车
从右至ф60外圆柱右端面依次精车各外轮廓表面至要求。
CK6140A
液压三爪卡盘
外径千分尺
0～25
YT15硬质合金车刀

10
车
调头精车ф60外圆柱面、15°孔口锥面以及ф35内孔表面。
CK6140A
液压三爪卡盘
内、外径千分尺
25～50
YT15硬质合金车刀

11
插
粗、精 插ф35内孔上两对称键槽至要求.
B5020
QH80
平口虎钳
内径千分尺
0～25

V型铁
12
铣
铣ф16外圆柱面上键槽至要求。
J220
QH80
平口虎钳
内径千分尺
0～25

V型铁
13
钻
钻M4螺纹底孔
Z515
QH80
平口虎钳
内径千分尺
0～25

14
钳
攻M4螺纹孔、去毛刺

QH80
平口虎钳
通规
至规

15
检验

修改
记录
标 记
学 生 班 级
学 生 姓 名
指 导 教 师
完 成 日 期
签 名

⒐毕业设计总结
经过将近一学期的资料的查阅、收集、筛选准备；对数据进行可行性计算；对零件进行结构特征、加工工艺分析、终于拟订出比较合理的加工方案、编制出数控加工程序清单使毕业设计顺利完成。
在此过程中感谢我的导师，他在零件设计所需要的加工方式、方法、切削用量的选择及加工中注意事项和零件的装夹、定位技巧等方面为我提供了不少有关与设计这方面的资料，而且还带领我们深入工厂（中国二重、德阳永红机械厂）对设备、刀具进行了实地指导,使我拓宽了自己的知识面也锻炼了自己的实际动手能力。把从老师哪儿学到的实践知识体现在论文的工艺分析中，并能在今后的工作中用于实践。在做论文期间我充分的把理论知识联系实践，在实践中总结经验，完善理论的不足.
在我即将踏上工作岗位，离开我生活了三年的学校,我由衷的对栽培我的老师们说声谢谢!在以后的工作中我会深记你们对我的教导。你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，你们谆谆教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，在以后的工作中我会做的更好!刊安安安
参考文献
⑴《数控机床加工工艺》 (华茂发/2000年/机械工艺出版社）
⑵《金属机械加工工艺手册》 （修订组/1979年/上海科学技术出版社）
⑶《常用标准简明手册》 （赵秉厚/1988/第二重型机器厂）
⑷《成都英格数控刀具摸具有限公司刀具参考文献》（2004-2005年）
⑸《数控加工工艺与编程》 (陈洪涛/2002/高等教育出版社）
⑹《公差与配合手册》 (任嘉卉/1990年/机械工艺出版社）
⑺《机械加工工艺手册》 （李洪/1990年/北京出版社)
⑻《金属切削原理》 （陈日曜/1985年/机械工业出版社）
⑼《机械加工工艺设计手册》 (张耀宸/1987年/航空工业出版社）
⑽《金属切削用量手册》 (艾兴、肖诗纲/1986年/机械工业出版社）
⑾《金属机械加工工艺人员手册》 （上海科学出版社）
⑿《金属切削原理与刀具》 （沈志雄/2004/机械工业出版社）
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