花键轴-机械加工工艺规程完整
汽车传动轴加工工艺规程及花键槽加工工序夹具设计概要
三、热处理要求和其他方面要求的分析。
首先进行精度分析，如图1中的花键轴有两个同轴度的要求，精度比较高，需要比较精密的夹具去装夹零件加工；花键槽侧面还有一个平行度要求，不仅要求有一定的装夹精度，还要一定的机床和刀具精度。而花键槽的高度精度很高，需要特殊加工才能满足，如外圆磨削。其余尺寸用普通车床就可满足。
在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用工卡具，并尽量使工序分散起来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。
2.6工艺设备的选择
机床的选择：（由《金属机械加工工艺人员手册》可知）选择机床型号，铣床——万能卧式升降台铣床，车床——CA6140型普通车床，磨——MMB1312万能磨床。
1、滚切法：用花键滚刀在花键轴铣床或滚齿机上按展成法加工。
2、铣削法：在万能铣床上用专门的成形铣刀直接铣出齿间轮廓，用分度头分齿逐齿铣削，如不用成形铣刀，也可用两把盘铣刀同时铣削一个齿的两侧，逐齿铣床好后再用一把盘铣刀对底径稍修整。不过此法生产率和精度较低，主要用于单件小批生产中加工以外径定心的花键轴和粹硬前的粗加工。
1.3零件的结构特点
汽车底盘传动轴的花键槽部分有硬度要求，键槽部分和Φ42光轴的精度要求较高，因此在半精车后应先铣键槽，将键槽部分调质处理后，最后粗磨、精磨Φ50键槽部分和Φ42光轴部分。
1.4确定主要、次要加工表面及其加工方法
Φ50键槽部分和Φ42光轴部分为主要加工表面，在经过粗车和半精车后需要调质处理再粗磨和精磨；其他的加工表面为次要加工表面，可直接粗车、半精车和精车。
图1底盘传动轴花键零件图
然后进行表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。可以看出的是花键轴中花键槽的表面粗糙度要求比较高，达到0.8，其余的大都是3.2，这需要先在普通车床上进行粗车、半精车、精车，最后通过外圆磨削实现。
数控花键轴铣床操作方法及步骤【图解】
图1所示工件的圆柱体部分已经车削完成，要求铣加工矩形花键齿。
【操作步骤】1.读图该花键轴的外径为φ40mm，内径为φ30mm，花键的高为5mm，宽为8mm，花键长120mm，轴的两端各有直径φ25mm、长30mm 的轴头，铣削前应加工φ25mm 和φ40 mm 的圆，由车削完成。
该工件是一根外径定心的轴，花键为矩形。
在铣床上铣花键，有单刀铣削、组合铣刀铣削及成型铣刀铣削三种方法。
2.铣削加工（1）选择刀具、切削用量选用φ80mm×8mm×27mm的三面刃铣刀。
在X6132型铣床上安装好三面刃铣刀，调整主轴转数为118r/min，进给速度为95mm/min。
（2）工件的装夹和校正先把工件的一端装夹在铣床分度头的三爪自定心卡盘内，另一端用尾座顶尖顶紧，然后用百分表按下列三个方面进行校正。
①工件两端的径向跳动量。
②工件的上母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
③工件的侧母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
（3）对刀将铣刀端面刃与工件侧面轻微接触，退出工件。
横向移动工作台，使工件向铣刀方向移动距离S：式中，b为键宽，mm；D为花键轴外径，mm。
（4）铣削键侧铣床先铣削键侧的一面，依次分度将同侧的各面铣削完，然后将工作台横向移动，再铣削键的另一侧面。
在一般情况下，铣削键侧时，取实际切深（即键齿高度）比图样尺寸大0. 1～1.2mm。
（5）铣削槽底圆弧面采用小直径锯片铣刀铣削，先将铣刀对准工件轴心，然后调整吃刀量H：铣床每铣削一刀后，摇动分度手柄，使工件转过一个小角度，再继续铣削。
每次转过的角度越小，槽底圆弧越精确。
数控花键轴铣床是一种工业设备，采用数控系统进行控制，伺服电机实现进给的新型数控控制方式，采用以往的滚铣加工方式加工各种齿形的花键轴工件花键铣床结构特点：机器概述：花键轴铣床采用滚铣加工各种齿形的花键轴工件。
也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
数控花键轴铣床各机械系统及部件具有较高的动、自动花键轴铣床静刚性，花键铀铣床是利用滚铣方法加工直槽花键铀花键轴铣床-花键铣床也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
花键轴的工艺规程设计
一、零件的分析根据零件简图分析，该零件为花键轴，其长度与直径之比L/D＜5，所以该零件为钢性主轴。
从表面加工类型看，主要加工的表面有外圆柱面、花键、键槽、螺纹，属于典型的加工表面，易加工。
该零件外圆柱面的尺寸公差和表面粗糙度有些偏高，需要磨削加工。
二、毛坯的选择1.常见的毛坯种类1.1铸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、熔模铸造和离心铸造等。
1.2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高，主要用于产量较大的中小型锻件。
1.3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、六角形和特殊截面形状。
就其制造方法，又可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。
1.4焊接件焊接件主要用于单件小批生产和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、减轻重量。
但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。
2.毛坯的材料和尺寸的选择根据工艺规程，大量生产的零件应该选择精度和生产率高的毛坯制造方法，此花键轴需要保证其力学性能，由于长度与直径之比L/D＜5，为减少材料消耗和机械加工劳动量。
综合考虑锻件具有较高的综合力学性能，在硬度方面也有较高的性能。
由于经过锻造后金属内部，纤维组织沿表面均匀分布，具有较高的抗拉，抗弯及抗扭强度。
故此轴选用锻件作为毛坯。
选用模锻适用于中小型零件大批量生产且加工余量较少。
因次，选择45钢的锻件作为该零件的毛坯，适合单件小批量生产，该毛坯的尺寸为Ф40mm×180mm的45钢锻件。
三、加工方法1.常见的加工方法1.1车削车削中工件旋转，形成主切削运动。
(新)花键轴课程设计
目录设计任务书------------------------------------------------------------------------------3 课程设计说明书正文---------------------------------------------------------------4 一零件的分析------------------------------------------------------------------------ 41 零件的作用:----------------------------------------------------------------------- -42 零件的结构特点-------------------------------------------------------------------- 43 确定主要、次要加工表面及其加工方法--------------------------------------4 二生产纲领和生产类型，确定工艺的基本特征-----------------------5 三确定毛坯的制造形式以及绘制毛坯图----------------------------------5 四拟定工艺路线---------------------------------------------------------------------61 基准的选择---------------------------------------------------------------------------62 决定个表面的加工方法以及加工余量------------------------------------------73 制定工艺路线------------------------------------------------------------------------74 工艺设备的选择---------------------------------------------------------------------85 填写工艺过程卡---------------------------------------------------------------------9 五确立切削用量及基本工序----------------------------------------------------91 工序一下棒料----------------------------------------------92 工序二加一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5------------------93 工序三以两中心孔定位装夹工件粗车外圆各部---------------------------104 工序四去毛刺---------------------------------------------------------------------115 工序五以两中心孔定位装夹工件，半精车，精车各部尺寸，倒角---116 工序六以两中心孔定位装夹工件，粗、精铣花键------------------------117 工序七热处理：调质处理HRC30 -------------------------------------------128 工序八以两中心孔定位装夹工件，粗磨，精磨---------------------------139 工序九按图样要求检查各部尺寸及精度------------------------------------1310 填写机械加工工序卡片----------------------------------------13六夹具的设计-------------------------------------------------14七设计心得体会----------------------------------------------15机械制造工艺与机床夹具课程设计任务书设计题目：“花键轴”零件的机械加工工艺规程一任务及要求：1.绘制零件图和毛坯图综合图各1张2.机械加工工艺卡1份3.机械加工工序卡1套4.说明书1份二时间分配：课程设计时间为一周，具体非配如下：1.熟悉零件画零件毛坯综合图1天2.选择加工方案填写工艺文件 2.5天3.编写说明书 1.5天三原始资料:1.生产类型小批生产2.生产条件车间现有设备四方法与步骤：参考教材课程设计指导书部分五要求交电子版和纸质课程设计（一人有二道工序数控加工程序）设计任务书河南工业职业技术学院机械加工技术课程设计任务书设计题目：“花键轴”零件的机械加工工艺规程设计内容：1.产品零件图2.产品毛坯图3.机械加工工艺过程卡4.机械加工工序卡片5.课程设计说明书班级：定向 0901 班设计者：李宁指导老师：教研室主任：2011年5月18日课程设计说明书正文一零件的分析，并进行结构工艺性审查零件的分析包括零件结构及其工艺性分析和零件的技术要求的分析该零件是轴类零件，外圆柱面需要在普通车床上进行车削。
花键轴的机械加工工艺规程
花键轴的机械加工工艺规程1花键轴的技术要求及零件作用（1）右端面外圆26为安装齿轮的配合表面.表面粗糙度R为0.8.公差等级为IT6（2）二外圆20为安装滚动轴承定位基准.表面粗糙度为R为0.8.公差等级为IT6.（3）轴肩外圆M24的左端面圆.外圆33的左端面圆.外圆26的右端面圆为安装定位表面.以基准A-B的端面圆跳动公差为0.04.表面粗糙度为1.6（4）直径30的键槽.以基准C的对称度为0.05.表面粗糙度为1.6（5）花键外圆33.为安装表面.以基准A-B平行度为0.03-0.038.表面粗糙度为1.6（6）调质处理40-42HRC.使花键轴获得强度.韧度适中的综合机械性能2选择材料和毛坯（1）花键轴负荷一般.选择材料为40CR钢（2）毛坯直径相差不大.大批量生产.毛坯选择为模D件的热扎圆棒3工艺分析选择主要加工表面的加工方法和确定精基准（1）选择主要加工表面的加工方法.轴颈外圆20.20.与装配基准面外圆25为主要加工面.公差等级为IT8.表面粗糙度为0.8.选用粗车，半精车，磨削方法。
轴向装配基准端面圆26.M24.33为主要加工表面.表面粗糙度为1.6，通过车端面，磨端面加工（2）（2）基准选择为保证花键轴各圆柱面的同轴度和其他位置精度，半精车、精车和磨削时应该选择基准轴线为定位基准，轴两端钻中心孔，用两顶尖装夹。
两端中心孔相关尺寸和位置精度以及粗糙度是影响加工精度的重要因素，因此工件在调质等热处理后要安排修磨中心孔的工序。
粗车时为了保证工件装夹刚性，常采用一夹一顶的装夹方法，左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支顶。
4机械加工顺序安排预备加工下料------车端面，钻中心孔-------粗车各外圆---------调质------修研中心孔-------半精车各外圆，倒角，切槽，-------车螺纹-------滚键槽-------修研中心孔--------磨外圆，台阶面。
轴类零件加工工艺
• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1．功用、结构
功用：将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体，使这些零件保持正确的相对位置，并按一定的传动关 系协调地工作。
结构：形状复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，既有精度要求 较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。
a）
b）
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2．防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
（1）使夹紧力均匀分布，如图a所示 （2）变径向夹紧为轴向夹紧，如图b所示 （3）增加套筒毛坯的刚度，如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
（1）增大刀具的主偏角 （2）内、外表面同时加工，如图c所示 （3）粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关， 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料，孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1．保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工：指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料，四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴，所示。该轴为小 批量生产，材料选择45钢， 淬火硬度40～45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1．结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等，该轴为典型的 阶梯轴结构，有两个支承轴颈。
2．技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm； 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7，表面粗糙度Ra值为 1.6μm； 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm， 可保证齿轮平稳传动。
花键轴加工工艺过程
任务？花键轴的加工任务目标1、掌握花键轴加工的方法与工艺。
2、熟悉加工花键轴的常用机床，掌握其使用方法。
3、了解花键轴的检测和验收方法。
任务描述●任务内容分析花键轴的加工工艺，熟悉常用机床的使用方法及注意事项，完成花键轴的加工。
●实施条件卧式普通车床、卧式铣床、花键轴磨床、常用检测工具。
●安全提示1、所用工具应齐备、完好、安全可靠，方能开始工作；2、操作机床时应完全遵守各种机床的安全使用规则，正确穿戴好劳动保护用品，认真仔细检查机床各部件和保护装置是否完好，确定安全可靠之后，才能开机加工；加工过程中不得离开机床，应密切注意加工情况，发现机床运转不正常时，应立即停车，请机修工检查修理；工、量具应放在安全的位置，机床运转时，不准测量工件；加工工件切削量和进刀量不宜超大，以免机床过载或梗住工件造成意外事件；高速切削时，使用防护罩，防止碎屑伤人。
3、工作完毕后，应将设备和工具的电、气、水、油源断开；应清理好工作场地卫生，将工具和零件整齐地摆放在指定的位置上。
任务实施花键轴属于特种的轴类，常用于定中心的连接或传递转矩的传动中，是重要的机器零件之一。
花键按齿形可分为矩形齿、三角形齿、梯形齿和渐开线齿等多种。
加工方法主要分车、铣、磨三步。
步骤一车削一、了解车床车床主要用于加工各种回转表面。
如内外圆柱面、圆锥面、回转体成型面、环形槽、端面及螺纹，还可进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花等加工。
常见的卧式车床主要组成部分包括：主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱、床身等。
主要运动有：表面成形运动、进给运动及辅助运动。
图1.卧式车床外形图二、车削步骤花键轴的车削部分主要是进行外圆和端面的的加工，采用的方法如下：（一）安装工件和校正工件安装工件采用三爪自定心卡盘，采用百分表校正工件。
（二）选择车刀车外圆可用图2所示的各种车刀。
直头车刀(尖刀)的形状简单，主要用于粗车外圆；弯头车刀不但可以车外圆，还可以车端面，加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。
花键传动轴工艺过程卡片
（日
期）
审核 （日期）
标准化 （日 期）
会签 （日期）
热
去毛
处
5 刺 去毛刺
理
车
间
以两中心孔定位
6
半精 装夹工件，精车， 车 半精车各部尺寸，
金 工
倒角
7
铣
一夹一顶装夹工 件。铣花键
金 工
8
热处 理
调质处理淬火。 淬硬深度1.5-2.5，
金 工
HRC30
9 检查 检查各部份尺寸
10 入库
CR6150 通用车床夹具
X62W 专用夹具设 （日 期）源自计校 对金 工
×180mm。
CR6150 通用车床夹具
夹一端，车端
2
粗车
面，见平即可，钻 中心孔B3/7.5。并
金 工
铰中心孔
CR6150 通用车床夹具
掉头装夹，车端
3 粗车 面，保证总长175
金 工
CR6150 用车床夹具
通
ｍｍ.
以两中心孔定位
4
粗车 装夹工件。粗车外
金 工
圆各部。
CR6150 通用车床夹具
产
品
机械加工 型
南昌航 空大学
工艺过程
号 产
卡片 品
名
称
零件 图号
零件 花键传 名称 动轴
共
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毛
材
料 号
牌
45#
坯 种
类
锻件
毛 坯 外 形 尺 寸
￠55×180 ｍｍ
每 毛 坯 件 数
1
每台 件数
1
备 注
工
工名 序
工序
号序 内
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零件名称
花键轴
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车间
工序号
工序名称
材料牌号
25
粗车
20Cr
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
CA6140
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪卡盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(分)
准终
单件
工步号
工步容
工艺装备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
车
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
花键轴
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页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
20
粗车
20Cr
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
CA6140
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪卡盘
工位器具编号
工位器具名称
花键轴
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
产品名称
花键轴
零件名称
花键轴
共
4
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材料牌号
20Cr
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
备注
工
序
号
工名
序称
工序容
车
间
工
段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
5
锻件
10
热处理
正火
15
车
粗车左端面，打中心孔。
CA6140
三爪卡盘， 90°外圆车刀
20
车
粗车右端面，打中心孔。
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
花键轴
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
产品名称
花键轴
零件名称
花键轴
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4
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材料牌号
20Cr
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
备注
工
序
号
工名
序称
工序容
车
间
工
段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
80
入库
设计（日期）
工序工时(分)
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/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹工件
三爪卡盘，90°外圆车刀
850
850
0.15
2
2
2
粗车右端面
3
打中心孔
设计（日期）
校对（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
粗车
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
材料牌号
20Cr
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
备注
工
序
号
工名
序称
工序容
车
间
工
段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
30
粗车
粗车右端外圆各段。
CA6140
三爪卡盘，顶尖90°外圆车刀。
32
修研
修研两中心孔
35
半精车
半精车左端外圆各段及倒角切退刀槽
CA6140
三爪卡盘，顶尖，切断刀
40
半精车
半精车右端外圆各段及倒角切退刀槽
5．夹具总装图……………………………………………………………………
6．零件图01……………………………………………………………………
7．零件图02………………………………………………………………………
8．刀具工作图……………………………………………………………………
9．量具工作图……………………………………………………………………
三爪卡盘，顶尖顶尖，螺纹车刀，
43
车
车螺纹
45
铣
粗铣花键。
Y631K
三爪卡盘，顶尖，铣刀
47
热处理
局部淬火
50
铣
铣键槽。
Y631K
三爪卡盘，顶尖，铣刀
设计（日期）
校对（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
花键轴
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
产品名称
花键轴
零件名称
花键轴
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3
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材料牌号
20Cr
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
备注
工
序
号
工名
序称
工序容
车
间
工
段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
55
修研
修研中心孔。
60
磨
磨花键
三爪卡盘，顶尖，
65
磨
磨各轴段外圆
三爪卡盘，顶尖
70
清理
去毛刺
M135
三爪卡盘，顶尖，
75
检验
设计（日期）
校对（日期）
花键轴机械加工工艺规程
国防工业职业技术学院
目 录
1.工艺过程卡……………………………………………………………………
2.工序卡…………………………………………………………………………
3.零件图…………………………………………………………………………
4.零件毛坯合图…………………………………………………………………
CA6140
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪卡盘
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/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹工件
三爪卡盘，90°外圆车刀
850
850
0.15
2
2
2
粗车左端面
3
打中心孔
设计（日期）
校对（日期）
校对（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
车
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
花键轴
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车间
工序号
工序名称
材料牌号
15
粗车
20Cr
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
35
半精车
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹工件。
三爪卡盘，90°外圆车刀
850
850
0.15
2
2
2
车27的外圆轴肩
3
车35的外圆和轴肩
4
车23的外圆和轴肩
设计（日期）
校对（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
粗车
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
花键轴
共
页
第
CA6140
三爪卡盘，90°外圆车刀
25
粗车
粗车左端外圆各段。
CA6140
三爪卡盘，顶尖，90°外圆车刀
设计（日期）
校对（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
花键轴
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
产品名称
花键轴
零件名称
花键轴
共
4
页
第
2
页
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹工件。