2821 花鍵傳動軸零件設(shè)計

2821 花鍵傳動軸零件設(shè)計,花鍵,傳動軸,零件,設(shè)計 制造工藝學(xué)課程設(shè)計機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計 “花鍵傳動軸”零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計者 指導(dǎo)教師 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目: 設(shè)計工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容：1 零件圖 1張2. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張3. 夾具設(shè)計裝配圖 1 張4. 夾具設(shè)計零件圖 1 張5. 課程設(shè)計說明書 12 張目錄一 零件分析（1）二 工藝規(guī)程設(shè)計（1）三 夾具設(shè)計 （12）四 設(shè)計心得 （13）五 參考文獻 （14）一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是花鍵傳動軸，為花鍵傳動中的傳動軸，起傳動的作用。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(一)確定毛坯的制造形式選擇鍛件毛坯。（二）基面的選擇（1）基準(zhǔn)的選擇：該零件既是花鍵軸又是階梯軸，其加工精度又要求較高，因此選中心孔 B3/7.5 做為設(shè)計和工藝基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序一 下料工序二 夾一端，車端面，見平即可，鉆中心孔 B3/7.5工序三 倒頭裝夾工件，車端面，保證總長 175工序四 以中心孔定位裝夾工件粗車外圓各部。工序五 去毛刺工序六 以兩中心孔定位裝夾工件。精車,半精車各部尺寸，倒角工序七 一夾一頂裝夾工件，粗，精銑花鍵工序八 熱處理 ：調(diào)質(zhì)處理 255302HB工序九 按圖樣要求檢查各部尺寸及精度。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“花鍵傳動軸”； 零件材料為 40MnB，硬度為 255302HB，毛坯質(zhì)量為6.37。生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，鍛造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（32 內(nèi)孔及端面） 。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.22.5，取 20，50 端面長度余量均為 2.5（均為雙邊加工）車削加工余量為： 粗車 1.5mm半精車 1mm3. 其他尺寸直接鍛造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。（五）確立切削用量及基本工工序一 下棒料1. 加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2553 02HB，型鋼。機床：CR6150工藝手冊表 74刀具：W18Cr4V 高速鋼 ，牌號 W18，硬度 6366HRC，型機夾切斷車刀：=20，=22，=125。2. 切削用量1）切削深度 因為是切斷，所以 ap = 36。 工藝手冊表 11292）進給量 =0.20/工藝手冊表 11293）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表 1125，后刀面最大磨損為 0.40.6。壽命 T=60。4）計算切削速度由機械加工工藝手冊表 848，(以下稱工藝手冊 2)得，vcxympCVTaf算得 =70/。 c5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速=319/。 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2),10cswVnd與 319/相近 的機床轉(zhuǎn)速為 360/,故選擇 360/的轉(zhuǎn)速. Vf= =0.20360=72/. 所以實際切削速度為=79/.6) 計算基本工時tmL/ V f=36/72=0.5.工序二 粗車端面，鉆中心孔1. 加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：粗車 M241.58端面，鉆中心孔。機床：CR6150工藝手冊表 74刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號 YT15，硬度 78HRC， 工藝手冊表 103。45端面銑刀尺寸；=140，=25，=16。 工藝手冊表 1099。2. 切削用量1）切削深度： a p= 3 工藝手冊表 1126。2）進給量 ：=0.25/ 工藝手冊表 1126。3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表 1125，后刀面最大磨損為 1.01.4。壽命T=60。4）計算切削速度 由工藝手冊 2表 848，得， =138 /.vcxympCVTaf5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速=628/。按機床說明書(見工藝手冊表 4.2),10cswnd與 628/相近 的機床轉(zhuǎn)速為 600/. ,故選擇600/的機床.所以實際切削速度為=120/.Vf=0.25600=150/。6) 計算基本工時tmL/ V f=36/150=0.24查工藝手冊表 10180，選用帶護錐中心鉆（B 型）=2.50，材料為高速鋼。主軸轉(zhuǎn)速=628/，切削深度=10。工序四 粗車1加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：粗車外圓各部。機床：CR6150工藝手冊表 74。刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號 YT15，硬度78HRC， 工藝手冊表 103。95外圓車刀，=140，=25，=16。 工藝手冊表 10100。2. 切削用量1）切削深度： a p= 3 工藝手冊表 1126。2）進給量 ：=0.75/ 工藝手冊表 1126。3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表 1125，后刀面最大磨損為 1.01.4。壽命T=60。4）計算切削速度由工藝手冊 2表 848，得， =123/。vcxympCVTaf5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速=612/。根據(jù)機床選取 =600/。10cswndVf=0.75600=450/。所以實際切削速度為=120/。粗車不同軸處的切削速度：V c2 =/1000=90/。Vc3= /1000=87/。 V c4=/1000=69 /。Vc5= /1000=60/。 V c6=/1000=49/。6) 計算基本工時tmL/ V f=260/450=0.577。工序六 精車1加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：精車各部尺寸，留磨削余量 0.4，各處倒角 C1，粗、精車螺紋機床：CR6150工藝手冊表 74。刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號 YT15，硬度78HRC， 工藝手冊表 103。95外圓車刀，=140，=25，=16。 工藝手冊表 10100。2. 切削用量1）切削深度： a p=1.6， 工藝手冊表 1127。2）進給量 ：=0.14 ， 工藝手冊表 1127。3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表 1125，后刀面最大磨損為 0.40.6。壽命T=604）計算切削速度由工藝手冊 2表 848，得， =198/。vcxympCVTaf5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速=955/ 根據(jù)機床選取=900/10cswndVf=0.14900=126/。所以實際切削速度為=176/。精車不同軸處的切削速度： =131/ 2cV10dn3cV=125/10dn=100/ =86/ 4cV5c 6c=68 /6）計算基本工時tm =2fLV工序七 磨削1加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：以兩孔定位裝夾工件。粗，精磨外圓各部至圖樣尺寸。機床：萬能外圓磨床 MW1420，表面粗糙度 0.16， 工藝手冊表 7117。選取陶瓷劑平行小砂輪，由工藝手冊中磨料選擇各表中，選擇結(jié)果為WA46KV6P2046 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 ，#46硬度為中軟 1 級，陶瓷結(jié)劑， =35，=10，=6。 工藝手冊表 102812. 切削用量 根據(jù)工藝手冊表 11172 查得， =0.0222/ 工件pa縱向進給量 =0.5/， 砂輪速度 =20/，轉(zhuǎn)速af V砂=1050/.n砂3、切削工時當(dāng)加工 1 個表面時 （見工藝手冊120barLZKtvf表 6.2-8）式中 加工面積單面加工余量 0.2bZ系數(shù) 1.10K工作臺移動速度v工作臺往返一次砂輪軸向進af給量工作臺往返一次砂輪徑向進rf給量0.822min1t工序八 銑花鍵1 加工條件工件材料：40MnB， b =0.6GPa機械工程材料表 56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：一夾一頂裝夾工件，粗，精銑花鍵機床：X62W2. 切削用量選取銑刀類型及其參數(shù)：根據(jù)花鍵軸參數(shù)，選取高速鋼尖齒槽銑刀，其直徑 D=40，銑刀厚度 L=18，齒數(shù) Z=16選取每齒進給量 af:根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度 ae=(120-112)/2=4mm按表選取每齒進給量 af=0.04mm/z確定刀具耐久度 T：按表 18。2-14 確定銑刀耐久度 T=120min選擇切削速度 V：根據(jù)表 18.2-14 選取切削速度 V，按條件D=40；L=10-16；Z=16；T=120min 和 af=0.04mm/z，取 V1=45m/min，又根據(jù)不同的加工條件進行修正計算。按表 18.2-19，工件硬度為 255302HB 時，取 Kmv=1.27，最后確定 V=V1， Kmv=451.27=57.15m/min.確定銑床主軸轉(zhuǎn)速 NN=100V/D=100057.15/ 100=181.91r/min根據(jù) X62W 型銑床說明書，選定 N=190r/min最后確定的切削速度為：V=100190/1000=59.69r/min確定每分鐘進給量 VfVf=AfZN=0.0418190=136.8mm/min根據(jù) X62W 銑床說明書，確定 Vmm/min校驗機床電動機功率：選取切削功率 Pm=1.1kw,按公式 PmPe,則1.10.857.51.16.375所以滿足要求計算縱向工作臺的工作行程長度： L=l+L1+L2花鍵長度 l=95mm，則 L1=21mm取 L2=3mm,L=400+21+3=424mm(3) 切削工時計算機動時間：Tm=LN/Vf=42410/118=35.9min三、 夾具設(shè)計夾具設(shè)計1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇中心孔 B3/7.5 為基準(zhǔn)，即一端夾緊，另外一端頂住，使工件定位。再使用快速螺旋夾緊機構(gòu)進行夾緊。2 切削力和卡緊力計算銑削切削力的確定： 0.860.86.72fpzpFCafDBzK算得 =25.71NfF注： F銑削力（N） ；在高速鋼（18 4V）銑刀銑削時，考慮工件材料及pCr銑刀類型的系數(shù)；銑削深度（） ，指銑刀刀齒切入和切出工件過程中，pa接觸弧在垂直走刀方向平面中測得的投影長度； 每齒進給量（） ；zf銑刀直徑（） ；D銑削寬度（） （指平行于銑刀軸線方向測得的切削B層尺寸） ；銑刀的齒數(shù)；z用高速鋼（18 4V）銑刀銑削時，考慮工件材料機械性能不pKrC同的修正系數(shù)。 切削扭矩的確定： = 20.8.34pMDfK=21.7N20.80.341夾緊力的確定：防止工件轉(zhuǎn)動： =12sinKWR=1.30（N ）22.801.7535=34sin2fKFW22.805.714.5()N所以工件所需的實際切削力為 42.54N。3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。設(shè)計心得經(jīng)過這次課程設(shè)計，對以前學(xué)習(xí)過的課程有了一定的復(fù)習(xí)，并在課程設(shè)計中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，在以后的學(xué)習(xí)過程中可以加以彌補。這次課程設(shè)計對我來說最大的作用是，為緊接下來的畢業(yè)設(shè)計打了一個基礎(chǔ)，有了一次獨立作業(yè)的機會，可以少犯一些錯誤，少走一些彎路。在這次課程設(shè)計中，有以下體會；一是不能拖，要盡快做，按著進度一步一步做下去；二是對自己要嚴(yán)要求，不能隨便搞一下。三是要學(xué)會查資料，利用各種工具書，特別是手冊。四是整個設(shè)計過程應(yīng)該是先緊后松，而不是倒過來。五是要善于發(fā)現(xiàn)問題，與指導(dǎo)老師交流。