洛陽(yáng)理工學(xué)院花鍵軸課程設(shè)計(jì)

1、洛 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)課程名稱 機(jī)械制造基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)課題 花鍵軸 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 2012年 12 月 日 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 系 專業(yè)學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 課程名稱: 設(shè)計(jì)題目： 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：1、分析零件工作情況，確定毛坯種類、加工余量、形狀，并繪制毛坯圖一張；2、繪制零件圖一張；3、編制機(jī)械加工工序卡及工藝卡；4、編寫(xiě)加工工藝規(guī)程說(shuō)明書(shū)，即課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)（論文）結(jié)束日期 年 月 日 指導(dǎo)老師 年 月 日 課 程 設(shè) 計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 第 頁(yè) 系 專業(yè)學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 課程名稱: 設(shè)計(jì)題目：

2、課程設(shè)計(jì)篇幅： 圖 紙 張 說(shuō)明書(shū) 頁(yè)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 年 月 日 指導(dǎo)教師 目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)- -課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文-一 前言- -二 零件工藝分析- 2.1零件名稱2.2零件材料2.3 零件的作用:- -2.4 零件的結(jié)構(gòu)- 2.5 確定主要、次要加工表面及其加工方法- 三 工藝設(shè)計(jì)及擬定工藝路線-3.1 生產(chǎn)類型-3.2 毛坯選擇，繪制毛坯圖-3.3 制定工藝路線-3.4 決定個(gè)表面的加工方法以及加工余量-3.5 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡-四 確立切削用量及基本工序-4.1 工序一 選擇毛坯-4.2 工序二 鍛造毛坯4.3 工序三 退火處理4.4 工序四 加一端，車端面，鉆中心孔b3-94.5 工序五

3、 以兩中心孔定位裝夾工件粗車外圓各部-104.6 工序六 調(diào)制處理修中心孔4.7 工序七 以兩中心孔定位裝夾工件，半精車各部尺寸-114.8 工序八 以兩中心孔定位裝夾工件，精車各部尺寸，倒角4.9 工序九 以兩中心孔定位裝夾工件，粗、精銑鍵槽-114.10 工序十 熱處理，調(diào)質(zhì)處理hrc4852 -4.11工序十一 修中心孔4.12 工序十二 以兩中心孔定位裝夾工件，粗磨，精磨-134.13 工序十三 去毛刺-134.14 檢查入庫(kù)-13五 設(shè)計(jì)心得體會(huì)-15機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)前言本次課程設(shè)計(jì)的目的是：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零

4、件工藝規(guī)程的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用鑄、鍛、焊、切削加工等各種加工方法的能力，并且培養(yǎng)學(xué)生查閱并運(yùn)用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)資料的能力，在課程設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算與編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能。二、零件分析2.1零件名稱：花鍵軸2.2零件材料：45#鋼2.3 零件的作用：傳動(dòng)作用2.4 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析：該零件是軸類零件，外圓柱面只需在普通車床上進(jìn)行車削即可滿足要求。同時(shí)它也是花鍵軸，鍵槽部分需要用銑床銑出才能達(dá)到要求精度與表面粗糙度。2.5 零件的技術(shù)要求分析：（1）精度分析：花鍵槽的高度精度很高，需要特殊加工才能滿足，如外圓磨削。其余尺寸用普通車床就可滿足。（2）表面

5、粗糙度要求的分析：花鍵軸中花鍵槽、單鍵槽所在外圓、40的外圓的表面粗糙度要求都比較高，達(dá)到0.8，這需要先在普通車床上進(jìn)行粗車、半精車、精車，最后通過(guò)外圓磨削來(lái)實(shí)現(xiàn)。（3）熱處理要求的分析：這個(gè)花鍵軸的硬度要hrc4852，這要考慮進(jìn)行表面淬火處理，需要注意的是選擇淬火的時(shí)機(jī)，需要將淬火安排在合適的工序中。三 工藝設(shè)計(jì)及擬定工藝路線3.1毛坯生產(chǎn)類型：小批量生產(chǎn)3.2毛坯選擇并繪制毛坯圖1零件的材料分析：45#鋼2毛坯的獲得方法：自由鍛4毛 坯 尺 寸：80x205mm5. 毛坯圖3.3制定工藝路線1.工藝路線方案：方案一工序1. 粗車工序2 精車工序3 磨削方案二工序1. 粗車工序2 精車工

6、序3 精細(xì)車2.工藝路線比較方案一的特點(diǎn)：加工速度快，成本低。方案二的特點(diǎn)：尺寸精度比方案一高，但是方案二的成本高于方案一。綜合考慮兩種方案的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率，應(yīng)該選擇方案一。3.4確定表面的加工方法以及加工余量52的花鍵槽部分和30的單鍵槽部分先粗車后半精車（加工余量0.5mm），粗銑和精銑鍵槽，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后粗磨、精磨。40光軸部分先粗車后半精車（加工余量2mm），最后粗磨、精磨；其他表面依次粗車、半精車（加工余量2mm）和精車（加工余量0.5mm）即可。3.5填寫(xiě)工藝卡四 確立切削用量及基本工序4.1選擇毛坯：選用80x205mm的熱軋圓鋼作毛坯。4.2鍛造毛坯 ：在始鍛溫度為1200，經(jīng)鍛

7、溫度為800，保溫時(shí)間0.250.7min/mm，空氣冷卻的條件下對(duì)毛坯進(jìn)行自由鍛處理。4.3退火處理：將毛坯放入退火爐中，加熱至650左右，并保持35min/mm緩慢冷卻至室溫。4.4車端面，鉆中心孔加工條件：工件材料為45#鋼,b=0.61g pa（機(jī)械工程材料表5-6）。選擇車床：ca6140型普通車床(車削工藝技術(shù)p8)選擇刀具：1.由于45#鋼為碳素鋼所以選擇刀具為硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號(hào)yt15，硬度78hrc,抗彎強(qiáng)度1.15gpa（車削技術(shù)工藝表3-3）； 2.45端面車刀尺寸:l140mm,h25mm,b16mm(車工速查速算實(shí)用手冊(cè)表4-26) 3.中心鉆：帶護(hù)錐中心鉆（b3.

8、15型）參數(shù)d1=10，l1=4.03,l=2.8 (車工速查速算實(shí)用手冊(cè)表b-2) 主軸轉(zhuǎn)速n628r/min切削深度df=10mm。 4.夾具：三爪卡盤加工要求：1.車50的a端面，然后將工件掉頭裝夾車直徑為50的外圓面。兩端切削長(zhǎng)度均為7.5mm,保證總長(zhǎng)265mm.圖12鉆a,b兩端的中心孔。二、粗車各部分外圓加工條件：工件材料為45鋼,b=0.61g pa機(jī)械工程材料表5-6選擇車床：ca6140型普通車床(車削工藝技術(shù)p8)選擇刀具：wctic，硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號(hào)yt15，硬度78hrc（車削技術(shù)工藝表3-3）。95外圓車刀，l=140mm，h=25mm，b=16mm(車工速查速

9、算實(shí)用手冊(cè)表4-26。切削用量：切削深度：ap =2mm進(jìn)給量：f=0.75mm/r工件裝夾：方案一：用“雙頂尖”法裝夾工件 方案二：用“一夾一頂”法裝夾工件。 比較：由于工件長(zhǎng)度適中不必要進(jìn)行多次裝夾而且兩頂尖法裝夾工件的剛度較差，所以不適合采用方案一，此處采用方案二裝夾工件，用三爪自定心卡盤夾緊工件同時(shí)用后頂尖頂住工件加工工件：1.對(duì)c部進(jìn)行4次車削加工，保證c部徑向尺寸為54mm，徑向加工余量為2mm。從a與c交界處開(kāi)始向b端量取100mm并劃線做標(biāo)記（圖2）圖22 .自劃線處開(kāi)始向右到b端進(jìn)行2次車削加工，保證這部分徑向尺寸為50mm，徑向加工余量為2或3mm。并自劃線處開(kāi)始向右到b端

10、量取42mm余下的切斷，軸向加工余量為9.5mm(圖3)圖33.b端向a端量取32mm并劃線標(biāo)記，然后對(duì)該部分進(jìn)行2次車削加，保證徑向尺寸為42mm，加工余量為2mm(圖4)圖44.將工件調(diào)頭裝夾，由于三爪自定心卡盤的夾持長(zhǎng)度一般不少于10mm且為了防止工件軸向竄動(dòng)將加持位子選在b與d形成的臺(tái)階處，這種加持方法不僅避免了以上提到的兩種問(wèn)題大大提高了加工的安全系數(shù)而且是工件能承受較大的切削力。5. 從d與c交界的臺(tái)階處開(kāi)始用內(nèi)卡鉗或鋼板尺測(cè)量距離a端90mm處，在此處進(jìn)行出細(xì)線，對(duì)劃線處及其a端所有部分進(jìn)行1次車削加工至直徑為50mm，徑向加工余量為2或3mm(圖5)圖57用內(nèi)卡鉗或鋼板尺測(cè)量距

11、離a端122.5mm處，在此處進(jìn)行對(duì)刀并刻出細(xì)線，對(duì)細(xì)線及其a端部分進(jìn)行2次切削加工至直徑為42mm，徑向加工余量為2mm(圖6)圖68. 用內(nèi)卡鉗或鋼板尺測(cè)量距離a端92.5mm處，在此處進(jìn)行對(duì)刀并刻出細(xì)線，將吃刀量改為1mm，對(duì)劃線處及其a端所有部分進(jìn)行1次車削加工，外圓面直徑為40，徑向留有2mm的加工余量。(圖7)圖79用內(nèi)卡鉗或鋼板尺測(cè)量距離a端62.5mm處，在此處進(jìn)行對(duì)刀并刻出細(xì)線，對(duì)劃線處及其a端所有部分進(jìn)行2次車削加工，外圓面直徑為32mm，徑向留有2mm的加工余量；并自a與f的交界階梯處向a端量取87mm的長(zhǎng)度將多余長(zhǎng)度車掉 (圖8).圖8三、調(diào)制處理：hb240280四、

12、1修中心孔。 2.半精車各外圓面，具體步驟、車床、刀具以及工件的裝夾與粗車相同，將徑向和軸向加工余量均縮小到12mm即可。（圖9）圖9五、精加工各尺寸及倒角 加工條件：工件材料為45鋼,b=0.61g pa機(jī)械工程材料表5-6選擇車床：ca6140型普通車床(車削工藝技術(shù)p8) 選擇刀具：wctic，硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號(hào)yt15，硬度78hrc（車削技術(shù)工藝表3-3）。95外圓車刀，l=140mm，h=25mm， b=16mm(車工速查速算實(shí)用手冊(cè)表4-26。切削用量：切削深度：ap =0.2mm進(jìn)給量：f=0.14mm/r 工件裝夾：由于這一步進(jìn)行的是精加工為保證工件同軸度精度此過(guò)程選用“雙

13、頂尖”法裝夾工件。 具體裝夾方法：工件安裝于前后頂尖之間兩端由頂尖支撐，前頂尖為固定頂尖，裝在主軸錐孔內(nèi)，同主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；后頂尖為活動(dòng)頂尖，裝在尾座套筒內(nèi)。然后用撥盤或三爪卡盤與雞心卡盤夾頭配合裝夾工件。 工件加工：1.經(jīng)過(guò)半精加工的工件在軸向上仍留有12mm的加工余量，精加工的第一步即將兩端的加工余量去除，嚴(yán)格保證零件總為255mm。(圖10)圖10 2.將精確直徑應(yīng)該為300.040.03mm和400.0240.002的外圓面分別加工到直徑為30.20-0.1和和40.20-0.1的外圓面，由于其他的外圓面的表面粗糙度為1.6或3.2精車加工已經(jīng)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以直接車到精確值即可。（圖11） 圖11 4.在精確直徑應(yīng)為400.0240.002和直徑應(yīng)為300.040.03mm的外圓