畢業(yè)設計-花鍵軸零件機械加工工藝工裝設計()

1、 畢業(yè)設計專業(yè)： 機電一體化班級：姓名：學號：指導老師：陳志剛目錄第一局部工藝設計說明書1第二局部第XX號工序夾具設計說明書第三局部第XX號工序刀具設計說明書第四局部第XX號工序量具設計說明書第五局部畢業(yè)設計體會第六局部 參考資料畢業(yè)設計論文任務書專業(yè)：機電一體化 班級：機電G31205 姓名：熊龍文 學號：一、設計題目(附圖)： 花鍵軸 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第 工序工藝裝備設計。二、設計條件： l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。三、設計內容： 1、零件圖分析：l、零件圖工藝性分析結構工藝性及技術條件分析；2、繪制零件圖； 2、毛坯選擇： 1、毛坯類型； 2、余量確定； 3、毛坯圖

2、。 3、機械加工工藝路線確定： 1、加工方案分析及確定； 2、基準的選擇；3、繪制加工工藝流程圖確定定位夾緊方案。 4、工藝尺寸及其公差確定： 1、基準重合時工序尺寸關系圖繪制； 2、利用尺寸關系圖計算工序尺寸； 3、基準不重合時繪制尺寸鏈圖并計算工序尺寸。 5、設備及其工藝裝備確定：6、切削用量及工時定額確定： 確定每道工序切削用量及工時定額。7、工藝文件制訂： 1、編寫工藝設計說明書； 2、填寫工藝規(guī)程；工藝過程卡片和工序卡片8、指定工序機床夾具設計： 1、工序圖分析； 2、定位方案確定； 3、定位誤差計算； 4、夾具總裝圖繪制。 9、刀具、量具沒計。繪制刀具量具工作圖四、上交資料全部為電

3、子文稿：1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設計說明書一份；按統(tǒng)一格式撰寫2、工藝文件一套含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖； 3、機床夾具設計說明書一份；按統(tǒng)一格式撰寫 4、夾具總裝圖一張A4圖紙；零件圖兩張A4圖紙； 5、刀量具設計說明書一份；按統(tǒng)一格式撰寫6、刀具工作圖一張A4圖紙；量具工作圖一張A4圖紙。五、起止日期：2 014 年 月 日一2021年 月 日(共周)六、指導教師：七、審核 教研室主任： 系主任：年 月 日八、設計評語：九、設計成績：年 月 日第一局部工藝設計說明書 根據(jù)零件簡圖分析：該主軸零件的結構具有如下特點：從形狀上看該工件為階梯結構的花鍵軸，由于長度與直徑之

4、比L/D5，所以該工件屬于鋼行主軸。從外表加工類型看，主要加工外表有圓柱面，花鍵，單鍵槽，螺紋，屬于典型的加工外表，易加工。零件技術條件分析 1尺寸精度：兩端軸段為20+ -0.008，中間軸段25，26，花鍵外圓33，鍵齒寬8，鍵槽寬度5，鍵槽底與外圓母線的距離22，花鍵軸總長166，左端面與花鍵左端的距離57+ -0.3，花鍵左端與26軸段右端面的距離95+ - 2位置精度：螺紋M2426的右端面相對于A、B兩基面軸線的圓跳動誤差為0.04，花鍵齒面相對于A、B兩基面軸線的平行度誤差為38：0.03，鍵槽與花鍵軸線的對稱度誤差為0.05。 3外表粗糙度：兩端軸段20+ -25、26外圓為m

5、，花鍵齒面及其左端面、：螺紋M2426m, M24螺紋及花鍵右端面為m。經(jīng)分析該工件為階梯結構的花鍵軸，由于長度與直徑之比L/D5，所以該工件屬于鋼行主軸。從外表加工類型看，主要加工外表有圓柱面，花鍵，單鍵槽，螺紋，屬于典型的加工外表，采用一般的加工方法即可，但有些面外表精度要求較高，需進行磨削方可滿足要求。 根據(jù)軸類零件的特性：鍛件具有較高的綜合力學性能，由于他經(jīng)過鍛造后，金屬內部，纖維組織沿外表均勻分布，有較高的抗拉，抗彎及抗扭強度。故采用鍛件。模鍛適用于批量生產(chǎn)且加工余量少。查機械制造工藝設計手冊：單邊余量及公差為32，L180。2.3毛坯零件合圖草圖3機加工工藝路線確定5 鍛件10 熱

6、處理 正火15 車 粗車左端面，打中心孔。20 車 粗車右端面，打中心孔。25 粗車 粗車左端外圓各段。30 粗車 粗車右端外圓各段。32 修研 修研兩中心孔35 半精車 左端外圓各段及倒角切退刀槽40 半精車 車右端外圓各段及倒角切退刀槽43 車 車螺紋45 銑 粗銑花鍵47 熱處理 局部淬火50 銑 銑鍵槽55 修研 修研中心孔60 磨 磨花鍵。65 磨 磨各軸段外圓70 清理 去毛刺75 檢驗80 入庫由于零件精度要求高，為使其到達要求，加工方法有粗車，半精車，精車和磨削。 根據(jù)個外表加工要求和各種加工方法所能到達的經(jīng)濟精度，查表選擇零件主要外表的加工方法。 20 外圓柱面： 加工方案：

7、 粗車-半精車-精車-磨削公差等級： HT12 HT9 HT8 HT7 5鍵槽寬：加工方案： 粗銑精銑-磨削公差等級： HT12 HT9 26外圓：加工方案： 粗車-半精車-磨削公差等級 HT12 HT8 HT10加工順序的安排車端面打中心空車外圓車螺紋銑花鍵鍵槽磨削1加工工序的劃分加工基準面 從圖可知，先以兩端面為起始工序進行加工這樣就可以為后續(xù)工序的加工提供經(jīng)濟準。 劃分加工階段 該零件的加工質量要求較高，因此加工階段劃分為：粗加工、半精加工、精加工，磨削四個階段。 次要外表可穿插在各階段間進行加工 在加工各段軸肩時，把它放在精加工前，半精加工后，這樣能使加工階段更加明顯。2熱處理工序的劃

8、分 由于材料是20Cr，進行加工工件易變形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造前該零件時，要進行正火；由于該零件的花鍵加工精度高，使它的耐磨性高，因此要進行局部淬火。選擇精基準 ：以兩中心孔為精基準，采用兩頂裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準。選擇粗基準 ：以外圓柱面為粗基準。加工階段的劃分說明 粗加工階段是車外圓，打中心孔。半精加工車外圓各段。精加工倒角，車螺紋。光整加工，磨外圓、磨花鍵。宋體、加黑、小四5 下料10 熱處理15 車 夾外圓，粗車左端面，打中心空。20 車 夾外圓，粗車右端面，打中心空。粗車 粗車左端外圓各段30 粗車 粗車右端外圓各段及切退刀槽35 半精車 左

9、端外圓各段及倒角40 半精車 車右端外圓各段及倒角43 車 車螺紋45 銑 粗銑花鍵50 銑 銑鍵槽60 磨 磨各軸段外圓。65 磨 磨花鍵。70 清理 去毛刺75 檢驗80 入庫加工外表 加工內容 加工余量 精度等級 根本尺寸 工序尺寸及公差33 粗車 2 IT11 36 36半精車 1 IT9 34 34 精車 0.6 磨削 0.4 IT7 33 33宋體、加黑、小四25 1895 57選擇機床 CA6140、 X52K 、 M131W 。選擇夾具 夾具有：銑床專用夾具、車床專用夾具、卡盤，V型塊選擇刀具 在車床上加工的工序，均選用YT15硬質合金車刀。 銑花鍵用矩形齒花鍵滾刀，端面用直柄

10、立銑刀。 磨削外圓、磨花鍵用PZA400 x50 x203A80M4V35。選擇量具 本零件屬于中批量生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具，根據(jù)零件外表的精度要求和形狀特點，參考有關資料選擇如下：外圓外表的公差等級為7級，在粗車、半精車中使用讀數(shù)值0.02測量范圍0-500游標卡尺，在精車中因為批量較大，為提高測量效率，故采用專用卡規(guī)測量。6切削用量及工時定額確定宋體、加黑、四號33eq o(sup 5(0 ),sdo 2(-00)因外表粗糙度和尺寸有一定的要求故分粗車，半精車，粗銑花鍵，磨花鍵1，粗車選擇切削深度：單邊總余量為5，粗車工序中選擇進給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度。從表

11、3-13中選f=0.5/r 選擇切削速度：根據(jù)工件材料20cr熱處理正火及選定切削深度和進給量，從表3-19中選u=1.4(85m/min)確定機床主軸轉速：機床主軸轉速n的計算值為n=1000v/3.14*43=630r/min故實際的切削速度v=3.14dn/1000=3.14*43*710/1000=1.6m/s(95.8m/min)計算切削公時：取切入長度l=2mm，切出長度l2=2mm那么切削工時：tm=2*72=2+2/710*0.5=25s2，半精車擇切削深度：ap=1mm從主軸箱表牌上查實際主軸轉速取為900r/min粗銑花鍵計算切削速度：根據(jù)表3-27選刀具耐用度t=7.8*

12、1000V選定機床主軸轉速N=1000v/3.14*d=1000*81.68/3.14*100=260根據(jù)機床說明書選n=255n計算根本工時，首先計算每分鐘進給量fm=afzn=0.1*6*25153mm/min根據(jù)機床說明書選fm=165m/min第二局部第43號工序夾具設計說明書本工序加工鍵槽，保證軸肩與鍵槽右端的長度為7，和外圓到鍵槽底部的距離22及鍵寬5，該工序在X52K機床上加工，零件屬于中批量生產(chǎn)。根據(jù)工件的加工要求，該工件必須限制工件的五個自由度，即：X移動，X轉動，Z移動， Y移動，Y轉動，用V型塊接觸限制X移動X轉動Y移動Y轉動，擋塊限制X的移動。由圖可知本道工序工件的定位

13、面是外圓，所以夾具上相應的定位元件選為V型塊和壓板。工序基準為左端面，定位基準為外圓中心線，其聯(lián)系尺寸7為定位尺寸，引起工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上產(chǎn)生的最大變化量為0，所以 jb=0 工件以中心孔定位，定位基準是中心孔0 db= 所以 dw=jb+db=01/3T 即滿足要求工件在定位時為了保證定位的精度需要在外圓面上加個壓板。 第三局部第25號工序刀具設計說明書 本工序的加工要求比擬底，工序尺寸為20，26，33，外表粗糙度為12.5，加工精度為IT12。本工序為粗車，強度大，材料為45鋼，所以刀具選用焊接式90外圓車刀序號工程數(shù)據(jù)來源或公式計算采用值1刀具類型來源于?刀具課程設計

14、指導書? 表3-6 3-7焊接式90度強力外圓車刀2刀片材料硬質合金YT5刀桿材料結構鋼45鋼3幾何角度表3-8、3-9s=-10 o=15 o=6 o =6r=75r=6 =1.5mm 4斷削參數(shù)、前刀面型式來源于?刀具課程設計指導書?表 3-11 3-12 估計f=1mm/r帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面kB=7mm Cbn=1mm br1=0.6mm qn=9mm 01=-10 5過渡刃表3-13ap=2mm直線過渡刃 Kr =45 b=16刀片型號表3-3(d)A320l=20 t=11 s=7 r=11 r7車刀外型結構尺寸表3-1、3-2、3-5BxH=20 x30 L=150 m=8(

15、90度外圓車刀)8刀槽型式表3-4半封閉槽Sinj=KB/2qnj c =o-j=20chc=h+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos6/Cos(6+1.7) =24hc=24mmbc=b-Ctg(o+c)Lc=l-CCoso/ Cos(o+ c).tgo =20-7Cos6/ Cos(6+1.7).tg6第四局部第6號工序量具設計說明書本工序是測量軸20+ -0.008，精度等級為IT7。對20+ -0.008尺寸用卡規(guī)來進行檢測，量具的材料為T10A，測量面的硬度為HRC5865。1確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值，因20+ -0.008的上偏差為es=+0.008

16、，下偏差ei=0.008，查表6-1查得IT7，尺寸為 2計算工作量規(guī)的極限偏差20ITf7軸用卡規(guī) 5. 極限量具結構設計第五局部畢業(yè)設計體會時至今日，兩個月的畢業(yè)計終于可以畫上一個句號了，但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中呀！這是我第一次獨立從事這種有相對難度的題目，接受任務以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結這是我以前的一種想法，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個畢業(yè)設計的過程做一下簡單的總結。第一，接到任務以后分析是開端，理清思路，確

17、定方案、安排兩個月的設計進程。第二，方案確定好以后就是找資料了，查資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作，好的開端就相當于成功了一半，因此資料是否全面、可靠，關系到整個畢業(yè)設計的進程。第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所設計的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個根底上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。分析一下題目該用哪種工藝路線。工藝路線確定好以后，那么就可以在這條路線上大顯身手了，這樣雖然有一定的難度， 過哪怕做出一點點，這也是個進步呀！ 第四，有了上面的步驟做鋪墊，就可以選，刀具、夾具、量具等 我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的地確覺得困難比擬多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了感覺真好，有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我的指導老師黃雨田、張征祥、胡高社、鄭喜朝、李俊濤郭軍宏等幾位老師！感謝老師對我的悉心的指導，感謝老師給我這樣的時機鍛煉。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在這次畢業(yè)設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，