2821 花鍵傳動軸零件設計
2821 花鍵傳動軸零件設計,花鍵,傳動軸,零件,設計
制造工藝學課程設計機械制造工藝學課程設計說明書設計題目 設計 “花鍵傳動軸”零件的機械加工工藝及夾具設計者 指導教師 機械制造工藝學課程設計任務書題目: 設計工藝規(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. 夾具設計裝配圖 1 張4. 夾具設計零件圖 1 張5. 課程設計說明書 12 張目錄一 零件分析…………………(1)二 工藝規(guī)程設計……………(1)三 夾具設計……………… (12)四 設計心得……………… (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 做為設計和工藝基準。(三)制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,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,還應當考慮經(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)質處理 255—302HB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 255—302HB,毛坯質量為6.37kg。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(φ32 內(nèi)孔及端面) 。查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2~2.5,取 φ20,φ50 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計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。(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,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,255—3 02HB,型鋼。機床:CR6150《工藝手冊》表 7—4刀具:W18Cr4V 高速鋼 ,牌號 W18,硬度 63—66HRC,A型機夾切斷車刀:h=20mm,b=22mm,L=125mm。2. 切削用量1)切削深度 因為是切斷,所以 ap = 36mm。 《工藝手冊》表 11—292)進給量 f=0.20mm/r《工藝手冊》表 11—293)查后刀面最大磨損及壽命查《工藝手冊》表 11—25,后刀面最大磨損為 0.4—0.6mm。壽命 T=60min。4)計算切削速度由《機械加工工藝手冊》表 8·4—8,(以下稱《工藝手冊 2》)得,vcxympCVTaf?算得 =70m/min。 c5)確定機床主軸轉速=319r/min。 按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2),10cswVnd??與 319r/min相近 的機床轉速為 360r/min,故選擇 360r/min的轉速. Vf=fn =0.20×360=72mm/min. 所以實際切削速度為v=79m/min.6) 計算基本工時tm=L/ V f=36/72=0.5min.工序二 粗車端面,鉆中心孔1. 加工條件工件材料:40MnB,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,24—38HRC,型鋼。加工要求:粗車 M24×1.5—8g端面,鉆中心孔。機床:CR6150《工藝手冊》表 7—4刀具:WC+Ti+C。硬質合金鋼車刀,牌號 YT15,硬度 78HRC, 《工藝手冊》表 10—3。45°端面銑刀尺寸;L=140mm,h=25mm,b=16mm。 《工藝手冊》表 10—99。2. 切削用量1)切削深度: a p= 3mm 《工藝手冊》表 11—26。2)進給量 :f=0.25mm/r 《工藝手冊》表 11—26。3)查后刀面最大磨損及壽命查《工藝手冊》表 11—25,后刀面最大磨損為 1.0—1.4mm。壽命T=60min。4)計算切削速度 由《工藝手冊 2》表 8·4—8,得, =138 m/min.vcxympCVTaf?5)確定機床主軸轉速=628r/min。按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2),10cswnd??與 628r/min相近 的機床轉速為 600r/min. ,故選擇600r/min的機床.所以實際切削速度為v=120m/min.Vf=fn=0.25×600=150mm/min。6) 計算基本工時tm=L/ V f=36/150=0.24min查《工藝手冊》表 10—180,選用帶護錐中心鉆(B 型)d=2.50mm,材料為高速鋼。主軸轉速n=628r/min,切削深度=10mm。工序四 粗車1.加工條件工件材料:40MnB,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,24—38HRC,型鋼。加工要求:粗車外圓各部。機床:CR6150《工藝手冊》表 7—4。刀具:WC+Ti+C。硬質合金鋼車刀,牌號 YT15,硬度78HRC, 《工藝手冊》表 10—3。95°外圓車刀,L=140mm,h=25mm,b=16mm。 《工藝手冊》表 10—100。2. 切削用量1)切削深度: a p= 3mm 《工藝手冊》表 11—26。2)進給量 :f=0.75mm/r 《工藝手冊》表 11—26。3)查后刀面最大磨損及壽命查《工藝手冊》表 11—25,后刀面最大磨損為 1.0—1.4mm。壽命T=60min。4)計算切削速度由《工藝手冊 2》表 8·4—8,得, =123m/min。vcxympCVTaf?5)確定機床主軸轉速=612r/min。根據(jù)機床選取n =600r/min。10cswnd??Vf=fn=0.75×600=450mm/min。所以實際切削速度為v=120m/min。粗車不同軸處的切削速度:V c2 =∏dn/1000=90m/min。Vc3=∏ dn /1000=87m/min。 V c4=∏dn/1000=69 m/min。Vc5=∏ dn /1000=60m/min。 V c6=∏dn/1000=49m/min。6) 計算基本工時tm=L/ V f=260/450=0.577min。工序六 精車1.加工條件工件材料:40MnB,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,24—38HRC,型鋼。加工要求:精車各部尺寸,留磨削余量 0.4mm,各處倒角 C1,粗、精車螺紋機床:CR6150《工藝手冊》表 7—4。刀具:WC+Ti+C。硬質合金鋼車刀,牌號 YT15,硬度78HRC, 《工藝手冊》表 10—3。95°外圓車刀,L=140mm,h=25mm,b=16mm。 《工藝手冊》表 10—100。2. 切削用量1)切削深度: a p=1.6mm, 《工藝手冊》表 11—27。2)進給量 :f=0.14 , 《工藝手冊》表 11—27。3)查后刀面最大磨損及壽命查《工藝手冊》表 11—25,后刀面最大磨損為 0.4—0.6mm。壽命T=60min4)計算切削速度由《工藝手冊 2》表 8·4—8,得, =198m/min。vcxympCVTaf?5)確定機床主軸轉速=955r/min 根據(jù)機床選取n=900r/min10cswnd??Vf=fn=0.14×900=126mm/min。所以實際切削速度為v=176m/min。精車不同軸處的切削速度: =131m/min 2cV10dn??3cV=125m/min10dn??=100m/min =86m/min 4cV5c 6c=68m /min6)計算基本工時tm= =2minfLV工序七 磨削1.加工條件工件材料:40MnB,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,24—38HRC,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 0.16um, 《工藝手冊》表 7—117。選取陶瓷劑平行小砂輪,由《工藝手冊》中磨料選擇各表中,選擇結果為WA46KV6P20×4×6 其含義為:砂輪磨料為白剛玉,粒度為 ,#46硬度為中軟 1 級,陶瓷結劑, D=35mm,H=10mm,d=6mm。 《工藝手冊》表 10—2812. 切削用量 根據(jù)《工藝手冊》表 11—172 查得, =0.0222mm/ st 工件pa縱向進給量 =0.5mm/r, 砂輪速度 =20m/mi,轉速af V砂=1050r/min.n砂3、切削工時當加工 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,σ b =0.6GPa《機械工程材料》表 5—6 ,24—38HRC,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)銑刀結構及其參數(shù),加工性質和銑削寬度 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 255—302HB 時,取 Kmv=1.27,最后確定 V=V1, Kmv=45×1.27=57.15m/min.確定銑床主軸轉速 NN=100V/∏D=1000×57.15/ ∏×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=∏×100×190/1000=59.69r/min確定每分鐘進給量 VfVf=Af×Z×N‘=0.04×18×190=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 Pm≤η×Pe,則1.1≤0.85×7.51.1<6.375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=424×10/118=35.9min三、 夾具設計夾具設計1. 定位基準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,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(W18 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(mm) ,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(mm) ;zf——銑刀直徑(mm) ;D——銑削寬度(mm) (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(W18 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?=21.7N·m20.80.341?夾緊力的確定:防止工件轉動: =12sinKWR????=1.30(N )22.801.7535??=34sin2fKFW????22.805.714.5()N???所以工件所需的實際切削力為 42.54N。3 夾具設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。設計心得經(jīng)過這次課程設計,對以前學習過的課程有了一定的復習,并在課程設計中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,在以后的學習過程中可以加以彌補。這次課程設計對我來說最大的作用是,為緊接下來的畢業(yè)設計打了一個基礎,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;二是對自己要嚴要求,不能隨便搞一下。三是要學會查資料,利用各種工具書,特別是手冊。四是整個設計過程應該是先緊后松,而不是倒過來。五是要善于發(fā)現(xiàn)問題,與指導老師交流。
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編號:160725
類型:共享資源
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格式:RAR
上傳時間:2017-10-27
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花鍵
傳動軸
零件
設計
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2821 花鍵傳動軸零件設計,花鍵,傳動軸,零件,設計
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