【毕业设计论文】花键传动轴零件加工工艺及夹具说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 制造工艺学课程设计 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目 设计 “花键传动轴” 零件的机械加工 工艺及夹具 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目录 一 零件分析（1 ） 二 工艺规程设计（1 ） 三 夹具设计 （1 2 ） 四 设计心得 （1 3 ） 五 参考文献 （1 4 ） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 一、零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是花键传动轴， 为花键传动中的传动轴， 起传动的 作用。 二、 工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 选择锻件毛坯。 （二）基面的选择 （1）基准的选择： 该零件既是花键轴又是阶梯轴， 其加工精度又要求较高， 因 此选中心孔 B3/7.5 做为设计和工艺基准。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、 尺寸精度及位 置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考 虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。 除此 之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一 工序一 下料 工序二 夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔 B 3 / 7 . 5 工序三 倒头装夹工件，车端面，保证总长 1 7 5 工序四 以中心孔定位装夹工件粗车外圆各部。 工序五 去毛刺 工序六 以两中心孔定位装夹工件。精车,半精车各部尺寸，倒角 工序七 一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 工序八 热处理 ：调质处理 255302HB 工序九 按图样要求检查各部尺寸及精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “ 花键传动轴” ； 零件材料为 40MnB，硬度为 255302HB，毛坯质量为 6.37。生产类型为小批量生产，锻造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 1 . 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（3 2内孔及端 面） 。 查机械制造工艺设计简明手册表 2 . 2 2 . 5 ，取 2 0 ，5 0端面 长度余量均为 2 . 5 （均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车 1 . 5 m m 半精车 1 m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3. 其他尺寸直接锻造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最 大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确立切削用量及基本工 工序一 下棒料 1. 加工条件 工件材料：40MnB，b =0.6GPa机械工程材料表 56 ，2553 02HB，型钢。 机床：C R 6 1 5 0 工艺手册表 7 4 刀具：W 1 8 C r 4 V 高速钢 ，牌号 W 1 8 ，硬度 6 3 6 6 H R C ， 型机夹切断车刀：= 2 0 ，= 2 2 ，= 1 2 5 。 2. 切削用量 1 ）切削深度 因为是切断，所以 ap = 3 6 。 工艺手册表 1 1 2 9 2 ）进给量 = 0 . 2 0 / 工艺手册表 1 1 2 9 3 ）查后刀面最大磨损及寿命 查工艺手册表 1 1 2 5 ，后刀面最大磨损为 0 . 4 0 . 6 。寿 命 T = 6 0 。 4 ）计算切削速度 由机械加工工艺手册表 8 4 8 ，( 以下称工艺手册 2 ) 得， vv v cxym p C V T af = 算得 c V=70/ 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5）确定机床主轴转速 1000 c s w V n d =319/ 。 按机床说明书( 见工艺手册表 4.2) , 与 3 1 9 / 相近 的机床转速为 3 6 0 / , 故选择 3 6 0 / 的转速. Vf= = 0 . 2 0 3 6 0 = 7 2 / . 所以实际切削 速度为= 7 9 / . 6 ) 计算基本工时 tmL/ Vf=36/7 2 = 0 . 5 . 工序二 粗车端面，钻中心孔 1. 加工条件 工件材料： 40MnB， b =0.6GPa 机械工程材料 表 56 ， 2 4 3 8 H R C ， 型钢。 加工要求：粗车 M 2 4 1 . 5 8 端面，钻中心孔。 机床：C R 6 1 5 0 工艺手册表 7 4 刀具：+ + 。硬质合金钢车刀，牌号 Y T 1 5 ，硬度 7 8 H R C ， 工 艺手册表 1 0 3 。 4 5 端面铣刀尺寸；= 1 4 0 ，= 2 5 ，= 1 6 。 工艺手册 表 1 0 9 9 。 2. 切削用量 1）切削深度： ap= 3 工艺手册表 1 1 2 6 。 2 ）进给量 ：= 0 . 2 5 / 工艺手册表 1 1 2 6 。 3 ）查后刀面最大磨损及寿命 查工艺手册表 1 1 2 5 ，后刀面最大磨损为 1 . 0 1 . 4 。寿命 T = 6 0 。 4 ）计算切削速度 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 由工艺手册 2 表 8 4 8 ，得， vv v cxym p C V T af = =1 3 8 / . 5）确定机床主轴转速 1000 c s w V n d = 6 2 8 / 。按机床说明书( 见工艺手册表 4.2) , 与 628/ 相近 的机床转速为 6 0 0 / . , 故选择 6 0 0 / 的机床. 所以实际切削速度为= 1 2 0 / . Vf= = 0 . 2 5 6 0 0 = 1 5 0 / 。 6 ) 计算基本工时 tmL/ Vf= 3 6 / 1 5 0 = 0 . 2 4 查工艺手册表 1 0 1 8 0 ，选用带护锥中心钻（B 型） = 2 . 5 0 ，材料为高速钢。主轴转速= 6 2 8 / ，切削深度 = 1 0 。 工序四 粗车 1加工条件 工件材料： 40MnB， b =0.6GPa 机械工程材料 表 56 ， 2 4 3 8 H R C ， 型钢。 加工要求：粗车外圆各部。 机床：C R 6 1 5 0 工艺手册表 7 4 。 刀具：+ + 。硬质合金钢车刀，牌号 Y T 1 5 ，硬度 7 8 H R C ， 工艺手册表 1 0 3 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 95外圆车刀，= 1 4 0 ，= 2 5 ，= 1 6 。 工艺手册表 1 0 1 0 0 。 2. 切削用量 1）切削深度： ap= 3 工艺手册表 1 1 2 6 。 2 ）进给量 ：= 0 . 7 5 / 工艺手册表 1 1 2 6 。 3 ）查后刀面最大磨损及寿命 查工艺手册表 1 1 2 5 ，后刀面最大磨损为 1 . 0 1 . 4 。寿命 T = 6 0 。 4 ）计算切削速度 由工艺手册 2 表 8 4 8 ，得， vv v cxym p C V T af = =1 2 3 / 。 5）确定机床主轴转速 1000 c s w V n d =6 1 2 / 。根据机床选取= 6 0 0 / 。 Vf= = 0 . 7 5 6 0 0 = 4 5 0 / 。 所以实际切削速度为= 1 2 0 / 。 粗车不同轴处的切削速度：Vc2 = / 1 0 0 0 = 9 0 / 。 Vc3= / 1 0 0 0 = 8 7 / 。 Vc4= / 1 0 0 0 = 6 9 / 。 Vc5= / 1 0 0 0 = 6 0 / 。 Vc6= / 1 0 0 0 = 4 9 / 。 6 ) 计算基本工时 tmL/ Vf= 2 6 0 / 4 5 0 = 0 . 5 7 7 。 工序六 精车 1加工条件 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 工件材料：40MnB，b =0.6GPa机械工程材料表 56 ，2 4 3 8 H R C ，型钢。 加工要求：精车各部尺寸，留磨削余量 0 . 4 ，各处倒角 C 1 ，粗、 精车螺纹 机床：C R 6 1 5 0 工艺手册表 7 4 。 刀具：+ + 。硬质合金钢车刀，牌号 Y T 1 5 ，硬度 7 8 H R C ， 工艺手册表 1 0 3 。 95外圆车刀，= 1 4 0 ，= 2 5 ，= 1 6 。 工艺手册 表 1 0 1 0 0 。 2. 切削用量 1）切削深度： ap=1 . 6 ， 工艺手册表 1 1 2 7 。 2 ）进给量 ：= 0 . 1 4 ， 工艺手册表 1 1 2 7 。 3 ）查后刀面最大磨损及寿命 查 工艺手册 表 1 1 2 5 ， 后刀面最大磨损为 0 . 4 0 . 6 。 寿命 T = 6 0 4 ）计算切削速度 由工艺手册 2 表 8 4 8 ，得， vv v cxym p C V T af = =1 9 8 / 。 5）确定机床主轴转速 1000 c s w V n d =9 5 5 / 根据机床选取= 9 0 0 / Vf= = 0 . 1 4 9 0 0 = 1 2 6 / 。 所以实际切削速度为= 1 7 6 / 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 精 车 不 同 轴 处 的 切 削 速 度 ： 2c V 1000 dn =131 / 3c V 1000 dn =125/ 4c V 1000 dn =100 / 5c V 1000 dn =86 / 6c V 1000 dn =68/ 6 ）计算基本工时 tm f L V =2 工序七 磨削 1 加工条件 工件材料： 40MnB， b =0.6GPa 机械工程材料 表 56 ， 2 4 3 8 H R C ， 型钢。 加工要求：以两孔定位装夹工件。粗，精磨外圆各部至图样尺寸。 机床：万能外圆磨床 M W 1 4 2 0 ，表面粗糙度 0 . 1 6 ， 工艺手册表 7 1 1 7 。 选取陶瓷剂平行小砂轮，由工艺手册中磨料选择各表中，选择 结果为 WA46KV6P2046 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 # 46， 硬度为中软 1 级，陶瓷结剂， = 3 5 ，= 1 0 ，= 6 。 工艺手册表 1 0 2 8 1 2. 切削用量 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 根据工艺手册表 1 1 1 7 2 查得， p a=0.0222/ 工件纵 向进给量 a f=0.5/ ， 砂轮速度V砂=20/ ，转速n砂=1050/ . 3、切削工时 当加工 1 个表面时 1 2 1000 b ar LbZ K t vf f =（见工艺手册表 6.2- 8） 式中 Lb加工面积 b Z单面加工余量 0.2 K系数 1.10 v工作台移动速度 a f工作台往返一次砂轮轴向进 给量 r f工作台往返一次砂轮径向进 给量 1 t 0.822min 工序八 铣花键 1 加工条件 工件材料： 40MnB， b =0.6GPa 机械工程材料 表 56 ， 2 4 3 8 H R C ， 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 型钢。 加工要求：一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 机床：X62W 2. 切削用量 选取铣刀类型及其参数： 根据花键轴参数， 选取高速钢尖齿槽铣刀， 其直径 D=40，铣刀厚度 L=18，齿数 Z=16 选取每齿进给量af:根据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 ae=(120- 112)/2=4mm 按表选取每齿进给量af=0.04mm/z 确定刀具耐久度 T：按表 18。2- 14 确定铣刀耐久度 T=120min 选择切削速度 V： 根据表 18.2- 14 选取切削速度 V， 按条件 D=40； L=10- 16；Z=16；T=120min 和af=0.04mm/z，取 V1=45m/min，又根据不 同的加工条件进行修正计算。 按表 18.2- 19，工件硬度为 255302HB 时，取 Kmv=1.27，最后 确定 V=V1，Kmv=451.27=57.15m/min. 确定铣床主轴转速 N N=100V/D=100057.15/100=181.91r/min 根据 X62W 型铣床说明书，选定 N=190r/min 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 最后确定的切削速度为： V=100190/1000=59.69r/min 确定每分钟进给量 Vf Vf=AfZN=0.0418190=136.8mm/min 根据 X62W 铣床说明书，确定 Vmm/min 校验机床电动机功率：选取切削功率 Pm=1.1kw, 按公式 PmP e , 则 1 . 1 0 . 8 5 7 . 5 1 . 1 6 . 3 7 5 所以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： L = l + L 1 + L 2 花键长度 l = 9 5 m m ，则 L 1 = 2 1 m m 取 L 2 = 3 m m , L = 4 0 0 + 2 1 + 3 = 4 2 4 m m ( 3 ) 切削工时 计算机动时间： Tm=LN/Vf=42410/118=35.9min 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 三、 夹具设计 夹具设计 1 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择中心孔 B3/7.5 为基准，即一端 夹紧，另外一端顶住，使工件定位。再使用快速螺旋夹紧机构进 行夹紧。 2 切削力和卡紧力计算 铣 削 切 削 力 的 确 定 ： 0.860.860.72 fppzp FC afDBzK = 算得 f F=25.71N 注： F铣削力（N） ； p C在高速钢（1 8 r C4V）铣刀铣削时，考虑工件材料及 铣刀类型的系数； p a铣削深度（） ，指铣刀刀齿切入和切出工件过程中， 接触弧在垂直走刀方向平面中测得的投影长度； z f每齿进给量（） ； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 24191317