工艺设计说明书模板修改版

1、洛阳理工学院课程设计说明书课程名称设计课题专业班级姓名学号机械制造工艺学矩形花键套的机械加工工艺规程设计机械设计制造及其自动化B130235B130235202013年3月14 日课程设计任务书机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名 刘欢 班级 B130235 学号 B13023520课程名称：机械制造工艺学设计题目：矩形花键套的机械加工工艺规程设计设计内容：1. 产品零件图1张2. 毛坯图1张3. 机械加工工艺过程综合卡片1份4. 机械加工工艺工序卡片1份5. 课程设计说明书1份设计要求：大批生产（或中批生产或单件小批生产）设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日指导老师课

2、程设计评语机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名 刘欢 班级 B130235 学号 B13023520课程名称：机械制造工艺学设计题目矩形花键套的机械加工工艺规程设计课程设计篇幅：图纸共2 张说明书共14 页指导老师评语:指导老师目录1. 零件的分析1.1.1零件的作用41.2 .零件的工艺分析5.2. 工艺规程设计.错误!未定义书签。2.1.确定毛坯的制造形式 错误!未定义书签。22基面的选择72.3. 制定工艺路线72.4. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.5. 确定切削用量及基本工时7总结错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。附表A1:机械加工工艺过程综合卡片附

3、表B1-B12：机械加工工艺（工序）卡片1. 零件的分析1.1零件的作用我所选择的零件是矩形齿花键套，通过矩形花键轴与矩形花键套的配合， 组 成花键联接。花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面 上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联 接在数目上的发展。（1）使用特点：由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺 和使用方面有下列特点：a. 因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均 匀；b. 因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；c. 齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的

4、载荷；d. 轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；e. 导向性好，这对动联接很重要；f. 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；g. 制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。（2）适用场合：定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接。（3）分类:花键联接按齿形的不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类， 这两类花键均 已标准化。a.矩形花键按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静联接或轻载联接；中系列用于中等载荷。矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。 其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削

5、的方法消除热处理引起的变形。矩 形花键联接是应用最为广泛的花键联接。应用广泛。如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉机、农业机械及一般机械传动装置等等。b.渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆压力角a有30及45两种。齿顶高分别为0.5m和0.4m （m为模数）。渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工，工 艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。渐开线花键的定心方式为齿形定心。 受载时齿上有径向力，能起自动定心作 用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。用于载荷较大，定心精度要求较高 以及尺寸较大的联接，如航空发动机、燃气轮机、汽车等。压力角45的花键多用于轻载、小直径和薄型零

6、件的联接。1.2 .零件的工艺分析1）该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行 正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。该花键套定位盘部分直径为120mm花键套外径部分为45mm其尺寸差 距较大，在单件小批量生产时（不采用锻件毛坯），应选用合适的材料，以减少 材料的浪费。2）工序安排以在设备上实际应用的尺寸 70 0.021mm及120mm右端面 定位，装夹工件，进行花键套的拉削加工，达到了设计基准，工艺基准及使用的 统一。3）该矩形齿花键套为大径定心，宜采用拉削加工。4）70 0.021mm与花键套内孔的同轴度检查；120mn右端面与花键套内 孔的垂直度检

7、查，可采用1900.10孔装配心轴后，在偏摆仪上用百分表检查同轴 度及垂直度。5）花键套键宽、大径、小径尺寸及等分精度的检查，可采用综合量规进行 检查。通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。（1） 70 0.021mm与花键套内孔的同轴度公差为0.03mm。（2） 120mm右端面与花键套内孔中心线的垂直度公差为0.04mm（3）热处理 2832HRC（4）未注倒角C1。（5）材料45钢。4丨nu列零件图2. 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造成型该花键套定位盘部分直径为120mm花键套外径部分为45mm其尺寸差距 比较大，在单件小批量生产时(不采用锻件毛

8、坯)，应选用合适的坯料，以减少 材料的浪费。该工件锻造比较大，很容易造成应力分布不均。因此，锻造后须进行正火处理， 粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。2.2.基面的选择(1) 精基准的选择：70 0.021mm为第一个加工段，以其右端面为定位基准，故选择其作为加 工其它有关表面的统一精基准。(2) 粗基准的选择：粗基准应为一些非加工面，为了保证 70 0.021mn与45mm的同轴度以及 120mr右端面与45mm的垂直度，故选45mnt勺中心轴作为粗基准。(3) 表面加工方法选择：1 ) O 70 0.021mm及其右端面、120mm45mm及其左端面采用粗车和 精车。2 )拉花键

9、前学要先车17.8mm大小的内孔，精车至 1900.10 mm。3 )拉花键6 5 Omm。4)钻13mm的孔。2 . 3制定工艺路线机械加工工序的安排本着“基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔”的 原则。精基准的选择主要遵从“基准重合原则和基准统一原则”。首先以不加工面45外圆中心轴作粗基准来粗加工120右端面及70及 其右端面，这样能保证45与70的同轴度，45与120的垂直度，以左端 面为基准一侧限制一个移动自由度，用三抓卡盘定位 45的外圆限制4个自由 度；再用三抓卡盘定位120外圆，粗车45的外圆，精车45的外圆和内孔 15;再掉头精车右端和内孔至19;拉花键；钻13的孔。选择加工

10、设备及工艺装备：由于是中批量生产，故加工设备以通用机床为主，其生产方式以通用机床通 用夹具为主，工件在个机床上的装卸及个机床间的传送均由工人完成。(1) 车右端面，考虑到工件的定位加紧方案等问题，选用CA6140车床, 端面车刀。(2) 车120、70、45选用CA6140车床，端面车刀。(3) 车19选用CA6140车床，镗刀。(4) 拉花键，选用L6120，专用拉刀。(5) 钻13孑L,选用钻床，中心钻。综上制定工艺卡如下工序号工序工序内容设备工艺装备40粗车车 120mm外圆及端面CA6140三爪自定心卡盘50粗车车 45mm处毛坯外圆及端面CA6140三爪自定心卡盘70精车精车 45m

11、m外圆及 120mm左侧面至图样尺寸，车内孔CA6140三爪自定心卡盘80精车夹 45mm外圆找正120mm外圆左侧面，车120mm外圆及右端各部至图样尺寸，精车内孔至1900.10 mmCA6140三爪自定心卡盘90拉花键拉化键6 5 0.8mmL6120100钻孔钻8 13mm孔Z3032C专用夹具2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1) 锻件机械加工余量；对于批量生产的锻件加工余量与公差由机械制造技术课程设计指导书查 得选取精度等级为F级，各表面的总余量见下表1。表1各表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级余量a、b说明ab120120F6 26 2单侧加工7070F7 26

12、 2单侧加工4545F6 26 2单侧加工零件毛坯合图(2)本零件其他表面加工余量，工序尺寸及公差表面粗糙度见表2表2加工余量、工序尺寸及公差表面粗糙度加工表面工序加工余量工序尺寸与公差表面粗糙度粗精粗精粗精1202.51.1125 121.112.512.5702.31.1/ 71.112.512.5452.01.0504612.512.5192.00.9 18.1193.23.22.5确定切削用量及基本工时确定第一道工序切屑用量及工时制定。切削用量包括背吃刀量ap、进给量f、和切削速度v、 确定顺序是先确定ap、f， 再确定v。工序40切削用量及基本时间的确定。2.5.1切削用量本工序为粗

13、车（车端面、外圆）。已知加工材料为45钢，b=670MPa锻件,机床为CA6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘上。1.确定粗车外圆120mm的切削用量。所选刀具为 YT5硬质合金可转位车刀。根据机械制造技术课程设计指导书查表G-7，选刀杆尺寸B H=16mm 25mm刀片厚度为4mm查表得，选择车刀几何形状为卷削槽倒棱型前刀 面前角o=120、后角a0 =6、主偏角k =90、副偏角 k；=10、刃倾角s=0刀尖圆弧半径c=1.0mm2. 确定背吃刀量ap粗车双边余量为5 mm显然ap为单边余量ap =2.5mm3.确定进给量f根据表G-7，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm 25mm、a

14、p 3mm工件直径为100400mm时，f =0.61.2mm/r 按CA6140车床的进给量，选择 f = 0.65mm/r。确定的进给量上需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验通过查表得，车床进给机构容许的进给力Fmax =3530N通过查表得，当钢料 b=570670MP、ap3mm、f 0.75mm/r、k =45、v=45.6m/min 时进给力 Ff = 760NFf的修正系数为k = 1.0故实际进给力为Ff = 889.2Nr oFFf Fmax所选的进给量f= 0.65mm/r 可用。4.确定切削速度通过查表得，当用YT15硬质合金车刀加工b =600700MP钢料、ap

15、 3mm、f 0.75mm/r 时，切削速度 v = 109m/min切削速度的修正系数各为0.8 , 0.65, 0.81 , 1.15 , 1.0 故v =52.8m/min1000vn=138.9r/mi nd按CA6140车床的转速，选择n =280r/min，则实际切削速度v = 105.6m/min取后确疋粗车120外圆的切削用量为ap =1.0mm f=0.6mm/r、n=280r/min、v =105.6m/min同样确定精车120外圆的切削用量ap =0.55mm、 f =0.85mm/r、n=280r/min、v =105.6m/min同样确定粗车120右端面的切削用量ap

16、 =2.5mm f=0.8mm/r、n=280r/min、v =105.6m/min同样确定精车120右端面的切削用量ap =0.6mm f=0.85mm/r、n=280r/min、v =105.6m/min2.5.2其他工序的切削用量见工序卡总结为期一周的课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我们组共同努力，不断 的查阅资料并和同学们积极地探讨，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的 理解，强化了生产实习中的感性认识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、 工艺文件的编制等。 学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等

17、 方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为 以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正!参考文献1 秦贞俊乌斯特自动验布技术的发展纺织科技进步，2006,5:1-42 减速器实用设计手册编辑委员会减速器使用设计手册,2002:5-63 濮良贵，纪名刚等.机械设计.第八版北京:高等教育出版社,2005:9-104 徐灏等.机械设计手册.北京:机械工业出版社，1988:15-175 曹冲振，赵春雨等.90摆角无偏置曲柄摇杆机构及应用.山东科技大学学 报，2009，28 3： 17-18 孙桓陈作模等.机械原理.第七版.北京:高等教育出版社,2005:19-217 何永熹，武充沛等.几何精度规范学.北京:北京理工大学出版社,20068 赵大兴.工程图学北京：高等教育出版社，20039 陈俊杰.织物疵点自动识别技术的研究硕士论文.江苏，江南大 学，2006:5-6