花鍵傳動軸(階梯軸)零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑花鍵】【說明書+CAD】

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45端面車刀6001200.25312鉆中心孔通用夾具，中心鉆（B型）6001200.251.2513鉸中心孔通用夾具200600.111 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共8頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號3粗車外圓40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)車床CR61501夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1粗車35外圓頂尖 ，45外圓車刀600870.75114211 2.7522.51 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共8頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號4去毛刺40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1粗車外圓40頂尖 ，45外圓車刀600900.75422粗車外圓51頂尖 ，45外圓車刀600690.752.7523 粗車外圓45頂尖 ，45外圓車刀600600.752.514去毛刺頂尖 ，45外圓車刀500800.750.051 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 零件名稱花鍵傳動軸共8頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號5精車40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)車床CR61501夾具編號夾具名稱切削液頂尖工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件 工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1半精車45外圓頂尖 ，45外圓車刀9001310.14112半精車51外圓頂尖 ，45外圓車刀9001250.14113精車40外圓頂尖 ，45外圓車刀9001540.141.514倒角頂尖 ，45外圓車刀4001300.1411 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共8頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號6銑花鍵40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度 每分鐘進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/minmm機(jī)動輔助1精車35外圓頂尖 ，45外圓車刀9001000.141.51 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共8頁第7頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號7熱處理40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1粗銑花鍵專用夾具19059.69136.80.822精銑花鍵專用夾具19059.69136.80.413熱處理，淬火。淬硬深度1.5-2.5，HRC30 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期臺州學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共8頁第8頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號8檢查40MnB毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件55mm*180mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1檢查2入庫 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱花鍵傳動軸共1頁第1頁材 料 牌 號45#毛 坯 種 類鍛件毛坯外形尺寸55180每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)1備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件1下料下料（棒料）尺寸55180mm。金工CR6150通用車床夾具2粗車夾一端，車端面，見平即可，鉆中心孔B3/7.5。并鉸中心孔金工CR6150通用車床夾具3粗車掉頭裝夾，車端面，保證總長175.金工CR6150通用車床夾具4粗車以兩中心孔定位裝夾工件。粗車外圓各部。金工CR6150通用車床夾具5去毛刺去毛刺熱處理車間6半精車以兩中心孔定位裝夾工件，精車，半精車各部尺寸，倒角金工CR6150通用車床夾具7銑一夾一頂裝夾工件。銑花鍵金工X62W專用夾具8熱處理調(diào)質(zhì)處理淬火。淬硬深度1.5-2.5，HRC30金工9檢查檢查各部份尺寸10入庫 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“花鍵傳動軸”零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目: 設(shè)計(jì)工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容：1 零件圖 1張2. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 3. 夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1張 4. 夾具設(shè)計(jì)零件圖 1張 5. 課程設(shè)計(jì)說明書 12張目錄一 零件分析（1）二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（1）三 夾具設(shè)計(jì) （12）四 設(shè)計(jì)心得 （13）五 參考文獻(xiàn) （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(shè)計(jì)(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(zhǔn)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(shè)計(jì)和工藝基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(zhì)處理255302HB工序九 按圖樣要求檢查各部尺寸及精度。（四）機(jī)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255302HB，毛坯質(zhì)量為6.37。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(jī)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（32內(nèi)孔及端面）。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.22.5，取20，50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(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。（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，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2553 02HB，型鋼。機(jī)床：CR6150工藝手冊表74刀具：W18Cr4V高速鋼 ，牌號W18，硬度6366HRC， 型機(jī)夾切斷車刀：=20，=22，=125。2. 切削用量 1）切削深度 因?yàn)槭乔袛?，所以ap = 36。工藝手冊表1129 2）進(jìn)給量 =0.20/工藝手冊表1129 3）查后刀面最大磨損及壽命 查工藝手冊表1125，后刀面最大磨損為0.40.6。壽命T=60。 4）計(jì)算切削速度 由機(jī)械加工工藝手冊表848，(以下稱工藝手冊2)得， 算得 =70/。 5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=319/。 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2),與319/相近 的機(jī)床轉(zhuǎn)速為360/,故選擇360/的轉(zhuǎn)速. Vf=0.20360=72/. 所以實(shí)際切削速度為=79/.6) 計(jì)算基本工時 tmL/ Vf=36/72=0.5.工序二 粗車端面，鉆中心孔1. 加工條件工件材料：40MnB，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2438HRC，型鋼。 加工要求：粗車M241.58端面，鉆中心孔。 機(jī)床：CR6150工藝手冊表74 刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號YT15，硬度78HRC，工藝手冊表103。 45端面銑刀尺寸；=140，=25，=16。工藝手冊表1099。2. 切削用量 1）切削深度： ap= 3 工藝手冊表1126。 2）進(jìn)給量 ：=0.25/ 工藝手冊表1126。 3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表1125，后刀面最大磨損為1.01.4。壽命T=60。 4）計(jì)算切削速度 由工藝手冊2表848，得， =138 /.5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=628/。按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2),與628/相近 的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600/. ,故選擇600/的機(jī)床.所以實(shí)際切削速度為=120/. Vf=0.25600=150/。 6) 計(jì)算基本工時 tmL/ Vf=36/150=0.24 查工藝手冊表10180，選用帶護(hù)錐中心鉆（B型） =2.50，材料為高速鋼。主軸轉(zhuǎn)速=628/，切削深度=10。工序四 粗車1加工條件工件材料：40MnB，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：粗車外圓各部。機(jī)床：CR6150工藝手冊表74。刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號YT15，硬度78HRC，工藝手冊表103。95外圓車刀，=140，=25，=16。工藝手冊表10100。2. 切削用量1）切削深度： ap= 3 工藝手冊表1126。 2）進(jìn)給量 ：=0.75/ 工藝手冊表1126。 3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表1125，后刀面最大磨損為1.01.4。壽命T=60。 4）計(jì)算切削速度 由工藝手冊2表848，得， =123/。5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=612/。根據(jù)機(jī)床選取=600/。Vf=0.75600=450/。所以實(shí)際切削速度為=120/。 粗車不同軸處的切削速度：Vc2 =/1000=90/。Vc3=/1000=87/。 Vc4=/1000=69 /。Vc5=/1000=60/。 Vc6=/1000=49/。6) 計(jì)算基本工時 tmL/ Vf=260/450=0.577。工序六 精車1加工條件工件材料：40MnB，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：精車各部尺寸，留磨削余量0.4，各處倒角C1，粗、精車螺紋機(jī)床：CR6150工藝手冊表74。刀具：+。硬質(zhì)合金鋼車刀，牌號YT15，硬度78HRC，工藝手冊表103。95外圓車刀，=140，=25，=16。工藝手冊表10100。2. 切削用量1）切削深度： ap=1.6，工藝手冊表1127。2）進(jìn)給量 ：=0.14 ，工藝手冊表1127。3）查后刀面最大磨損及壽命查工藝手冊表1125，后刀面最大磨損為0.40.6。壽命T=60 4）計(jì)算切削速度 由工藝手冊2表848，得， =198/。5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=955/ 根據(jù)機(jī)床選取=900/Vf=0.14900=126/。所以實(shí)際切削速度為=176/。 精車不同軸處的切削速度： =131/ =125/=100/ =86/ =68/6）計(jì)算基本工時 tm=2工序七 磨削1加工條件工件材料：40MnB，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2438HRC，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(jī)床：萬能外圓磨床MW1420，表面粗糙度0.16，工藝手冊表7117。 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(jié)果為 WA46KV6P2046其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)劑， =35，=10，=6。工藝手冊表102812. 切削用量 根據(jù)工藝手冊表11172查得，=0.0222/ 工件縱向進(jìn)給量=0.5/， 砂輪速度=20/，轉(zhuǎn)速=1050/.3、切削工時 當(dāng)加工1個表面時 （見工藝手冊表6.2-8）式中 加工面積 單面加工余量0.2 系數(shù)1.10 工作臺移動速度 工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 0.822min工序八 銑花鍵 1 加工條件工件材料：40MnB，b =0.6GPa機(jī)械工程材料表56 ，2438HRC，型鋼。加工要求：一夾一頂裝夾工件，粗，精銑花鍵機(jī)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(jìn)給量af:根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度 ae=(120-112)/2=4mm按表選取每齒進(jìn)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(jìn)行修正計(jì)算。 按表18.2-19，工件硬度為255302HB時，取Kmv=1.27，最后確定V=V1，Kmv=451.27=57.15m/min. 確定銑床主軸轉(zhuǎn)速N N=100V/D=100057.15/100=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=100190/1000=59.69r/min 確定每分鐘進(jìn)給量Vf Vf=AfZN=0.0418190=136.8mm/min 根據(jù)X62W銑床說明書，確定Vmm/min 校驗(yàn)機(jī)床電動機(jī)功率：選取切削功率Pm=1.1kw,按公式PmPe,則 1.10.857.5 1.16.375所以滿足要求 計(jì)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(jì)算機(jī)動時間：Tm=LN/Vf=42410/118=35.9min三、 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。2 切削力和卡緊力計(jì)算銑削切削力的確定： 算得=25.71N注： F銑削力（N）； 在高速鋼（184V）銑刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)；銑削深度（），指銑刀刀齒切入和切出工件過程中，接觸弧在垂直走刀方向平面中測得的投影長度； 每齒進(jìn)給量（）； 銑刀直徑（）；銑削寬度（）（指平行于銑刀軸線方向測得的切削層尺寸）；銑刀的齒數(shù)；用高速鋼（184V）銑刀銑削時，考慮工件材料機(jī)械性能不同的修正系數(shù)。 切削扭矩的確定： = =21.7N夾緊力的確定： 防止工件轉(zhuǎn)動：=1.30（N）=所以工件所需的實(shí)際切削力為42.54N。3 夾具設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)心得經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，對以前學(xué)習(xí)過的課程有了一定的復(fù)習(xí)，并在課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，在以后的學(xué)習(xí)過程中可以加以彌補(bǔ)。這次課程設(shè)計(jì)對我來說最大的作用是，為緊接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)打了一個基礎(chǔ)，有了一次獨(dú)立作業(yè)的機(jī)會，可以少犯一些錯誤，少走一些彎路。在這次課程設(shè)計(jì)中，有以下體會；一是不能拖，要盡快做，按著進(jìn)度一步一步做下去；二是對自己要嚴(yán)要求，不能隨便搞一下。三是要學(xué)會查資料，利用各種工具書，特別是手冊。四是整個設(shè)計(jì)過程應(yīng)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(dǎo)老師交流。