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花键传动轴零件设计全套完整版(设计说明书+工序卡+cad图纸)

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花键传动轴零件设计全套完整版(设计说明书+工序卡+cad图纸)

夹具装配图

(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。
(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B3/7.5
工序三倒头装夹工件,车端面,保证总长175
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6.37kg。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(φ32内孔及端面)。
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2~2.5,取φ20,φ50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1.5mm
半精车1mm

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,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2553 02HB,型钢。
机床:CR6150《工艺手册》表74
刀具:W18Cr4V高速钢,牌号W18,硬度6366HRC,
A型机夹切断车刀:h=20mm,b=22mm,L=125mm。
2.切削用量
1)切削深度因为是切断,所以ap = 36mm。《工艺手册》表1129
2)进给量f=0.20mm/r《工艺手册》表1129
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《工艺手册》表1125,后刀面最大磨损为0.40.6mm。寿命T=60min。
4)计算切削速度
由《机械加工工艺手册》表848,(以下称《工艺手册2》)得,

算得=70m/min。
5)确定机床主轴转速
=319r/min。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与319r/min相近的机床转速为360r/min,故选择360r/min的转速. Vf=fn=0.20×360=72mm/min.所以实际切削速度为v=79m/min.
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=36/72=0.5min.

工序二粗车端面,钻中心孔
1.加工条件
工件材料:40MnB,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2438HRC,型钢。
加工要求:粗车M24×1.58g端面,钻中心孔。
机床:CR6150《工艺手册》表74
刀具:WC Ti C。硬质合金钢车刀,牌号YT15,硬度78HRC,《工艺手册》表103。
45°端面铣刀尺寸;L=140mm,h=25mm,b=16mm。《工艺手册》表1099。
2.切削用量
1)切削深度: ap= 3mm 《工艺手册》表1126。
2)进给量:f=0.25mm/r 《工艺手册》表1126。
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《工艺手册》表1125,后刀面最大磨损为1.01.4mm。寿命T=60min。
4)计算切削速度
由《工艺手册2》表848,得,
=138 m/min.
5)确定机床主轴转速
=628r/min。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与628r/min相近的机床转速为600r/min. ,故选择600r/min的机床.
所以实际切削速度为v=120m/min.
Vf=fn=0.25×600=150mm/min。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=36/150=0.24min
查《工艺手册》表10180,选用带护锥中心钻(B型)
d=2.50mm,材料为高速钢。主轴转速n=628r/min,切削深度=10mm。

工序四粗车
1.加工条件
工件材料:40MnB,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2438HRC,型钢。
加工要求:粗车外圆各部。
机床:CR6150《工艺手册》表74。
刀具:WC Ti C。硬质合金钢车刀,牌号YT15,硬度78HRC,《工艺手册》表103。
95°外圆车刀,L=140mm,h=25mm,b=16mm。《工艺手册》表10100。
2.切削用量
1)切削深度: ap= 3mm 《工艺手册》表1126。
2)进给量:f=0.75mm/r 《工艺手册》表1126。
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《工艺手册》表1125,后刀面最大磨损为1.01.4mm。寿命T=60min。
4)计算切削速度
由《工艺手册2》表848,得,
=123m/min。
5)确定机床主轴转速
=612r/min。根据机床选取n=600r/min。
Vf=fn=0.75×600=450mm/min。
所以实际切削速度为v=120m/min。
粗车不同轴处的切削速度:Vc2 =∏dn/1000=90m/min。
Vc3=∏dn/1000=87m/min。 Vc4=∏dn/1000=69 m/min。
Vc5=∏dn/1000=60m/min。 Vc6=∏dn/1000=49m/min。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=260/450=0.577min。
工序六精车
1.加工条件
工件材料:40MnB,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2438HRC,型钢。
加工要求:精车各部尺寸,留磨削余量0.4mm,各处倒角C1,粗、精车螺纹
机床:CR6150《工艺手册》表74。
刀具:WC Ti C。硬质合金钢车刀,牌号YT15,硬度78HRC,《工艺手册》表103。
95°外圆车刀,L=140mm,h=25mm,b=16mm。《工艺手册》表10100。
2.切削用量
1)切削深度: ap=1.6mm,《工艺手册》表1127。
2)进给量:f=0.14 ,《工艺手册》表1127。
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《工艺手册》表1125,后刀面最大磨损为0.40.6mm。寿命T=60min
4)计算切削速度
由《工艺手册2》表848,得,
=198m/min。
5)确定机床主轴转速
=955r/min根据机床选取n=900r/min
Vf=fn=0.14×900=126mm/min。
所以实际切削速度为v=176m/min。
精车不同轴处的切削速度: =131m/min =125m/min
=100m/min =86m/min =68m/min
6)计算基本工时
tm= =2min

工序七磨削
1.加工条件
工件材料:40MnB,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2438HRC,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MW1420,表面粗糙度0.16um,《工艺手册》表7117。
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
WA46KV6P20×4×6其含义为:砂轮磨料为白刚玉,粒度为,硬度为中软1级,陶瓷结剂, D=35mm,H=10mm,d=6mm。《工艺手册》表10281
2.切削用量
根据《工艺手册》表11172查得, =0.0222mm/st工件纵向进给量=0.5mm/r,砂轮速度=20m/mi,转速=1050r/min.
3、切削工时
当加工1个表面时(见《工艺手册》表6.2-8)
式中加工面积
单面加工余量0.2
系数1.10
工作台移动速度
工作台往返一次砂轮轴向进给量
工作台往返一次砂轮径向进给量
0.822min
工序八铣花键

1.加工条件
工件材料:40MnB,σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ,2438HRC,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=45×1.27=57.15m/min.

确定铣床主轴转速N

N=100V/∏D=1000×57.15/∏×100=181.91r/min

根据X62W型铣床说明书,选定N‘=190r/min
最后确定的切削速度为:

V=∏×100×190/1000=59.69r/min

确定每分钟进给量Vf

Vf=Af×Z×N‘=0.04×18×190=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Pm≤η×Pe,则
1.1≤0.85×7.5
1.1<6.375
所以满足要求

计算纵向工作台的工作行程长度:
L=l L1 L2
花键长度l=95mm,则L1=21mm

取L2=3mm,L=400 21 3=424mm
(3)切削工时

计算机动时间:

Tm=LN/Vf=424×10/118=35.9min

经过这次课程设计,对以前学习过的课程有了一定的复习,并在课程设计中发现了自己的不足之处,在以后的学习过程中可以加以弥补。这次课程设计对我来说最大的作用是,为紧接下来的设计打了一个基础,有了一次独立作业的机会,可以少犯一些错误,少走一些弯路。在这次课程设计中,有以下体会;一是不能拖,要尽快做,按着进度一步一步做下去;二是对自己要严要求,不能随便搞一下。三是要学会查资料,利用各种工具书,特别是手册。四是整个设计过程应该是先紧后松,而不是倒过来。五是要善于发现问题,与指导老师交流。

夹具零件图

夹具零件图

零件图A4

零件图A4

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