花键套零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算

课程设计学院：机械工程学院班级：数控1311班学号：13101130120设计地点（单位）：2教学楼设计题目：花键套的工艺设计完成日期：2015年5月29日机械学院课程设计任务书设计题目：花键套零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算学生姓名课程名称机械制造基础专业班级11数控3班地点教学楼起止时间2013年6月10号―2013年6月28日设计内容及要求完成花键套机械加工工艺规程设计（零件图见附图），内容及要求如下：①手绘一张零件图；②选择热处理方法；③选择毛坯制造方法和工艺参数，绘制详细的毛坯图一张（A4）；④拟定零件的机加工工艺路线，选择加工设备、刀具、夹具、量具，进行详细的机加工工序设计（工序余量。尺寸、工序公差、切削用量、工时定额），工时要求只选个别工步计算即可；⑤完成工艺过程卡一张（A4）；⑥完成所有机加工工序的工序卡（A4）；⑦完成设计说明书编写（格式见课程设计管理规定），并装订成册，装订顺序为：封面、任务书、目录、正文、卡片图纸。⑧同组学生设计参数一致率不能超过30%。进度要求算中间周六、周日共18天。准备资料、读图、绘图2天毛坯制造工艺设计1天加工路线拟定2天加工装备选择1天工序设计及计算4天工艺卡、工序卡、工序图填画3天说明书编写2天电子稿排版2天整理装订1天参考资料机械制造工艺手册机械制造技术互换性与技术测量机床手册机械制造课程设计指导书等方面书籍或手册资料其它说明1．本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责教师留用。2．若填写内容较多可另纸附后。3．一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任：贾伟杰指导教师：韩健2013年6月8日目录1零件的分析..........................................错误!未定义书签。1.1零件的工艺分析..................................................21.2花键套的技术要求................................................22毛坯的选择..........................................错误!未定义书签。2.1毛坯种类的选择.................................................32.2毛坯制造方法的选择..............................................32.3毛坯形状及尺寸的确定............................................43工艺路线的拟定......................................错误!未定义书签。3.1定位基准的选择.................................................53.2零件表面加工方案的选择.........................................53.3加工阶段的划分.................................错误!未定义书签。3.4工序顺序的安排.................................................63.4.1.机械加工顺序..............................................63.4.2热处理工序的安排...........................................63.4.3辅助工序的安排.............................................63.5机床设备及工艺设备的选用.......................................73.6确定工艺路线...................................................83.6.1工艺分析...................................................94确定加工余量和工序尺寸..............................................94.1各表面加工工序..................................................95确定切削用量及基本工时.............................................115.1工序20计算....................................................115.2工序30........................................................125.3工序50计算....................................................125.4工序60计算....................................................135.5工序70拉花键孔...............................................155.6工序80计算....................................................165.7工序90计算....................................................196总结...............................................................20参考文献..............................................................21附表机械加工工艺规程设计1.1设计任务如图所示的是花键套简图，该零件材料为45号钢，其外锥表面对内花键孔的轴线保证同轴，这样花键套在与花键轴联接时可以满足对中的要求，使花键孔较好的起到传递转矩和运动的功能。内花键孔的外径尺寸和槽两侧尺寸精度都有较高的要求，在完成花键孔的拉削加工后，一般都是以它作为定位基准，来加工下道工序内容。1.2花键套的工艺分析与计算1.2.1花键套的主要基准是Φ25±0.0065mm外圆轴线。1.2.2外圆锥0030.034mm表面对Φ25±0.0065mm内孔轴线的径向跳动公差为0.02mm，粗糙度Ra0.8μm。1.2.3内花键孔018.0016mm表面对Φ25±0.0065mm外圆轴线的同轴度公差为0.01mm，粗糙度Ra1.6μm。1.2.4普通外螺纹的中径、顶径的公差带的偏差代号为g，公差等级为6级。1.2.5Φ25±0.0065mm外圆表面粗糙度为Ra0.8μm。(1)将各个需要加工表面的尺寸精度、粗糙度、形位精度绘制为下表1。表1零件技术要求分析加工表面名称尺寸精度粗糙度/um形位精度外圆0030.034Φ34027.00mmIT71.6外圆Φ25±0.0065Φ25±0.0065mmIT60.8内孔Φ21Φ21IT73.2锥面1:8锥度0.8与Φ25内孔轴线的径向跳动公差为0.02mm螺纹公称直径为27普通外螺纹的中径、顶径的公差带的偏差代号为g公差等级6级3.2内孔018.0016018.0016mmIT71.6与Φ25中心线同轴度公差为0.01mm退刀槽2*12*1IT83.2退刀槽6*26*2IT783.2(2)技术条件为：调制处理、倒角1*45°。2.1毛坯的选择该机械零件的毛坯为调质高合金钢。常用作受力情况复杂，重载、力学性能要求较高零件的毛坯。毛坯选择时应考虑零件材料、零件的力学性能要求，所以选用Φ50×200的45号圆钢作为毛坯因零件的材料为合金钢45号钢。花键套的尺寸为Φ34×86，且有较多不需要切削加工表面，所以毛坯的制造选用自由锻造。2.2.1锻件不应有裂缝，锻件表面应清除毛刺、披缝结瘤和粘砂等。2.2.2调质处理：硬度235HBS，以消除内应力，改善切削加工性能。2.2.3未注倒角的为1×45º。2.3毛坯形状及尺寸的确定根据表面最终尺寸及机械加工余量计算毛皮尺寸如表2-1。表2-1毛坯尺寸及加工余量最终表面尺寸（mm）加工余量(mm)毛坯尺寸（mm）外圆0030.0343.2+0.3+0.3Φ37.8外圆Φ25±0.006510+1+0.5+0.3Φ36.8长度865+0.15+0.2+0.291.55选毛坯尺寸为Φ38×92的轴。形状如下图。毛坯3工艺路线的拟定3.1选择定位基准粗基准选择毛坯表面，精基准选择遵循基准重合，基准统一，互为基准，自为基准原则，具体选择方法如下：该零件图中较多尺寸都以Φ25±0.0065mm外圆为设计基准。在拉削之后，以花键孔及端面作为定位基准，根据粗、精基准面选择确定加工表面基准如下表2。表2加工部位基准的选择加工部位基准选择0030.034mm外圆、毛坯外圆中心线Φ25±0.0065mm外圆0030.034mm外圆中心线及端面Φ25±0.0065mm外圆、钻Φ12mm孔、镗Φ21孔0030.034mm外圆中心线及端面Φ34027.00mm外圆、Φ27mm外圆、车锥面Φ25±0.0065mm外圆中心线及端面拉花键孔花键孔中心线退刀槽、螺纹M27×1.5-6h花键孔中心线及端面磨Φ25±0.0065mm外圆花键孔中心线及端面磨Φ34027.00mm外圆磨外圆锥面3.2零件表面加工方案的选择方案选择如下表。表3各表面加工方案3.4工序顺序的安排3.4.1.机械加工顺序（1）遵循“先基准后其他”的原则。首先加工基准—Φ25±0.0065mm外圆轴线。（2）遵循“先粗后精”的原则。先安排粗加工工序，然后再安排加工工序。（3）遵循“先主后次”的原则。先加工主要表面—0030.034mm外圆、Φ25±0.0065mm外圆（4）遵循“先面后孔”的原则。首先加工各个端面和表面，后加工各个孔。3.4.2热处理工序的安排粗加工后半精加工前进行调质处理。3.4.3辅助工序的安排按图纸对零件的精度和要求进行检验加工表面名称经济精度粗糙度/um加工方案备注外圆0030.034IT71.6粗车-半精车-磨查[2]表1-9外圆Φ25±0.0065IT60.8粗车-半精车-磨查[2]表1-9内孔Φ21IT83.2钻-镗查[2]表1-10锥面IT70.8粗车-半精车-磨查[2]表1-9螺纹IT63.2车查[2]表1-12内孔018.0016IT71.6钻-拉查[2]表1-10退刀槽2*1IT83.2车查[2]表1-9退刀槽6*2IT83.2车查[2]表1-9工艺路线方案一：工序1.车粗车外圆0030.034mm工序2.钻Φ12孔工序3.车粗车外圆Φ25±0.0065工序4.热处理调质工序5.车半精车Φ25±0.0065mm外圆工序6.镗镗Φ21mm孔，Φ13花键内孔工序7.车半精车0030.034mm外圆毛坯,工序8.车精车M27×1.5外圆工序9.车半精车1：8锥面工序10.拉拉花键孔工序11.切槽工序12.车车螺纹M27×1.5-6g.工序13.磨磨外圆0030.034mm，Φ25±0.0065mm外圆，1：8圆锥面工序14.检验3.5机床设备及工艺设备的选用根据以上所诉可列机床设备及工艺装备如下表4所示：表4机床设备及工艺装备工序号内容设备2粗车0030.034mm外圆及端面CA6140卧式车床、P10外圆车刀、游标卡尺、通用夹具钻Φ12mm孔Φ11mm标准麻花钻孔口倒角P10倒角车刀续表3-3工序号内容设备3粗车Φ25±0.0065mm外圆及端面CA6140卧式车床、P10外圆车刀、游标卡尺、通用夹具5半精车Φ25±0.0065