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1、 花键套零件工艺设计 目 录 一、花键套工艺设计1 零件的分析1 毛坯的选择1 基准的选择2 拟定机械加工工艺路线2 定机械加工余量、工序尺寸及公差3 选择机床设备及工艺设备4 确定切削用量及用时5 填写工艺卡片16 二、轴套夹具设计说明书17 一零件本工序的加工要求分析17 二套类零件的材料和毛坯的选.17 三拟订工件定位方案和选择定位元件18 四确定引导或对刀元件19 五确定夹紧方案、选择夹紧元件20 六确定夹具体、绘制夹具结构总图20 七设计小结21 八参考文献书目22 零件的工艺分析 1.1 零件的功用、结构及特点 花键套是变速箱的重要零件。 其外锥表面对内花键孔的轴线保证同轴 这样花
2、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。 花键套与花键轴联接时其他表面配合部分有较细的表面 粗糙度。 1.2 花键套的技术要求 1.1.1 花键套的主要基准是 250.0065mm 外圆轴线。 1.1.2 外圆锥0 030. 034mm 表面对 250.0065mm 内孔轴线的径向跳动公差为 0.02mm 粗糙度 Ra0.8 m。 1.1.3 内花键孔018. 0 016mm 表面对 250.0065mm 外圆轴线的同轴度公差
3、为 0.01mm粗糙度 Ra1.6 m。 1.1.5 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。 1.1.6 250.0065mm 外圆表面粗糙度为 Ra0.8 m。 毛坯的选择 2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 因零件的材料为 45 钢要求生产 1 见属于小批量生产。花键套的尺寸为 3486 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 确定毛坯的技术要求 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 145。 2.3 绘
4、制毛坯图 在各加工表面上加上机械加工余量2mm 绘制毛坯图并标注尺寸和技术要求。 见 附录 基准的选择 3.1 加工部位基准的选择 该零件图中较多尺寸都以 250.0065mm 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 表 3-1 加工部位基准的选择 序 号 加工部位 基准选择 1 34-0.030mm 外圆、 16mm 孔 毛坯外圆 2 250.0065mm 外圆 34-0.030mm 外圆及端面 3 250.0065mm 外圆、镗 12mm 花键孔 34-0.030mm 外圆及端面 4 34-0.030mm 外圆、 27mm 外圆、车
5、锥面、 21mm 花键孔 250.0065mm 外圆及端面 5 拉花键孔 12mm 孔轴线及端面 6 退刀槽、螺纹 M271.5-6g 花键孔及端面 7 磨 250.0065mm 外圆 花键孔及端面 磨 34-0.030mm 外圆 磨外圆锥面 拟订机械加工工艺路线 4.1 确定各加工表面的加工方法 根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求选定如下加工方法018. 0 016mm、扩和孔口倒角。 12mm 孔和 21mm 孔加工方法为镗。花键套 250.0065mm 外圆、0 030. 034mm外圆和外锥面采用车削。 表 4-1 拟订加工路线如下 工序 号 工序名 称 工序内容 加工车 间 工
6、艺装备 10 下料 3892mm 准备 20 车 夹毛坯外圆车端面粗车外圆 34-0.030mm 毛坯 金工 C6132 三爪卡盘 外圆至 36.8-0.030mm长度大于 50mm。 钻 15 孔深 42mm. 30 车 夹 34-0.030mm 毛坯外圆车端面总长大于 87mm。 金工 C6132 三爪卡盘 粗车 250.0065mm 毛坯外圆. 40 热处理 调质 235HBS 热处理 50 车 夹 34-0.030mm 毛坯外圆,半精车 250.0065mm 金工 C6132 三爪卡盘 外圆毛坯至 25.30.0065mm。 镗 12 花键内孔至 13.5mm,孔口倒角 145 60
7、车 夹 250.0065mm 毛坯外圆车端面保证总长 86mm。 金工 C6132 三爪卡盘 半精车 34-0.030mm 外圆毛坯, 精车 M271.5 外圆至尺寸要求镗 21mm 孔 续表 4-1 工序 号 工序名 称 工序内容 加工车 间 工艺装备 60 车 孔口倒角 145。精车 18 锥面留磨量 0.3 mm。 金工 C6132 三爪卡盘 70 拉 以 13.5 mm 孔及端面为基准拉花键孔至尺寸精度要求。 金工 拉床 L6110 80 车 以花键孔及端面为基准切槽 21 和 62。 金工 C6132 花键心轴 外圆各处倒角。车螺纹 M271.5-6g. 90 磨 以花键孔及端面为基
8、准磨 250.0065mm 外圆 金工 M1200 花键心轴 磨 34-0.030mm 外圆至尺寸要求 磨 18 外圆锥面至尺寸要求。 100 检验 按图样要求检验。 检验 检具 4.2 工艺分析 4.2.1 该花键套由于是小批量生产在工序过程的安排上遵循了集中与分散相结合的原 则大部分路线都采用了通用和工艺装置。 4.2.2 在拉削过程中以018. 0 016mm 内孔和 35mm 长度左端面作为定位基准所以在半精车工序中要保证018. 0 016mm 内孔和端面位置度的要求加工时要注意工艺要求。 4.2.3 工序 60 花键拉削后在后续的工序均以它作为加工的定位基准修整 250.0065m
9、m 外圆和 18 外锥面对花键孔的同轴度的位置精度。 4.2.4 工序 80 磨锥面中即要保证 1 8 外锥面的锥度精度 有要控制0 030. 034mm 外圆长度10mm因锥度较大每磨小径 0.12mm 左右时就要涉及到长度 1mm 的误差。 4.2.5 花键套的热处理工序调质处理主要目的是使零件可获得良好的综合机械性能 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 5-1 机械加工余量、工序尺寸及公差 根据以上所诉可列机械加工余量、工序尺寸及公差参数如下表所示 表 5-1 机械加工余量、工序尺寸及公差 工序号 内容 单边余量 mm 工序尺寸mm 表面粗糙度 Ra/ m 20 粗车0 030. 034m
10、m 外圆及端面 0.6 0 030. 08 .36 1.6 钻018. 0 016 mm 孔 7.5 018. 0015 1.6 30 粗车 250.0065mm 外圆及端 面 5 28 0.8 续表 5-1 工序号 内容 单边余量 mm 工序尺寸mm 表面粗糙度 Ra/ m 50 精车 250.0065mm 外圆及端 面 0.15 0065. 03 .25 0.8 镗 12mm 孔 0.75 5 .13 1.6 60 精车 34-0.030mm 外圆及端面 1.1 10 1.6 车 27mm 外圆 1.5 27 1.6 车 30mm 长 18 锥面 1.5 30 1.6 镗 21mm 孔 1
11、.25 21 1.6 70 拉花键孔 3.25 20 1.6 80 车 M271.5-6g 螺纹 1.96 M271.5-6g 1.6 切 21mm 槽 0.5 0065. 03 .23 1.6 切 62mm 槽 1 0065. 025 1.6 90 磨 250.0065mm 外圆 0.15 0065. 025 0.8 磨0 030. 034mm 外圆 0.15 0 030. 034 1.6 磨 18 外圆锥面 0.15 30 1.6 选用机床设备及工艺装备 根据以上所诉可列机床设备及工艺装备如下表所示 表 6-1 机床设备及工艺装备 工序号 内容 设备 20 粗车0 030. 034mm 外
12、圆及端面 C6132 卧式车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 钻018. 0 016 mm 孔 14mm 标准麻花钻 扩018. 0 016 mm 孔 15mmP10 扩孔钻 孔口倒角 P10 倒角车刀 续表 6-1 工序号 内容 设备 30 粗车 250.0065mm 外圆及端面 C6132 卧式车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 50 精车 250.0065mm 外圆及端面 C6132 卧式车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 镗 12mm 孔 T68 卧式铣镗床、硬质合金刀头、专用夹具 60 精车 34-0.030mm 外圆及端面 C6132 卧式
13、车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 车 27mm 外圆 C6132 卧式车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 车 30mm 长 18 锥面 C6132 卧式车床、 P10 外圆车刀、 游标卡尺、 专用夹具 镗 21mm 孔 T68 卧式铣镗床、硬质合金刀头、专用夹具 70 拉花键孔 L6132 卧式拉床、专用夹具、六孔花键拉刀 80 车 M271.5-6g 螺纹 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴 切 21、62 槽 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴 90 磨 250.0065mm 外圆 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴 磨0 030. 0
14、34mm 外圆 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴 磨 30mm 长 18 锥面 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴 确定切削用量及基本工时 7.1 工序 20 粗车 0 030. 034mm 外圆及端面钻、扩018. 0 016mm 孔孔口倒角。 7.1.1 粗车 0 030. 034mm 外圆及端面 7.1.1.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 0.6mm一次走刀加工完成ap=0.6mm。 7.1.1.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r根据 C6132 卧式车床的横向 进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r. 7.1.1.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系 数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。 kvfapTCvVcyvxvM 7-1 =35. 015. 02 . 046. 06 . 060242 0.771.180.80.811.0 =89m/min 7.1
