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1、徐州工程学院毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称： 花键加工专用设备设计 学 生 姓 名： 汤朱陈 学号： 20040601227指 导 教 师： 李志 职称： 讲师 所 在 学 院： 机电工程学院 专 业 名 称： 机械设计制造及其自动化 徐州工程学院2008年3月4日说 明1根据徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，
2、逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它课题名称花键加工专用设备设计课题来源社会生产实践课题类型工程设计类选题的背景及意义花键是机械制造业中的关键传动零部件和机械要素，其制造工艺水平和产品质量直接影响各类机械的总成质量。我国目前有成批花键产品加工能力的饥饿机械厂
3、约1000余家，其中大中型企业（职工人数500人以上）占半数以上。这些企业分属航空、航天、兵器、船舶、电子、纺织、石化、交通、铁道、轻工、汽车、摩托车、工程机械、冶金矿山、机床、工具、仪器、仪表、建筑机械、通用机械、起重运输机械、农机、印刷等几十个行业。这些企业行政隶属关系复杂，但是花键的制造技术和装备又具有极大的共性。通常外花键材料为40Cr，要求心部硬度要求为HRC2832，花键齿表面硬度要求为HRC4855，结合零件的尺寸精度和形状位置精度要求，确定该零件的加工工艺流程。按照外花键大径磨削加工工艺方案，花键齿部高频感应淬火后对外花键大径进行磨削，以确保花键大径的尺寸、形状和位置精度，由于
4、花键齿部采用高频感应淬火的热处理方式变形量较小，因此，在确定磨削余量时可以不考虑尺寸变形情况，仅考虑有足够的磨量即可。一般情况下，在采用花键轴铣床加工外花键时，花键小径、键侧直接加工到设计尺寸，花键大径单边留有0.150.2mm 的磨削余量即可。在长期的生产过程中，有关花键的成型工艺一直是采用粗车后在X62 W 和X52K 铣床上进行铣削加工。如加工六齿或八齿的花键轴，采用的是下面的工序过程来完成花键轴的齿形加工。装在万能分度头上的三爪卡盘夹持工件一端，手用顶尖顶住另一端，铣削一齿，退刀后松开顶尖(消除蜗轮的轴向力)，手工分度，再顶紧，如此循环六次或八次。这种加工方式具有以下特点:第一，加工工
5、序时间长，如该厂花键传统铣削外径32.5 加工长度为106mm单件大约需要1 分15 秒。第二，齿内纤维不连续，键齿强度比冷挤压加工差，但设备成本较低。第三，分度精度主要由分度头的精度决定。依靠计算分度手柄转过圈数确定分度值，工人在操作时，如出现计算错误，直接产生不可修复的废品。第四，工人劳动强度大，效率低下。成批生产中，工人为追求产量，常常会在分度之前忽略松开顶尖的步骤，分度时旋转的蜗轮承受轴向力，加剧分度头蜗轮一蜗杆副的磨损，分度头的精度下降快，寿命短(实际生产中为35 个月)。研究内容拟解决的主要问题针对在X620卧式铣床上加工花键轴这一工艺，解决加工精度低、产品报废率高、生产效率低、工
6、人劳动强度大等问题。利用自动分度装置代替人工分度并提高分度的准确性和可靠性；加工过程实现顺序控制，提高自动化程度；对刀具进行改进，提高其精度及耐用度。通过以上研究解决加工质量差和生产效率低的问题，提高工艺系统的精度和自动化程度，减轻工人的劳动强度和对工人操作技能的依赖性。研究方法技术路线1 利用步进电机可以实现定角度旋转的特点，配合蜗轮蜗杆来实现本工艺装备中的自动分度，该步进电机可以确保分度的准确性，单头蜗轮蜗杆可以实现分度后的自锁。2 利用液压系统将原有的工作台改造成液压工作台，完成加工过程中的进给和快退。3 通过PLC电路的设计来实现工艺过程的顺序控制，以及步进电机的控制。研究的总体安排和
7、进度计划第一、二周：毕业实习。收集资料，翻译外文资料。第三周：确定自己的设计方案，画出工作原理图。第四、五周：绘制分度装置装配图。第六、七周：分度装置主要零件图设计。第八周：分度装置主要零件制造工艺设计。第九周：液压系统设计。第十周：。绘制液压系统原理图。第十一周：据设计方案和设计要求进行控制系统部分的设计。第十二、十三周：绘制电气控制系统图。第十四、十五周：绘制PLC梯形图，编写PLC程序指令。第十六周：整理图纸资料，撰写设计说明书。主要参考文献1、廖念钊,互换性与测量技术基础中国计量出版社，19882、Wayne.R.MorreFoundations of Mechanical Accur
8、acy，19703、ITSUBISHI Electric Corporation.MELSEC-FSeries instruction manual，20014、王浩手、张荣昌集成式液压分度马达.机床与液压，1998（6）：34-385、周郛，液压分度油缸结构设计.测绘与设计，1998（2）：266、孔伟，工作台回转液压驱动装置.机械工人,2004（1）：647、机床设计手册编写组,机床设计手册机械工业出版社，19868、张建民，机电一体化系统设计高等教育出版社，20019、谢家瀛，组合机床设计简明手册机械工业出版社，200210、实用机床附件手册河南科学技术出版社，200111、叶伟昌，机械工程及自动化简明设计手册（上）机械工业出版社，200112、钱袁萍、王强，自动分度器的设计.机床与液压，2004：11613、电气控制与可编程控制器技术第二版.化学工业出版社，200514、欧宝益，花键加工工艺装备的设计开发与应用200515、朱力，PLC控制步进电机方法的研究.山西机械2003增刊1：2216、机床电器及PLC、电气工程师手册、数控机床与编程17、机械加工工艺人员手册、机械制造基础18、机械设计基础、液压传动、液压元件手册等指导教师意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见学院意见教研室主任签名：年 月 日 教学院长签名： 年 月 日
