二、确定生产类型
按设计任务书,花键轴年产量为50000件/年。若备品率为8%,机械加工废品率为1%,则改零件的年生产纲领为
N?Qn(1??%??%) (1式)
式中 N-----零件的生产纲领(件/台) Q-----产品的年产量(台/年)
n-----每台产品中,该零件的数量(件/台)
?%----零件的备品率
?% ---零件的平均废品率
所以
N?Qn(1??%??%)?50000?1?(1?8%?1%)件/年=54500件/年
花键轴可以看成独立的一部分,属于轻型机械。因此,根据表3,由生产纲领与生产类型的关系可确定该零件的生产为大批量生产,其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现大批量生产的工艺特点。
表3 各生产类型的规范
类型生产 重型机械 单件生产 小批生产 中批生产 大批生产 大量生产 ≤5 >5~100 >100~300 >300~1000 >1000 零件的年生产纲领(件/年) 中型机械 ≤20 >20~200 >200~500 >500~5000 >5000 轻型机械 ≤100 >100~500 >500~5000 >5000~50000 >50000
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三、确定毛坯制造形式
由该零件的功用和变速箱的工作状况知,花键轴承受的都是冲击性
交变载荷,故要求花键轴材料应具备较高的强度、抗冲击能力、耐磨性和良好的力学性能。由于是大批量生产,应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法,故选用模锻。
四、选择定位基准
正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容,也是保证加工精度的关键,定位基准分为精基准和粗基准,以下为定位基准的选择。
1、选择粗基准
应能保证加工面与非加工面之间的位置精度,合理分配各加工面的余量,为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工,可选轴的外圆表面为定位基准,或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时,因基准面加工和工作装夹都比较方便,一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀,应选该表面为粗基准,并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。所以以外圆柱面为粗基准。
2、选择精基准
根据花键轴的技术要求,花键轴的中心线为设计基准,也是测量基准,按照基准重合原则及加工要求,应选轴心线及一端面为精基准,
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其他各面都能以此为定位,从而也体现了基准统一的原则。所以以两中心孔为精基准,采用两顶装夹定位,便于位置精度的保证,为后续加工提供精基准。
五、选择加工方法
由于零件精度要求高,为使其达到要求,加工方法有粗车、半精车、
粗铣和磨削。
根据这个表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度,查表选择零件主要表面的加工方法如表4。
表4 加工方案
序号 01 02 03 04 05
加工表面 M22螺纹
加工方案 粗车-半精车-车螺纹 粗车-半精车-磨削 粗车-半精车-磨削
粗铣-磨削 粗车-半精车-磨削
?35外圆
?38外圆
6、10齿花键
?20外圆
综上所述,该花键轴的工序安排顺序为: 下料——锻造——预备热处理
加工工序:车端面——粗车——半精车——车螺纹——铣键槽——淬火——磨削——检验
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六、制订工艺路线
制订工艺路线是工艺人员制订工艺规程时最重要的工作,也是体现工艺师工艺水平的重要方面。其原则是,在合理保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度、表面质量的前提下,尽可能提高生产率,降低生产成本,取得较好的经济效益。
根据以上的加工方案的分析确定零件的工艺路线如表5:
表5 花键轴零件的工艺路线
工序号 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
工序名称 模锻 热处理 车端面 粗车 半精车 攻螺纹 粗铣花键 热处理 修研 磨削 磨削 检验 工序内容 毛坯锻造加工 正火 车右边端面和中心孔,车左边端面和中心孔 粗车左端?38、?20的外圆,粗车右端?35、?22的外圆和卡环槽?34 半精车左端?38、?20的外圆和圆角、倒角,半精车右端?35、?22的外圆和卡环槽?34还有圆角、倒角 攻右旋螺纹M22?1.5?6h 粗铣右端10齿花键,粗铣左端6齿花键 对花键进行局部淬火 修研中心孔 磨削?35、?38、?20的外圆,磨卡环槽侧面 磨削6齿花键槽,磨削10齿花键槽 6 / 20
七、确定加工余量及毛坯尺寸
1、毛坯尺寸
由工艺人员手册可查得锻件单边余量厚度方向1.5-2mm,取2mm,水平方向为2.0-2.7mm,取2.5mm。
表6 毛坯余量表
主要加工表面 M22螺纹 零件尺寸 22 35 38 20 -
总余量(双边)
4
4 4 4 6
毛坯尺寸 26 39 42 24 325
?35外圆面 ?38外圆面 ?20外圆面
端面
2、毛坯公差等级
根据零件图各部分的加工精度要求,锻件的尺寸公差等级为8-12级,加工余量等级为普通级,故取IT=12级。 3、零件表面粗糙度
根据零件图可知该轴各加工表面的粗糙度至少为Rɑ12.5?m。 4、毛坯简图如下
图2 毛坯图
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