花鍵軸加工工藝及花鍵滾刀設(shè)計(jì)課件

1、花鍵軸加工工藝及花鍵滾刀設(shè)計(jì)花鍵軸加工工藝及花鍵滾刀設(shè)計(jì)The processing method of spline shaft and the spline hob design機(jī)械工程學(xué)院張 建 20091118指導(dǎo)教師：馬術(shù)文 副教授花鍵軸零件圖分析花鍵軸零件圖分析材料為17CrNiMo6合金1)長(zhǎng)度與直徑之比L/D4，所以該工件屬于鋼性主軸;2)主要加工表面有圓柱面、花鍵、螺紋、齒輪，采用一般的加工即可;3)表面精度要求較高，需進(jìn)行磨削方可滿足要求;4)加工中心孔時(shí)，采用專用夾具定位和加緊，螺紋加工安排在半精加工后。零件結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)分析： 花鍵尺寸要求：花鍵尺寸要求：熱處理要求熱

2、處理要求：1）淬火加高溫回火 HB198269；2）非齒面部分回火 HB269。齒輪分析齒輪分析：齒數(shù)齒數(shù)Z=15模數(shù)模數(shù) mn=12 壓力角壓力角=20螺旋角螺旋角 =0齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)ha=1齒根高系數(shù)齒根高系數(shù) hf=1.25 齒形公差齒形公差ff=0.016齒向公差齒向公差 FB=0.016 跨齒數(shù)跨齒數(shù)K=3公法線長(zhǎng)度公法線長(zhǎng)度 W=95.189mm 基節(jié)偏差基節(jié)偏差fpb=0.016公法線長(zhǎng)度公差公法線長(zhǎng)度公差 FW=0.025 齒圈徑向跳齒圈徑向跳動(dòng)公差動(dòng)公差Fr=0.036螺旋副中心距極螺旋副中心距極限偏差限偏差a+fa=7440.04主要表面加工方法：主要表面加工方法：

3、加工表面加工表面精度等級(jí)精度等級(jí)粗糙度（粗糙度（m）加工方案加工方案花鍵軸右端面花鍵軸右端面IT73.2粗半精精車花鍵軸左端面花鍵軸左端面IT1112.5粗車10中心孔中心孔IT106.3鉆孔花鍵槽花鍵槽IT73.2粗銑精銑95外圓表面外圓表面IT51.6粗半精精金剛石車105外圓表面外圓表面IT30.8粗半精精金剛石車磨削齒輪左端面齒輪左端面IT73.2粗半精精車定位基準(zhǔn)的選擇：定位基準(zhǔn)的選擇：1）粗車加工中，該零件可以利用零件左端95、右端220的外圓柱段與中心孔，采用三爪卡盤一夾一頂?shù)难b夾定位方式即可滿足要求；2）精車加工中，該零件利用中心孔和完成粗加工的220的圓柱段進(jìn)行裝夾定位。3）

4、零件軸向的定位基準(zhǔn)選擇在外花鍵圓柱段以及95軸段的外圓表面。機(jī)床選擇：機(jī)床選擇：機(jī)床機(jī)床用途用途C620-1臥式車床粗、精車外輪廓，車削退刀槽及螺紋X63臥式銑床粗、精銑花鍵鍵槽MD118磨床磨削各軸段外圓表面Y3150E滾齒機(jī)Y4250剃齒機(jī)加工齒輪1）夾具選擇： 車床專用夾具（三爪卡盤），銑床專用夾具，磨床專用夾具，滾齒機(jī)專用夾具，剃齒機(jī)專用夾具。2）刀具選擇： YG6端面車刀，YG6外圓車刀，麻花鉆，切槽刀，平行砂輪，滾齒刀，剃齒刀，銼刀。3）量具選擇： 游標(biāo)卡尺，千分尺等。其他用具選擇：其他用具選擇：切削用量選用：切削用量選用：切削用量選用：切削用量選用： 根據(jù)以上工藝分析及切削用量等

5、選擇，制作的加工工藝卡片以及工序卡片如論文附錄所示?；ㄦI滾刀設(shè)計(jì)花鍵滾刀設(shè)計(jì)花鍵花鍵.軸尺寸軸尺寸nDdb滾刀滾刀外徑外徑Deg總長(zhǎng)度總長(zhǎng)度L軸軸臺(tái)臺(tái)外徑外徑D1軸軸臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)度長(zhǎng)度l1孔徑孔徑d槽數(shù)槽數(shù)zg10888212100855543214 根據(jù)花鍵軸花鍵尺寸，參考復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)，選定的花鍵滾刀基本尺寸及槽數(shù)如下表：花鍵滾刀齒形計(jì)算花鍵滾刀齒形計(jì)算花鍵滾刀齒形計(jì)算花鍵滾刀齒形計(jì)算5）花鍵側(cè)在節(jié)圓上的齒形角：6）滾刀齒形最大齒形角：過渡曲線高度驗(yàn)算過渡曲線高度驗(yàn)算加工出的鍵齒直線部分高度：其中g(shù)為過渡曲線高度，如圖所示：確定花鍵滾刀齒形確定花鍵滾刀齒形計(jì)算確定花鍵滾刀的法向齒形，常用的方法

6、有：1）計(jì)算法；2）代圓弧法；3）查表法。14.213mm14.033mm-2.252mm26.946mm14.970mm采用代圓弧法計(jì)算得出以下結(jié)果：花鍵滾刀齒形誤差分析花鍵滾刀齒形誤差分析齒形誤差分析計(jì)算結(jié)果如下表所示：810121416182010-4-30.8921.5099.452-30.99-64.69-56.1929.455|10-430.8921.5099.45230.9964.69356.19029.455總誤差總誤差=|3|+|5=0.0074145鍵寬公差鍵寬公差/3=0.027/3=0.009驗(yàn)算驗(yàn)算/3，誤差合格。花鍵滾刀齒形花鍵滾刀齒形根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果得出滾刀齒形如

7、下：花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算輔助角輔助角（mm）法向齒厚法向齒厚Sx（mm）測(cè)量線距節(jié)線測(cè)量線距節(jié)線高度高度hx（mm）齒頂距測(cè)量線齒頂距測(cè)量線高度高度hx（mm）12Sx1Sx2hx1hx2hx1hx213.01917.29314.59914.0450.951.9731.4230.4002）滾刀齒厚、齒高計(jì)算結(jié)果如下：花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算3）倒角可在3550的范圍內(nèi)選取，可參考下表：齒數(shù)齒數(shù)n4810141620倒角倒角35404550已知花鍵軸花鍵鍵數(shù)n=10，故取=40。花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算4）鏟背量K：第二鏟背量K1：型滾刀：型滾

8、刀：選型，取5）滾刀全齒高：花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算花鍵滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算6）螺旋槽深度：7）其余參數(shù)計(jì)算：11.975mm94.074mm322827.059mm花鍵滾刀校驗(yàn)計(jì)算花鍵滾刀校驗(yàn)計(jì)算花鍵節(jié)圓直徑花鍵節(jié)圓直徑花鍵在節(jié)圓上的齒形角花鍵在節(jié)圓上的齒形角花鍵的計(jì)算鍵寬花鍵的計(jì)算鍵寬花鍵的計(jì)算內(nèi)徑花鍵的計(jì)算內(nèi)徑代圓弧半徑和代圓弧中代圓弧半徑和代圓弧中心應(yīng)協(xié)調(diào)心應(yīng)協(xié)調(diào)以上數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)基本相等，合格。三維建模三維建模根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，在Pro/E平臺(tái)進(jìn)行三維建模，如下圖所示：主要技術(shù)條件主要技術(shù)條件1）滾刀表面粗糙度：前刃面、齒形、內(nèi)孔及兩端面粗糙度不小于3.2m，軸臺(tái)外不小于6.3m。2）滾刀內(nèi)孔極限偏差不超過D1級(jí)。3）滾刀外徑、軸臺(tái)直徑和軸臺(tái)長(zhǎng)度的極限偏差不得超過d10級(jí)。4）滾刀總長(zhǎng)度極限偏差不超過d9級(jí)。主要技術(shù)條件主要技術(shù)條件5）精度等級(jí)取A級(jí)，滾刀制造公差及齒形誤差見下表：最大齒距誤差最大齒距誤差20在兩個(gè)齒距長(zhǎng)度上最大齒距累積誤差在兩個(gè)齒距長(zhǎng)度上最大齒距累積誤差30外徑的徑向跳動(dòng)外徑的徑向跳動(dòng)40外徑錐度（在全長(zhǎng)上）外徑錐度（在全長(zhǎng)上）65前刃面徑向性偏差（只許斜入）前刃