花键筒机加工艺规程及工装设计

1.3月12日到4月10日，熟悉零件图，下厂集中调研、对零件进行工艺分析、绘制出零件图。设计毛坯、并拟定零件机械加工工艺方案，进行方案比较，筛选；2.4月14日到5月9日，设计零件机加工工艺规程；3.5月l2日到5月21日，设计指定工艺装备；4.5月24日到6月4日，编写设计说明书，内容包括；1)标题：要简洁、确切；2)摘要：扼要叙述本设计的主要内容、特点；3)目录；4)正文：按零件机械加工工艺规程设计和工装设计分成两大部分；5)参考文献．5.6月7日到6月16日，翻译外文资料，要求译文和原文单独装订。6.6月17日到6月22日，收尾工作，答辩。（四）主要参考资料[1]赵如福机械加工工艺手册，上海科学技术出版社[2]张耀晨机械加工工艺手册，北京航空工业出版社[3]航空工业装备设计手册通用部分，国防出版社[4]航空工业装备设计手册夹具部分，国防工业出版社[5]第三机械工业部标准机床夹具零件册，国防工业出版社[6]杨黎明机床夹具设计乎册，国防工业出版社指导教师年月日负责教师签字年月日摘要本说明书主要阐述了安装在发动机上的钛合金零件花键筒进行机械加工工艺规程的编制与工装设计，其中包括两部分。第一部分：基于零件的工作条件、技术要求、零件材料及切削性等，设计完成工艺规程。其中包括对零件的工作状态、零件结构、技术分析、零件材料及切削性、热处理说明等逐一阐述，并依次对零件的工艺性，材料的选择，毛坯的设计，加工方法的选择，薄壁的加工，深孔的加工以及焊接的工艺过程等等一系列方面的内容进行分析。第二部分：基于零件的材料及特点设计车床专用夹具、铣床专用夹具、钻床专用夹具。其中包括对定位元件的选择、夹紧机构的设计、定位误差的分析等等。关键词：花键筒钛合金薄壁AbstractThisinstructionbookletmainlyexplanationthetitaniumalloycomponentsinstallingontheenginewhicharecalledsplinetubeareusedtomachine-finishingtechnologicalprocessandProjectassemblydesign,includingtwoparts.Firstpart:thetechnicalprocesshavedesignbasedonthecomponentsworkingcondition,thespecification,thecomponentsmaterialandmachinabilityandsoon.Thisinstructionbooklethaveelaboratedthecomponentsactivestatus,thecomponentsstructure,thetechnicalanalysis,thecomponentsmaterialandthemachinability,andtheheattreatmentexplainedonebyone,alsohaveanalysedthecomponentstechnologycapability,thesemifinishedmaterialschoice,thematerialchoice,theprocessingmethodchoice,thethinwallprocessing,thedeepholeprocessingaswellastheweldingtechnologicalprocessandaseriesofaspectproblemsinturn.Secondpart:Lathejig,millingjig,drillingmachinejigunitclamparedesignedbycomponentsmaterialandcharacteristic.Itconsistoflocatespartthechoice,clamporganizationdesign,positionerroranalysisandsoon.Keywords:splinetube;titaniumalloy;thinwall目录1花键筒工艺过程设计说明...........................................11.1零件图工艺分析..............................11.1.1零件的工作状态及工作条件...............11.1.2零件的结构分析.........................11.1.3零件的技术条件分析.....................11.1.4零件的材料及切削性加工.................31.1.5零件图尺寸标注分析.....................81.1.6零件热处理的说明.......................91.1.7零件的工艺性分析......................101.2毛坯的设计.................................121.2.1毛坯的种类的确定......................121.2.2毛坯的工艺要求........................131.2.3毛坯的余量和公差......................151.3工艺规程设计............................161.3.1工艺路线的制定........................161.3.2工序尺寸的确定........................311.3.3有关机床、夹具、刀具、量具的选择说明..331.3.4机床、夹具、刀具和量具的选择..........352夹具设计......................................362.1车床夹具设计...............................362.1.1设计方案..............................362.1.2定位方案的确定........................372.1.3夹紧机构的设计........................382.1.4夹具构造特点和原理....................382.1.5误差分析..............................392.2钻床夹具设计................................402.2.1设计方案..............................402.2.3钻床夹具钻具的选用....................412.2.4夹紧机构的设计........................432.2.5误差分析.............................442.3铣床夹具设..................................452.3.1设计方案..............................452.3.2定位方案确定..........................462.3.3铣床夹具定位键的选用..................462.3.4对刀装置..............................462.3.5误差分析..............................462.4技术经济分析................................473总结...........................................49参考文献........................................50致谢............................................51附录...........................................521花键筒工艺过程设计说明1.1零件图工艺分析1.1.1零件的工作状态及工作条件花键筒零件（编号：99.01.85.030FA）属于发动机中的易损零件，主要用在低压压气机的转子上，起锁紧拉紧的作用。因而经常受到发动机运行中周期性振动所产生的冲击载荷，进而造成花键磨损，在苏～27发动机的维修中经常需要更换，为此必须对该零件进行国产化。由于该零件形状复杂、薄壁(2mm)、深孔、加工易变形、位置精度要求较高（同轴度0.02），零件材料为BT20（俄材料），在设计中用国产材料TC11代替。1.1.2零件的结构分析花键筒零件总长552mm，管壁最薄2mm(如果算入公差，实际上小于2mm)，加工过程中容易产生变形。深孔内有锥面，不能直接加工，所以先把此零件分解为管子(编号：99.01.85.016FA)和花键衬套（编号：99.01.85.017FA）两部分，对此两部分进行粗加工、半精加工完成后焊接在一起在进行精加工。这样对焊接方法的选择和焊接缝的要求比较严格，即焊接后焊接缝的材质应和其他部分的材质完全相同，并满足位置精度的要求。管子的壁比较薄，在加工外圆柱面的时候容易产生变形，这样对所设计的夹具就有了新的要求，如何夹紧与定位是关键问题，并满足尺寸要求和位置精度的要求。在加工管子上的孔时，应注意如何选择加工方法并满足加工要求。花键衬套上的锥度加工是一个难点，合理选择加工方法和加工顺序是很重要的。从零件的总体构形来看，零件表面形状是比较复杂的，位置精度要求较高，除此之外焊接时对焊接方法的选择，焊接接头的选择，焊接缝的要求等等都应注意。这与零件工作时受锁紧拉紧的作用紧密联系。还有就是对零件进行加工时对所选的刀具材料及加工方法都是很重要，直接影响着零件的尺寸及精度要求。1.13零件的技术条件分析1.零件表面本身精度花键筒的外圆柱面)(77303.006.0f为零件的设计基准，并且与外圆柱面)(77503.006.0f，在低压压气机运转时将受到摩擦，为了减小磨损提高使用寿命，外圆柱面要有较高的精度，其精度为IT7级，粗糙度为Ra1.6，花键E、F)105.40(h和花键G)102.71(h，在工作时将受到发动机运行中周期性振动产生的冲击载荷，进而造成花键磨损，因此要求其有较高的精度和光洁度，其精度均为IT10，粗糙度为Ral.6。2．零件表面间的位置精度a)由零件图尺寸的确定要求关系，零件的主要设计基准为外圆柱面C：)(77303.006.0f。零件在加工过程中，为了测量方便，工序之间互为基准。在车外圆面时为保证尺寸要求选端面和内孔为基准；在加工内孔时为了保证尺寸要求选端面和外圆柱面为基准。b)为保证这个零件的同轴度，有许多表面对表面C都有跳动。跳动分圆跳动和全跳动，此零件中全为圆跳动；圆跳动又分径向圆跳动和端面圆跳动，此零件中全为径向圆跳动。外圆柱面)(77503.006.0f对面C的跳动为0.02；零件内孔对面C的跳动为0.1；槽、I底部006.03.71、槽II底部006.03.69对面C的跳动为0.05；花键E、F(Q40.5h10)和花键G(102.71h)齿槽对面C的跳动为0.06．3.零件的其他技术要求a)机械加工后，锐边倒角R1.6，并用刀具保证；b)花键E相对花键F的偏差不大于0.05，用刀具保证；c)连接筋不允许有任何缺陷，零件去毛刺并用倒圆尖边，应无划伤、碰伤、压伤；d)热处理：退火。表面吹砂、镀银，套齿F镀银0.003-0.005，两端3m内允许有银层；粗糙度：主要表面管子为Ral.6，花键衬套Ra3.2，其余Ra6.3．e)花键衬套的毛坯为模锻件，允许膨体模锻，允许自由模锻；f)焊接后做x光检验，焊接表面光洁并圆滑过渡到母材上，检查应有焊接检验印及X光检验印，焊接正面不允许塌陷，局面凸坑深不大于0.5mm，焊缝宽应均匀一致，其不均匀度不大于±1；g)花键衬套毛坯有如下要求：1)未