花鍵加工專用設備設計開題報告.doc

徐州工程學院畢業(yè)設計（論文）開題報告課題名稱：花鍵加工專用設備設計學生姓名：湯朱陳學號：20040601227指導教師：李志職稱：講師所在學院：機電工程學院專業(yè)名稱：機械設計制造及其自動化徐州工程學院2008年3月4日說明1根據(jù)徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)管理規(guī)定，學生必須撰寫畢業(yè)設計（論文）開題報告，由指導教師簽署意見、教研室審查，學院教學院長批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5.課題類型填：工程設計類；理論研究類；應用（實驗）研究類；軟件設計類；其它。6、課題來源填：教師科研；社會生產(chǎn)實踐；教學；其它課題名稱花鍵加工專用設備設計課題來源社會生產(chǎn)實踐課題類型工程設計類選題的背景及意義花鍵是機械制造業(yè)中的關鍵傳動零部件和機械要素，其制造工藝水平和產(chǎn)品質量直接影響各類機械的總成質量。我國目前有成批花鍵產(chǎn)品加工能力的饑餓機械廠約1000余家，其中大中型企業(yè)（職工人數(shù)500人以上）占半數(shù)以上。這些企業(yè)分屬航空、航天、兵器、船舶、電子、紡織、石化、交通、鐵道、輕工、汽車、摩托車、工程機械、冶金礦山、機床、工具、儀器、儀表、建筑機械、通用機械、起重運輸機械、農(nóng)機、印刷等幾十個行業(yè)。這些企業(yè)行政隸屬關系復雜，但是花鍵的制造技術和裝備又具有極大的共性。通常外花鍵材料為40Cr，要求心部硬度要求為HRC2832，花鍵齒表面硬度要求為HRC4855，結合零件的尺寸精度和形狀位置精度要求，確定該零件的加工工藝流程。按照外花鍵大徑磨削加工工藝方案，花鍵齒部高頻感應淬火后對外花鍵大徑進行磨削，以確保花鍵大徑的尺寸、形狀和位置精度，由于花鍵齒部采用高頻感應淬火的熱處理方式變形量較小，因此，在確定磨削余量時可以不考慮尺寸變形情況，僅考慮有足夠的磨量即可。一般情況下，在采用花鍵軸銑床加工外花鍵時，花鍵小徑、鍵側直接加工到設計尺寸，花鍵大徑單邊留有0.150.2mm的磨削余量即可。在長期的生產(chǎn)過程中，有關花鍵的成型工藝一直是采用粗車后在X62W和X52K銑床上進行銑削加工。如加工六齒或八齒的花鍵軸，采用的是下面的工序過程來完成花鍵軸的齒形加工。裝在萬能分度頭上的三爪卡盤夾持工件一端，手用頂尖頂住另一端，銑削一齒，退刀后松開頂尖(消除蝸輪的軸向力)，手工分度，再頂緊，如此循環(huán)六次或八次。這種加工方式具有以下特點:第一，加工工序時間長，如該廠花鍵傳統(tǒng)銑削外徑32.5加工長度為106mm單件大約需要1分15秒。第二，齒內纖維不連續(xù)，鍵齒強度比冷擠壓加工差，但設備成本較低。第三，分度精度主要由分度頭的精度決定。依靠計算分度手柄轉過圈數(shù)確定分度值，工人在操作時，如出現(xiàn)計算錯誤，直接產(chǎn)生不可修復的廢品。第四，工人勞動強度大，效率低下。成批生產(chǎn)中，工人為追求產(chǎn)量，常常會在分度之前忽略松開頂尖的步驟，分度時旋轉的蝸輪承受軸向力，加劇分度頭蝸輪一蝸桿副的磨損，分度頭的精度下降快，壽命短(實際生產(chǎn)中為35個月)。研究內容擬解決的主要問題針對在X620臥式銑床上加工花鍵軸這一工藝，解決加工精度低、產(chǎn)品報廢率高、生產(chǎn)效率低、工人勞動強度大等問題。利用自動分度裝置代替人工分度并提高分度的準確性和可靠性；加工過程實現(xiàn)順序控制，提高自動化程度；對刀具進行改進，提高其精度及耐用度。通過以上研究解決加工質量差和生產(chǎn)效率低的問題，提高工藝系統(tǒng)的精度和自動化程度，減輕工人的勞動強度和對工人操作技能的依賴性。研究方法技術路線1利用步進電機可以實現(xiàn)定角度旋轉的特點，配合蝸輪蝸桿來實現(xiàn)本工藝裝備中的自動分度，該步進電機可以確保分度的準確性，單頭蝸輪蝸桿可以實現(xiàn)分度后的自鎖。2利用液壓系統(tǒng)將原有的工作臺改造成液壓工作臺，完成加工過程中的進給和快退。3通過PLC電路的設計來實現(xiàn)工藝過程的順序控制，以及步進電機的控制。研究的總體安排和進度計劃第一、二周：畢業(yè)實習。收集資料，翻譯外文資料。第三周：確定自己的設計方案，畫出工作原理圖。第四、五周：繪制分度裝置裝配圖。第六、七周：分度裝置主要零件圖設計。第八周：分度裝置主要零件制造工藝設計。第九周：液壓系統(tǒng)設計。第十周：。繪制液壓系統(tǒng)原理圖。第十一周：據(jù)設計方案和設計要求進行控制系統(tǒng)部分的設計。第十二、十三周：繪制電氣控制系統(tǒng)圖。第十四、十五周：繪制PLC梯形圖，編寫PLC程序指令。第十六周：整理圖紙資料，撰寫設計說明書。主要參考文獻1、廖念釗,互換性與測量技術基礎中國計量出版社，19882、Wayne.R.MorreFoundationsofMechanicalAccuracy，19703、ITSUBISHIElectricCorporation.MELSEC-FSeriesinstructionmanual，20014、王浩手、張榮昌集成式液壓分度馬達.機床與液壓，1998（6）：34-385、周郛，液壓分度油缸結構設計.測繪與設計，1998（2）：266、孔偉，工作臺回轉液壓驅動裝置.機械工人,2004（1）：647、機床設計手冊編寫組,機床設計手冊機械工業(yè)出版社，19868、張建民，機電一體化系統(tǒng)設計高等教育出版社，20019、謝家瀛，組合機床設計簡明手冊機械工業(yè)出版社，200210、實用機床附件手冊河南科學技術出版社，200111、葉偉昌，機械工程及自動化簡明設計手冊（上）機械工業(yè)出版社，200112、錢袁萍、王強，自動分度器的設計.機床與液壓，2004：11613、電氣控制與可編程控制器技術第二版.化學工業(yè)出版社，200514、