星轮课程设计说明书

1、精品文档摘要：机械制造设计运用了“机械制造技术、“金属工艺学、“互换性与测量技术、“机械加工手册等课程。本次设计注重理论和实践相结合，通过假期生产实习积累地经验与先前所修课程理论知识结合在一起来完成减速器中星轮的设计，再将设计成果和过程细细地记录下来。本次设计通过分析课程设计存在的问题，然后经过各种途径解决，从中锻炼自己。    本次星轮设计的加工工艺方法和装备局部包括机床、夹具、车、铣、钻、镗、扩、铰等装配和加工方法。零件的工艺性分析包括零件外表粗糙度、零件加工工艺规程设计等。设计结尾附有设计规程卡片。目录    

2、; 前言-1  1  零件分析-2   1.1  计算生产纲领，确定生产类型-4   1.2  零件的工艺性分析和零件图的审查-5  2  工艺过程分析-6   2.1  选择毛坯-6   2.2  定为基准的选择-7   2.3  确定各外表的加工方法 拟定加工工艺路线-7   

3、0;2.5  确定机械加工余量、工序尺寸及公差-7   2.6  机床设备及工艺设备的选择-8   2.7  确定切削用量和根本工时-83  铣平面设计专用夹具-12   3.1  原始资料分析-12   3.2  定位加紧分析-12     定位分析与初步方案确定-12    3.2.2 确定工件夹紧方式-12

4、60;  3.3  夹具精度计算-13   3.4  夹具装配图-14   3.5  夹具零件图-15    3.5.1V型块-15    3.5.2六角螺母-16    3.5.5定位块-17    3.5.4挡板-173.6  夹具总体结构与夹具使用说明-17  总结-18 

5、 参考文献-19  附图前言机械制造课程设计是在学完了机械制造技术课程后，综合运用以前所学有关机械专业知识，进行零件加工工艺过程设计。其目的在于稳固、加深扩展机械制造技术及其他有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实践相结合，能够独立分析问题、解决问题，以及初步具备中等复杂程度零件工艺规程的能力。本设计包括两个局部内容：第一局部为生产纲领、生产类型、工艺性分析和零件图的审查。第二局部为毛坯的选择，根据图纸具体地说明了毛坯选择类型以及尺寸。零件加工工艺规程设计是设计的核心局部，具体地列出了设计思路以及整个零件加工工艺过程。它包括定位基准的选择、确定外表的加工方法、

6、确定机械加工余量、工序尺寸及公差、机床设备及工艺设备的选择、确定切削用量与根本工时。第三局部是为了提高生产率而设计的夹具。该局部包括原始资料的分析，定位-加紧分析，夹具精度的分析与计算，夹具总体结构分析与夹具使用说明。设计从还存在许多的缺乏，恳请老师批评指正。1 零件分析1.1 计算生产纲领，确定生产类型     所给任务的零件是某机器上一个减速器上的零件，假定该机器年产量为5000台，且每台机器上仅有一件，假设取其备品  为5%，机械加工废品 为1%，那么该零件的年生产纲领为     

7、;      N=Qm(1+5%+1%)=100(1+5%+1%)=5000件/年    由上式可知，该零件的年产量为5000件，由零件的特在征可知，它属于机体类小零件，因此可以确定其生产类型为大批量生产1.2 零件的工艺性分析和零件图的审查          零件视图正确，足够表达直观、清楚、绘制符合国家标准，尺寸公差及技术要求的标注齐全、合理     主要加工外表及要求 &

8、#160;   星轮外圆40K6,45f7,其形状公差均遵守包容要求,外表粗糙度均为Ra1.6µm;     星轮内孔28H7,其形状公差遵守包容要求,外表粗糙度为Ra0.8µm,其外形尺寸14   端面与孔28轴心线垂直度误差为0.025,其左端面对孔28轴心线圆跳动误差为0.025;     外圆45轴心线对外圆40轴心线的同轴度误差为0.06,外形尺寸61±0.15右端面对尺寸17的圆跳动误差为0.02；   

9、  键槽宽度为8H9,长度为16mm，轴槽深为40.5h11,外表粗糙度Ra5.2µm，在64的外圆上离它的轴心线24.3的平面与孔28H7轴心线的平行度误差为0.012外表粗糙度为Ra0.8µm,3 -4H9孔相对于对称分布三个。2.过程工艺分析2.1选择毛坯：根据零件材料确定毛坯材料，由于星轮是用于超越离合器上的关键零件，需要结构比拟硬，故材料选为45钢件。毛坯的类型为型材圆制棒料。由于45钢的经济性比拟高，由简明机械加工手册知毛坯的精度应该选IT12级，其规格为68.L=64,牌号为60Si2Mn。查?机械加工工艺与夹具?及相关?机械设计?手册确定个加工外表

10、的加工余量如下表所示：加工外表根本尺寸加工余量数值说明外圆外表68 mm3mm车削加工外圆外表65mm1mm车削加工内圆外表30mm2mm内圆车刀阶梯轴局部45mm.40mm64mm4mm3mm外圆外表加工 零件图2.2定位基准的选择：粗基准的选择：在保证各加工面都有余量的前提下，因为要保证圆柱面的中心线垂直于左端面，所以以60的外圆外表的粗基准。精基准的选择：星轮主要应用于超越离合器上面，其星轮的轴心线既是定位基准也是设计基准，在车削时选他作为精基准，能使加工遵循基准重合原那么，实现外圆柱面的圆跳动和同轴度采用专用夹具夹紧机构，这使得工艺路线基准统一原那么。毛坯外外表加工余量大，定位时可以车

11、一头换向车另一头，最后，两顶一夹。其定位方法比拟精确，加紧也比拟简单快捷，使操作者方便省力。机械加工工艺过程卡片产品型号C产品型号831003共 5 页产品名称机床零件名称星轮第 1 页材料牌号45钢毛坯种类型材毛坯尺寸68毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工 时准终单件1车削1.粗车682. 精车643. 粗车阶梯轴474. 精车阶梯轴455 .粗车阶梯轴426. 精车阶梯轴40车床车间6车床专用夹具、高速钢车刀W18Cr4V，游标卡尺480s2镗孔铰孔1.镗孔26.52.铰孔至28镗床车间2镗床专用夹具、可调整的镗刀YT8，卡尺，塞规100s3倒

12、角1. 倒角2*45°车床车间1车床普通车刀，游标卡尺20s4铣键槽1.铣键槽铣床车间1铣床专用夹具、铣刀80s5铣削1.粗铣64段2.粗铣平面铣床车间2铣床专用夹具、盘铣刀深度，游标卡尺200s6铣削1.精铣64段2.精铣平面铣床车间2铣床专用夹具、高速钢镶嵌式端面铣刀，游标卡尺200s7 1. 钻孔3×4H9钻床车间1钻床专用夹具、麻花钻，内径千分尺100s9检验检验车间塞规，卡尺等。设计日期审核日期会签日期标记处数更改文件签字日期标记处数更改文件号签字日期2.3  确定各外表的加工方法， 拟定加工工艺路线： 根据零件的形状和尺寸以及技术要

13、求，将工件划分为下面几个阶段：制定工艺加工路线。 1工艺路线方案一：1. 粗、精车端面，钻顶尖孔、两端45°倒角,夹一端粗车另一头，车好后，掉头车削另一端。 以64mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2. 粗、精车B/C面 3.车如零件图所示45mm40mm,的阶梯轴。 4.粗、精车28mm内圆柱面，5.铣键槽。以A面为基准，6.以A型键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床专用夹具夹紧工件在64mm阶梯轴处垂直铣39.7mm个深度到水平90°，然后转动万能分度头15°继续铣削到39.7mm. 7.重复步骤6，转动120

14、6;铣三个。 8. 按零件图所示，参照?金属机械加工工艺人员手册? 表3-59确定孔加工余量的分配。在水平方向上距轴心线26.9mm出攻钻孔4mm，转动万能分度头120°加工三次。2工艺路线方案二：3. 粗、精车端面，钻顶尖孔、两端45°倒角,夹一端粗车另一头，车好后，掉头车削另一端。 以64mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。4. 粗、精车B/C阶梯轴外圆面3.车如零件图所示45mm40mm,的阶梯轴。4.铣键槽。以A面为基准， 5.粗、精车28mm内圆柱面，6.以A型键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床专用夹具夹紧工件在64mm阶

15、梯轴处垂直铣39.7mm个深度到水平90°，然后转动万能分度头15°继续铣削到39.7mm. 7.重复步骤6，转动120°铣三个。 8. 按零件图所示，参照?金属机械加工工艺人员手册? 表3-59确定孔加工余量的分配。在水平方向上距轴心线26.9mm出攻钻孔4mm，转动万能分度头120°加工三次。2.5  确定机械加工余量、工序尺寸及公差： 铣削加工加工余量依据?机械加工工艺手册设计实用手册?表831以及表1550查得、公差依据?互换性与测量技术根底?表32查得外表粗糙度以及经济精度由?机械制造工艺学?表115查得钻、扩、铰孔加工加工

16、余量依据?机械加工工艺手册设计实用手册?表818查得、公差依据?互换性与测量技术根底?表32查得外表粗糙度以及经济精度由?机械制造工艺学?表115查得 星轮的材料为45钢，生产类型为批量生产，采用型材。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工外表的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 星轮基准面A。据?金属机械加工工艺人员手册?以下简称?人员手册?表5-6，型材偏差±1.0mm。外表粗糙度Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照?实用金属切削加工工艺手册?以下简称?切削手册?第586页可知，加工余量为：粗车：=2.5mm，精车： =0.5mm。粗车削的加工精度IT11级，因此偏

17、差±0.11。精车削偏差即为零件偏差。2 Ra=1.6m的端面。要求粗加工和精加工。参照?人员手册?表5-72可知，加工余量为 2mm。3 基准面为左端面B。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照?人员手册?表5-72，粗车ap =3mm,精车ap=1mm。车削公差即为零件公差：0.02 mm。4 圆柱体右端面。Ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。参照?切削手册?第586页可知，粗车=3mm，半精车=0.5mm。6 圆柱体左端面。Ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。参照?切削手册?第586页可知，粗车=3mm，半精车=0.5mm。 7 28h7内孔。粗磨和精磨。粗磨2Z=1.5

18、mm，精磨2Z=0.5mm。公差+0.011mm见?互换性与测量技术?表1-8。 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大和最小之分。 本设计规定的零件为小批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定根据基准面A与28h7孔的中心线之间的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图可知上述方案可行 五、确定切削用量圆柱体左右端面加工加工要求：粗糙度Ra=3.2加工工步的具体参数：粗车的加工余量：4mm 外表粗糙度：Ra=6.4 经济精度：IT11;公差：1.85mm；半精车加工余量：

19、1.5mm; 外表粗糙度：Ra=3.2;经济精度：IT9;公差：1mm刀具选择：九十度外圆车刀;材料：高速钢W18Cr4V；根本参数：D=80mm，L=45mm，d=32mm，z=10见?切削用量手册?表185 A 面加工要求：粗糙度3.2；加工工步的具体参数：粗车加工余量：3mm ；外表粗糙度：Ra=46 ； 经济精度：IT10；公差：T=0.46mm精车加工余量：0.35mm ；外表粗糙度：Ra=0.64； 经济精度：IT7； 公差：T=0.046mm右端阶梯轴外圆面加工要求：粗糙度1.6 ，与A面同轴度0.06。加工工步的具体参数：粗车加工余量：2mm ；外表粗糙度：Ra=45 ； 经济

20、精度：IT11；公差：T=0.46mm精车加工余量：0.5mm ；外表粗糙度：Ra=1.63.2 ；经济精度：IT7； 公差：0.046mm， 45阶梯轴外表粗糙度1.6 加工余量：0.15mm ；28H7孔加工要求：直径28mm基孔制；七级精度；孔轴与A、B面分别由0.05 的垂直度要求；孔有0.005 的圆度和0.01的直线度的形状精度；孔壁粗糙度为0.8加工工步的具体参数：镗孔至26.5加工余量：1.5mm 外表粗糙度：Ra=1040? 经济精度：IT12 公差：0.3mm刀具选择：直径为 27.5mm的可调整的镗刀装配式镗刀杆；材料：YT8；根本参数：d=29.5mm，L=150mm见

21、?机械加工工艺设计实用手册?粗铰孔至27.7加工余量：1.2mm外表粗糙度：Ra=2080? 经济精度：IT9 公差：0.074mm刀具选择：用可调整的镗刀装配式镗刀杆； 材料：YG8； 根本参数：d=27.7mm，见?机械加工工艺设计实用手册?表 精镗孔至27.95mm加工余量：0.25mm； 外表粗糙度：Ra=0.325 ； 经济精度：IT7； 公差：0.005mm刀具选择：直径为27.95mm的调整的镗刀装配式镗刀杆；材料：YT8；根本参数：d= 27.95mm，见?机械加工工艺设计实用手册?配研加工余量：0.05mm； 外表粗糙度：Ra=0.321.0 ； 经济精度：IT3； 公差：0

22、.005mm刀具选择：研棒镗28h7孔2×45°倒角外表粗糙度: Ra=580 ；见?机械加工工艺设计实用手册?.经济精度：IT11；见?机械制造工艺学?表115 公差：0.11mm； 见?互换性与测量技术根底?表32刀具选择：带可换导柱椎柄 锥面锪钻；根本参数： L=150mm d=28mm2、计算切削用量。一车削用量的选择背吃刀量的选择：1长度方向的尺寸为61±0.15mm 。根据毛坯尺寸68mm.L=64mm，故分二次加工粗车、半精车和精车。粗车时，选择a =1.5mm；半精加工时，选择a =0.3mm；精车时，选择a =0.1mm.车削内圆时，粗车精车被吃

23、刀量分别为a =0.8mm a =0.3mm。2进给量、根据?切削简明手册?第3版表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ae mm时，以及工件直径为68mm时. =0.6-0.8mm/.按C车床说明书取=0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.750.85 所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/按C车床说明书0.533计算切削速度 由机夹课程设计指导书知，对于高速钢切削中碳钢的平均切削速度为1.67m/s.4确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8r/min按C车床说明书200 rmin5机床功率：根据?切削用量简明手册?表3

24、.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm a =1.5mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故Pct0.8,根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=1.67m/s fz=0.0725mm/s6根本工时 根据?切削用量简明手册?表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525min L1+=14mm1) 二铣削用量的选择选择刀具 根据?切削用量简明手册?表3.1 铣削宽度a

25、e5mm时。直径为do=50mm故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数表3.2rn=10°ao=16° 1铣削背吃刀量 根据阶梯轴尺寸64mm.L=14mm留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac2.8±0.8，由于加工外表精度要求Ra=3.2 um，采用半精铣精铣，选择背吃刀量为分别为1mm和0.3mm.2进给量的选择 由单向转动局部知，铣削深度为7.7mm宽度为14mm。经?简明机械加工工艺手册?1122查出进给量为f=0.15mm。 3选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据?切削用量简明手册?表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do

26、=50mm， 刀具寿命 T=120min表3.84铣削速度 经?简明机械加工工艺手册?1123查出削速度为0.08m/s.5根本工时，入切量及超切量由表2.29. 查出L + =10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 6机床功率：根据?切削用量简明手册?表3.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故Pct0.8,根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=2

27、.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=0.08m/s fz=0.0625mm/z三铣键槽 铣削8N9槽。 加工工件尺寸：8+0.170mm , 长度L=16mm 加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀精密级K8加工余量8 用乳化液冷却机床：X62W1选择铣削用量由于槽的宽度为8mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由?切削用量简明手册?表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/s2确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由?切削用量简明手册?3.27的公式由?切削用量简明手册?，表2.15得 =2

28、1m/minn=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/minCv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=Km*Ksv*KTv=1.12*0.8*0.82=0.79 5根本工时根本工时根据 ?切削用量简明手册?表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8min L1+=20mm i=2(走两次)三、专用夹具的设计 1、车床夹具的设计 由毛坯形状和加工精度要求及公差要求，综合零件图、装配图、毛坯

29、图和加工工艺规程可知，应选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。定位方式：采用一夹一顶进行装夹，并以64的轴心线作为定位基准，进行车削。 其切削用量，刀具选择、主轴转速等以上述工艺规程为准符合技术要求及性能精度的要求。2、铣床夹具的设计夹具体的设计： 由于装配夹具体具有制造本钱低、周期短，精度稳定等优点，有利于夹具标准化、系列化，便于计算机辅助设计的特点，因而采用装配夹具体。由标准的毛坯件、零件及个别非标准件通过螺钉、销钉连接，组装而成。机床：XA6132万能铣床。粗铣64阶梯轴局部。刀具：高速钢立铣刀。铣削宽度ae<=60，深度ap<=3，故据?切削用量简明手册?后简称?切削手册?，取刀具直径do=20mm，周齿齿数z=20，端齿齿数z=8。刀具的螺旋角 可以选取的角度范围是：2045度。切削用量：1铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=2 .0mm，两次走刀即可完成所需长度。2每齿进给量 机床功率为7.5kw。查?切削手册?f=0.100.06mm/z。由于是是粗加工铸铁，选较大每齿进给量f=0.10 mm/z。3查后刀面最大磨损及寿命 。查?切削手册?表3.7，后刀面最大磨损为0.300.50mm。查?切削手册?表3寿命T=60min 4计算切削速度 按?切削手册?表3.9，查得：Vt=15m/minnt=2