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荆门职业技术学院星轮设计.rar

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    编号:20181016173633122    类型:共享资源    大小:119.92KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    荆门 职业技术学院 设计
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    编号___ _ __荆门职业技术学院课 程 设 计课 题 名 称 星轮设计学 院 机 械 工 程 学 院 系 别 机械制造 专 业 数控技术 年 级 2004 级 班 级 数控七班 学 号 2004170720 姓 名 徐海澜指导教师 曹甜冬,杜家忠 2007 年 1 月1机械制造基础课程设计任务书题目: 设计星轮零件的机械加工工艺规程;内容 : (1)零件——毛坯合图 1 张;(2)机械加工工艺规程卡片 1 套;(3)课程设计说明书 1 份;原始资料: 该零件图样一张;生产纲领为 ;每日 班;生产条件为 班 级 : 04 级数控 7 班 学 生 : 徐海澜指 导 教师 : 曹甜冬 杜家忠2007 年 1 月 3 日2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部分包括机床、夹具、车、铣、钻、镗、扩、绞等装备和加工方法。零件的工艺性分析包括零件表面粗糙度、零件加工工艺规程设计等。设计结尾附有设计规程卡片。3目录前言---------------------------------------------------------------------41 零件分析----------------------------------------------------------------51.1 计算生产纲领,确定生产类型---------------------------------------51.2 零件的工艺性分析和零件图的审查-----------------------------------52 工艺过程分析-----------------------------------------------------------52.1 选择毛坯---------------------------------------------------------52.2 定为基准的选择---------------------------------------------------52.3 确定各表面的加工方法---------------------------------------------52.4 拟定加工工艺路线-------------------------------------------------52.5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差---------------------------------62.6 机床设备及工艺设备的选择-----------------------------------------62.7 确定切削用量和基本工时-------------------------------------------7总结---------------------------------------------------------------------10参考文献-----------------------------------------------------------------11附图表-------------------------------------------------------------------1241 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。其目的在于巩固、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。本设计包括两个部分内容:第一部分为生产纲领、生产类型、工艺性分析和零件图的审查。第二部分为毛坯的选择,根据图纸具体地阐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部分,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、确定表面的加工方法、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、确定切削用量与基本工时。设计从还存在许多的不足,恳请老师批评指正。5.零件分析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100台,且每台机器上仅有一件,若取其备品 为5%,机械加工废品 为1%,则该零件的年生产纲领为N=Qm(1+5%+1%)=100(1+5%+1%)=106件/年由上式可知,该零件的年产量为106件,由零件的特 可知,它属于机体类小零件,因此可以确定其生产类型为单件小批量生产。1.2 零件的工艺性分析和零件图的审查⑴ 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。⑵主要加工表面及要求①星轮外圆Ф40Kb,Ф45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度均为Ra1.6µm;② 星轮内孔Ф28H7,其形状公差遵守包容要求,表面粗糙度为Ra0.8µm,其外形尺寸14 端面与孔Ф28轴心线垂直度误差为0.025,起左端面对孔Ф28轴心线圆跳动误差为0.025;③ 外圆Ф45轴心线对外圆Φ40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;④键槽宽度为8H9,长度为 16mm,轴槽深为40.5h11,表面粗糙度Ra5.2µm,在Φ64的外圆上离它的轴心线24.3的平面与孔Φ28H7 轴心线的平行度误差为0.012表面粗糙度为Ra0.8µm,3-Φ4H9 孔相对于这个平面为 2.工艺过程分析2.1 选择毛坯图纸上所给的材料是 40Cr 合金调质钢,该材料属于难切削的材料,其中区屈服强度是σ=1.03GPa,该材料经过调质处理后具有良好的综合性能,故在加工过程中所选择的热处理是调质热处理。而毛坯根据图纸尺寸选择 Φ68㎜×64㎜的棒料。2.2 定为基准的选择确定各加工表面的基准如下图表所示序号 加工部位 基准选择1 端面及 Φ28 的孔 以棒料外形 Φ68 的轮廓2 外圆 Φ40 的内孔及右端 Φ45 的外圆 棒料外径 Ф683 左端外圆 Ф45 已加工出的外圆 Ф404 外圆 Ф64 外圆 Ф40k65 键槽 外圆 Ф40k66 3×0.5 外圆 Ф40k67 尺寸 24.3 外圆 Ф40k62.3 确定各表面的加工方法根据个加工表面的加工精度和表面粗糙度要求,选定如下加工方法零件端面的加工方法为车削;Ф28H7 孔的加工方法为钻、粗镗、精镗;孔口倒角、外圆 Ф40k6、Ф45f7、槽 3*0.5 的加工方法为车削;键槽的加工方法为铣削;Ф4H 9 孔的加工方法为钻、扩铰;Ф2 孔的加工方法为钻削.62.4 拟定加工工艺路线 由于是单件小批量生产,故加工工艺采用工序集中原则。工序 10 以棒料外轮廓为定位基准,车端面,钻、镗 Ф28H7 孔,空口倒角工序 20 夹一端车削外圆 Ф40k6,Ф45f 7;夹 Ф40H6 端,车削 Ф45k6、Ф64,以Ф40k 作基准切槽 3×0.5工序 30 调质热处理工序 40 以 Ф68 外圆及一端面装夹工件,精车 Ф45f7,Ф40H6;以 Ф40H6 做定为基准,精 Ф45k6 和 Ф60工序 50 钳工划线工序 60 以 Ф40H6 定位,装夹工件铣键槽工序 70 以 Ф40H6 定位粗铣平面,精铣平面工序 80 以 Ф40H6 定位,钻 Ф2 孔,扩铰 Ф4H9工序 90 钳工去毛刺工序 100 终检2.5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据原始资料和加工工艺,查表确定各加工表面的加工余量工序号 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度10 车断面 2.5 61 6.3钻孔 13.5 Ф27 12.5粗镗 0.2 Ф27.5 6.3精镗 0.06 Ф28H7 0.8孔口倒角 1 2×45° 6.320 粗车 Ф40k6 3.2 Ф37 6.3粗车 Ф45f7 3.2 Ф42 6.3粗车 Ф64 3.2 Ф62 6.3槽 3×0.5 1 1×0.5 6.340 精车 Ф40k6 1.1 Ф40k6 1.6精车 Ф45f7 1.1 Ф45f7 1.660 键槽 1 8×16 3.270 粗铣平面 1.0 25.3 6.3精铣平面 0.7 25.3 0.880 钻 Ф2 孔 1 Ф2 12.5扩 Ф4H9 0.5 Ф3.8 6.3.铰 Ф4H9 0.02 Ф4H9 3.22.6 机床设备及工艺设备的选择根据生产类型和被加工零件的要求,结合现有生产条件,各工序所选用的机床设备和工艺设备如下表所示工序号 工序内容 机床设备和工艺设备10 车端面 钻 Φ28 孔 镗孔 孔口到角 C336-K 回转式转塔车床,外圆车刀,Kr=90 度 Φ27 标准麻花钻,通用夹具游标卡尺 镗刀 倒角车刀 45 度720 粗车 Φ45f7 粗车 Φ40k6 粗车 Φ64 切槽 外圆车刀,Kr=90 度, 通用夹具,游标卡尺 切槽刀40 精车 Φ45f7 精车 Φ40k6 外圆车刀,Kr=90 度, 通用夹具,游标卡尺60 键槽 XA6132 卧式升降台铣床,键槽 铣刀 端面铣刀,游标卡尺70 铣平面 80 钻 Φ2 孔 扩 Φ4H9 至 Φ3.8mm 铰 Φ4H9 1.95 标准麻花钻,游标卡尺 Φ3.8 扩孔钻 铰刀 2.7 确定切削用量和基本工时工序 10 车端面,钻,粗镗,精镗 28H7 孔,孔口倒角工步 1 车端面①确定背吃刀量 ap,端面总加工余量 2.5 mm,一次走刀加工 ap=2.5mm,②确定进给量 f 查表得 f=0.3---0.4mm/r 根据机床横向进给量,查表得 f=0.39mm/r;③确定切削速度 Vc 查表得 Cr=235, n=0.20 , Xv=0.15 ,Yv=0.45, Kv=1,刀具耐用度选为1,T=60min 故 Vc=-(Cr/Tmapxvfyv)×Kv=(235/600.2×2.50.15×0.390.45)×1=137.8m/min④确定机床主轴转数 nn=1000Vc/dw=1000×137.8/3.14×50=645r/min查表取相近较小的机床转数 n=400r/min,所以实际切削速度 Vc=85.4m/min,⑤计算基本辅助时间 T 间 切削加工长度 l=64mm,端面车刀 Kr=90 度,背吃刀量ap=2.5mm,查表切入量及切出量 y+ ∆ =2 T 基=(l+y+ ∆/nf)i=0.8×2/400×0.39)1=0.42min⑥辅助时间 T 辅 查表得装夹工件为 0.8min,启动机床 0.02min,启动调节切削液0.05min,取量具尺为 0.5min,共计 T 辅=1.37min;工步 2 钻 Φ28H7 至 Φ27 孔方法同上 查表确定进给量 f=0.33min,机床转数 n=285r/min,切削速度 Vc=24.16r/min,基本时间 T 基=0.56min,辅助时间 T 辅=0.12min工步 3 镗 Φ28H7 孔查表确定进给量 f=0.15mm,机床转数 n=150r/min,切削速度 Vc=13.188m/min,基本时间 T 基本=2.7min,辅助时间 T 辅=0.22min工步 4 孔口倒角取 n=760r/min,基本时间 T 基=0.003min,辅助时间 F 辅=0.08min工序 20 粗车 Φ40k6,粗车 Φ45f7,粗车 64,切槽工步 1 粗车 Φ40k6① 确定进给量 f。查表取 f=0.4.② 确定切削速度 Vc,查表取 Vc=2.44M/S=146.4M/min③ 确定机床主轴转速。n=1000Vc/πdo=1000×146.4/π×40=1166r/min查表,按机床实际转速选取 n=1000r/min,实际的切削速度 Vc=125.6m/min.④ 计算基本时间 T 基本,被加工表面长度 l=17mm.根据公式 Ti=l/fn=(l+l1+l2+l3/fn)i=17+3+4+5/0.4×1000=0.0725min⑤ 确定辅助时间 T 辅助。查表得变换刀架 0.05min,变换或进给量 0.02min,调整或开8启切消液 0.05min , 共计 T 辅助=0.12min。工步 2 粗车 45f7①确定进给量 f。查表取 f=0.5②确定切削速度 Vc,查表取 Vc=2.28M/S=136.8M/min③确定机床主轴转速。n=1000Vc/πdo=1000×136.8/3.14×0.5=968r/min查表,按机床实际转速选取 n=760r/min,实际的切削速度 Vc=136.8m/min④计算基本时间,外圆车刀 Kr=90°,l1=3T 基本=l+l1+l2+l3/nf=14+3+4+5/400×0.7=0.092min工步 3 粗车 Ф64①确定进给量 f。查表取 f=0.7mm.②确定切削速度 Vc,查表取 Vc =121.2m/min③确定机床主轴转速。n=1000Vc/πdo=1000×121.2/3.14×45=603r/min查表,按机床实际转速选取 n=400in,实际的切削速度 Vc=80.3m/mi④计算基本时间,外圆车刀 Kr=90°,l1=3,切削长度为 l=14mmT 基本=l=l1+l2+l3/nf=14+3+4+5/400×0.7=0.092min工步 4 切槽①确定进给量 f。查表得 f=0.3~0.5m/r,根据机床参数选取 f=0.35r/min②确定切削速度 Vc,查表取 Vc =137.8m/min③确定机床主轴转速。 n=1000Vc/πdo=1000×137.8/3.14×45=975.2r/min查表,按机床实际转速选取 n=760in,实际的切削速度 Vc=107.3m/min.④ 计算基本时间T 基本=(/fn)i=d-d1/2+l1+l2+l3/fn=45-39/2+3/760×0.35=0.23min⑤辅助时间:启动机床 0.02min,变换刀架或转换方位 0.05min,变换或变换进给量0.02min共计辅助时间 T 辅助=0.09min 工序 40 精车 45f7,精车 40k6工步 1 精车 40k6①确定进给量 f,查表得 f=0.25~0.5,根据机床参数选取 f=0.3mm.②确定切削速度 Vc,查表取 Vc=87.15M/min③确定机床主轴转速。n=1000Vc/πdo=1000×87015/π×40=693.8r/min查表,按机床实际转速选取 n=400r/min,实际的切削速度 Vc=50.24m/min.④计算基本时间T 基本=17+3+4+5/400×0.3=0.24min工步 2 精车 Φ45f7①确定进给量 f,查表得 f=0.25~0.5,根据机床参数选取 f=0.4mm.②确定切削速度 Vc,查表取 Vc=137.8M/min③确定机床主轴转速。n=1000Vc/πdo=1000×137.8/π×45=975r/min查表,按机床实际转速选取 n=760r/min,实际的切削速度 Vc=107.88m/min.④计算基本时间9T 基本=14+3+4+5/760×0.4=0.086min工序 60 铣键槽参考文献选定铣刀直径为 6mm,查加工手册的相应得参数为:刀具耐用度 T 为 120min,切削宽度为 12mm,进给量为 0.09mm,背吃刀量为 6mm.切削速度 V=120m/min.确定主轴转速n=1000Vc/πdw=1000×120/3.14×6=849r/min查表,按机床实际转速选取为 n=760r/min,实际转速 Vc=107m/min.计算基本时间T 基本=(L-B/fnz)i;i=h/ap=4.5/6T 基本=(16-8/0.09×2×8)×4.5/20=1min.找正画线需要 0.5min.辅助时间,启动机床 0.02,变速或变换进给量 0.02,换刀具 0.1~0.2,启动和调节切削液 0.1,共计辅助时间 T 辅助=0.52min工序 70 铣平面假定铣刀直径为 20㎜,查相应的参数如下表刀具耐用度 T×1000 切削宽度 背吃刀量 切削速度 进给量 粗铣量 精铣量10.8 60 3 3.12 0.1 0.1 0.5求切削速度 V=214do0.12Kv/T 0.2ap 0.1af 0.4ae 0.2×60 0.8=214×20 0.12×1/180 0.2×3 0.1×0.1 0.4×60 0.2×60 0.8=77.39m/min确定铣床主轴转速 n=1000Vc/пdo=1000×77.39/3.14×20=1232r/min查相关资料选取 n=1000r/min,实际铣削速度 Vc=62.8m/min工序 80 钻 Ф2 通孔,扩、铰 Φ4H9 孔工步 1 钻 Φ2 通孔①确定进给量 f,查表得 f=0.13mm②确定切削速度 Vc=34.8m/min③确定主轴转速 nn=1000Vc/пdo=1000×34.8/3.14×1.95=5683r/min查表,按机床实际转速选取 n=5000r/min,所以实际转速为 Vc=30.615m/min④计算基本时间 被加工孔长度 l=11mm,切出量 y=1.95×cot60°/2+1~2=1.585~2.585 所以 T=l+y+△/5000×0.13=0.02min⑤确定辅助时间,查表得,变换刀架 0.05min,变换或变换进给量 0.02min,启动切削液 0.05min,共计辅助时间 0.72min工步 2 扩孔至 Φ3.98方法同上,查表得进给量 f=0.2mm,切削速度 Vc=1.2m/s=72m/min,机床主轴转速n=5500r/min,实际速度=68.7m/min,基本时间 T=0.22min,辅助时间 T=0.13min工步 3 铰孔 Φ4H9查表取 f=0.3mm,切削速度 Vc=0.4m/s=24m/min,主轴转速 n=1500r/min,实际转速V=18.84m/min,基本时间=0.33min,辅助时间=0.12min
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