星輪的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】
星輪的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,以及,說(shuō)明書(shū),仿單
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
1
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
10
車(chē)
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔車(chē)床
C336-k
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪卡盤(pán)
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
夾一端，車(chē)端面，見(jiàn)平即可，
P10端面刀0～200mm/0.02mm游標(biāo)卡尺
400
85.4
0.39
2.5
2
0.42
1.37
10
鉆φ28孔 孔口倒角
φ27標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆， 游標(biāo)卡尺
285
24.16
0.33
61
1
0.56
0.12
15
鏜孔
鏜刀 游標(biāo)卡尺
150
13.188
0.15
1
1
2.7
0.22
描 圖
20
孔口倒角
倒角車(chē)刀45°
760
40.6
0.4
1
1
0.003
0.08
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
2
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
20
粗車(chē)
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
數(shù)控車(chē)床
Ck7136
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪卡盤(pán)
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
粗車(chē)φ45f7
P10端面刀0～200mm/0.02mm游標(biāo)卡尺
1000
125.6
0.4
2
1
0.07525
0.12
10
粗車(chē)φ40k6
P10端面刀0～200mm/0.02mm游標(biāo)卡尺
760
136.8
0.5
1.5
1
0.092
0.12
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
3
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
30
粗車(chē)
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
數(shù)控車(chē)床
Ck7136
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪卡盤(pán)
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
粗車(chē)φ64外圓
P10外圓韌，0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
400
80.3
0.7
1
1
0.092
1.37
10
粗車(chē)φ45外圓
P10外圓韌，0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
400
80.3
0.7
1
1
0.092
1.37
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
4
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
40
切槽
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
數(shù)控車(chē)床
Ck7136
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪卡盤(pán)
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
切槽
切槽刀
1000
107.3
0.35
2.5
1
0.23
0.09
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
5
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
60
精車(chē)
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
數(shù)控車(chē)床
Ck7136
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪卡盤(pán)
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
精車(chē)φ45f7
P10三面刃銑刀,0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
400
50.24
0.3
0.5
1
0.24
0.05
10
精車(chē)φ40k6
P10三面刃銑刀,0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
760
107.88
0.4
0.5
1
0.086
0.05
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
6
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
80
銑鍵槽
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
臥式銑床
XA6132
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
通用夾具
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
鍵槽
P10三面刃銑刀,0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
760
107
0.02
2.5
1
1
0.52
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
7
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
90
銑平面
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
專用銑床
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
銑平面
P10三面刃銑刀,0～200mm/0.2mm游標(biāo)卡尺
1000
62.8
0.1
0.5
1
0.37
0.57
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
星輪
共
8
頁(yè)
第
8
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料
牌 號(hào)
金工
100
鉆
45cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái)
件 數(shù)
自由鍛件
φ70mm×65mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加
工件數(shù)
復(fù)合型鉆床
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
通用夾具
柴油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
05
鉆φ2孔
鉆刀
5000
30.615
0.13
11
1
0.02
0.02
10
擴(kuò)φ4H9至φ3.8
擴(kuò)刀
5500
68.7
0.2
11
1
0.22
0.13
15
鉸φ4H9
鉸刀
1500
18.84
0.3
11
1
0.33
0.12
描 圖
描 校
裝訂號(hào)
設(shè) 計(jì)（日 期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
零件圖
機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
共 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
齒輪
第 1頁(yè)
材料牌號(hào)
40Cr合金調(diào)質(zhì)鋼
毛坯種類
自由鍛件
毛坯外形尺寸
φ70mm×65mm
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序
名稱
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝設(shè)備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
下料
以棒料外輪廓為定位基準(zhǔn)，車(chē)端面，鉆、鏜Ф28H7孔，空口倒角
20
粗車(chē)
夾一端車(chē)削外圓Ф40k6，Ф45f7;
金工
選用CK7136數(shù)控車(chē)床
30
粗車(chē)
夾Ф40H6端，車(chē)削Ф45k6、Ф64，
金工
CA6140
外圓車(chē)刀，Kr=90°，游標(biāo)卡尺
40
切槽
以Ф40k作基準(zhǔn)切槽3×0.5
金工
CA6140
切槽刀
50
熱處理
調(diào)質(zhì)處理
60
精車(chē)
以Ф68外圓及一端面裝夾工件，精車(chē)Ф45f7,Ф40H6，以Ф40H6做定位基準(zhǔn)，精車(chē)Ф45k6和Ф60
金工
CA6140
外圓車(chē)刀，Kr=90°， 通用夾具，游標(biāo)卡尺
70
劃線
鉗工劃線
金工
XA6132
80
銑
以Ф40k6定位，裝夾工件銑鍵槽
金工
XA6132臥式升降臺(tái)銑床
游標(biāo)卡尺專用夾具，
90
精銑
以Ф40k6定位粗銑平面，精銑平面
金工
專用銑床
端面銑刀，游標(biāo)卡尺。專用夾具
100
鉆
以Ф40k6定位，鉆Ф2孔，擴(kuò)鉸Ф4H9
金工
復(fù)合型鉆床
1.95標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，游標(biāo)卡尺 Φ3.8擴(kuò)孔鉆 鉸刀
110
去毛刺
120
校正
130
清洗
140
檢驗(yàn)
描圖
描校
裝訂號(hào)
編制（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
摘要
機(jī)械制造設(shè)計(jì)運(yùn)用了“機(jī)械制造技術(shù)”、“金屬工藝學(xué)”、“互換性與測(cè)量技術(shù)”、“機(jī)械加工手冊(cè)”等課程。本次設(shè)計(jì)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)假期生產(chǎn)實(shí)習(xí)積累地經(jīng)驗(yàn)與先前所修課程理論知識(shí)結(jié)合在一起來(lái)完成減速器中星輪的設(shè)計(jì)，再將設(shè)計(jì)成果和過(guò)程細(xì)細(xì)地記錄下來(lái)。本次設(shè)計(jì)通過(guò)分析課程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，然后經(jīng)過(guò)各種途徑解決，從中鍛煉自己。
本次星輪設(shè)計(jì)的加工工藝方法和裝備部分包括機(jī)床、夾具、車(chē)、銑、鉆、鏜、擴(kuò)、鉸等裝配和加工方法。零件的工藝性分析包括零件表面粗糙度、零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)結(jié)尾附有設(shè)計(jì)規(guī)程卡片。
目錄
前言-----------------------------------------------------------------5
1 零件分析-------------------------------------------------------------6
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型--------------------------------------6
1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查----------------------------------6
2 工藝過(guò)程分析---------------------------------------------------------6
2.1 選擇毛坯--------------------------------------------------------6
2.2 定為基準(zhǔn)的選擇--------------------------------------------------7
2.3 確定各表面的加工方法--------------------------------------------7
2.4 擬定加工工藝路線------------------------------------------------7
2.5 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差--------------------------------7
2.6 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇----------------------------------------8
2.7 確定切削用量和基本工時(shí)------------------------------------------8
3 銑平面設(shè)計(jì)專用夾具---------------------------------------------------12
3.1 原始資料分析----------------------------------------------------12
3.2 定位加緊分析----------------------------------------------------12
3.2.1 定位分析與初步方案確定------------------------------------12
3.2.2 確定工件夾緊方式------------------------------------------12
3.3 夾具精度計(jì)算----------------------------------------------------13
3.4 夾具裝配圖------------------------------------------------------14
3.5 夾具零件圖------------------------------------------------------15
3.5.1V型塊------------------------------------------------------15
3.5.2六角螺母---------------------------------------------------16
3.5.5定位塊-----------------------------------------------------17
3.5.4擋板-------------------------------------------------------17
3.6 夾具總體結(jié)構(gòu)與夾具使用說(shuō)明--------------------------------------17
總結(jié)--------------------------------------------------------------------18
參考文獻(xiàn)----------------------------------------------------------------19
附圖
前言
機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)課程后，綜合運(yùn)用以前所學(xué)有關(guān)機(jī)械專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。其目的在于鞏固、加深擴(kuò)展機(jī)械制造技術(shù)及其他有關(guān)先修課程的理論知識(shí)，把理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，能夠獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，以及初步具備中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。
本設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分內(nèi)容：第一部分為生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、工藝性分析和零件圖的審查。第二部分為毛坯的選擇，根據(jù)圖紙具體地闡明了毛坯選擇類型以及尺寸。零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的核心部分，具體地列出了設(shè)計(jì)思路以及整個(gè)零件加工工藝過(guò)程。它包括定位基準(zhǔn)的選擇、確定表面的加工方法、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差、機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇、確定切削用量與基本工時(shí)。第三部分是為了提高生產(chǎn)率而設(shè)計(jì)的夾具。該部分包括原始資料的分析，定位-加緊分析，夾具精度的分析與計(jì)算，夾具總體結(jié)構(gòu)分析與夾具使用說(shuō)明。
設(shè)計(jì)從還存在許多的不足，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。
．
1 零件分析
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
所給任務(wù)的零件是某機(jī)器上一個(gè)減速器上的零件，假定該機(jī)器年產(chǎn)量為10000臺(tái)，且每臺(tái)機(jī)器上僅有一件，若取其備品 為5%，機(jī)械加工廢品 為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為
N=Qm(1+5%+1%)=100(1+5%+1%)=10600件/年
由上式可知，該零件的年產(chǎn)量為10600件，由零件的特在征可知，它屬于機(jī)體類小零件，因此可以確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)
1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查
⑴ 零件視圖正確，足夠表達(dá)直觀、清楚、繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸公差及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理
⑵ 主要加工表面及要求
① 星輪外圓Ф40K6,Ф45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為Ra1.6μm;
② 星輪內(nèi)孔Ф28H7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為Ra0.8μm,其外形尺寸14 端面與孔Ф28軸心線垂直度誤差為0.025,其左端面對(duì)孔Ф28軸心線圓跳動(dòng)誤差為0.025;
③ 外圓Ф45軸心線對(duì)外圓Φ40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸61±0.15右端面對(duì)尺寸17的圓跳動(dòng)誤差為0.02；
④鍵槽寬度為8H9,長(zhǎng)度為16mm，軸槽深為40.5h11,表面粗糙度Ra5.2μm，在Φ64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔Φ28H7軸心線的平行度誤差為0.012表面粗糙度為Ra0.8μm,3-Φ4H9孔相對(duì)于這個(gè)平面
2 工藝過(guò)程分析
2.1 選擇毛坯
圖紙上所給的材料是40Cr合金調(diào)質(zhì)鋼,該材料屬于難切削的材料,其中區(qū)屈服強(qiáng)度是σ=1.03GPa,該材料經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合性能,故在加工過(guò)程中所選擇的熱處理是調(diào)質(zhì)熱處理。而毛坯根據(jù)圖紙尺寸選擇Φ68㎜×64㎜的棒料。
2.2 定為基準(zhǔn)的選擇
確定各加工表面的基準(zhǔn)如表1-1表所示
序號(hào)
加工部位
基準(zhǔn)選擇
1
端面及Φ28的孔
以棒料外形Φ68的輪廓
2
外圓Φ40的內(nèi)孔及右端Φ45的外圓
棒料外徑Ф68
3
左端外圓Ф45
已加工出的外圓Ф40
4
外圓Ф64
外圓Ф40k6
5
鍵槽
外圓Ф40k6
6
3×0.5
外圓Ф40k6
7
尺寸24.3
外圓Ф40k6
2.3 確定各表面的加工方法
根據(jù)各個(gè)加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定如下加工方法
零件端面的加工方法為車(chē)削；Ф28H7孔的加工方法為鉆、粗鏜、精鏜；孔口倒角、外圓Ф40k6、Ф45f7、槽3×0.5的加工方法為車(chē)削；鍵槽的加工方法為銑削；Ф4H9孔的加工方法為鉆-擴(kuò)-鉸；Ф2孔的加工方法為鉆削.
2.4 擬定加工工藝路線
由于是單件小批量生產(chǎn)，故加工工藝采用工序集中原則，如表1-2。
工序
工序內(nèi)容
10
以棒料外輪廓為定位基準(zhǔn)，車(chē)端面，鉆、鏜Ф28H7孔，空口倒角
20
夾一端車(chē)削外圓Ф40k6，Ф45f7;
30
夾Ф40H6端，車(chē)削Ф45k6、Ф64，
40
以Ф40k作基準(zhǔn)切槽3×0.5
50
調(diào)質(zhì)熱處理
60
以Ф68外圓及一端面裝夾工件，精車(chē)Ф45f7,Ф40H6，以Ф40H6做定位基準(zhǔn)，精車(chē)Ф45k6和Ф60
70
鉗工劃線
80
以Ф40k6定位，裝夾工件銑鍵槽
90
以Ф40k6定位粗銑平面，精銑平面
100
以Ф40k6定位，鉆Ф2孔，擴(kuò)鉸Ф4H9
110
去毛刺
120
校正
130
清洗
140
檢驗(yàn)
2.5 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差
根據(jù)原始資料和加工工藝，查表確定各加工表面的加工余量，如表1-3：
工序號(hào)
工序內(nèi)容
單邊余量
工序尺寸
表面粗糙度
10
車(chē)斷面
2.5
61
6.3
鉆孔
13.5
Ф27
12.5
粗鏜
0.2
Ф27.5
6.3
精鏜
0.06
Ф28H7
0.8
孔口倒角
1
2×45°
6.3
20
粗車(chē)Ф40k6
3.2
Ф37
6.3
粗車(chē)Ф45f7
3.2
Ф42
6.3
30
粗車(chē)Ф64
3.2
Ф62
6.3
40
槽3×0.5
1
1×0.5
6.3
60
精車(chē)Ф40k6
1.1
Ф40k6
1.6
精車(chē)Ф45f7
1.1
Ф45f7
1.6
80
鍵槽
1
8×16
3.2
90
粗銑平面
1.0
25.3
6.3
精銑平面
0.7
25.3
0.8
100
鉆Ф2孔
1
Ф2
12.5
擴(kuò)Ф4H9
0.5
Ф3.8
6.3.
鉸Ф4H9
0.02
Ф4H9
3.2
2.6 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇
根據(jù)生產(chǎn)類型和被加工零件的要求，結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件，各工序所選用的機(jī)床設(shè)備和工藝設(shè)備如下表所示
工序號(hào)
工序內(nèi)容
機(jī)床設(shè)備和工藝設(shè)備
10
車(chē)端面 鉆Φ28孔 鏜孔 孔口到角
C336-K回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔車(chē)床，外圓車(chē)刀，Kr=90° Φ27標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，通用夾具游標(biāo)卡尺 鏜刀 倒角車(chē)刀45°
20
粗車(chē)Φ45f7 粗車(chē)Φ40k6
選用CK7136數(shù)控車(chē)床
30
粗車(chē)Φ64
外圓車(chē)刀，Kr=90°，游標(biāo)卡尺
40
切槽
切槽刀
60
精車(chē)Φ45f7 精車(chē)Φ40k6
外圓車(chē)刀，Kr=90°， 通用夾具，游標(biāo)卡尺
80
鍵槽
XA6132臥式升降臺(tái)銑床，游標(biāo)卡尺專用夾具，
90
銑平面
選用專用銑床，端面銑刀，游標(biāo)卡尺。專用夾具
100
鉆Φ2孔 擴(kuò)Φ4H9至Φ3.8mm 鉸Φ4H9
選用復(fù)合型鉆床 1.95標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，游標(biāo)卡尺 Φ3.8擴(kuò)孔鉆 鉸刀
2.7 確定切削用量和基本工時(shí)
工序10 車(chē)端面，鉆，粗鏜，精鏜f28H7孔，孔口倒角
工步1 車(chē)端面
①確定背吃刀量，端面總加工余量2.5 mm，一次走刀加工=2.5mm,
②確定進(jìn)給量f 查表得f=0.3---0.4mm/r根據(jù)機(jī)床橫向進(jìn)給量，查表得 f=0.39mm/r;
③確定切削速度 查表得Cr=235, n=0.20 , Xv=0.15 , =0.45, =1,刀具耐用度選為1，T=60min故=-(Cr/Tm)× =(235/600.2×2.50.15×0.390.45)×1=137.8m/min
④確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)數(shù)n
n=1000/w=1000×137.8/3.14×50=645r/min
查表取相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)數(shù)n=400r/min,所以實(shí)際切削速度=85.4m/min,
⑤計(jì)算基本輔助時(shí)間 切削加工長(zhǎng)度L=64mm，端面車(chē)刀Kr=90°，背吃刀量=2.5mm,查表切入量及切出量y+ ? =2
= =64+2/400×0.39=0.42min
⑥輔助時(shí)間 查表得裝夾工件為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床0.02min,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液0.05min,取量具尺為0.5min,共計(jì)＝1.37min;
工步2 鉆Φ28H7至Φ27孔
方法同上 查表確定進(jìn)給量f=0.33min,機(jī)床轉(zhuǎn)數(shù)n=285r/min,切削速度=24.16r/min,基本時(shí)間=0.56min,輔助時(shí)間=0.12min
工步3 鏜Φ28H7孔
查表確定進(jìn)給量f=0.15mm,機(jī)床轉(zhuǎn)數(shù)n=150r/min,切削速度=13.188m/min,基本時(shí)間=2.7min,輔助時(shí)間=0.22min
工步4 孔口倒角
取n=760r/min,基本時(shí)間=0.003min,輔助時(shí)間=0.08min
工序20 粗車(chē)Φ40k6，粗車(chē)Φ45f7
① 確定進(jìn)給量f。查表取f=0.4.
② 確定切削速度，查表取=2.44M/S=146.4M/min
③ 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。
n=1000Vc/πdo=1000×146.4/π×40=1166r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=1000r/min,實(shí)際的切削速度=125.6m/min.
④ 計(jì)算基本時(shí)間，被加工表面長(zhǎng)度l=17mm.
根據(jù)公式=l/fn=(l+l1+l2+l3/fn)i=17+3+4+5/0.4×1000=0.0725min
⑤ 確定輔助時(shí)間。查表得變換刀架0.05min,變換或進(jìn)給量0.02min,調(diào)整或開(kāi)啟切消液0.05min , 共計(jì)=0.12min。
工步2粗車(chē)45f7
①確定進(jìn)給量f。查表取f=0.5
②確定切削速度，查表取=2.28M/S=136.8M/min
③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。
n=1000/πdo=1000×136.8/3.14×0.5=968r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=760r/min,實(shí)際的切削速度=136.8m/min
④計(jì)算基本時(shí)間，外圓車(chē)刀Kr=90°，l1=3
=l+l1+l2+l3/nf=14+3+4+5/400×0.7=0.092min
工序30 粗車(chē)Ф64
①確定進(jìn)給量f。查表取f=0.7mm.
②確定切削速度，查表取 =121.2m/min
③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。
n=1000Vc/πdo=1000×121.2/3.14×45=603r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=400in,實(shí)際的切削速度=80.3m/mi
④計(jì)算基本時(shí)間，外圓車(chē)刀Kr=90°，l1=3,切削長(zhǎng)度為L(zhǎng)=14mm
=l=l1+l2+l3/nf=14+3+4+5/400×0.7=0.092min
工序40 切槽
①確定進(jìn)給量f。查表得f=0.3～0.5m/r,根據(jù)機(jī)床參數(shù)選取f=0.35r/min
②確定切削速度，查表取 =137.8m/min
③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。 n=1000/πdo=1000×137.8/3.14×45=975.2r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=760in,實(shí)際的切削速度=107.3m/min.
④計(jì)算基本時(shí)間
=(/fn)i=d-d1/2+l1+l2+l3/fn=45-39/2+3/760×0.35=0.23min
⑤輔助時(shí)間：?jiǎn)?dòng)機(jī)床0.02min,變換刀架或轉(zhuǎn)換方位0.05min,變換或變換進(jìn)給量0.02min
共計(jì)輔助時(shí)間=0.09min
工序60精車(chē)45f7,精車(chē)40k6
工步1 精車(chē)40k6
①確定進(jìn)給量f,查表得f=0.25～0.5，根據(jù)機(jī)床參數(shù)選取f=0.3mm.
②確定切削速度，查表取Vc=87.15M/min
③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。
n=1000Vc/πdo=1000×87015/π×40=693.8r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=400r/min,實(shí)際的切削速度=50.24m/min.
④計(jì)算基本時(shí)間
=17+3+4+5/400×0.3=0.24min
工步2精車(chē)Φ45f7
①確定進(jìn)給量f,查表得f=0.25～0.5，根據(jù)機(jī)床參數(shù)選取f=0.4mm.
②確定切削速度，查表取Vc=137.8M/min
③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。
n=1000Vc/πdo=1000×137.8/π×45=975r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=760r/min,實(shí)際的切削速度=107.88m/min.
④計(jì)算基本時(shí)間
=14+3+4+5/760×0.4=0.086min
工序80 銑鍵槽
參考文獻(xiàn)選定銑刀直徑為6mm，查加工手冊(cè)的相應(yīng)得參數(shù)為：刀具耐用度T為120min,切削寬度為12mm,進(jìn)給量為0.09mm，背吃刀量為6mm.切削速度V=120m/min.
確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000/πdw=1000×120/3.14×6=849r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取為n=760r/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速=107m/min.
計(jì)算基本時(shí)間
=(L-B/fnz)i;i=h/ap=4.5/6
=（16-8/0.09×2×8）×4.5/20=1min.
找正畫(huà)線需要0.5min.
輔助時(shí)間，啟動(dòng)機(jī)床0.02，變速或變換進(jìn)給量0.02，換刀具0.1～0.2，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液0.1，共計(jì)輔助時(shí)間=0.52min
工序90 銑平面
假定銑刀直徑為20㎜，查相應(yīng)的參數(shù)如下表
刀具耐用度T×1000 切削寬度 背吃刀量 切削速度 進(jìn)給量 粗銑量 精銑量
10.8 60 3 3.12 0.1 0.1 0.5
求切削速度=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
確定銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000/пdo=1000×77.39/3.14×20
=1232r/min
查相關(guān)資料選取n=1000r/min,實(shí)際銑削速度Vc=62.8m/min
工序100鉆Ф2通孔，擴(kuò)、鉸Φ4H9孔
工步1 鉆Φ2通孔
①確定進(jìn)給量f，查表得f=0.13mm
②確定切削速度=34.8m/min
③確定主軸轉(zhuǎn)速n
n=1000Vc/пdo=1000×34.8/3.14×1.95=5683r/min
查表，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取n=5000r/min,所以實(shí)際轉(zhuǎn)速為=30.615m/min
④計(jì)算基本時(shí)間 被加工孔長(zhǎng)度l=11mm,切出量y=1.95×cot60°/2+1～2
=1.585～2.585所以=l+y+△/5000×0.13=0.02min
⑤確定輔助時(shí)間，查表得，變換刀架0.05min，變換或變換進(jìn)給量0.02min，啟動(dòng)切削液 0.05min，共計(jì)輔助時(shí)間＝0.72min
工步2 擴(kuò)孔至Φ3.98
方法同上，查表得進(jìn)給量f=0.2mm,切削速度Vc=1.2m/s=72m/min，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
n=5500r/min，實(shí)際速度=68.7m/min，基本時(shí)間=0.22min，輔助時(shí)間=0.13min
工步3 鉸孔Φ4H9
查表取f=0.3mm,切削速度=0.4m/s=24m/min，主軸轉(zhuǎn)速n=1500r/min，實(shí)際轉(zhuǎn)速
V=18.84m/min，基本時(shí)間=0.33min，輔助時(shí)間=0.12min
3 銑平面設(shè)計(jì)專用夾具
3.1 研究原始資料
工序90銑平面是在銑床上進(jìn)行的，材料為40Cr調(diào)制合金鋼，其硬度為T(mén)235 HB220-250。該材料為難切削材料經(jīng)過(guò)了調(diào)制熱處理。加工該工序工藝是以外圓Φ40H6為定位基準(zhǔn)，Φ 40H6是已加工表面，該加工表面的粗糙度為Ra=1.6.刀具的耐用度T×1000為10.8，切削寬度為60，背吃刀量為3mm, 切削速度為3.12M/MIN，進(jìn)給量f=0.1,粗細(xì)量0.1，精銑量為0.5mm.機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為n=1000r/min.,實(shí)際銑削速度=62.8m/min.
3.2 定位夾緊分析
3.2.1 分析以及初步方案確定
根據(jù)六點(diǎn)定位原則，銑平面應(yīng)限制,,位移,,,旋轉(zhuǎn)六個(gè)自由度。如果不限制,,位移就不能保證Φ2通控的位置尺寸26.9。如果不限制,,就不能保證平面24.3上偏差為0，下偏差為-0.03的尺寸。如果不限制,,的旋轉(zhuǎn)就不能保證平面的平行度誤差。因此要限制六個(gè)自由度，,,,,,
初步設(shè)想可以將零件星輪的一端固定限制,旋轉(zhuǎn)，星輪Φ45K6處有一鍵槽可以通過(guò)它來(lái)固定。為限制位移,旋轉(zhuǎn)可使用臺(tái)階面。星輪外圓柱型以V型架定位，可限制, 兩個(gè)自由度。V型架的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)中性好，可使一批工件的定位基準(zhǔn)（軸線）對(duì)中在V型架的兩斜面的對(duì)稱面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，且裝夾方便。V型架的另一個(gè)特點(diǎn)是應(yīng)用范圍較廣。不論定位基準(zhǔn)外內(nèi)是否經(jīng)過(guò)加工，是完整的圓柱表面還是局部的圓弧面，都可采用V型架定位。
3.2.3 確定工件的夾緊方式
夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊類型，它形成比較大，增力比大，自鎖性能好，操作運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)，操作性快，不宜機(jī)動(dòng)控制。再者加緊力的方向朝主要定位基準(zhǔn)，把工件壓向定位元件的主要定
位表面上。初步構(gòu)想切削力，工件重力G，夾緊力Q三者的關(guān)系。根據(jù)力的平行四邊行法則，可估計(jì)算出理論加緊力：Q=F。
當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力 (大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等 )的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即
K=×K(2 — 1)
式中，K —— 實(shí)際所需夾緊力 (N)；
—— 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力 (N)；
K ——安全系數(shù)。
安全系數(shù) K可由下式計(jì)算
K=(2 — 2)
式中，-為考慮各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)表 2-1
表 2-1 安全系數(shù)-的數(shù)值
符號(hào) 考慮的因素 系數(shù)值
考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)1.2-1.5
加工性質(zhì) 粗加工1.2 精加工 1.0
刀具鈍化程度 (見(jiàn)表 2--2) 1.0－1.9
切削特點(diǎn) 連續(xù)切削 1.0 斷續(xù)切削1.2
夾緊力的穩(wěn)定性 手動(dòng)夾緊 1.3 機(jī)動(dòng)夾緊1.0
手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置 操作方便 1.0 操作不方便 1.2
僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面的接觸情況 操作點(diǎn)確定 1.0
接觸點(diǎn)不確定 1.5
查表得=1.3 , =1.2, =1.0, =1.0, =1.3, =1.0, =1.0.將這些參數(shù)代入公式得：
K=××××××=1.3×1.2×1.0×1.0×1.3×1.0×=2.028.
實(shí)際夾緊力FWK=FW*K將參數(shù)K代入公式得：
K=2.028*F=2.028F
3.3 夾具精度的分析
用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的應(yīng)素有：定位誤差△D，對(duì)刀誤差△T，夾具在機(jī)床上的安裝誤差△A和加工過(guò)程的其他因素的加工誤差△G。
工件以外援在V形架上的定位，如不考慮V形塊的制造誤差，則定位基準(zhǔn)在V形架對(duì)稱面上。安在水平方向的定位誤差為零，但在垂直方向上。因工件外圓柱面直徑有制造誤差，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差為：△Y=δd/2sin a/2.V形架夾角a增大，定位誤差減小，但夾角過(guò)大將硬氣工件定位不穩(wěn)定，一般采用a =90°角的V形架。
如圖所示，d1=40k6上偏差為0，下偏差為+0.002，定位基準(zhǔn)d1的軸線O1,工序尺寸（位置尺寸）A=24.3上偏差為0，下偏差為-0.03。所以基準(zhǔn)不重合。計(jì)算其定位誤差為：
當(dāng)定位基準(zhǔn)面直徑由大邊小時(shí)，定位基準(zhǔn)向下變動(dòng)，當(dāng)定位基準(zhǔn)直徑由大變小時(shí)，假設(shè)定位基準(zhǔn)不
動(dòng)，工序基準(zhǔn)朝上變動(dòng)，兩者的變動(dòng)方向相反，取“-”號(hào)。
根據(jù)公式得：
△B=δd/2=0.002/2=0.001
△D=△Y-△B=δd/2（1/SINa/2-1）=0.001×（根號(hào)2-1）=0.0004
△D=0.0004∠1/3×0.03=0.01mm.
由于定位誤差小于工件工序尺寸公差值的1/3，所以此方案可行。機(jī)床是用螺栓安裝在機(jī)床上的安裝誤差和機(jī)床的調(diào)整誤差可以忽略即△T=△A=0。
加工過(guò)程中的其他誤差在加工本工序的時(shí)候情況比較復(fù)雜，所以這里就不計(jì)算了。
3.4夾具裝配圖
3.5夾具零件圖
3.5.1V型塊
3.5.2六角螺母
3.5.3定位塊
3.5.4擋板
3.6 夾具總體結(jié)構(gòu)與夾具使用說(shuō)明
夾具主要由三個(gè)部分組成:1夾具體 2 定位元件 3夾緊機(jī)構(gòu)。定位元件由定位臺(tái)階面’V形架。將零件放在夾具上，左端與鍵槽形成過(guò)盈配合達(dá)到一端固定的目的。另一端用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)可移動(dòng)固定板向前移動(dòng)，達(dá)到夾緊的目的。
總結(jié)
在老師的指導(dǎo)下順利地完成了減速器中星輪的設(shè)計(jì)，并且認(rèn)真地、有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。盡管整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上不夠先進(jìn)，但是在經(jīng)濟(jì)上合理、在生產(chǎn)上可行。星輪減速器傳動(dòng)更平穩(wěn)，從其經(jīng)濟(jì)方面和加工工藝方面來(lái)看，發(fā)展前景廣闊。
此次設(shè)計(jì)，以機(jī)械加工工藝路線為主線，通過(guò)對(duì)零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方法，進(jìn)一步擬訂加工方法并選擇機(jī)械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查工藝參數(shù)，計(jì)算切削用量和加工工時(shí)。將計(jì)算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機(jī)床設(shè)備，填入工藝文件。
在設(shè)計(jì)中，體會(huì)到先前所修課程的重要性，并從此設(shè)計(jì)中得到鞏固和擴(kuò)展，也提高我們獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。
本次設(shè)計(jì)特別感謝我們的指導(dǎo)老師趙瑾老師，她給了我們?cè)S多的幫助。
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