机械制造工艺学课程设计星轮课程设计说明书.docx
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机械制造工艺学课程设计星轮课程设计说明书
1、工艺性分析
星轮多应用于星轮减速器,该种类型的减速器具有传动效率高、承载能力高、结构紧凑、传动平稳、噪声低、速比范围大、传动比密宽等特点。
星轮减速器山模块化的星轮核心单元组成,性能可靠,维护方便。
混合少齿差星轮减速器已广泛用于矿山、冶金.建筑、水利、起重、运输、石油、化工.橡胶、食品、制药、旅游等各行各业。
其中,星轮是核心部件。
星轮材料为40Cr,中碳调制钢,价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。
正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。
在温度530、570°C进行回火,该钢具有最佳的综合力学•性能小
'星轮外圆①40K6,①45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度均为Rai.60星轮内孔①28H7,形状公差遵守包容要求,表面粗糙度为R&0.8。
星轮工作面外形尺寸厚度为14mm,无粗糙度要求,右端面与孔①28轴心线垂直度误差为0.025,左端面对孔①28轴心线圆跳动误差为0.02。
键槽宽度8H9,长度16mm,轴槽深为40.ohll,表面粗糙度R&3.2。
在①64的外圆离它的轴心线24.3的平面与孔O28H7轴心线的平行度误差为0.012,表面粗糙为RaO.8,3-①4H9孔相对于轴线对称分布。
2、星轮工艺规程设计
2.1、星轮毛坯的制造形式
星轮制造的指定材料是40Cr。
40Cr的熔点较高,如果采用铸造毛坯则对铸模的质量要求过高,会增大生产成本,且铸造毛坯易产生气孔,对于星轮的质量有很大影响,因此不适于铸造生产。
生产规模为中大批量,因此选择锻造毛坯。
采用模锻方式。
这样既有利于大批量自动化生产,乂可保证工件的加工质量和精度。
2.2、制定工艺路线
根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力,以及各种机床的加工特点,查阅和参考《机械制造工艺学》和《机械制造技术基础课程设计指南》等资料,可得到各加工面的加工方法(见下表)和加工工艺路线(见附件工艺过程卡片)。
星轮各加工面的加工方法
加工面
尺寸及偏差
精度
粗糙度
加工方案
右端面
无
无
Ra3.2
粗车-半精车
左端面
无
无
Ra3.2
粗车-半精车
O45f7外圆
045
f7
Rai.6
粗车-半精车-粗磨
O40k7外圆
O40a®7
k7
Rai.6
粗车-半精车-粗磨
064外圆
064-0.4
无
无
粗车-半精车
0451:
6外圆
045aos
k6
Rai.6
粗车-半精车-粗磨
①28内孔
cc0.CGI028。
H7
RaO.8
钻-粗镇-精镇-精磨
退刀槽
3X0.5
无
无
粗车
距轴心线
24.3的平面
24.3
无
RaO.8
粗铳-半精铳-精磨
与轴心线成
15°的平面
无
无
无
粗铳-半精铳
3-04孔
①4o.os
H9
无
钻-攻丝
2.3、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定
加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等参数表
加工面最终尺
寸
公差/粗糙度
单边余
量
工序尺寸
毛坯尺
寸
61+0.15
右端面Ra3.2
2.1
粗车半精车
左端面Ra3.2
2.1
粗车f半精车
65.2
①45f7外圆
F7/Rai.6
1.85
粗车f半精车f粗磨
48.7
O40k7外圆
K7/Rai.6
1.85
粗车f半精车f粗磨
43.7
064外圆
①64乩/无
1.9
粗车f半精车
67.8
①45k6外圆
k6/Ral.6
1.85
粗车f半精车f粗磨
43.7
028内孔
H7/Ra0.8
14
钻f粗锂一
精镇f精磨
0
距轴心线
24.3的平面
24.3-o<»/RaO.
8
7.7
荒铳f粗铳一半精铳f粗磨f精磨
0
与轴心线成
15。
的平面
无
1
粗铳f半精铳
0
3-04孔
H9/无
1
钻孔f攻丝
0
(毛坯图见附件)
2.4、确定切削用量
根据工件尺寸和相关要求,并参考《机械加工工艺设计员手册》等资料,可得工件尺寸和切屑深度的选择为:
粗车:
根据外圆直径及长度尺寸来确定。
①40、045加工余量均为2mm,®64加工余量2.3mm。
端面的加工余量:
1・4mnu
半精车:
同样根据尺寸查相关手册可得:
①40、①45加工余量均为1.4mm,◎64加工余量1.5mm,端面加工余量0.7mm。
钻孔:
根据孔加工的工艺规程设计可知钻孔尺寸为①26。
镇孔:
根据孔加工的工艺规程设计可知锂孔尺寸为627.8o
铳键槽:
根据键槽的长、宽、厚尺寸可分别查得粗铳、半精铳的加工余量
(深度)分别为:
3.8mm,0.7mmo
铳平面:
加工余量过大时可选择分次加工。
荒铳加工余量:
5.2mm,粗铳加工余量:
1mm,半精铳1mm。
磨削:
山表面粗糙度值确定磨削方式,山尺寸确定加工余量。
2.5、基本工时的确定
(1)工序2
粗车右端面:
切削深度如=1.4mm
进给量切削速度
f二0.94mm/rv=40m/min1000”
主轴转速
基本时间
n=-X60=300r/min
t基二(L+L1+L2)/fn
L为车削长度LI、L2分别为切入/切出长度
本工步
L=l.4mmt基二Is
钻顶尖孔切削深度
进给量
切削速度
基本时间
Qp=5mm
f二0.94mm/r
v二40m,/min
t基二(5+2)/fn二1.5s
粗车大外圆切削深度
进给量
切削速度
衍=1.15mm
f=0.94mm/rv=60m/min
IOOOp
主轴转速
nX60-300r/min
切入长度L1二6mmL2二3mmt基二(16.8+6)/fn=5s
粗车右外圆1切削深度衍=lmm
进给量切削速度
f二0.94mm/rv=40m/minlOOOu
主轴转速
n=X60=300r/min
切入长度Ll=5mmL2=0mmt基二(17.7+5)/fn=5s
粗车右外圆2切削深度如=lmm
进给量切削速度
f二0.94mm/r
v=45m/min1000p
主轴转速
n=卫-X60=300r/min
切入长度Ll=5mmL2二Omm
t基二(10+5)/fn=3.2s
粗车右端面:
切削深度衍=1.4mm
进给量
切削速度
主轴转速
基本时间
本工步
钻顶尖孔切削深度
进给量
切削速度
基本时间
f二0.94mm/r
v=40m/min
1000m
n=wX60=300r/min
t基二(L+L1+L2)/fn
L为车削长度LI、L2分别为切入/切出长度
L二1・4mmt基二Is
ap=5mm
f二0・94mm/r
v二40m,/min
t基二(5+2)/fn=l.5s
粗车左外圆切削深度如=lmm
进给量切削速度
主轴转速
f二0・94mm/r
v=45m/min
lOOOu
n=卫-X60=300r/min
(2)工序3
钻孔
切入长度Ll=5mmL2二0mmt基二(20.7+5)/fn=5.5s
根据机床型号,选择转速n=400r/min
L
基本时间=j^i
L1=3iL2=2nnn
代人相关数据得:
tj=150s
(3)工序4
粗车右端面:
切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
本工步
如=0.7mm
f二0.5lmm/r
v=60m/min
1000p
n=卫-X60=400r/min
L=l.4mmt基二Is
车削大外圆切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
如=0.75mm
f二0.51mm/rv=80m/min
1000m
n=-z7T-X60=400r/min
切入长度LI二5mmL2=3mm
t基二(16.8+6)/fn=6.5s
车削右•外圆1切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
如=0.7mm
f二0.51mm/rv=50m/min
IOOOp
n=-X60=400r/min
切入长度LI二5mmL2=0mm
t基二(17.7+5)/fn=5.2s
车削右外圆2切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
Qp=0.7mm
f二0.51mm/rv=50m/min
lOOOi?
n=加X60=400r/min
切入长度L1二5mm切出长度L2二0mmt基二(10+5)/fn=4.5s
车倒角切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
Qp=2mm
f二0・51mm/r
v=60m/min
1000m
n=打厂X60=400r/min
切入长度L1二5mm切出长度L2二0mmt基二(5+2)/fn=2s
车削右端面:
切削深度
进给量
切削速度
主轴转速
t基二1.4s
车削左外圆切削深度
进给量
切削速度
°P=0.7mm
f二0.51mm/r
v=60m/min
1000m
n=X60=400r/min
Qp=0.7mm
f=0・51mm/r
v=60/min
车倒角
(4)工序5
车退刀槽
(5)工序6
粗锂
车倒角
(6)工序7粗铳
lOOOy
主轴转速n=--X60=400r/min
切入长度Ll=5mmL2=0mm
t基二(20.7+5)/fn二7.5s
切削深度aP=2mm
进给量f二0.51mm/r
切削速度v二60m/inin
IOOOp
主轴转速n=wX60=400r/min
切入长度Ll=5mm切出长度L2=0mmt基二(5+2)/fn二2s
切削深度Qp=0・65mm
进给量f二0.56mm/r
切削速度v=60m/min
IOOOp
主轴转速n=壮厂X60=400r/min
切入长度Ll=5mm切出长度L2=omm
t基二(5+5+0.65)/fn二3s
切削深度ap=61mm
进给量f二0.lmm/r
切削速度v二60m/min
1000y
主轴转速n=X60=700r/min
切入长度L1二5mm切出长度L2=5mm
t基二(5+5+61)/fn二61s
切削深度如=2mm
进给量f二0.5lmm/r
切削速度vnOm/min
1000u
主轴转速n=X60=700r/min
切入长度Ll=5mm切出长度L2=0mm
t基二(5+2)/fn二1.2s
铳槽釆用直柄键槽铳刀,直径D二16mm,进给量为
切削深度Qp=3・8mm
f=0.2mm/r
切削速度
^30mm/min
半精铳
粗铳
转速
n=nDX60=400r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=8mmLI二L2二6mm
t=40s
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
衍=0.7mm
切削速度
^30mm/min
转速n=
1000m
WX60=400r/min
基本时间
t二(L+Ll+L2)/f
L=8mniLl=L2=onunt二36s
刀具直径
D二20mm
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
伉P=5.2mm
切削速度
^30mm/min
转速
IOOOp
n=X60=400r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10mm
刀具直径
D二20mm
进给量为
f二0・2mm/r
切削深度
伉P=lmm
切削速度
^20nim/min
转速
IOOOp
n=卫-X60=400r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10mm
刀具直径
D=30mm
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
°P=lmm
切削速度
^20mm/min
转速
1000y
n=卫-X60=400r/min
(7)工序8荒铳
铳圆角
lOOOy
t=68s
t=102s
基本时间
t二(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10nun
t=102s
粗铳
刀具直径
D二20mm
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
伉P=1mm
切削速度
*20mm/min
转速
1000m
n=卫-X60=400r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10mm
t=102s
(8)工序9
半精铳
刀具直径
D二20mm
进给量为
f=0.2mm/r
切削深度
aP=lmm
切削速度
^30nim/min
转速
1000y
nX60=600r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10nun
t=68s
铳圆角
刀具直径
D=30mm
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
伉P=lmm
切削速度
^30nim/min
转速
lOOOu
n=X60=600r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10
L2=10nun
t=68s
半精铳
刀具直径
D二20mm
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
°P=lmm
切削速度
u二30mm,,min
转速
1000u
n=X60=600r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=10mmL2=10mmt二68st基二(20.7+5)/fn=5.5s
(9)工序10
钻孔
钻头直径为:
进给量为:
DPmm
f二0.lmm/r
切削速度
v=40m/min
转速
n=400r/min
基本时间
Ltj=乔
L=24.3mmLI二3
L2=2mm
t=44s
攻丝
丝锥直径为:
D=4mm
进给量为:
f二0.5mm,/r
切削速度
v=18m/min
转速
n=200r/min
基本时间
L
L=llmmLI二0.4
L2=2nun
t=8s
(10)工序12
粗磨外圆
进给量为
f二0.2mm/r
切削深度
ap=0.3mm
切削速度
u=6m,/min
转速
1000"
n=X60=800r/min
基本时间
t二(L+Ll+L2)/f
L=14mmLl=2mm:
L2=2mint二180s
粗磨外圆
进给量为
f二0・2mm/r
切削深度
aP=0.3mm
切削速度
u=6m/min
转速
IOOOp
nnDx60二800r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
粗磨外圆
进给量为
切削深度
L二/nunLl=2nunL2=2nunf二0.2mm/r
ap=0.3mm
t=110s
切削速度
u二6m/min
转速
1000m
n=卫-x60=800r/min
基本时间
t二(L+Ll+L2)/f
L=15mmLI二2mmL2=2mm
t=190s
(11)
工序13
粗磨
进给量为
f二0.005mm/r
切削深度
ap=0.3mm
切削速度
u二0.012m/min
转速
1000y
n=^p-x60=2810r/min
基本时间
t=(L+L1+L2)i/f
L=14mmLI二3mmL2=5mm
t=240s
粗磨
进给量为
f二0.005mm/r
切削深度
ap=0.2mm
切削速度
u二0.006m./min
转速
IOOOp
n=^-x60=2810r/min
基本时间
t二(L+Ll+L2)i/f
L=14mmLl=5mmL2=5mm
t=480s
(12)
工序14
精镇
进给量为
f二0.lmm/r
切削深度
ap=0.2mm
切削速度
V=Q.06m/min
转速
IOOOp
n=^p-x60=800r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=61mmLl=2mmL2=3mm
t=66s
(13)
工序15
精磨
进给量为
f二0.lmm/r
切削深度
ap=0.03mm
切削速度
u二0.006m/min
1000w
转速
n=^p-x60=i000r/min
基本时间
t=(L+Ll+L2)/f
L=61mmLl=2mmL2=3mmt=llmin
3、小结
通过本次课程设计,对星轮有了一定的了解,同时对CAD软件、《机械制造工艺学》和《机械工程材料》等相关知识有所复习。
这也是对结合课本知识解决实际问题能力的一次锻炼,同时也锻炼了自学能力和查阅资料的能力。
感觉颇深的是机械加丄工艺的严谨性,每一个数据都比较严格和有相应的规范与出处,以及每一个步骤都不是孤立的,要有全局意识才能做好设计。
经过这次设计,让自己大概知道了机械零件是怎样生产岀来的,对机械行业也有了更深的认识。
但是由于自己相关专业知识知贫乏以及笫一次做工艺设计,当中出现问题当属正常,希望老师谅解,并多多批评和指正。
4、参考文献
《机械制造工艺学》第1版机械工业出版社
《机械加工工艺设讣员手册》机械工业出版社
《机械制造工艺设计简明手册》机械工业出版社
5、附件
附件1:
星轮毛坯图
附件2:
星轮加工工艺卡
- 配套讲稿:
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- 机械制造 工艺学 课程设计 说明书