星輪畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、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)”、“互換性與測量技術(shù)”、“機(jī)械加工手冊”等課程。本次設(shè)計(jì)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，通過假期生產(chǎn)實(shí)習(xí)積累地經(jīng)驗(yàn)與先前所修課程理論知識結(jié)合在一起來完成減速器中星輪的設(shè)計(jì)，再將設(shè)計(jì)成果和過程細(xì)細(xì)地記錄下來。本次設(shè)計(jì)通過分析課程設(shè)計(jì)存在的問題，然后經(jīng)過各種途徑解決，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、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-11零件分析-2 1.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型-4 1.2零件的工藝性分析和零件圖

2、的審查-52工藝過程分析-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 擬定加工工藝路線-72.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差-7 2.5機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇-8 2.6確定切削用量和基本工時(shí)-83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-123.2.1 定位分析與初步方案確定-123.2.2 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-153.5.1v型塊-153.5.2六角螺母-163.5.5定位塊-173.5.4擋板-173.6夾具總體結(jié)構(gòu)與夾具使用說明-17總結(jié)-18參

3、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，進(jìn)行零件加工工藝過程設(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，把理論知識和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，能夠獨(dú)立分析問題、解決問題，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

4、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)分析與夾具使用說明。設(shè)計(jì)從還存在許多的不足，懇請老師批評指正。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5000臺，且每臺機(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%)=5000件/年由上式可知，該零件的年產(chǎn)量為5000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

5、為大批量生產(chǎn)1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查 零件視圖正確，足夠表達(dá)直觀、清楚、繪制符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸公差及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理 主要加工表面及要求 星輪外圓40k6,45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為ra1.6m; 星輪內(nèi)孔28h7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為ra0.8m,其外形尺寸14 端面與孔28軸心線垂直度誤差為0.025,其左端面對孔28軸心線圓跳動誤差為0.025; 外圓45軸心線對外圓40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸610.15右端面對尺寸17的圓跳動誤差為0.02； 鍵槽寬度為8h9,長度為16mm，軸槽深為40.5h11,表面粗糙

6、度ra5.2m，在64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔28h7軸心線的平行度誤差為0.012表面粗糙度為ra0.8m,3 -4h9孔相對于對稱分布三個(gè)。2.過程工藝分析2.1選擇毛坯：根據(jù)零件材料確定毛坯材料，由于星輪是用于超越離合器上的關(guān)鍵零件，需要結(jié)構(gòu)比較硬，故材料選為45鋼件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，通過計(jì)算，該零件質(zhì)量為2.7kg，由參考文獻(xiàn)（5）表22，23可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的類型為型材（圓制棒料）。由于45鋼的經(jīng)濟(jì)性比較高，由簡明機(jī)械加工手冊知毛坯的精度應(yīng)該選it12級，其規(guī)格為68.l=64,牌號為60si2mn。查機(jī)械加工工藝與夾具及相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)

7、手冊確定個(gè)加工表面的加工余量如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量數(shù)值說明外圓表面68 mm3mm車削加工外圓表面65mm1mm車削加工內(nèi)圓表面30mm2mm內(nèi)圓車刀階梯軸部分45mm.40mm64mm4mm3mm外圓表面加工 零件圖2.2定位基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇：在保證各加工面都有雨量的前提下，因?yàn)橐ＷC圓柱面的中心線垂直于左端面，所以以60的外圓表面的粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：星輪主要應(yīng)用于超越離合器上面，其性輪的軸心線既是定位基準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在車削時(shí)選他作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合原則，實(shí)現(xiàn)外圓柱面的圓跳動和同軸度（采用專用夾具夾緊機(jī)構(gòu)），這使得工藝路線基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。毛坯外表面加工余

8、量大，定位時(shí)可以車一頭換向車另一頭，最后，兩頂一夾。其定位方法比較精確，加緊也比較簡單快捷，使操作者方便省力。機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號c產(chǎn)品型號831003共 5 頁產(chǎn)品名稱機(jī)床零件名稱星輪第 1 頁材料牌號45鋼毛坯種類型材毛坯尺寸68毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1車削1.粗車682. 精車643. 粗車階梯軸474. 精車階梯軸455 .粗車階梯軸426. 精車階梯軸40車床車間6車床專用夾具、高速鋼車刀（w18cr4v），游標(biāo)卡尺480s2鏜孔鉸孔1.鏜孔26.52.鉸孔至28鏜床車間2鏜床專用夾具、可調(diào)整的鏜刀yt8）

9、，卡尺，塞規(guī)100s3倒角1. 倒角2*45車床車間1車床普通車刀，游標(biāo)卡尺20s4銑鍵槽1.銑鍵槽銑床車間1銑床專用夾具、銑刀80s5銑削1.粗銑64段2.粗銑平面銑床車間2銑床專用夾具、盤銑刀深度，游標(biāo)卡尺200s6銑削1.精銑64段2.精銑平面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀，游標(biāo)卡尺200s7 1. 鉆孔34h9鉆床車間1鉆床專用夾具、麻花鉆，內(nèi)徑千分尺100s9檢驗(yàn)檢驗(yàn)車間塞規(guī)，卡尺等。設(shè)計(jì)（日期）2010.6.26審核（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期2.3確定各表面的加工方法，擬定加工工藝路線： 根據(jù)零件的形狀和尺寸以及技術(shù)要求，將

10、工件劃分為下面幾個(gè)階段：制定工藝加工路線。 （1）工藝路線方案一：1. 粗、精車端面，鉆頂尖孔、兩端45倒角,夾一端粗車另一頭，車好后，掉頭車削另一端。 以64mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用c3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。2. 粗、精車b/c面 3.車如零件圖所示45mm40mm,的階梯軸。 4.粗、精車28mm內(nèi)圓柱面，5.銑鍵槽。以a面為基準(zhǔn)，6.以a型鍵的中心線及a面為基準(zhǔn)。選用x62w臥式銑床專用夾具夾緊工件在64mm階梯軸處垂直銑39.7mm個(gè)深度到水平90，然后轉(zhuǎn)動萬能分度頭15繼續(xù)銑削到39.7mm. 7.重復(fù)步驟6，轉(zhuǎn)動120銑三個(gè)。 8. 按零件圖所示，參照金屬機(jī)械加工

11、工藝人員手冊 表3-59確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔4mm，轉(zhuǎn)動萬能分度頭120加工三次。（2）工藝路線方案二：3. 粗、精車端面，鉆頂尖孔、兩端45倒角,夾一端粗車另一頭，車好后，掉頭車削另一端。 以64mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用c3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。4. 粗、精車b/c階梯軸外圓面3.車如零件圖所示45mm40mm,的階梯軸。4.銑鍵槽。以a面為基準(zhǔn)， 5.粗、精車28mm內(nèi)圓柱面，6.以a型鍵的中心線及a面為基準(zhǔn)。選用x62w臥式銑床專用夾具夾緊工件在64mm階梯軸處垂直銑39.7mm個(gè)深度到水平90，然后轉(zhuǎn)動萬能分度頭15繼續(xù)銑削到

12、39.7mm. 7.重復(fù)步驟6，轉(zhuǎn)動120銑三個(gè)。 8. 按零件圖所示，參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 表3-59確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔4mm，轉(zhuǎn)動萬能分度頭120加工三次。2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差： 銑削加工加工余量依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表831以及表1550查得、公差依據(jù)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表32查得表面粗糙度以及經(jīng)濟(jì)精度由機(jī)械制造工藝學(xué)表115查得鉆、擴(kuò)、鉸孔加工加工余量依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表818查得、公差依據(jù)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表32查得表面粗糙度以及經(jīng)濟(jì)精度由機(jī)械制造工藝學(xué)表115查得 星輪的材料為45鋼，生

13、產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用型材。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 星輪基準(zhǔn)面a。據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（以下簡稱人員手冊）表5-6，型材偏差1.0mm。表面粗糙度ra=1.6m,要求粗加工和精加工。參照實(shí)用金屬切削加工工藝手冊（以下簡稱切削手冊）第586頁可知，加工余量為：粗車：=2.5mm，精車： =0.5mm。粗車削的加工精度it11級，因此偏差0.11。精車削偏差即為零件偏差。（2） ra=1.6m的端面。要求粗加工和精加工。參照人員手冊表5-72可知，加工余量為 2mm。（3） 基準(zhǔn)面為左端面b。ra=1.6m,要求粗加工和精

14、加工。參照人員手冊表5-72，粗車ap =3mm,精車ap=1mm。車削公差即為零件公差：0.02 mm。（4） 圓柱體右端面。ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。參照切削手冊第586頁可知，粗車=3mm，半精車=0.5mm。（6） 圓柱體左端面。ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。參照切削手冊第586頁可知，粗車=3mm，半精車=0.5mm。 （7） 28h7內(nèi)孔。粗磨和精磨。粗磨2z=1.5mm，精磨2z=0.5mm。公差+0.011mm（見互換性與測量技術(shù)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，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有

15、最大和最小之分。 本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為小批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定根據(jù)基準(zhǔn)面a與28h7孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖可知上述方案可行 （五）、確定切削用量圓柱體左右端面加工加工要求：粗糙度ra=3.2加工工步的具體參數(shù)：粗車的加工余量：4mm 表面粗糙度：ra=6.4 經(jīng)濟(jì)精度：it11;公差：1.85mm；半精車加工余量：1.5mm; 表面粗糙度：ra=3.2;經(jīng)濟(jì)精度：it9;公差：1mm刀具選擇：九十度外圓車刀;材料：高速鋼（w18cr4v）；基本參數(shù)：d=80mm，l=45mm，d=32mm，z=10（

16、見切削用量手冊表185） a 面加工要求：粗糙度3.2；加工工步的具體參數(shù)：粗車加工余量：3mm ；表面粗糙度：ra=46 ； 經(jīng)濟(jì)精度：it10；公差：t=0.46mm精車加工余量：0.35mm ；表面粗糙度：ra=0.64； 經(jīng)濟(jì)精度：it7； 公差：t=0.046mm右端階梯軸外圓面加工要求：粗糙度1.6 ，與a面同軸度0.06。加工工步的具體參數(shù)：粗車加工余量：2mm ；表面粗糙度：ra=45 ； 經(jīng)濟(jì)精度：it11；公差：t=0.46mm精車加工余量：0.5mm ；表面粗糙度：ra=1.63.2 ；經(jīng)濟(jì)精度：it7； 公差：0.046mm， 45階梯軸表面粗糙度1.6 加工余量：0.

17、15mm ；28h7孔加工要求：直徑28mm基孔制；七級精度；孔軸與a、b面分別由0.05 的垂直度要求；孔有0.005 的圓度和0.01的直線度的形狀精度；孔壁粗糙度為0.8加工工步的具體參數(shù)：鏜孔至26.5加工余量：1.5mm 表面粗糙度：ra=1040? 經(jīng)濟(jì)精度：it12 公差：0.3mm刀具選擇：直徑為 27.5mm的可調(diào)整的鏜刀裝配式鏜刀桿；材料：yt8；基本參數(shù)：d=29.5mm，l=150mm（見機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊）粗鉸孔至27.7加工余量：1.2mm表面粗糙度：ra=2080? 經(jīng)濟(jì)精度：it9 公差：0.074mm刀具選擇：用可調(diào)整的鏜刀裝配式鏜刀桿； 材料：yg8；

18、 基本參數(shù)：d=27.7mm，（見機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊表 精鏜孔至27.95mm加工余量：0.25mm； 表面粗糙度：ra=0.325 ； 經(jīng)濟(jì)精度：it7； 公差：0.005mm刀具選擇：直徑為27.95mm的調(diào)整的鏜刀裝配式鏜刀桿；材料：yt8；基本參數(shù)：d= 27.95mm，（見機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊配研加工余量：0.05mm； 表面粗糙度：ra=0.321.0 ； 經(jīng)濟(jì)精度：it3； 公差：0.005mm刀具選擇：研棒鏜28h7孔245倒角表面粗糙度: ra=580 ；（見機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊.經(jīng)濟(jì)精度：it11；（見機(jī)械制造工藝學(xué)表115 ）公差：0.11mm； （見互換性

19、與測量技術(shù)基礎(chǔ)表32）刀具選擇：帶可換導(dǎo)柱椎柄 錐面锪鉆；基本參數(shù)： l=150mm d=28mm2、計(jì)算切削用量。（一）車削用量的選擇背吃刀量的選擇：（1）已知長度方向的尺寸為610.15mm 。根據(jù)毛坯尺寸68mm.l=64mm，故分二次加工（粗車、半精車和精車）。粗車時(shí)，選擇a =1.5mm；半精加工時(shí)，選擇a =0.3mm；精車時(shí)，選擇a =0.1mm.車削內(nèi)圓時(shí)，粗車精車被吃刀量分別為a =0.8mm a =0.3mm。（2）進(jìn)給量、根據(jù)切削簡明手冊（第3版）表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,ae mm時(shí)，以及工件直徑為68mm時(shí). =0.6-0.8mm/.按c車床說明書取=0

20、.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85 所以：實(shí)際進(jìn)給量f=0.60.8=0.48 mm/按c車床說明書0.53（3）計(jì)算切削速度 由機(jī)夾課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書知，對于高速鋼切削中碳鋼的平均切削速度為1.67m/s.（4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）按c車床說明書200 rmin（5）機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.20 當(dāng) vc=71m/min ae=2.8mm a =1.5mm fz=0.08 kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)：故pct0.8,根據(jù)x62w型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為pcm=7.50.75=5.6

21、3kw 故pccpcm 因此所決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/s（6）基本工時(shí) 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5tm=(l+l1+)/vf=(28+14)/80=0.525（min） l1+=14mm1) （二）銑削用量的選擇選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1 銑削寬度ae5mm時(shí)。直徑為do=50mm故齒數(shù)，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)（表3.2）rn=10ao=16 （1）銑削背吃刀量 根據(jù)階梯軸尺寸64mm.l=14mm留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac2.80.8

22、，由于加工表面精度要求ra=3.2 um，采用半精銑精銑，選擇背吃刀量為分別為1mm和0.3mm.（2）進(jìn)給量的選擇 由單向轉(zhuǎn)動部分知，銑削深度為7.7mm寬度為14mm。經(jīng)簡明機(jī)械加工工藝手冊1122查出進(jìn)給量為f=0.15mm。 （3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm， 刀具壽命 t=120min（表3.8）（4）銑削速度 經(jīng)簡明機(jī)械加工工藝手冊1123查出削速度為0.08m/s.（5）基本工時(shí)，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.

23、32 (min) （6）機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.20 當(dāng) vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)：故pct0.8,根據(jù)x62w型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為pcm=7.50.75=5.63kw 故pccpcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm vf=80m/minn=160r/min vc=0.08m/s fz=0.0625mm/z（三）銑鍵槽 銑削8n9槽。 加工工件尺寸：8+0.170mm , 長度l=16mm 加工要求：高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級k8）加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床：

24、x62w（1）選擇銑削用量由于槽的寬度為8mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/s（2）確定切削速度vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度vc和每齒進(jìn)給量vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式由切削用量簡明手冊，表2.15得 =21m/minn=1000v/d=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和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

25、,ktv=0.82,kv=km*ksv*ktv=1.12*0.8*0.82=0.79 5）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5tm=(l+l1+)i/vf=(40+20)x2/150=0.8（min） l1+=20mm i=2(走兩次)三、專用夾具的設(shè)計(jì) 1、車床夾具的設(shè)計(jì) 由毛坯形狀和加工精度要求及公差要求，綜合零件圖、裝配圖、毛坯圖和加工工藝規(guī)程可知，應(yīng)選用c3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。定位方式：采用一夾一頂進(jìn)行裝夾，并以64的軸心線作為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行車削。 其切削用量，刀具選擇、主軸轉(zhuǎn)速等以上述工藝規(guī)程為準(zhǔn)符合技術(shù)要求及性能精度的要求。2、銑床夾具的設(shè)計(jì)夾具體的設(shè)計(jì)： 由于裝配夾具體具有制造成本低、周期短，精度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，有利于夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列