星轮说明书
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重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称:机械制造工艺与机床夹具课程设计题目:设计“星轮”零件的机械加工工艺规程(生产纲领:4000件)学生姓名:姜飞专业:机械设计与制造班级: 09机制五班学号: 1260720120626指导教师:李瑞庆日期: 2011 年 06 月 21 日目录设计任务书------------------------------------------------------- 课程设计说明书正文------------------------------------------- 序言----------------------------------------------------------------1 一、零件分析----------------------------------------------------2 (一)零件的作用----------------------------------------------2 (二)零件的分析--------------------------------------------- 二、工艺规程的设计------------------------------------------ (一)确定毛坯的制造形式--------------------------------- (二)基面的选择--------------------------------------------- (三)制定工艺路线------------------------------------------ (四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定--- (五)确定切削用量及基本工时---------------------------三、课程设计心得体会---------------------------------------23四、参考文献---------------------------------------------------24重庆机电职业技术学院课程设计任务书姓名、姜飞专业机械设计与制造班级09级机制五班一、设计题目设计下图所示“刀架”零件(课程设计指导书图5-20)的机械加工工艺规程(生产纲领:4000件)。
二、主要内容1.绘制产品零件图,了解零件的结构特点和技术要求,对零件进行结构分析和工艺分析。
2.确定毛坯的种类及制造方法。
3.拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序的加工设备和工艺装备,确定各工序的加工余量和工序尺寸,计算各工序的切削用量和工时定额。
4.填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。
撰写设计说明书。
三、具体要求产品零件图 1张产品毛坯图 1张机械加工工艺过程卡片 1份机械加工工序卡片 1套课程设计说明书 1份四、进度安排第一阶段:绘制零件图,工艺卡片(2天)第二阶段:查阅资料,工艺方案比较,确定加工路线(2天)第三阶段:确定各工序的加工余量和工序尺寸,计算各工序的切削用量和工时定额(3天)第四阶段:整理说明书,填写工艺卡片(3天)序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。
因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
为了突出和加强培养学生的综合设计能力和创新能力,总结近年来的相关课程设计经验,开设了机械设计综合教程。
其主要特点:强调机械设计中总体设计能力的培养,将原机械设计和机械设计课程设计内容整合为一个新的综合课程设计体系,将学生在机械设计系列课程中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合,进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。
加强学生对机械系统创新设计能力的培养,增加了机械构思设计和创新设计等内容,对学生的方案设计内容和要求有所加强,以利于增强学生的创新能力和竞争意识。
就我个人而言,我希能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力有限,设计尚有许多的不足之处,恳请各位老师给予指教。
一、零件分析(一)零件的作用题目所给定的零件是汽车离合器上的星轮,其作用是依靠太阳轮和行星架的正时转动和逆时转动来实现方向的改变,按照类型又分为主动和被动行星轮,只要运用在汽车变速箱(AT)传动机构上,实现动力传递,能增加和递减传递的动力。
(二)零件的工艺性分析星轮共有两组加工表面,它们相互间有一定的位置要求。
现分析如下:①星轮外圆Ф40K6,Ф45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度均为Ra1.6µm②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,其左端面对孔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个Φ4H9孔相对于对称分布三个。
二、过程工艺分析(一)确定毛坯的制造形式: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,需要结构比较硬,故材料选为45钢件,由于零件的生产纲领为4000件/年,已达到大批量生产的水平,而且轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型。
对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。
(二)基面的选择基面的选择设计工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择正确、合理,可以保证加工质量,提高生产效率。
否则,就会使加工工艺过程出现问题百出。
严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。
1、粗基准的选择由于是模锻件,所以在保证各加工面都有余量的前提下,因为要保证柱面的中心线垂直于左端面,所以以Φ45的外圆表面的为粗基准。
在调头以另一面的外圆Φ40为粗基准。
2、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则,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则。
毛坯外表面加工余量大,定位时可以车一头换向车另一头,最后,两顶一夹。
其定位方法比较精确,加紧也比较简单快捷,使操作者方便省力。
(三)制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以采用万能机床配以专用工、夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外,还要考虑经济效果,一便降低生产成本。
(1)工艺路线方案一:工序1.粗车端面,车内孔φ27.7mm 、车外圆φ63.7mm、φ39.7mm、φ44.7mm及倒45°倒角,选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
工序2.调头车另一端面,车外圆φ44.7倒mm45°倒角工序3.铣键槽。
以内孔为基准,工序4.以内孔及两端面为基准。
选用X62W卧式铣床专用夹具夹紧工件在Ф64mm阶梯轴处且用专用105°铣刀垂直铣24.3mm个深度到水平90°。
工序5.重复步骤4,转动120°铣三个。
工序 6.热处理:硬度234HBW。
工序7.精铣三平面、外圆柱面及键槽到规定尺寸工序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Φ4mm,转动万能分度头120°加工三次。
工序9.检验(2)工艺路线方案二:工序1.粗车端面,车内孔φ27.7 、车外圆φ63.7、φ39.7、φ44.7及倒45°倒角,选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
粗、精车 B/C阶梯轴外圆面工序2.调头车另一端面、外圆φ44.74mm、倒 45°倒角工序3.以内孔为基准,铣平面至24.6mm在转动120,铣另两个平面工序4.热处理:硬度234HBW。
工序5.以外圆为基准磨内孔磨至Φ28mm工序6.以内孔为基准,磨外圆分别磨至Φ45mm、φ40mm、φ64mm、φ45mm工序7.磨平面磨至与水平面成24.3mm在转动120°磨另两个平面工序8.铣键槽工序9.钻孔Φ4mm、φ2mm工序9J.检验(三)方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案一在于直接用铣床铣出平面、外圆,且先把键槽铣出来在铣平面最后钻孔:方案二则与其相反,键槽被放置平面后,且采用磨床使精度达到更高。
综合比较,方案二更好,所以最终选择方案二。
(四)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8—31以及表15—50查得、公差依据《互换性与测量技术基础》表3—2查得表面粗糙度以及经济精度由《机械制造工艺学》表1—15查得钻、扩、铰孔加工加工余量依据《机械加工工艺手册设计实用手册》表8—18查得、公差依据《互换性与测量技术基础》表3—2查得表面粗糙度以及经济精度由《机械制造工艺学》表1—15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,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(1)以星轮外圆为基准。
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。
表面粗糙度Ra=1.6μm,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:Ф=2.5mm,精车:Ф =0.5mm。
粗车削的加工精度IT11级,因此偏差±0.11。
精车削偏差即为零件偏差。
(2) Ra=1.6μm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=1.6μm,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)星轮右端面。
Ra=3.2μm。
要求粗加工和半精加工。