課程設(shè)計滾輪

1、 機電及自動化學(xué)院機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計設(shè)計題目：滾輪專 業(yè)：08機械電子學(xué) 號：0811111019姓 名： 林立斌 指導(dǎo)老師： 蹇崇軍 2011年6月27日至7月8日前 言 制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、工程材料、機械設(shè)計、CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課和主要專業(yè)課，又經(jīng)過了機械設(shè)計課程設(shè)計之后，進(jìn)行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，特別強調(diào)對機械制造工藝學(xué)和工程材料這兩門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學(xué)各門課程的一次較為深入的綜合總復(fù)習(xí)，同時還要對相關(guān)課外知識進(jìn)行查閱和學(xué)習(xí)，也是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習(xí)。并且，這次課程設(shè)

2、計同樣也會用到以前的金工實習(xí)和認(rèn)知實習(xí)的相關(guān)知識，也可以說這是對兩次實習(xí)效果的一次檢驗。通過這次課程設(shè)計，將會鞏固對機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的理論知識，并初步學(xué)會自己完成制定簡單零件加工工藝規(guī)程。這次的工藝規(guī)程課程設(shè)計，我的題目是滾輪的工藝規(guī)程設(shè)計。希望通過對滾輪的加工工藝規(guī)程的設(shè)計，可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)并掌握簡單零件的加工工藝設(shè)計。雖然這是大學(xué)以來的第二次課程設(shè)計，但畢竟還是第一次接觸制造工藝設(shè)計，對知識掌握、熟悉程度以及綜合運用還會存在問題，因此在設(shè)計中難免會有考慮不周全或錯誤的地方，這些也是第一次設(shè)計時常見的問題，希望老師多多批評和指正。目 錄一、零件的分析 1二、工藝規(guī)程設(shè)計1、

3、確定毛坯的制造形式 12、基準(zhǔn)選擇 13、制定工藝路線 24、機加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 5 5、機床和刀具的選擇 66、 確定切削用量 67、基本工時的確定 78、小結(jié) 15一、零件的分析滾輪材料為GCr15，即高碳鉻軸承鋼。根據(jù)工程材料知識可以知道：GCr15的C的含量為0.95%-1.05%,這樣可以保證鋼具有高的硬度和強度，Cr的含量為0.15%,使材料的淬透性較低?？梢?，軸承鋼具有高的硬度和高的彈性極限及高的接觸疲勞強度和適當(dāng)?shù)捻g性，并具有一定的耐腐蝕能力。主要用于制作中小型滾動軸承及冷沖模，量具，絲杠等。因此滾輪毛坯可選用鍛件。生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，由生產(chǎn)批量可得到相關(guān)信

4、息為：鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量?。粰C床設(shè)備有專用的生產(chǎn)線，自動生產(chǎn)線，柔性自動生產(chǎn)線或數(shù)控機床；廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法達(dá)到精度要求；按零件產(chǎn)量和精度，廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具，或采用統(tǒng)計分析法保證質(zhì)量；有較詳細(xì)的工藝規(guī)程，用工藝卡管理生產(chǎn)。根據(jù)零件圖可得到:零件整體要求精度比較高，其中280、215的圓面和端面需要金剛石車達(dá)到粗糙度要求（Ra0.4，Ra0.8要求），其他表面和端面用半精車即可達(dá)到粗糙度要求和公差要求；螺紋孔利用鉆頭加工而成；其他倒角和圓角可以利用45°車刀和成型刀加工而成，14°的槽因為位置比較

5、特殊，加工不便，因此需要專用刀具加工；同時還需要保證215.00.0145內(nèi)圓的徑向跳動。二、工藝規(guī)程設(shè)計1、確定毛坯的制造形式 根據(jù)材料具有高的硬度和高的彈性極限及高的接觸疲勞強度和適當(dāng)?shù)捻g性，并具有一定的耐腐蝕能力。主要用于制作中小型滾動軸承及冷沖模，量具，絲杠等的特點，最終選用毛坯制造形式為鍛件形式。2、基準(zhǔn)選擇根據(jù)零件圖的要求，對零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準(zhǔn)，而對有若干不加工表面的工件選用要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)；同時根據(jù)零件毛坯的形式。粗基準(zhǔn)選擇為直徑為215的內(nèi)圓，同時加工出右端面和280的外圓面，再以右端面和280外圓為粗基準(zhǔn)加工其他表面。精基準(zhǔn)的選擇根

6、據(jù)互為基準(zhǔn)原則和基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，選擇加工后的圓的外圓面、內(nèi)圓面和端面做為精基準(zhǔn)。特別提出鉆孔時需要采用專用夾具以達(dá)到定位要求，同時定位精基準(zhǔn)為280內(nèi)圓軸線。 3、制定工藝路線根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達(dá)到的經(jīng)濟度和粗糙度能力，查閱機械制造工藝學(xué)和機械制造工藝手冊各加工面的加工方法：本工件主要加工面有280外圓面何215內(nèi)圓面，要求粗糙度為Ra0.4與Ra0.8，精度較高初選兩種加工方案如下：（1）粗車半精車粗磨精磨拋光（2）粗車半精車精車金剛石車由于工件外圓面與內(nèi)圓面要求的同軸度以及內(nèi)圓本身精度要求都比較高，用磨削加工超過了它的經(jīng)濟精度。而且工件是回轉(zhuǎn)體，內(nèi)圓的直徑較

7、大，用車削方法加工方便。所以選擇第二種方法進(jìn)行加工，具體方案如下表表 1加工面尺寸及偏差粗糙度Ra加工方案280外圓面2800.4粗車半精車精車金剛石車255內(nèi)圓面無3.2粗車半精車215內(nèi)圓面620.8粗車半精車精車金剛石車203右端面2033.2粗車半精車精車金剛石車137內(nèi)圓面1373.2粗車半精車240外圓面無3.2粗車半精車280右端面3.2粗車半精車280左端面1103.2粗車半精車240左端面1153.2粗車半精車255右端面17.53.2粗車半精車215右端面680.8粗車半精車精車金剛石車203右端面25.53.2粗車半精車14°槽1553.2粗車半精車倒角、圓角螺

8、紋孔鉆鉸攻絲 工序安排如下（表2）：表2工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)及夾緊力01粗車280外圓215內(nèi)圓及軸線。夾緊力作用在215內(nèi)圓上垂直圓面向外02粗車280右端面 280外圓及軸線、280左端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里粗車215內(nèi)圓及203右端面203內(nèi)圓及137右端面 255內(nèi)圓及215右端面、280外圓及軸線、右端面。夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里03粗車240左端面、280外圓及軸線、及右端面。夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里粗車280左端面及240外圓、 137內(nèi)圓、14°槽280外圓及軸線、左端面。夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里04調(diào)質(zhì)處理HRC

9、283205半精車280外圓215內(nèi)圓及軸線。夾緊力作用在215內(nèi)圓上垂直圓面向外06半精車280右端面280外圓及軸線、240左端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里 半精車215內(nèi)圓及203右端面203內(nèi)圓及137右端面 255內(nèi)圓及215右端面、280外圓及軸線、右端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里07加工8×M8深15螺紋孔280外圓、軸線及215右端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里08半精車240左端面280外圓、軸線及右端面。夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里半精車280左端面及240外圓137內(nèi)圓 14°槽280外圓及軸線、左端面。夾緊力作用在

10、280外圓上垂直圓面向里09檢驗10表面淬火HRC5862，淬硬層深35mm11精車280外圓215內(nèi)圓及軸線夾緊力作用在212內(nèi)圓上垂直圓面向外12精車215內(nèi)圓及203右端面280外圓、軸線及215右端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里13金剛石車280外圓215內(nèi)圓及軸線夾緊力作用在215內(nèi)圓上垂直圓面向外14金剛石車215內(nèi)圓及203右端面280外圓、軸線及215右端面夾緊力作用在280外圓上垂直圓面向里15車各倒角和圓角16去毛刺17清洗及終檢4、機加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定表3滾輪加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表加工面最終尺寸公差/粗糙度單邊余量工序尺寸毛坯尺寸28

11、0外圓面280Ra0.40.70.30.15粗車282.3半精車280.9精車280.3金剛石車280286255內(nèi)圓面Ra3.20.7粗車253.6半精車255209215內(nèi)圓面62Ra0.80.70.30.150.05粗車212.6半精車214精車214.6金剛石粗車214.9金剛石精車215209203右端面Ra0.80.70.30.150.1粗車66.75半精車67.45精車67.75金剛石粗車67.9金剛石精車68240外圓面Ra3.20.7粗車241.4半精車240286137內(nèi)圓面137Ra3.20.7粗車135.6半精車137131.8（2.6單邊）14°槽（155）

12、155Ra3.20.7粗車153.6半精車155131.8280右端面Ra3.21.3粗車半精車121.5280左端面Ra3.21.2粗車半精車240左端面Ra3.21.2粗車半精車121.5137右端面Ra3.21.1粗車半精車365、機床和刀具的選擇綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達(dá)到的粗糙度，機床和刀具分別選擇如下：臥式車床C6132 硬質(zhì)合金車刀YT15、金剛石車刀、14°切槽專用刀具立式鉆床Z525 高速鋼鉆頭6、 確定切削用量 根據(jù)工件尺寸和相關(guān)要求，參考金屬機械加工工藝人員手冊等資料，選擇如下： 粗車的進(jìn)給量1mm/r，半精車的進(jìn)給量0.5mm/r，精車的進(jìn)給

13、量0.25mm/r，車槽進(jìn)給量0.3 mm/r，金剛石車進(jìn)給量0.2 mm/r。鉆孔進(jìn)給量0.4 mm/r，鉸孔進(jìn)給量0.2 mm/r，攻絲切削速度0.3m/s7、基本工時的確定 (1)粗車280外圓切屑深度：1.85mm 進(jìn)給量f=1mm/r 切削速度：v =2m/s 轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:n =135.4 r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=125 r/min粗車基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=58.32s（2）粗車280右端面、粗車215內(nèi)圓、203內(nèi)圓、255內(nèi)圓切削深度： =1.8mm，=1.8mm，=1.55mm，2.05mm進(jìn)給量分別為:=1mm/r切屑速度V1=

14、V2=V3 =V4=2m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:135.4 r/min179.8 r/min=278.9 r/min=150.7 r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 125r/min180r/min=250 r/min=125 r/min基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=17.6stj2=22.3stj3=25.1stj2=84.95s（3）粗車240左端面、粗車280左端面及240外圓、137內(nèi)圓、14°槽切削深度： =1.8mm，=1.8mm，=1.4mm，進(jìn)給量分別為:=1mm/r切屑速度V1= V2=V3 =V4=2m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:15

15、9.2r/min159.2r/min=281.8 r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 180r/min180r/min=250 r/min基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=25.08stj2=19.3stj3=6.2s（4）半精車280外圓 切屑深度：0.7mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r 切削速度：v =2m/s 轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:n =136.1r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=125 r/min粗車基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=111.4s（5）半精車280右端面、215內(nèi)圓及203右端面、203內(nèi)圓及137右端面、255內(nèi)圓及215右端面切削深度： =1.2mm，=0

16、.7mm，=1.1mm，0.7mm進(jìn)給量分別為:=0.5mm/r切屑速度V1= V2=V3 =V4=2m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:136.1 r/min178.6 r/min=278.9 r/min=149.9 r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 125r/min180r/min=250 r/min=125 r/min基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=13.1stj2=45.0stj3=16.2stj2=16.8s（6）半精車280左端面及240外圓、137內(nèi)圓、14°槽切削深度： =1.2mm，=1.3mm，=0.7mm，進(jìn)給量分別為:=0.5mm/r切屑速度V1= V

17、2=V3 =V4=2m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:159.2r/min159.2r/min=278.9 r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 180r/min180r/min=250 r/min基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=36.0stj2=13.3stj3=12.24s（7）精車280外圓切屑深度：0.3mm 進(jìn)給量f=0.25mm/r 切削速度：v =3m/s 轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:n =204.5r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=180 r/min粗車基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=146.7s（8）精車215內(nèi)圓及203右端面切屑深度：0.3mm 進(jìn)給量f=

18、0.25mm/r 切削速度：v =3m/s 轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:n =266.8r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=250 r/min粗車基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=65.04s（9）金剛石車280外圓切屑深度：0.15mm 進(jìn)給量f=0.2mm/r 切削速度：v =3m/s 轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:n =204.7r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=180 r/min粗車基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=183.3s（10）金剛石車215內(nèi)圓及203右端面切削深度： =0.15mm，=0.05mm 進(jìn)給量分別為:=0.2mm/r切屑速度V1= V2 =3m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:266.8r/min266.8r/min根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 250r/min250r/min=250 r/min基本時間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=81.5stj2=81.6s8、小結(jié)經(jīng)過這次制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，對自己所設(shè)計的滾輪有一定的了解，同時對制造技術(shù)基礎(chǔ)和工程材料中的部分知識有所復(fù)習(xí)，結(jié)合實際畫圖，對我們掌握CAD的能力有所鞏固。