星輪加工工藝及鉆φ2、φ4孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】

1、工藝性分析 星輪多應(yīng)用于星輪減速器，該種類型的減速器具有傳動(dòng)效率高、承載能力高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、速比范圍大、傳動(dòng)比密寬等特點(diǎn)。星輪減速器由模塊化的星輪核心單元組成，性能可靠，維護(hù)方便。混合少齒差星輪減速器已廣泛用于礦山、冶金、建筑、水利、起重、運(yùn)輸、石油、化工、橡膠、食品、制藥、旅游等各行各業(yè)。其中，星輪是核心部件。 星輪材料為40Cr，中碳調(diào)制鋼，價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化，改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。 星輪外圓Φ40K6，Φ45f7，其形狀公差均遵守包容要求，表面粗糙度均為Ra1.6。星輪內(nèi)孔Φ28H7，形狀公差遵守包容要求，表面粗糙度為Ra0.8。星輪工作面外形尺寸厚度為14mm，無(wú)粗糙度要求，右端面與孔Φ28軸心線垂直度誤差為0.025，左端面對(duì)孔Φ28軸心線圓跳動(dòng)誤差為0.02。鍵槽寬度8H9，長(zhǎng)度16mm，軸槽深為40.5h11，表面粗糙度Ra3.2。在Φ64的外圓離它的軸心線24.3的平面與孔Φ28H7軸心線的平行度誤差為0.012，表面粗糙為Ra0.8,3-Φ4H9孔相對(duì)于軸線對(duì)稱分布。 2、星輪工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1、星輪毛坯的制造形式 星輪制造的指定材料是40Cr。40Cr的熔點(diǎn)較高，如果采用鑄造毛坯則對(duì)鑄模的質(zhì)量要求過(guò)高，會(huì)增大生產(chǎn)成本，且鑄造毛坯易產(chǎn)生氣孔，對(duì)于星輪的質(zhì)量有很大影響，因此不適于鑄造生產(chǎn)。生產(chǎn)規(guī)模為中大批量，因此選擇鍛造毛坯。采用模鍛方式。這樣既有利于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)，又可保證工件的加工質(zhì)量和精度。 2.2、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)到的精度和粗糙度能力，以及各種機(jī)床的加工特點(diǎn)，查閱和參考《機(jī)械制造工藝學(xué)》和《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》等資料，可得到各加工面的加工方法（見下表）和加工工藝路線（見附件工藝過(guò)程卡片）。 星輪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 無(wú) 無(wú) Ra3.2 粗車-半精車 左端面 無(wú) 無(wú) Ra3.2 粗車-半精車 Φ45f7外圓 Φ45 f7 Ra1.6 粗車-半精車-粗磨 Φ40k7外圓 Φ40 k7 Ra1.6 粗車-半精車-粗磨 Φ64外圓 Φ64 無(wú) 無(wú) 粗車-半精車 Φ45k6外圓 Φ45 k6 Ra1.6 粗車-半精車-粗磨 Φ28內(nèi)孔 Φ28 H7 Ra0.8 鉆-粗鏜-精鏜-精磨 退刀槽 3×0.5 無(wú) 無(wú) 粗車 距軸心線 24.3的平面 24.3 無(wú) Ra0.8 粗銑-半精銑-精磨 與軸心線成 15°的平面 無(wú) 無(wú) 無(wú) 粗銑-半精銑 3-Φ4孔 Φ4 H9 無(wú) 鉆-攻絲 2.3、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 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 右端面Ra3.2 2.1 粗車→半精車 65.2 左端面Ra3.2 2.1 粗車→半精車 Φ45f7外圓 F7/ Ra1.6 1.85 粗車→半精車→粗磨 48.7 Φ40k7外圓 K7/ Ra1.6 1.85 粗車→半精車→粗磨 43.7 Φ64外圓 Φ64/無(wú) 1.9 粗車→半精車 67.8 Φ45k6外圓 k6/Ra1.6 1.85 粗車→半精車→粗磨 43.7 Φ28內(nèi)孔 H7/Ra0.8 14 鉆→粗鏜→ 精鏜→精磨 0 距軸心線 24.3的平面 24.3/Ra0.8 7.7 荒銑→粗銑→半精銑→粗磨→精磨 0 與軸心線成 15°的平面 無(wú) 1 粗銑→半精銑 0 3-Φ4孔 H9/無(wú) 1 鉆孔→攻絲 0 （毛坯圖見附件） 2.4、確定切削用量 根據(jù)工件尺寸和相關(guān)要求，并參考《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為： 粗車：根據(jù)外圓直徑及長(zhǎng)度尺寸來(lái)確定。Φ40、Φ45加工余量均為2mm，Φ64加工余量2.3mm。端面的加工余量：1.4mm。 半精車：同樣根據(jù)尺寸查相關(guān)手冊(cè)可得：Φ40、Φ45加工余量均為1.4mm，Φ64加工余量1.5mm，端面加工余量0.7mm。 鉆孔：根據(jù)孔加工的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)可知鉆孔尺寸為Φ26。 鏜孔：根據(jù)孔加工的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)可知鏜孔尺寸為Φ27.8。 銑鍵槽：根據(jù)鍵槽的長(zhǎng)、寬、厚尺寸可分別查得粗銑、半精銑的加工余量（深度）分別為：3.8mm，0.7mm。 銑平面：加工余量過(guò)大時(shí)可選擇分次加工?；你娂庸び嗔浚?.2mm，粗銑加工余量：1mm，半精銑1mm。 磨削：由表面粗糙度值確定磨削方式，由尺寸確定加工余量。 2.5、基本工時(shí)的確定 （1） 工序2 粗車右端面：切削深度 αP=1.4mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=40m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 基本時(shí)間 t基=（L+L1+L2）/fn L為車削長(zhǎng)度 L1、L2分別為切入/切出長(zhǎng)度 本工步 L=1.4mm t基=1s 鉆頂尖孔 切削深度 αP=5mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=40m/min 基本時(shí)間 t基=（5+2）/fn=1.5s 粗車大外圓 切削深度 αP=1.15mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 切入長(zhǎng)度L1=6mm L2=3mm t基=（16.8+6）/fn=5s 粗車右外圓1切削深度 αP=1mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=40m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=0mm t基=（17.7+5）/fn=5s 粗車右外圓2切削深度 αP=1mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=45m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=0mm t基=（10+5）/fn=3.2s 粗車右端面：切削深度 αP=1.4mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=40m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 基本時(shí)間 t基=（L+L1+L2）/fn L為車削長(zhǎng)度 L1、L2分別為切入/切出長(zhǎng)度 本工步 L=1.4mm t基=1s 鉆頂尖孔 切削深度 αP=5mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=40m/min 基本時(shí)間 t基=（5+2）/fn=1.5s 粗車左外圓切削深度 αP=1mm 進(jìn)給量 f=0.94mm/r 切削速度 v=45m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=300r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=0mm t基=（20.7+5）/fn=5.5s （2） 工序3 鉆孔 鉆頭直徑為： D=26mm 進(jìn)給量為: f=0.1mm/r 切屑速度 υ=40m/min 根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速 n=400 r/min 基本時(shí)間 tj=Lfni L1=37 L2=2mm 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=150s （3） 工序4 粗車右端面：切削深度 αP=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 本工步 L=1.4mm t基=1s 車削大外圓 切削深度 αP=0.75mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=80m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=3mm t基=（16.8+6）/fn=6.5s 車削右外圓1切削深度 αP=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=50m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=0mm t基=（17.7+5）/fn=5.2s 車削右外圓2切削深度 αP=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=50m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=0mm t基=（10+5）/fn=4.5s 車倒角 切削深度 αP=2mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=0mm t基=（5+2）/fn=2s 車削右端面：切削深度 αP=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min t基=1.4s 車削左外圓切削深度 αP=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm L2=0mm t基=（20.7+5）/fn=7.5s 車倒角 切削深度 αP=2mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=0mm t基=（5+2）/fn=2s （4） 工序5 車退刀槽 切削深度 αP=0.65mm 進(jìn)給量 f=0.56mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=5mm t基=（5+5+0.65）/fn=3s （5） 工序6 粗鏜 切削深度 αP=61mm 進(jìn)給量 f=0.1mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=700r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=5mm t基=（5+5+61）/fn=61s 車倒角 切削深度 αP=2mm 進(jìn)給量 f=0.51mm/r 切削速度 v=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=700r/min 切入長(zhǎng)度L1=5mm 切出長(zhǎng)度L2=0mm t基=（5+2）/fn=1.2s （6） 工序7 粗銑 銑槽采用直柄鍵槽銑刀，直徑D=16mm,進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=3.8mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=8mm L1=L2=6mm t=40s 半精銑 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=0.7mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間t= (L+L1+L2)/f L=8mm L1=L2=5mm t=36s （7） 工序8 荒銑 刀具直徑 D=20mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=5.2mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=68s 粗銑 刀具直徑 D=20mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=20mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=102s 銑圓角 刀具直徑 D=30mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=20mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=102s 粗銑 刀具直徑 D=20mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=20mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=400r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=102s （8） 工序9 半精銑 刀具直徑 D=20mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=600r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=68s 銑圓角 刀具直徑 D=30mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=600r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10 L2=10mm t=68s 半精銑 刀具直徑 D=20mm 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=1mm 切削速度 υ=30mm/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=600r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=10mm L2=10mm t=68s t基=（20.7+5）/fn=5.5s （9） 工序10 鉆孔 鉆頭直徑為： D=2mm 進(jìn)給量為: f=0.1mm/r 切削速度 υ=40m/min 轉(zhuǎn)速 n=400 r/min 基本時(shí)間 tj=Lfni L=24.3mm L1=3 L2=2mm t=44s 攻絲 絲錐直徑為： D=4mm 進(jìn)給量為: f=0.5mm/r 切削速度 υ=18m/min 轉(zhuǎn)速 n=200 r/min 基本時(shí)間 tj=Lfni L=11mm L1=0.4 L2=2mm t=8s （10） 工序12 粗磨外圓 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=0.3mm 切削速度 υ=6m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=800r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=14mm L1=2mm L2=2mm t=180s 粗磨外圓 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=0.3mm 切削速度 υ=6m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=800r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=7mm L1=2mm L2=2mm t=110s 粗磨外圓 進(jìn)給量為 f=0.2mm/r 切削深度 αP=0.3mm 切削速度 υ=6m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=800r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=15mm L1=2mm L2=2mm t=190s （11） 工序13 粗磨 進(jìn)給量為 f=0.005mm/r 切削深度 αP=0.3mm 切削速度 υ=0.012m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=2810r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)i/f L=14mm L1=5mm L2=5mm t=240s 粗磨 進(jìn)給量為 f=0.005mm/r 切削深度 αP=0.2mm 切削速度 υ=0.006m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=2810r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)i/f L=14mm L1=5mm L2=5mm t=480s （12） 工序14 精鏜 進(jìn)給量為 f=0.1mm/r 切削深度 αP=0.2mm 切削速度 υ=0.06m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=800r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=61mm L1=2mm L2=3mm t=66s （13） 工序15 精磨 進(jìn)給量為 f=0.1mm/r 切削深度 αP=0.03mm 切削速度 υ=0.006m/min 轉(zhuǎn)速 n=1000υπD×60=1000r/min 基本時(shí)間 t= (L+L1+L2)/f L=61mm L1=2mm L2=3mm t=11min 3、小結(jié) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)星輪有了一定的了解，同時(shí)對(duì)CAD軟件、《機(jī)械制造工藝學(xué)》和《機(jī)械工程材料》等相關(guān)知識(shí)有所復(fù)習(xí)。這也是對(duì)結(jié)合課本知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的一次鍛煉，同時(shí)也鍛煉了自學(xué)能力和查閱資料的能力。感覺(jué)頗深的是機(jī)械加工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性，每一個(gè)數(shù)據(jù)都比較嚴(yán)格和有相應(yīng)的規(guī)范與出處，以及每一個(gè)步驟都不是孤立的，要有全局意識(shí)才能做好設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓自己大概知道了機(jī)械零件是怎樣生產(chǎn)出來(lái)的，對(duì)機(jī)械行業(yè)也有了更深的認(rèn)識(shí)。 但是由于自己相關(guān)專業(yè)知識(shí)知貧乏以及第一次做工藝設(shè)計(jì)，當(dāng)中出現(xiàn)問(wèn)題當(dāng)屬正常，希望老師諒解，并多多批評(píng)和指正。 4、參考文獻(xiàn) 《機(jī)械制造工藝學(xué)》第1版 機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 5、附件 附件1：星輪毛坯圖 附件2：星輪加工工藝卡 共12頁(yè) 第12頁(yè)