課程設(shè)計(jì)--滾輪

1、<p><b>　　機(jī)電及自動化學(xué)院</b></p><p><b>　　機(jī)械制造工藝學(xué)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：滾輪</b></p><p>　　前 言</

2、p><p>　　制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課和主要專業(yè)課，又經(jīng)過了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行的又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，特別強(qiáng)調(diào)對機(jī)械制造工藝學(xué)和工程材料這兩門課程的運(yùn)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(shí)際運(yùn)用知識解決問題能力的練習(xí)

3、。并且，這次課程設(shè)計(jì)同樣也會用到以前的金工實(shí)習(xí)和認(rèn)知實(shí)習(xí)的相關(guān)知識，也可以說這是對兩次實(shí)習(xí)效果的一次檢驗(yàn)。通過這次課程設(shè)計(jì)，將會鞏固對機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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。</p><p>　　這次的工藝規(guī)程課程設(shè)計(jì)，我的題目是滾輪的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。希望通過對滾輪的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》并掌握簡單零件的加工工藝設(shè)計(jì)。雖然這是大學(xué)以來的第二次課程設(shè)

4、計(jì)，但畢竟還是第一次接觸制造工藝設(shè)計(jì)，對知識掌握、熟悉程度以及綜合運(yùn)用還會存在問題，因此在設(shè)計(jì)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(jì)時常見的問題，希望老師多多批評和指正。</p><p>　　目 錄</p><p>　　一、零件的分析 1</p><p><

5、b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、確定毛坯的制造形式 1</p><p>　　2、基準(zhǔn)選擇 1</p><p>　　3、制定工藝路線 2</p&

6、gt;<p>　　4、機(jī)加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 5 5、機(jī)床和刀具的選擇 6</p><p>　　6、 確定切削用量 6</p><p>　　7、基本工時的確定 7</p>

7、<p>　　8、小結(jié) 15</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p>　　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(qiáng)度，Cr的含量為0.15%,使材料的淬透性

8、較低?？梢姡S承鋼具有高的硬度和高的彈性極限及高的接觸疲勞強(qiáng)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。</p><p>　　因此滾輪毛坯可選用鍛件。</p><p>　　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，加工余量小；機(jī)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

9、或數(shù)控機(jī)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(jì)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)。</p><p>　　根據(jù)零件圖可得到:零件整體要求精度比較高，其中Φ280、Φ215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

10、角可以利用45°車刀和成型刀加工而成，14°的槽因?yàn)槲恢帽容^特殊，加工不便，因此需要專用刀具加工；同時還需要保證Φ215.00.0145內(nèi)圓的徑向跳動。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、確定毛坯的制造形式</p><p>　　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(qiáng)度和

11、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(diǎn)，最終選用毛坯制造形式為鍛件形式。</p><p><b>　　2、基準(zhǔn)選擇</b></p><p>　　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

12、Φ215的內(nèi)圓，同時加工出右端面和Φ280的外圓面，再以右端面和Φ280外圓為粗基準(zhǔn)加工其他表面。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇根據(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Φ280內(nèi)圓軸線。</p><p><b>　　3、制定工藝路線</b></

13、p><p>　　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(jì)度和粗糙度能力，查閱《機(jī)械制造工藝學(xué)》和《機(jī)械制造工藝手冊》各加工面的加工方法：</p><p>　　本工件主要加工面有Φ280外圓面何Φ215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：</p><p>　　（1）粗車→半精車→粗磨→精磨→拋光</p><

14、p>　　（2）粗車→半精車→精車→金剛石車</p><p>　　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(jì)精度。而且工件是回轉(zhuǎn)體，內(nèi)圓的直徑較大，用車削方法加工方便。</p><p>　　所以選擇第二種方法進(jìn)行加工，具體方案如下表</p><p><b>　　表 1</b></p>

15、<p>　　工序安排如下（表2）：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　4、機(jī)加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定</p><p>　　表3滾輪加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表</p><p>　　5、機(jī)床和刀具的選擇</p><p>　　綜合考慮所要加工

16、零件的尺寸及要加工表面所要達(dá)到的粗糙度，機(jī)床和刀具分別選擇如下：</p><p>　　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</p><p>　　立式鉆床Z525 ——————高速鋼鉆頭</p><p><b>　　6、 確定切削用量</b></p><p>　　

17、根據(jù)工件尺寸和相關(guān)要求，參考《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》等資料，選擇如下：</p><p>　　粗車的進(jìn)給量1mm/r，半精車的進(jìn)給量0.5mm/r，</p><p>　　精車的進(jìn)給量0.25mm/r，車槽進(jìn)給量0.3 mm/r，</p><p>　　金剛石車進(jìn)給量0.2 mm/r。</p><p>　　鉆孔進(jìn)給量0.4 mm/r，鉸孔進(jìn)給量

18、0.2 mm/r，攻絲切削速度0.3m/s</p><p><b>　　7、基本工時的確定</b></p><p>　　(1)粗車Φ280外圓</p><p>　　切屑深度： 1.85mm 進(jìn)給量f=1mm/r</p><p>　　切削速度：v =2m/s </p><p>　　轉(zhuǎn)速：n r/m

19、in</p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　n =135.4 r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=125 r/min</p><p><b>　　粗車基本時間 i</b></p><p><b>　　代人

20、相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj=58.32s</b></p><p>　　（2）粗車Φ280右端面、粗車Φ215內(nèi)圓、Φ203內(nèi)圓、Φ255內(nèi)圓</p><p>　　切削深度： =1.8mm， =1.8mm， =1.55mm， 2.05mm</p><p><b>　　進(jìn)給

21、量分別為:</b></p><p>　　= = ==1mm/r</p><p><b>　　切屑速度</b></p><p>　　V1= V2=V3 =V4=2m/s</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　n r/min

22、</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　135.4 r/min</p><p>　　179.8 r/min</p><p>　　=278.9 r/min</p><p>　　=150.7 r/min</p><p>

23、　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速 125r/min</p><p><b>　　180r/min</b></p><p>　　=250 r/min</p><p>　　=125 r/min</p><p><b>　　基本時間 i</b></p><p><b>

24、　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj1=17.6s</b></p><p><b>　　tj2=22.3s</b></p><p><b>　　tj3=25.1s</b></p><p>　　tj2=84.95s</p>&l

25、t;p>　　（3）粗車Φ240左端面、粗車Φ280左端面及Φ240外圓、Φ137內(nèi)圓、14°槽</p><p>　　切削深度： =1.8mm， =1.8mm， =1.4mm，</p><p><b>　　進(jìn)給量分別為:</b></p><p>　　= = ==1mm/r</p><p><b>

26、;　　切屑速度</b></p><p>　　V1= V2=V3 =V4=2m/s</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　n r/min</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><

27、p>　　159.2r/min</p><p>　　159.2r/min</p><p>　　=281.8 r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速 180r/min</p><p><b>　　180r/min</b></p><p>　　=250 r/min</

28、p><p><b>　　基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　tj1=25.08s</p><p><b>　　tj2=19.3s</b></p><p><b>　　tj3=6.2s<

29、;/b></p><p>　?。?）半精車Φ280外圓</p><p>　　切屑深度： 0.7mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r</p><p>　　切削速度：v =2m/s </p><p>　　轉(zhuǎn)速：n r/min</p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p>

30、<p>　　n =136.1r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=125 r/min</p><p><b>　　粗車基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj=111.4s</b&

31、gt;</p><p>　?。?）半精車Φ280右端面、Φ215內(nèi)圓及Φ203右端面、Φ203內(nèi)圓及Φ137右端面、Φ255內(nèi)圓及Φ215右端面</p><p>　　切削深度： =1.2mm， =0.7mm， =1.1mm， 0.7mm</p><p><b>　　進(jìn)給量分別為:</b></p><p>　　= = =

32、=0.5mm/r</p><p><b>　　切屑速度</b></p><p>　　V1= V2=V3 =V4=2m/s</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　n r/min</b></p><p><b>　

33、　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　136.1 r/min</p><p>　　178.6 r/min</p><p>　　=278.9 r/min</p><p>　　=149.9 r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速 125r/min</p><

34、;p><b>　　180r/min</b></p><p>　　=250 r/min</p><p>　　=125 r/min</p><p><b>　　基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p>

35、<b>　　tj1=13.1s</b></p><p><b>　　tj2=45.0s</b></p><p><b>　　tj3=16.2s</b></p><p><b>　　tj2=16.8s</b></p><p>　?。?）半精車Φ280左端面及

36、Φ240外圓、Φ137內(nèi)圓、14°槽</p><p>　　切削深度： =1.2mm， =1.3mm， =0.7mm，</p><p><b>　　進(jìn)給量分別為:</b></p><p>　　= = ==0.5mm/r</p><p><b>　　切屑速度</b></p>&

37、lt;p>　　V1= V2=V3 =V4=2m/s</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　n r/min</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　159.2r/min</p>&

38、lt;p>　　159.2r/min</p><p>　　=278.9 r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速 180r/min</p><p><b>　　180r/min</b></p><p>　　=250 r/min</p><p><b>　　基本時

39、間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj1=36.0s</b></p><p><b>　　tj2=13.3s</b></p><p>　　tj3=12.24s</p><p>　

40、?。?）精車Φ280外圓</p><p>　　切屑深度： 0.3mm 進(jìn)給量f=0.25mm/r</p><p>　　切削速度：v =3m/s </p><p>　　轉(zhuǎn)速：n r/min</p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　n =204.5r/min<

41、;/p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=180 r/min</p><p><b>　　粗車基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj=146.7s</b></p><p>　?。?）

42、精車Φ215內(nèi)圓及Φ203右端面</p><p>　　切屑深度： 0.3mm 進(jìn)給量f=0.25mm/r</p><p>　　切削速度：v =3m/s </p><p>　　轉(zhuǎn)速：n r/min</p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　n =266.8r/mi

43、n</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=250 r/min</p><p><b>　　粗車基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj=65.04s</b></p><p>　

44、?。?）金剛石車Φ280外圓</p><p>　　切屑深度： 0.15mm 進(jìn)給量f=0.2mm/r</p><p>　　切削速度：v =3m/s </p><p>　　轉(zhuǎn)速：n r/min</p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　n =204.7r/min&

45、lt;/p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=180 r/min</p><p><b>　　粗車基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　tj=183.3s</b></p><p>　　（

46、10）金剛石車Φ215內(nèi)圓及Φ203右端面</p><p>　　切削深度： =0.15mm， =0.05mm </p><p><b>　　進(jìn)給量分別為:</b></p><p>　　= =0.2mm/r</p><p><b>　　切屑速度</b></p><p>　　V

47、1= V2 =3m/s</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　n r/min</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　266.8r/min</p><p>　　266.8r/

48、min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床型號，選擇轉(zhuǎn)速 250r/min</p><p><b>　　250r/min</b></p><p>　　=250 r/min</p><p><b>　　基本時間 i</b></p><p><b>　　代人相關(guān)數(shù)據(jù)得

49、：</b></p><p><b>　　tj1=81.5s</b></p><p><b>　　tj2=81.6s</b></p><p><b>　　8、小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過這次制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，對自己所設(shè)計(jì)的滾輪有一定的了解，同時對《制造技

50、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(shí)際畫圖，對我們掌握CAD的能力有所鞏固。</p><p>　　整體來說，在此次設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到了很多以前沒有用心學(xué)過的知識，同時也有對課外知識的自主學(xué)習(xí)，因此在設(shè)計(jì)中鞏固和學(xué)習(xí)了一部分知識，對以后我們的實(shí)際工作都有很現(xiàn)實(shí)的意義。</p><p>　　因?yàn)榇舜问鞘状芜M(jìn)行有關(guān)制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)，對中間所需要的知識掌握不夠牢固，同時缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，

51、因此設(shè)計(jì)中間難免會出現(xiàn)不合理和錯誤的地方，但是這些不合理和錯誤的地方將是我們在以后實(shí)際工作值得借鑒的地方，因此還請老師多多指教，多多指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王憲逵 《機(jī)械制造工藝學(xué)》第2版 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 李軍 《互換性與擦亮技術(shù)基礎(chǔ)》