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1、 机械制造技术课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书设计题目：设计题目：制定图制定图 5-2 星轮的加工工艺星轮的加工工艺 设计钻设计钻 3-4 孔的钻床夹具孔的钻床夹具专专 业：业： 机械电子工程机械电子工程 班班 级：级： 12-312-3 学学 号：号： 12301203021230120302 姓姓 名：名： 陈俊强陈俊强 指导教师：指导教师： 张中然张中然 机械工程系机械工程系20152015 年年 1010 月月 2626 日日哈尔滨理工大学课程设计说明书- 1 -目录目录序言.1一 零件的分析.3（一） 零件的作用.3（二） 零件的工艺分析.3（三） 保证星轮表面间位置精度的方
2、法.4二 工艺方案的分析及确定.4（一) 确定毛坯的制造形式.4（二）基面的选择的选择.5（三）制定工艺路线.6（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 确定.8（五）确定切削用量及基本工时.10三 夹具设计.13（一) 设计主旨.13（二）定位元件的选择与设计.13（三）星轮在夹具中的加紧.15总结.21参考文献.22哈尔滨理工大学课程设计说明书- 2 -序言序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国
3、民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。支架的加工工艺规程及其车 60 孔夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本
4、次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一、零件分析一、零件分析（一）零件的作用（一）零件的作用哈尔滨理工大学课程设计说明书- 3 -图 1 星轮题目所给定的零件是汽车离合器上的星轮（见图 1） ，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（二）零件的工艺艺性分析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：星轮外圆 40K6,45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度均为 Ra1.6m星轮内孔 2
5、8H7,其形状公差遵守包容要求,表面粗糙度为Ra0.8m,其外形尺寸 14 端面与孔 28 轴心线垂直度误差为0.025,其左端面对孔 28 轴心线圆跳动误差为 0.025;哈尔滨理工大学课程设计说明书- 4 -外圆 45 轴心线对外圆 40 轴心线的同轴度误差为 0.06,外形尺寸 610.15 右端面对尺寸 17 的圆跳动误差为 0.02；键槽宽度为 8H9,长度为 16mm，轴槽深为 40.5h11,表面粗糙度Ra5.2m，在 64 的外圆上离它的轴心线 24.3 的平面与孔 28H7轴心线的平行度误差为 0.012 表面粗糙度为 Ra0.8m，3 个 4H9孔相对于对称分布三个。（三）
6、保证星轮表面间位置精度的方法（三）保证星轮表面间位置精度的方法 由星轮零件的技术要求知，星轮零件内外表面间的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度一般均有较高要求。为保证这些要求通常可采用下列方法：1.在一次安装中完成内外表面及端面的全部加工。这种方法除了工件的安装误差，所以可获得很高的相对位置精度。但是，这种方法的工序比较集中，对于尺寸较大（尤其是长径比较大）套筒也不便与安装，故多用于尺寸较小轴套的车削加工。2.星轮主要表面加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以圆为精基准最终加工内孔。这种方法由于所用夹具机构简单，且制造和安装误差小，因此可保证较高的位置精度，在星轮加工中一般多采用这种方法。二、
7、过程工艺分析二、过程工艺分析（一）确定毛坯的制造形式（一）确定毛坯的制造形式星轮零件的毛坯选择与材料、机构和尺寸等因素有关还与它哈尔滨理工大学课程设计说明书- 5 -在工作中所处的工作环境有关。孔径较小的星轮一般选择热轧或冷拉棒料，也可采实心铸件。孔径较大时，常采用无缝钢管或带孔的铸件和锻件。大量生产时可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造工艺，既提高生产率又节约金属材料。本零件为锻造件，材料为 40Cr 优质合金钢，抗拉强度：；屈服强度：；硬度：HBS 为 197，最530baMP315saMP终成品调质处理到硬度为 22-27HRC（二）基准的选择（二）基准的选择基准的选择是工艺规程设计中
8、的重要工作之一。基准面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。1. 粗基准的选择粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。对于较长的套筒零件，为保证位置精度，往往以外圆定位，采用一端夹持，另一端用中心夹支托来最终加工内孔。根据这个原则，本零件选取星轮外圆 45 为粗基准。工件一端用三爪卡盘夹持一端，另一端则用大头顶尖顶住另一端。采用这种方法时工件装夹迅速可靠，但因一般卡盘安装误差较大，加工后工
9、件的位置精度较低。为了获得较小的同轴度，须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液体塑料夹头和经过修磨的三爪卡盘等。哈尔滨理工大学课程设计说明书- 6 -2. 精基准的选择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）（三） 制定工艺路线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
10、精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 (1)工艺路线方案一：工序 1.粗车端面，车内孔 27.7mm 、车外圆 63.7mm、 39.7mm、44.7mm 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 44.7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 64mm 阶梯轴处且用专用 105铣刀垂 直铣24.3mm
11、 个深度到水平 90。工序 5.重复步骤 4，转动 120铣三个。哈尔滨理工大学课程设计说明书- 7 -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 4mm，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 27.7 、车外圆63.7、39.7、44.7 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 44.74mm、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 28mm工序 6.以内孔为基准，磨外圆分别磨至45mm、40mm、64mm、45mm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 4mm、2mm工序 9J.检验( 3 )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
