皮带轮成形车刀设计【含CAD图纸和说明书工艺工序卡片】
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密 别工艺规程 产 品 代 号:第 册共 9 张20 年 月 工序号工 序 目 次产 品 代 号零 部 件 名 称零 部 件 代 号特 性 代 号皮带轮材料HT200供应状态毛坯种类毛 坯 尺 寸毛坯质量Kg每一毛坯可制件数零件质量Kg每一产品零件数棒料80X351部门工 序 名 称设 备工 艺 装 备辅 助 材 料张次注名 称型 号名 称代 号名 称代 号01备料05车端面卧式车床CA6140三爪自定心卡盘10粗车大外圆78mm,中心孔到14mm卧式车床CA6140三爪自定心卡盘15粗车端面到厚31mm卧式车床CA6140三爪自定心卡盘20精车外圆75mm,中心孔到16mm,倒角卧式车床CA6140三爪自定心卡盘25精车另一端面厚到30mm,倒角卧式车床CA6140三爪自定心卡盘30车带轮槽至图纸要求卧式车床CA6140三爪自定心卡盘35检验40入库制图描图校对责任签 字 更改 更改设计标准化共 张审核审定 密 别工艺规程 产 品 代 号:第 册共 9 张20 年 月 工序号工 序 目 次产 品 代 号零 部 件 名 称零 部 件 代 号特 性 代 号皮带轮材料HT200供应状态毛坯种类毛 坯 尺 寸毛坯质量Kg每一毛坯可制件数零件质量Kg每一产品零件数棒料80X351部门工 序 名 称设 备工 艺 装 备辅 助 材 料张次注名 称型 号名 称代 号名 称代 号01备料05车端面卧式车床CA6140三爪自定心卡盘10粗车大外圆78mm,中心孔到14mm卧式车床CA6140三爪自定心卡盘15粗车端面到厚31mm卧式车床CA6140三爪自定心卡盘20精车外圆75mm,中心孔到16mm,倒角卧式车床CA6140三爪自定心卡盘25精车另一端面厚到30mm,倒角卧式车床CA6140三爪自定心卡盘30车带轮槽至图纸要求卧式车床CA6140三爪自定心卡盘35检验40入库制图描图校对责任签 字 更改 更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号05皮带轮工序名称车端面材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1车端面至见光4501800.42190车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号10皮带轮工序名称粗车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车大外圆78mm4501800.42190车刀2钻中心孔到14mm200800.4钻头制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号15皮带轮工序名称粗车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X31HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车端面,保证尺寸31mm4501800.42190车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号20皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1精车外圆到75mm600600.11.5290车刀2镗孔中心孔到16mm600600.11.51镗刀3倒角600600.11145车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号25皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1精车另一端面厚到30mm600600.11190车刀2倒角600600.11145车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号30皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车带轮槽4501800.425成型车刀2精车带轮槽至图纸要求600600.11.51成型车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机械制造工程原理课程设计说明书目录1.工艺规程21.1 毛坯选择21.2 工艺路线21.3 根据较好路线制定工艺规程32刀具设计71.工艺规程1.1 毛坯选择本课程设计所加工零件为输出皮带轮,该零件的材料为HT200,年产量为5000件,分析皮带轮在工作过程中会受到一定载荷的作用,且零件的尺寸不大,因此在选择毛坯时,选择棒料,这样可保证零件的强度,且加工方便、生产效率较高。图1.1 零件图纸1.2 工艺路线在制定工艺路线时,主要考虑以下因素:使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应考虑生产成本,以提高经济效益。通过对皮带轮进行分析,初步制定以下两种工艺路线方案。1.工艺路线方案一工序1车端面,粗车78的外圆表面,钻中心孔。 工序2调头车另一端面。工序3精车外圆。工序4镗中心孔,倒角。 工序5车带轮槽至图纸要求。工序6检验。 工序7入库。 2.工艺路线方案二 工序1铣端面。 工序2掉头铣另一端面。 工序3粗车78的外圆,掉头车78的外圆。 工序4钻中心孔。 工序5镗中心孔、倒角。 工序6车带轮槽至图纸要求。 工序7检验。 工序8入库。1.3 根据较好路线制定工艺规程1.3.1工艺路线选择上述两个工艺方案的特点在于,方案一是在车床上用三爪卡盘装夹,在一次装夹中完成车一端面和打中心孔,然后粗车外圆再掉头加工另一端,以此为基准来完成后面的工序。方案二则与之不同,是先铣削好两个端面,打中心孔,以此为基准来加工余下的工序。经比较可见,先加工好一端面和它所在端的外圆,以此为基准来加工后面的工序,这是的位置和尺寸精度较易保证,并且定位也较方便。方案二中选择用铣床铣端面,增加了机床设备的数量和装夹次数。故综合比较两种方案,决定采用方案一的方法,对该方案整理完善后,制定出以下工艺过程:工序01备料。 工序05车端面。工序10粗车大外圆78mm,中心孔到14mm。 工序15粗车另一端到厚32mm。 工序20精车外圆75mm,中心孔到16mm,倒角。 工序25精车另一端面厚到75mm,倒角。工序30车带轮槽至图纸要求。工序35检验。 工序40入库。1.3.2切削用量计算基于该加工零件的外形尺寸,选用普通车床CA6140即可,回转体零件选择三爪卡盘进行装夹。量具选择游标卡尺及分度尺,外圆面的加工选择90外圆车刀。工序10粗车大外圆78mm,中心孔到14mm。首先是确定粗车外圆78mm的工艺参数。(1)确定切削深度已知毛坯尺寸为80X35,此工序为粗加工,可将外圆加工余量设计为2mm,一次进给即可完成外圆粗车。(2)确定进给量根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2-19,由于本次工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可以不考虑,根据工件材料、刀杆截面尺寸、工件直径及背吃刀量,查表可得fz=0.4-0.6mmr-1,取fz=0.4mmr-1。(3)计算切削速度按切削用量简明手册(第三版)(以下简称切削手册)表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)。vc=(Cvkv)/(Tmapxv f yv )式中Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。kv 见切削手册表1.28,即kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97所以vc=(2421.440.81.040.810.97)/(600.2 3 0.15 0.51 0.35 )m/min = 180m/min(4)确定机床主轴转速:ns=1000vc/dw=1000108.6/81=427r/min按机床说明书,与427r/min 相近的机床转速为400r/min 及450r/min。现选450r/min。(5)计算切削工时:按工艺手册表6.2-1,取t=40.5mm,t1=2mm,t2=0,t3=0,tm=(t+t1+t2+t3)i/nf=3(40.5+2)/4500.51=0.556min粗车大外圆之后,车床尾座安装14mm的钻头,钻中心孔。因中心孔的尺寸较大,车床的转速不能太高,根据经验,这里将车床转速设为200r/min,切削速度为20m/min。工序30车带轮槽至图纸要求。首先是工步1粗车。(1)确定切削深度此工序加工使用成型刀具,为粗加工,因总加工余量较大,将切削深度设为2mm,分五次进给完成。(2)确定进给量根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2-19,由于本次工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可以不考虑,根据工件材料、刀杆截面尺寸、工件直径及背吃刀量,查表可得fz=0.4-0.6mmr-1,取fz=0.4mmr-1。(3)计算切削速度按切削用量简明手册(第三版)(以下简称切削手册)表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)。vc=(Cvkv)/(Tmapxv f yv )式中Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。kv 见切削手册表1.28,即kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97所以vc=(2421.440.81.040.810.97)/(600.2 3 0.15 0.51 0.35 )m/min = 180m/min(4)确定机床主轴转速:ns=1000vc/dw=1000108.6/81=427r/min按机床说明书,与427r/min 相近的机床转速为400r/min 及450r/min。现选450r/min。然后是工步2精车。(1)确定切削深度上一工步粗加工之后,加工余量剩余1.5mm,将切削深度设为1.5mm,一次进给完成。(2)确定进给量根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2-19,由于本次工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可以不考虑,根据工件材料、刀杆截面尺寸、工件直径及背吃刀量,取fz=0.1mmr-1。(3)计算切削速度为了达到较好的表面加工精度,在本工步精加工时,确定vc=60m/min。(4)确定机床主轴转速:因切削深度较小,又为保证表面质量,确定机床转速为600r/min。2刀具设计一、刀具材料的选择加工零件材料为HT200,因此,刀具材料选用普通高速钢W6Mo5Cr4V2制造即可。二、刀具的前角后角因为带轮材料为HT200,布氏硬度HBS为170-220,因此刀具的前角设计为5度,后角设计为12度。三、刀具外形尺寸该皮带轮的加工,选择使用棱形成型车刀进行加工。因为皮带轮的最大轮廓形深度为10mm,因此刀具的结构尺寸按tmax=10-14来进行设计。具体结构尺寸设计如下:刀体厚度B应保证刀体有足够的强度,且易于安装、排屑。因此,选择B=15mm,又,E=10mm,故刀具总厚度为W=B+E=25mm,刀体高度H=90mm,成型车刀的附加刀刃尺寸为:b1=1mm,b2=3mm,c=1mm,a=3mm,因此,刀头的宽度为L=25+1+3+1+3=33mm。 参 考 文 献1 濮良贵,纪名刚等:机械设计,第八版,北京:高等教育出版社,2005:9-10 2 吴拓、方琼珊编:机械制造工艺与机床夹具课程设计指导。北京机械工业出版社,2005.11(2007.9 重印) 3 李益明主编.机械制造工艺设计简明手册。北机械工艺出版社1994 4典型零件的加工工艺及其优化J. 唐霞,谢利民. 机床与液压. 2013(02)5数控加工与传统机加工工艺比较J. 李宏策. 机床与液压. 2011(20)6基于不规则零件的加工工艺分析及夹具设计J. 陈燕. 机床与液压. 2011(14)7复杂箱体类零件数控加工工艺研究J. 钱东东. 制造技术与机床. 2007(09)8旋压技术在皮带轮中的应用J. 陈芳雷,张治民,滕焕波. 制造技术与机床. 2007(08)9基于ProCAST砂型铸造的V型皮带轮的工艺优化J. 王成军,韩董董,陈蕾,常娟. 热加工工艺. 2014(17)10大型灰铸铁皮带轮铸造工艺设计J. 何佳,陈翠凤. 现代铸铁. 2011(06)11V型皮带轮缩孔缩松缺陷分析与防止J. 王申银,刘卓. 铸造技术. 2011(11)12拖拉机皮带轮旋压工艺的改进J. 陈福泉. 农机化研究. 2007(12) 致 谢紧张而又充足的课程设计结束了,回首整个过程,奋斗和辛劳成为丝丝的记忆,甜美与欢笑也都尘埃落定。再此,我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最诚挚的感谢与最美好的祝愿。在课程设计的完成过程中,我的指导老师倾注了大量的心血,每一个环节都严格把关,循循善诱。老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,诲人不倦的高尚师德,朴实无华、平易近人的人格魅力对我的学习和生活产生了深远的影响,在此我向我的指导老师表示深切的谢意与祝福!本此课程设计的完成也离不开其他各位老师、同学和朋友的关心与帮助。在此也要感谢同学、朋友在课程设计过程中给我以许多鼓励和帮助。回想整个课程设计的完成过程,虽有不易,却让我除却浮躁,经历了思考和启示,也更加深切地体会了法学的精髓和意义,因此倍感珍惜。第 9 页 共 9 页机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号05皮带轮工序名称车端面材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1车端面至见光4501800.42190车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号10皮带轮工序名称粗车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车大外圆78mm4501800.42190车刀2钻中心孔到14mm200800.4钻头制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号15皮带轮工序名称粗车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X31HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车端面,保证尺寸31mm4501800.42190车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号20皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1精车外圆到75mm600600.11.5290车刀2镗孔中心孔到16mm600600.11.51镗刀3倒角600600.11145车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号25皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1精车另一端面厚到30mm600600.11190车刀2倒角600600.11145车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期机 加 工 序 卡 片产品代号零 部 件 名 称 零 部 件 代 号工序号30皮带轮工序名称精车材料HT200毛坯种类外 形 尺 寸可制件数硬 度设备名 称型 号冷 却棒料80X351HBS170-220卧式车床CA6140夹具名 称代 号三爪自定心卡盘辅助材料名 称规 格 牌 号工位器具名 称代 号工步号工 步 内 容主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工 艺 装 备名 称规格、代号1粗车带轮槽4501800.425成型车刀2精车带轮槽至图纸要求600600.11.51成型车刀制图描图校对责任签 字更改更改设计标准化共 张审核审定会签批准第 张标记处数文 件 号 签 字日 期标记处数文 件 号签 字日 期
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