滚轮课程设计说明书

机电及自动化学院机械制造工艺学

课程设计

设计题目：滚轮

2011年6月27日至7月8日

前言

制造技术基础课程设计是我们学完了机械制图、机械制造技术基础、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，又经过了机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节，特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。通过这次课程设计，将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识，并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。

这次的工艺规程课程设计，我的题目是滚轮的工艺规程设计。希望通过对滚轮的加工工艺规程的设计，可以进一步学习《机械制造技术基础》并掌握简单零件的加工工艺设计。虽然这是大学以来的第二次课程设计，但毕竟还是第一次接触制造工艺设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，这些也是第一次设计时常见的问题，希望老师多多批评和指正。

目录

一、零件的分析 1

二、工艺规程设计

1、确定毛坯的制造形式 1

2、基准选择 1

3、制定工艺路线 2

4、机加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 5

5、机床和刀具的选择 6

6、确定切削用量 6

7、基本工时的确定 7

8、小结 15

一、零件的分析

滚轮材料为GCr15，即高碳铬轴承钢。根据工程材料知识可以知道：GCr15的C的含量为0.95%-1.05%,这样可以保证钢具有高的硬度和强度，Cr的含量为0.15%,使材料的淬透性较低。可见，轴承钢具有高的硬度和高的弹性极限及高的接触疲劳强度和适当的韧性，并具有一定的耐腐蚀能力。主要用于制作中小型滚动轴承及冷冲模，量具，丝杠等。

因此滚轮毛坯可选用锻件。

生产批量为大批量生产，由生产批量可得到相关信息为：锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小；机床设备有专用的生产线，自动生产线，柔性自动生产线或数控机床；广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求；按零件产量和精度，广泛采用高生产率刀具和量具，或采用统计分析法保证质量；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。

根据零件图可得到:零件整体要求精度比较高，其中Φ280、Φ215的圆面和端面需要金刚石车达到粗糙度要求（Ra0.4，Ra0.8要求），其他表面和端面用半精车即可达到粗糙度要求和公差要求；螺纹孔利用钻头加工而成；其他倒角和圆角可以利用45°车刀和成型刀加工而成，14°的槽因为位置比较特殊，加工不便，因此需要专用刀具加工；同时还需要保证Φ215.0 0.0145内圆的径向跳动。

二、工艺规程设计

1、确定毛坯的制造形式

根据材料具有高的硬度和高的弹性极限及高的接触疲劳强度和适当的韧性，并具有一定的耐腐蚀能力。主要用于制作中小型滚动轴承及冷冲模，量具，丝杠等的特点，最终选用毛坯制造形式为锻件形式。

2、基准选择

根据零件图的要求，对零件而言，尽可能选择不加工面为粗基准，而对有若干不加工表面的工件选用要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准；同时根据零件毛坯的形式。粗基准选择为直径为Φ215的内圆，同时加工出右端面和Φ280的外圆面，再以右端面和Φ280外圆为粗基准加工其他表面。

精基准的选择根据互为基准原则和基准重合原则和统一基准原则，选择加工

后的圆的外圆面、内圆面和端面做为精基准。特别提出钻孔时需要采用专用夹具以达到定位要求，同时定位精基准为Φ280内圆轴线。

3、制定工艺路线

根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的经济度和粗糙度能力，查阅《机械制造工艺学》和《机械制造工艺手册》各加工面的加工方法：本工件主要加工面有Φ280外圆面何Φ215内圆面，要求粗糙度为Ra0.4与Ra0.8，精度较高初选两种加工方案如下：

（1）粗车→半精车→粗磨→精磨→抛光

（2）粗车→半精车→精车→金刚石车

由于工件外圆面与内圆面要求的同轴度以及内圆本身精度要求都比较高，用磨削加工超过了它的经济精度。而且工件是回转体，内圆的直径较大，用车削方法加工方便。

所以选择第二种方法进行加工，具体方案如下表

表 1

加工面尺寸及偏差粗糙

度Ra

加工方案

Φ280外圆面Φ2800

15

.0

-

0.4 粗车→半精车→精车→金刚石车Φ255内圆面无 3.2 粗车→半精车→

Φ215内圆面Φ620145

.0

±0.8 粗车→半精车→精车→金刚石车

Φ203右端面Φ2031.0

+ 3.2 粗车→半精车→精车→金刚石车

Φ137内圆面Φ13704.0

+ 3.2 粗车→半精车

Φ240外圆面无 3.2 粗车→半精车

Φ280右端面 3.2 粗车→半精车

Φ280左端面1100

15

.0

-

3.2 粗车→半精车

Φ240左端面1150

15

.0

-

3.2 粗车→半精车

Φ255右端面17.51.0

+ 3.2 粗车→半精车

Φ215右端面681.0

+0.8 粗车→半精车→精车→金刚石车

Φ203右端面25.50

1.0

-

3.2 粗车→半精车

14°槽Φ1550

1.0

-

3.2 粗车→半精车

倒角、圆角