設(shè)計(jì)鏈輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程說明書

機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“鏈輪”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 設(shè) 計(jì) 者 指導(dǎo)老師 邵陽學(xué)院七里坪校區(qū) 2006 年 1 月 2 日 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目 ：設(shè)計(jì)“鏈輪”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內(nèi)容 ：（ 1）零件圖 1 張 （ 2）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1 份 （ 3）機(jī)械加工工藝過程卡片 1 張 （ 4）機(jī)械加工工序卡片 1 套 （ 5）課程設(shè)計(jì)說明書 1 份 專 業(yè) 機(jī)械制造工藝與設(shè)備 班 級 03 機(jī) 制 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 老 師 2006 年 1 月 2 日 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè) 計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后， 并在這之前進(jìn)行了工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)，有了一定的實(shí)踐基礎(chǔ)上進(jìn)行的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用書本中的基本理論知識，并結(jié)合在工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到、看到的實(shí)踐知識及工人師傅經(jīng)驗(yàn)，分析和解決工藝過程中各種問題，初步掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)簡單零件（鏈輪）的工藝規(guī)程基本原理和方法， 是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ，因此 ,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題 的能力，由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指導(dǎo)。 一、零件的分析 （一） 零件的特點(diǎn)和作用 本題目所給的零件是套筒滾子鏈的鏈輪。套筒滾子鏈傳動是靠中間擾性件和鏈條及鏈輪齒的嚙合來傳遞動力的。因此，鏈輪主要作用是用來傳遞動力的。本零件中間有 50mm 的孔，是用來與傳動軸聯(lián)接并通過鏈齒來傳遞動力的。 （二） 零件的工藝分析 套筒滾子鏈的鏈輪有兩組要加工的表面 ,兩組表面之間有一定的位置要求 ,具體如下 : 1、 50mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面主要包括一個(gè) 50mm 的孔以及內(nèi)倒角，尺寸為 100mm的與孔垂直的平面，以及孔內(nèi)的鍵槽，鍵槽相對于 A 面有對稱度要求。其中主要的加工表面為 50mm 的中心孔。 2、 外圓 228mm為基準(zhǔn)的鏈齒 這一組加工表面包括：一個(gè) 228mm 的外圓，以及按GB1244-85 要求加工的鏈齒和 R33.7 齒側(cè)凸緣。其中，齒根圓相對于 A 面的圓跳動是 0.2，分度圓相對于 A 面的圓跳動也是0.2。 綜上所分析可知，對于這兩組待加工表面，可以采用先加工其中一組表面，然后以加工過的表面為基準(zhǔn)加工另一組表面，并保證兩組表面之間的位置精度要求。 二、規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯 的制造形式 本零件所采用的材料為 45 鋼，考慮到鏈輪在運(yùn)動中要經(jīng)常承受交變載荷以及沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以保證金屬的強(qiáng)度等力學(xué)性能不被破壞，從而保證零件工作使用壽命及性能的可靠性。由于本零件為中等批量生產(chǎn)，并且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用模鍛成型可以提高生產(chǎn)率、保證加工精度。 （二） 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，甚至還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行，造成不應(yīng)有的損失，增加生 產(chǎn)成本。 （ 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 選做粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、交口、冒口或其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。對于一般的盤類零件的加工，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全符合要求的，是合理的。因此，本零件采用外圓定位，由于按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則：若零件有若干個(gè)加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的加工表面作為粗基準(zhǔn)。對于本零件可將 228mm外圓作為粗基準(zhǔn) 。 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 由精基準(zhǔn)選擇的原則可知，應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這就是通常所講的“基準(zhǔn)重合”原則。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而 引起的定位誤差。當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以較方便地加工其它各表面時(shí)，要讓盡可能多的加工表面的加工都用該精基準(zhǔn)定位。采用基準(zhǔn)同一原則，可以簡化工藝規(guī)程的制定工作，并減少設(shè)計(jì)制造夾具的時(shí)間和費(fèi)用。所選的基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工作的裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。因此可知，以孔 50mm作為精基準(zhǔn)。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中、大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn) 率。但所加工的盤類零件加工比較簡單，在 CA6140 機(jī)床上就可以完成，不需要考慮用萬能性機(jī)床。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 根據(jù)模鍛所能加工成的毛坯樣式，初步擬訂兩種工藝路線方案。然后對其比較分析，選出最佳方案。 1. 工藝路線方案一 工序號 工 序 內(nèi) 容 10 20 30 40 50 60 70 80 100 110 130 140 鑄造毛坯 退火 以外圓 253 定位 ,粗車端面 , 車另外一端面，鉆孔、擴(kuò)孔。 以孔和端面定位粗車外圓 以 外圓定位，精車端面，精車內(nèi)孔，車倒角 2 45，車圓角 精車外圓 調(diào)質(zhì)處理 外圓、端面定位插鍵槽 外圓、端面定位，磨內(nèi)孔，使內(nèi)孔尺寸達(dá)到所要求值。 去毛刺。 磨端面 檢驗(yàn)入庫 2. 工藝路線方案二 工序號 工 序 內(nèi) 容 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 45 剛鍛造毛坯 正火 以外圓 228mm 定位 ,粗車端面 ,粗車外圓100mm,鉆孔 ,擴(kuò)孔 以外圓（臺階） 100mm定位，半精車另外一個(gè)端面及外圓 228mm以 及車 R33.7 以外圓 228mm定位，精車端面，精車外圓（臺階）到 100mm，車倒角，半精車內(nèi)孔 以外圓（臺階） 100mm定位，精車另一端面，精車外圓 228mm，精車內(nèi)孔，使其達(dá)到為50mm， 以內(nèi)孔、端面定位，滾齒 外圓、端面定位插鍵槽 外圓、端面定位，磨內(nèi)孔，使內(nèi)孔尺寸達(dá)到所要求值。 調(diào)質(zhì)處理 齒面淬火 檢驗(yàn)入庫 3. 工藝路線的比較分析 由上述兩個(gè)工藝方案可知其特點(diǎn)為：方案一是先加工以孔為中心的一組表面，然后以此為基準(zhǔn)面加工外圓及端面。而方案二則先是加工以孔為中心的一組表面，再以外圓 100mm 為基準(zhǔn)，加工外圓及端面。兩方案通過比較可以看出，先加工以孔為中心的一組表面，然后以此為基準(zhǔn)面加工外圓及端面的方案好一些。因?yàn)?，方案一的位置精度容易保證，較方案二定位及裝夾等都比較方便。在方案二中，粗加工以后應(yīng)該進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。方案一的工序（ 90）和方案二中的工序（ 70）采用滾齒機(jī)滾齒是不合適的。雖然滾齒可以方便快捷，降低成本，但是鏈輪的齒不同于齒輪的齒，力學(xué)性能較齒輪要低，采用銑齒更為合適。所以確定方案一是可行的加工工藝方案。對其進(jìn)行具體分析和進(jìn)一步改進(jìn)，由于粗加工之后進(jìn)行了正火，因此調(diào)質(zhì)處理應(yīng)放在車削 加工之后，上面已經(jīng)分析了鏈輪的輪齒不適合用滾齒，所以將方案一中的工序（ 90）的滾齒改成銑齒，通過修改后的（方案一）可以獲得最優(yōu)方案。 4、工藝路線的確定 以上的加工方案大致看來還是可以的。通過分析，經(jīng)過修改調(diào)整后的工藝加工路線基本滿足要求，所以把最后的加工路線確定如下： 工序號 工 序 內(nèi) 容 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 45 鋼鍛造毛坯 正火 以外圓 228mm 定位 ,粗車端面 ,粗車外圓100mm,鉆孔 ,擴(kuò)孔 50mm。選用 CA6140 型車床并加專用夾具 以孔 50mm 定位，半精車另外一端面，半精車外圓 228mm 及車 R33.7。選用 CA6140 型車床并加專用夾具 正火 以外圓 228mm定位，半精車端面，精車倒角，內(nèi)孔，使其達(dá)到為 49.5mm，倒角 2 45 。選用 CA6140 型車床并加專用夾具 以孔 49.5mm 定位精車外圓 228mm。選用CA6140 型車床并加專用夾具 調(diào)質(zhì)處理 以內(nèi)孔、端面定位，銑齒。選用 X63W 型銑床并加專用夾具 外圓、端面定位插鍵槽。選用 B5032 型插床并加專用夾具 110 120 130 140 外圓、端面定位，磨內(nèi)孔，使內(nèi)孔尺寸達(dá)到所要求值。選用 M211C 型內(nèi)圓磨床并加專用夾具 齒面淬火 去毛刺。 檢驗(yàn)入庫 以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的確定 鏈輪零件的材料是 45 剛，硬度 207241HBS。生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)，采用在鍛錘上和模模鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料以及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量。工序尺寸和毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面 考慮其加工長度為 70mm，為簡化模鍛毛坯的外型， 現(xiàn)直接取其外圓表面值為 228mm。 228mm 表面粗糙度為 Ra6.3 m。要求為精加工。查機(jī)械工程手冊可得，當(dāng)軸徑為 228mm 120180mm，長度 100mm 時(shí)，余量為 1.2mm。取半精加工為 23mm時(shí)，取 2.3mm，則外圓表面為 235mm。 同樣的，另一外圓表面只需要粗加工即可，取 104mm。 2. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊可得，因?yàn)閮蓚€(gè)端面要分別進(jìn)行粗車和半精車，所以，粗車時(shí)取 2mm，半精車時(shí)取1.5mm。所以，外圓表面沿軸線長度方向的尺寸為 77mm。 3. 孔 50mm 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔的精度為 Ra3.2 m，參照機(jī)械工藝手冊確定工序尺寸及余量。 鉆孔 38mm 擴(kuò)孔 48 mm 2Z=10mm 精車孔 49.5 mm 2Z=1.5mm 磨孔 50 mm 2Z=0.5mm 4. 鍵槽 由插床，插出。 5. 鏈齒 由銑齒機(jī)按 GB1244-85 直接銑出來。 小結(jié) 通過本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) ，加深了我對機(jī)械制造技術(shù)這門課程的了解。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們在大學(xué)學(xué)完全部基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)專業(yè)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。它也是對我運(yùn)用，領(lǐng)會所學(xué)知識的一次考驗(yàn)和運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望自己能通過這次課程設(shè)計(jì)，增加一些解決實(shí)際問題的能力，并獲得一些經(jīng)驗(yàn)，使我更深一步地了解這門課，更好的掌握、運(yùn)用其中的知識。通過對這門課的學(xué)習(xí)為將來我參加工作，從事這項(xiàng)工作提供了一 次適應(yīng)性的訓(xùn)練，叢中鍛煉我分析、解決這類問題的能力。通過對機(jī)械制造計(jì)術(shù)這門課的學(xué)習(xí)及機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的實(shí)際操做將為我指向光明的未來，為我今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 此次課程設(shè)計(jì)中，還有許多不足之處，需要改正和提高，由于我能力有限，肯請各位老師給予指教。各位老師辛苦了，謹(jǐn)在此表示感謝！ 參考文獻(xiàn) 1機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)簡明手冊。華中工學(xué)院機(jī)械制 工藝教研室編 1981.2 2.機(jī)械工程手冊第 7 卷 -機(jī)械制造工藝（