設(shè)計(jì)鏈輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程說(shuō)明書(shū)

機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 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(yáng)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(shū) 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(shū) 1 份 （ 3）機(jī)械加工工藝過(guò)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(shuō)明書(shū) 1 份 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械制造工藝與設(shè)備 班 級(jí) 03 機(jī) 制 姓 名 學(xué) 號(hào) 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(zhuān)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(guò)這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用書(shū)本中的基本理論知識(shí)，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(shí)及工人師傅經(jīng)驗(yàn)，分析和解決工藝過(guò)程中各種問(wèn)題，初步掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)題 的能力，由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)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(dòng)是靠中間擾性件和鏈條及鏈輪齒的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力的。因此，鏈輪主要作用是用來(lái)傳遞動(dòng)力的。本零件中間有 50mm 的孔，是用來(lái)與傳動(dòng)軸聯(lián)接并通過(guò)鏈齒來(lái)傳遞動(dòng)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(duì)于 A 面有對(duì)稱(chēng)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(duì)于 A 面的圓跳動(dòng)是 0.2，分度圓相對(duì)于 A 面的圓跳動(dòng)也是0.2。 綜上所分析可知，對(duì)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(guò)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(dòng)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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)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(duì)于一般的盤(pán)類(lèi)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(duì)位置精度較高的加工表面作為粗基準(zhǔn)。對(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)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(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn) 率。但所加工的盤(pán)類(lèi)零件加工比較簡(jiǎn)單，在 CA6140 機(jī)床上就可以完成，不需要考慮用萬(wàn)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(duì)其比較分析，選出最佳方案。 1. 工藝路線方案一 工序號(hào) 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(chē)端面 , 車(chē)另外一端面，鉆孔、擴(kuò)孔。 以孔和端面定位粗車(chē)外圓 以 外圓定位，精車(chē)端面，精車(chē)內(nèi)孔，車(chē)倒角 2 45，車(chē)圓角 精車(chē)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(kù) 2. 工藝路線方案二 工序號(hào) 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(chē)端面 ,粗車(chē)外圓100mm,鉆孔 ,擴(kuò)孔 以外圓（臺(tái)階） 100mm定位，半精車(chē)另外一個(gè)端面及外圓 228mm以 及車(chē) R33.7 以外圓 228mm定位，精車(chē)端面，精車(chē)外圓（臺(tái)階）到 100mm，車(chē)倒角，半精車(chē)內(nèi)孔 以外圓（臺(tái)階） 100mm定位，精車(chē)另一端面，精車(chē)外圓 228mm，精車(chē)內(nèi)孔，使其達(dá)到為50mm， 以?xún)?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(kù) 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(guò)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(duì)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(chē)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(guò)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(lái)還是可以的。通過(guò)分析，經(jīng)過(guò)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(hào) 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(chē)端面 ,粗車(chē)外圓100mm,鉆孔 ,擴(kuò)孔 50mm。選用 CA6140 型車(chē)床并加專(zhuān)用夾具 以孔 50mm 定位，半精車(chē)另外一端面，半精車(chē)外圓 228mm 及車(chē) R33.7。選用 CA6140 型車(chē)床并加專(zhuān)用夾具 正火 以外圓 228mm定位，半精車(chē)端面，精車(chē)倒角，內(nèi)孔，使其達(dá)到為 49.5mm，倒角 2 45 。選用 CA6140 型車(chē)床并加專(zhuān)用夾具 以孔 49.5mm 定位精車(chē)外圓 228mm。選用CA6140 型車(chē)床并加專(zhuān)用夾具 調(diào)質(zhì)處理 以?xún)?nèi)孔、端面定位，銑齒。選用 X63W 型銑床并加專(zhuān)用夾具 外圓、端面定位插鍵槽。選用 B5032 型插床并加專(zhuān)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(zhuān)用夾具 齒面淬火 去毛刺。 檢驗(yàn)入庫(kù) 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表 1“機(jī)械加工工藝過(guò)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(lèi)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(zhǎng)度為 70mm，為簡(jiǎn)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(cè)可得，當(dāng)軸徑為 228mm 120180mm，長(zhǎng)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(zhǎng)度方向的加工余量 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可得，因?yàn)閮蓚€(gè)端面要分別進(jìn)行粗車(chē)和半精車(chē)，所以，粗車(chē)時(shí)取 2mm，半精車(chē)時(shí)取1.5mm。所以，外圓表面沿軸線長(zhǎng)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(cè)確定工序尺寸及余量。 鉆孔 38mm 擴(kuò)孔 48 mm 2Z=10mm 精車(chē)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(lái)。 小結(jié) 通過(guò)本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) ，加深了我對(duì)機(jī)械制造技術(shù)這門(mén)課程的了解。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)學(xué)完全部基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)專(zhuān)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(duì)我運(yùn)用，領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)，增加一些解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并獲得一些經(jīng)驗(yàn)，使我更深一步地了解這門(mén)課，更好的掌握、運(yùn)用其中的知識(shí)。通過(guò)對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)為將來(lái)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(lèi)問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)機(jī)械制造計(jì)術(shù)這門(mén)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(lái)，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(qǐng)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(jiǎn)明手冊(cè)。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(cè)第 7 卷 -機(jī)械制造工藝（