设计链轮零件的机械加工工艺规程说明书

机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 说 明 书 设计题目 设计“链轮”零件的机械加工工艺规程 设 计 者 指导老师 邵阳学院七里坪校区 2006 年 1 月 2 日 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 ：设计“链轮”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 内容 ：（ 1）零件图 1 张 （ 2）课程设计任务书 1 份 （ 3）机械加工工艺过程卡片 1 张 （ 4）机械加工工序卡片 1 套 （ 5）课程设计说明书 1 份 专 业 机械制造工艺与设备 班 级 03 机 制 姓 名 学 号 指 导 老 师 2006 年 1 月 2 日 序言 机械制造工艺学课程设 计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后， 并在这之前进行了工厂生产实习，有了一定的实践基础上进行的教学环节。通过这次设计使我们能综合运用书本中的基本理论知识，并结合在工厂生产实习中学到、看到的实践知识及工人师傅经验，分析和解决工艺过程中各种问题，初步掌握了设计一个简单零件（链轮）的工艺规程基本原理和方法， 是一次理论联系实际的训练 ，因此 ,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题 的能力，由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。 一、零件的分析 （一） 零件的特点和作用 本题目所给的零件是套筒滚子链的链轮。套筒滚子链传动是靠中间扰性件和链条及链轮齿的啮合来传递动力的。因此，链轮主要作用是用来传递动力的。本零件中间有 50mm 的孔，是用来与传动轴联接并通过链齿来传递动力的。 （二） 零件的工艺分析 套筒滚子链的链轮有两组要加工的表面 ,两组表面之间有一定的位置要求 ,具体如下 : 1、 50mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面主要包括一个 50mm 的孔以及内倒角，尺寸为 100mm的与孔垂直的平面，以及孔内的键槽，键槽相对于 A 面有对称度要求。其中主要的加工表面为 50mm 的中心孔。 2、 外圆 228mm为基准的链齿 这一组加工表面包括：一个 228mm 的外圆，以及按GB1244-85 要求加工的链齿和 R33.7 齿侧凸缘。其中，齿根圆相对于 A 面的圆跳动是 0.2，分度圆相对于 A 面的圆跳动也是0.2。 综上所分析可知，对于这两组待加工表面，可以采用先加工其中一组表面，然后以加工过的表面为基准加工另一组表面，并保证两组表面之间的位置精度要求。 二、规程设计 （一） 确定毛坯 的制造形式 本零件所采用的材料为 45 钢，考虑到链轮在运动中要经常承受交变载荷以及冲击性载荷，因此应选用锻件，以保证金属的强度等力学性能不被破坏，从而保证零件工作使用寿命及性能的可靠性。由于本零件为中等批量生产，并且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用模锻成型可以提高生产率、保证加工精度。 （二） 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行，造成不应有的损失，增加生 产成本。 （ 1） 粗基准的选择 选做粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、交口、冒口或其它缺陷，以便定位准确，夹紧可靠。对于一般的盘类零件的加工，以外圆作为粗基准是完全符合要求的，是合理的。因此，本零件采用外圆定位，由于按照有关粗基准的选择原则：若零件有若干个加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的加工表面作为粗基准。对于本零件可将 228mm外圆作为粗基准 。 （ 2） 精基准的选择 由精基准选择的原则可知，应尽量选择零件上的设计基准作为精基准。这就是通常所讲的“基准重合”原则。这样可以避免因基准不重合而 引起的定位误差。当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工其它各表面时，要让尽可能多的加工表面的加工都用该精基准定位。采用基准同一原则，可以简化工艺规程的制定工作，并减少设计制造夹具的时间和费用。所选的基准，应能保证工作的装夹稳定可靠，夹具结构简单，操作方便。因此可知，以孔 50mm作为精基准。 （三）制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中、大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产 率。但所加工的盘类零件加工比较简单，在 CA6140 机床上就可以完成，不需要考虑用万能性机床。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 根据模锻所能加工成的毛坯样式，初步拟订两种工艺路线方案。然后对其比较分析，选出最佳方案。 1. 工艺路线方案一 工序号 工 序 内 容 10 20 30 40 50 60 70 80 100 110 130 140 铸造毛坯 退火 以外圆 253 定位 ,粗车端面 , 车另外一端面，钻孔、扩孔。 以孔和端面定位粗车外圆 以 外圆定位，精车端面，精车内孔，车倒角 2 45，车圆角 精车外圆 调质处理 外圆、端面定位插键槽 外圆、端面定位，磨内孔，使内孔尺寸达到所要求值。 去毛刺。 磨端面 检验入库 2. 工艺路线方案二 工序号 工 序 内 容 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 45 刚锻造毛坯 正火 以外圆 228mm 定位 ,粗车端面 ,粗车外圆100mm,钻孔 ,扩孔 以外圆（台阶） 100mm定位，半精车另外一个端面及外圆 228mm以 及车 R33.7 以外圆 228mm定位，精车端面，精车外圆（台阶）到 100mm，车倒角，半精车内孔 以外圆（台阶） 100mm定位，精车另一端面，精车外圆 228mm，精车内孔，使其达到为50mm， 以内孔、端面定位，滚齿 外圆、端面定位插键槽 外圆、端面定位，磨内孔，使内孔尺寸达到所要求值。 调质处理 齿面淬火 检验入库 3. 工艺路线的比较分析 由上述两个工艺方案可知其特点为：方案一是先加工以孔为中心的一组表面，然后以此为基准面加工外圆及端面。而方案二则先是加工以孔为中心的一组表面，再以外圆 100mm 为基准，加工外圆及端面。两方案通过比较可以看出，先加工以孔为中心的一组表面，然后以此为基准面加工外圆及端面的方案好一些。因为，方案一的位置精度容易保证，较方案二定位及装夹等都比较方便。在方案二中，粗加工以后应该进行调质处理。方案一的工序（ 90）和方案二中的工序（ 70）采用滚齿机滚齿是不合适的。虽然滚齿可以方便快捷，降低成本，但是链轮的齿不同于齿轮的齿，力学性能较齿轮要低，采用铣齿更为合适。所以确定方案一是可行的加工工艺方案。对其进行具体分析和进一步改进，由于粗加工之后进行了正火，因此调质处理应放在车削 加工之后，上面已经分析了链轮的轮齿不适合用滚齿，所以将方案一中的工序（ 90）的滚齿改成铣齿，通过修改后的（方案一）可以获得最优方案。 4、工艺路线的确定 以上的加工方案大致看来还是可以的。通过分析，经过修改调整后的工艺加工路线基本满足要求，所以把最后的加工路线确定如下： 工序号 工 序 内 容 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 45 钢锻造毛坯 正火 以外圆 228mm 定位 ,粗车端面 ,粗车外圆100mm,钻孔 ,扩孔 50mm。选用 CA6140 型车床并加专用夹具 以孔 50mm 定位，半精车另外一端面，半精车外圆 228mm 及车 R33.7。选用 CA6140 型车床并加专用夹具 正火 以外圆 228mm定位，半精车端面，精车倒角，内孔，使其达到为 49.5mm，倒角 2 45 。选用 CA6140 型车床并加专用夹具 以孔 49.5mm 定位精车外圆 228mm。选用CA6140 型车床并加专用夹具 调质处理 以内孔、端面定位，铣齿。选用 X63W 型铣床并加专用夹具 外圆、端面定位插键槽。选用 B5032 型插床并加专用夹具 110 120 130 140 外圆、端面定位，磨内孔，使内孔尺寸达到所要求值。选用 M211C 型内圆磨床并加专用夹具 齿面淬火 去毛刺。 检验入库 以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片”。 （四）机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 链轮零件的材料是 45 刚，硬度 207241HBS。生产类型为中等批量生产，采用在锻锤上和模模锻毛坯。根据上述原始资料以及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量。工序尺寸和毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面 考虑其加工长度为 70mm，为简化模锻毛坯的外型， 现直接取其外圆表面值为 228mm。 228mm 表面粗糙度为 Ra6.3 m。要求为精加工。查机械工程手册可得，当轴径为 228mm 120180mm，长度 100mm 时，余量为 1.2mm。取半精加工为 23mm时，取 2.3mm，则外圆表面为 235mm。 同样的，另一外圆表面只需要粗加工即可，取 104mm。 2. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册可得，因为两个端面要分别进行粗车和半精车，所以，粗车时取 2mm，半精车时取1.5mm。所以，外圆表面沿轴线长度方向的尺寸为 77mm。 3. 孔 50mm 毛坯为实心，不冲出孔，孔的精度为 Ra3.2 m，参照机械工艺手册确定工序尺寸及余量。 钻孔 38mm 扩孔 48 mm 2Z=10mm 精车孔 49.5 mm 2Z=1.5mm 磨孔 50 mm 2Z=0.5mm 4. 键槽 由插床，插出。 5. 链齿 由铣齿机按 GB1244-85 直接铣出来。 小结 通过本次机械制造工艺学课程设计 ，加深了我对机械制造技术这门课程的了解。机械制造工艺学课程设计是我们在大学学完全部基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学专业课程的一次深入的综合性的总复习，同时也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。它也是对我运用，领会所学知识的一次考验和运用。 就我个人而言，我希望自己能通过这次课程设计，增加一些解决实际问题的能力，并获得一些经验，使我更深一步地了解这门课，更好的掌握、运用其中的知识。通过对这门课的学习为将来我参加工作，从事这项工作提供了一 次适应性的训练，丛中锻炼我分析、解决这类问题的能力。通过对机械制造计术这门课的学习及机械制造工艺学课程设计的实际操做将为我指向光明的未来，为我今后的发展打下了良好的基础。 此次课程设计中，还有许多不足之处，需要改正和提高，由于我能力有限，肯请各位老师给予指教。各位老师辛苦了，谨在此表示感谢！ 参考文献 1机械制造工艺学课程设计简明手册。华中工学院机械制 工艺教研室编 1981.2 2.机械工程手册第 7 卷 -机械制造工艺（