設(shè)計左聯(lián)軸器零件的機械加工工藝規(guī)程.doc

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機 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：設(shè)計左聯(lián)軸器零件的機械加工工藝規(guī)程 學(xué) 院：機電工程學(xué)院 專業(yè)班級：機械083班 學(xué)生姓名：王新 學(xué) 號：2008111097 指導(dǎo)教師：聞全意 完成日期：2011年12月20日 成 績： 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 設(shè)計題目：左聯(lián)軸器零件的機械加工工規(guī)程 一、設(shè)計前提：中批生產(chǎn) 二、設(shè)計內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.課程設(shè)計說明書 1份 3.機械加工工藝規(guī)程 1套 三、課程設(shè)計工作計劃 第一周周一、二：繪制零件圖 第一周周三、四、五：撰寫課程設(shè)計說明書草稿 第二周周一、二：修訂并完成課程設(shè)計說明書 第二周周三、四：制定機械加工工藝規(guī)程 第二周周五：答辯 設(shè)計內(nèi)容成績： 答辯內(nèi)容成績： 總內(nèi)容成績： 指導(dǎo)教師簽字： 系主任簽字： 年 月 日 序言 《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計》學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程并在進行了生產(chǎn)實習(xí)之后進行的下一個教育環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用過去所學(xué)過的全部課程、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識。鍛煉我們進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，另外，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計及未來從事工作打下良好的基礎(chǔ)。通過機械制造工藝課程設(shè)計，學(xué)生應(yīng)該在以下兩個方面得到鍛煉：能熟練地運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確得解決一個零件在在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。學(xué)會使用手冊及圖表資料，掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練應(yīng)用。 對于我本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)會將所學(xué)理論知識和工藝課程實習(xí)所得的實踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；同時，又希望能超越目前工廠的實際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機器零件的制造中，為改善我國的機器制造業(yè)相對落后的局面探索可能的途徑，并為未來先進的加工工藝的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1、零件的作用 題目所給定的零件為左聯(lián)軸器的零件圖，那么聯(lián)軸器的作用是什么那？周所周知：由于制造和安裝聯(lián)軸器的不可能絕對精確，以及工作受載時基礎(chǔ)、機架和其它部件的彈性變形與溫差變形，聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸線不可避免的要產(chǎn)生相對偏移。聯(lián)軸器的被聯(lián)兩軸可能出現(xiàn)的相對偏移有：軸向偏移、徑向偏移和角向偏移、以及三種偏移同時出現(xiàn)的組合偏移。 聯(lián)軸器的兩軸相對偏移的出現(xiàn)，將在軸、軸承和聯(lián)軸器上引起附加載荷，甚至出現(xiàn)劇烈振動。因此，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的補償兩軸偏移的能力，以消除或降低被聯(lián)兩軸相對偏移引起的附加載荷，改善傳動性能，延長機器壽命。為了減少機械傳動系統(tǒng)的振動、降低沖擊尖峰載荷，某些特殊的聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。根據(jù)性能特征與功能的不同，聯(lián)軸器可分為：剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、無彈性元件的撓性聯(lián)軸器、金屬彈性元件的彈性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器、起動安全聯(lián)軸器等。具體地將,剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器具有一定的補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器具有承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器能在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時有很好的緩沖減震性能；但由于非金屬（橡膠、尼龍等）彈性元件強度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫，故適用于高速、輕載和常溫的場合。金屬彈性元件的彈性聯(lián)軸器，除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合。安全聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點是，存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘可動聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當實際載荷超過事前限定的載荷時，保險環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截斷運動和動力的傳遞，從而保護機器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護作用。 起動安全聯(lián)軸器：除了具有過載保護作用外，還有將機器電動機的帶載起動轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動的作用。 當然，聯(lián)軸器具有種種功能是建立在左右聯(lián)軸器零件的基礎(chǔ)上的，換而言之，左右聯(lián)軸器零件的結(jié)構(gòu)決定了聯(lián)軸器的功能，零件功能也就很明顯了。剛性聯(lián)軸器 2.零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，對設(shè)計尺寸，尺寸公差、技術(shù)參數(shù)進行了深入的分析后發(fā)現(xiàn)在零件的某些地方需要較細的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度，否則會影響機械設(shè)備的傳動性能和精度。 因零件的結(jié)構(gòu)比較簡單，大部分工序在車床加工時只需要三爪卡盤，并加載適當?shù)牧纯啥ㄎ?。但是對于鍵槽和孔的加工要設(shè)計較復(fù)雜的夾具才能準確的定位，并保持適當?shù)膴A緊力。 同時基準面的選擇也是很重要的。在加工小軸端面時應(yīng)選擇大軸端面做粗基準，用銑刀銑出小軸表面，加工完后再用小軸端面作精基準加工大軸端面。加工孔時，由于直徑較大，在加工過程應(yīng)采用先鉆削再鏜削。注意在整個加工過程中，應(yīng)盡量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時帶來的安裝誤差。 材料為HT150，制造方法為鑄造。 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸 1.選擇毛坯 該零件的材料為HT150，零件為中批生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)簡單，在使用過程中，它的主要作用是傳遞力矩，受到的沖擊不是很大用鑄造的方法。HT150鑄鐵材料是最常見的材料，其優(yōu)點是：容易成型，切削性能好，價格低廉，且吸振性好。為了得到較好的強度和表面硬度，可在加工過程中進行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時為了消除內(nèi)應(yīng)力對工件的影響，可進行適當?shù)娜斯r效處理（如果需要的話）。從提高生產(chǎn)率、加工精度方面并在生產(chǎn)條件許可的條件下，還可以采用一般機器造型的振壓式或高壓造型中的脫箱射壓法(P3-8) ，這里采用上采用砂型機器造型的振壓式來制造零件的輪廓。 2.確定加工余量毛坯尺寸與公差 1)、求最大輪廓尺寸：根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，直徑125，高80mm，最大尺寸為125mm。 2)、選取公差等級CT (P3-13) 查表3.1-24，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，中批生產(chǎn)，得公差等級CT范圍8~12級，取為10級。 3)、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄造公差等級CT，由表得公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 4)、求機械加工余量等級 由表3.1 -26得，鑄造方法按機器造型、 鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍E~G級，取為F級。 5)、求要求的機械加工余量 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由表查得最大輪廓尺寸為125mm。機械加工余量等級F級得RMA數(shù)值為1.5mm 6)、求毛坯基本尺寸 孔28較小，鑄成實心。兩端面屬于雙側(cè)加工，應(yīng)由式 外圓屬于大外圓面的加工，RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系可由公式： 外圓屬于小外圓面的加工，RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系可由公式： 孔32可以鑄出來，RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系由公式： 毛坯尺寸公差與加工余量見下表：單位mm 項目 端面 大外圓面 大外圓面 內(nèi)孔 公差 等級 10 10 10 10 加工面的基本尺寸 80 125 58 32 鑄件尺寸公差 3.6 8 2.8 2.6 機械加工余量等級 F F F F RMA 1.5 1.5 1.5 1.5 毛坯基本尺寸 84.6 129.8 62.4 22.7 三、選擇加工方法、制定工藝路線 1、定位基準的選擇 本零件是左聯(lián)軸器，中心軸線是設(shè)計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)該選擇已外圓為定位基準。既選擇外圓和其端面為其定位基準。 最初的工序中，用三爪夾盤的外圓，所以的外圓為粗基準。在加工端面時選擇未加工的毛坯表面——小端面作為粗基準。精基準選加工好的外圓和大端面。 2、零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有外圓，端面，內(nèi)孔，材料為鑄鐵。以公差等級和表面粗糙度要求參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： 1)、孔的加工(P5-16) 查表得孔的公差等級為IT7，孔的粗糙度為Ra=3.2um，毛坯孔為鑄出，為實心毛坯，孔徑大于20mm根據(jù)手冊查得，加工方法可采用車床上鉆、擴、鉸即可達到所需要求。(P63) 2)、兩端面的加工 公差等級為IT11,表面粗糙度Ra=12.5um，查表得只需粗銑即可達到要求。 3)、外圓的加工 公差等級為IT13，要求粗糙度Ra=6.3um，可用粗車、半精車就一定滿足要求，保證25的長度。 4)、外圓的加工 要求粗糙度Ra=12.5um，可用粗車、半精車就一定滿足要求。 4)、孔和鍵槽的加工 孔： 要求粗糙度Ra=3.2um，加工方法可采用車床上鉆、擴、鉸即可達到所需要求。鍵槽采用拉刀加工方可滿足要求。 3.制訂工藝路線 由于是中批生產(chǎn)，故加工工藝采用工序分散原則。根據(jù)先粗后精、先主后次、基準面先加工、先加工端面后加工內(nèi)孔的機械加工順序安排原則，先加工精基準中心孔之前必須先切端面。 工序1：鉗工劃線；以小端面為粗基準，劃大端面的加工線。 工序2：以小端面為定位粗基準，粗銑出零件大端面；在以大端面為精基準，銑出小端面。 工序3：以外圓為定位粗基準，在車床上用三爪卡盤裝夾，外圓表面，車的外圓至。 工序4：以外圓為精基準，在車床上用三爪卡盤裝夾，加工的外圓，并倒出倒角和和拉出鍵槽。 工序5：鉆、擴、絞孔。 工序6：拉出鍵槽。 工序7：鉗工劃線。的外圓和端面為基準，劃孔和螺紋孔M8的圓心。 工序8：在鉆床上，以的外圓和端面為基準，，鉆出通孔并絞孔至的要求。 工序9：鉆6.8mm的盲孔。攻螺紋盲孔M8。 工序10：鉗工去毛刺。 工序11：終檢。 四、工序設(shè)計 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1)、選擇通用機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 1.工序2、3、4都是粗車與半精車。各工序的工步數(shù)不大，中批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)效率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外擴尺寸不大，精度要求不高，故選用最常用的C620-1型臥式車床即可。銑床選X5032。 2)、選擇刀具 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀；銑刀選用一般高速鋼端面銑刀：鉆32、28孔，選用莫氏錐柄麻花鉆，用錐柄擴孔鉆進行擴孔，錐柄機用絞刀進行絞孔。拉刀為高速鋼拉刀。絲錐選高速鋼機動絲錐W18Cr4V。 3)、確定工序加工尺寸余量 1、兩端面 查表確定加工余量，因兩端面留量為對稱的，可得粗銑余量為3mm。 2、外圓和外圓(P108) 查表7-3確定加工余量，可得粗車余量為2.3mm，半精車余量為1.5mm;查表確定粗車外圓加工余量為2.5mm.，半精車余量為1.8mm. 3、孔和孔 查表7-11確定的各加工余量：孔的加工余量，鉆為30.0mm,擴孔鉆為31.75mm,粗鉸為31.93mm。孔的加工余量，鉆為26.0mm,擴孔鉆為27.80mm,粗鉸為27.94mm。 4、鍵槽 查表7-21確定拉鍵槽的加工余量為：0.8mm。 5、螺紋孔M8 查表7-31確定攻螺紋前的孔的尺寸為：0.68mm。 五、切削用量的確定 正確的選用切削用量，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高切削效率和經(jīng)濟效益，具有重要的作用。切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料，加工精度和表面粗糙度的要求，還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛度及機床功率等條件。 加工條件：工件材料HT150，鑄件，時效處理。 加工要求：銑兩端面，粗銑可使端面表面粗糙度小端面Ra12.5；精銑大端面為Ra6.3。半粗車和精車外圓和外圓，外圓表面粗糙度Ra6.3；外圓表面粗糙度Ra12.5。鉆、擴、鉸孔φ26mm，表面粗糙度Ra3.2；倒角145和145。拉鍵槽的表面粗糙度Ra3.2。 1、兩端面 查表8-18確定切削用量，可得粗銑切削用量為0.2-0.4min/z 。 2、外圓和外圓(P128) 查表7-3確定粗車外圓，在被吃刀量3-5mm條件下，切削用量0.7-1.0 min/z，半精車得到表面粗糙度Ra6.3，取刀尖半徑為1.0副偏角為10時的切削用量0.45-0.98in/z 。粗車外圓，在被吃刀量3-5mm條件下，切削用量1.0-1.2 min/z；半精車得到表面粗糙度Ra12.5，取刀尖半徑為1.0副偏角為10時的切削用量0.8-0.9 min/z 。 3、孔和孔 查表8-10確定各切削用量：孔的各切削用量，鉆0.7-0.80mm/r, 擴孔鉆為0.7-0.80 mm/r,粗鉸為1.6-3.2 mm/r。孔的各加工余量：鉆0.54-0.66m0mm/r,擴孔鉆為0.7-0.8 mm/r,粗鉸為1.30-2.60mm/r。 4、鍵槽 查表8-29確定拉鍵槽的切削用量為：0.06-0.20 mm/r。 5、螺紋孔M8 查表7-31確定攻螺紋的切削用量為：在螺距為1.25mm條件下，8.0mm/min。 附一： 零件工作圖 附二： 機械加工工藝過程綜合卡片 機械加工工藝過程綜合卡片 　齊 齊 哈 爾 大學(xué) 機電工程學(xué)院機械083班 產(chǎn) 品 名 稱 姓 名 學(xué) 號 聯(lián)軸器 王新 2008111097 零 件 名 稱 零 件 圖 號 材 料 數(shù) 量 左聯(lián)軸器 HT150 1 工序號 工序名稱和內(nèi)容 安 裝 簡 圖 (定位基面) 設(shè)備及工藝裝備(名稱和規(guī)格) 機 床 夾 具 刀 具 量 具 1 鉗工劃線，劃下表面的加工線 以小端面為粗基準 鉗工臺 2 粗銑出零件兩端面； 銑大端面以小端面為定位粗基準；銑小端面以大端面為精基準 X5032 花盤，墊塊 輔助 直齒端銑刀 游標卡尺 3 車 外圓 以小端的外圓為粗基準，粗車、半精車大端外圓 C620-1 三爪卡盤 硬質(zhì)合金車刀 游標卡尺 4 車外圓 以已加工外圓為精基準，粗車、半精車小端外圓 C620-1 三爪卡盤 硬質(zhì)合金車刀 游標卡尺 5 鉆孔 以已加工外圓為基準，鉆、擴、絞孔 C620-1 三爪卡盤 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴孔鉆，錐柄機用絞刀 游標卡尺 6 拉鍵槽 以已加工外圓為基準，拉鍵槽 C620-1 三爪卡盤 高速鋼拉刀 游標卡尺 7 鉗工劃線，劃孔的加工中心線 以的外圓和端面為基準，劃孔和M8中心線 鉗工臺 8 鉆孔 以的外圓和端面為基準，鉆、擴、絞孔 鉆床 花盤，墊塊 輔助 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴孔鉆，錐柄機用絞刀 內(nèi)徑百分尺 9 鉆孔 以的外圓和端面為基準，鉆孔 鉆床 花盤；墊塊 莫氏錐柄麻花鉆 內(nèi)徑百分尺 10 攻螺紋M8 攻螺紋M8 鉗工臺 11 鉗工去毛刺 鉗工臺 高速鋼機動絲錐W18Cr4V 12 終檢 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 １ 28 0.5 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 ２ 12 0.2 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 ３ 14 --- 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 4 Φ10 0.013 分度值為0.01mm，測量范圍為0-150mm的內(nèi)徑百分尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺 參考文獻 [1] 王先逵，艾興 機械加工工藝手冊 機械工業(yè)出版社 2006.11 [2] 王凡 實用機械制造工藝設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 2008.05 [3] 王啟平，王振龍，狄士春. 機械制造工藝學(xué)（第五版）. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2005.08 [4] 林景凡 王世剛 李世恒 互換性與質(zhì)量控制基礎(chǔ) 中國科學(xué)技術(shù)出版社 2001.03 [5] 聞全意，陳集，王中雙，徐長順. 金屬工藝學(xué)實踐教程. 哈爾濱地圖出版社. 2004版社. 2004