从动半联轴器机械加工工艺设计.doc

1、序言机械制造技术基础是一门专业技术基础课程，涵盖内容非常广泛，包括机械加工工艺装备、金属切削基本原理、工艺规程设计、机械加工质量分析控制等。本次课程设计由于时间有限主要是对加工工艺规程的设计且由于是首次设计和对实际过程的孤陋寡闻对于其中的加工工时和夹具部分不做设计。 课程设计作为一种学习和融合各种知识的手段我认为是必不可少的，我们必须亲力亲为的走完这完整的过程才能对机械加工窥的一斑。这其中我们会学习设计工艺规程怎么确定锻造、铸造、机加工等工艺内容和参数，怎么查各种手册和国标。 首次设计工艺规程不当之处请各位老师指教。1.零件的分析1.1 零件的作用联轴器是用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从

2、动轴）使其共同旋转以专递转矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲，减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器是由两部分组成的，分别与主动轴和从动轴连接。一般动力机大都借于联轴器与工作机相连接。但联轴器在机器运转时不能分离，只有当机器停止运转才能将两轴分离。联轴器有时候可以作为安全装置。其分类主要有刚性联轴器和挠性联轴器两大类。1.2零件的工艺分析零件的材料为45钢，下面从动半联轴器需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、柱销孔823，柱销孔8245，8M8螺纹孔；2、主轴孔28，主轴孔145倒角，键槽，键槽的平行度误差为0.01mm；3、外圆表面直径为28；4、从动半联轴器底

3、面，顶面，76与194外圆245倒角，主轴孔与底面的圆跳动误差为0.03mm.由上面分析可知，粗加工联轴器下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此联轴器零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。1.3确定生产类型 已知此半联轴器零件的生产纲领为5000件/年，查机械制造工艺设计简明手册第2页表1.1-2，可确定该联轴器生产类型为中批生产。2、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为45号钢。考虑到零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木模手工铸造。查机械制造技术课程设计指导第

4、16页表3-2,选用铸件尺寸公差等级为CT-12，加工余量等级为H。2、确定铸件加工余量及形状：查机械制造技术课程设计指导第16页表3-2，选用加工余量为MA-H 级，并查表3-3 确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简图加工代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D128F14*2孔降一级双侧加工D223F11.5*2孔降一级双侧加工D38F4*2孔降一级双侧加工T156E3*2端面双侧加工T276E3*2外圆加工T340E3*2端面双侧加工T4194E3*2外圆加工3、工艺规程设计3.1选择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准

5、，以两边孔外圆表面为辅助粗基准。2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两边孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.2 制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序1 粗铣194下端面，外圆表面245，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序2 粗铣194上端面，110外圆及上端面，76外圆及上端面，以T1为定位基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序3 半精铣194下端面，以D1为基准，采用X52K立式

6、铣床专用夹具；工序4 精铣194上端面，110外圆以T1为定位基准，采用X52K立式铣床专用夹具工序5 半精铣76上端面，以T1为定位基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序6 钻、扩28 孔，145倒角，以T1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具工序7 钻、扩8-23 孔，以T1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序8 精铣28，23孔及倒角245，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序9 钻8-8孔，粗铰、精铰8孔以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序10 攻螺纹，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；工序11 铣键槽，采用X52K立式铣床专用夹具工序12 终

7、检3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度28钻24IT122412.5扩3.8IT106.3铰0.2IT8 283.223钻20IT121912.5扩2.8IT1021.86.3铰0.2IT8233.28钻4*2IT10812.5194铣3*2IT1019412.5110粗铣3*2IT1211412.5半精铣2*2IT101116.3精铣0.14*2IT81103.276粗铣3*2IT107612.52、平面工序尺寸：工序号工序内容

8、加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差锻件3*2CT01粗铣194下端面244CT1202粗铣194上端面836CT1203粗铣110端面340CT1204粗铣76上端面257CT1205精铣194下端面135CT806精铣76上端面156CT807粗插8的键槽66CT808精插8的键槽28CT8查阅参考书机械制造技术课程设计指导表3-2，表3-3，表3-4，确定铸件的加工余量等级和公差，查表4-3，表4-4，表4-5，表4-24确定个加工工序的经济精度，表面粗糙度和工序尺寸偏差。3、确定切削用量：工序 粗铣 194下端面及外圆表面，以D1为粗基准1. 铣下端面加工条件工件材料：45，=1702

9、40MPa，锻造；工件尺寸：=76mm，l=194mm；加工要求：粗铣194下端面,加工余量2mm；机床：XA5032立式铣床；刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度90，深度6，齿数z=12,取刀具直径=125mm。2. 切削用量1）确定切削深度因为余量较小，故选择=2mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为7.5kw（据机械制造技术课程设计指导表5-121）时：=0.140.24mm/z，故选择：=0.19mm/z。3）确定切削速度根据机械制造技术课程

10、设计指导表5-124，查得切削速度为: =55100m/min ,选择=80m/min。4）确定机床的主轴转速n和和每分钟进给量f: f =n z=0.1945912=1046.52mm/min查机械制造技术课程设计指导表5-8，查的相近较小的机床转速n=475r/min,纵向进给f=950mm/min 。工序粗铣 194上端面，110上端面，76上端面，以D1为定位基准各项参数同上述工序工序钻、扩23孔，以32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时=21mm。 2.选择切削用量（1）确定进给量f按加工要求确定进给量

11、：查指导书的表5-113，取 f = 0.02 =0.0221=0.42 mm/ r，根据Z525B钻床，实际的进给量为f =0.36 mm/ r 。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。(2）确定切削速度按表5-113，取=20 m/ min。(3）确定切削速度根据表5-3，按机床的实际转速取n=300r/min,实际切削速度=15.4 m/ min。工序 粗镗，半精镗28孔，以D1做定位基准。1粗镗机床：T68卧式镗床单边余量，由机械制造技术课程设计指导表5-118查得取,由此查表5-6，计算工时：2.半精镗单边余量z = 1mm ,可一次切

12、除，则 = 1mm。由表5-118查得，进给量f =0.2 0.8mm/ r, 取为f =0.4mm/r。v = 25m/min，则：查表5-6，取，f =0.37mm/ r。工序精铣 28端面，以D1为基准。1.加工要求：粗铣28孔上下端面,加工余量各为1mm；机床：X51立式铣床刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），选取d =25， z= 6， f= 0.08mm/min 2. 切削用量1）确定切削宽度选择 =1mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量由于本工序为精加工，须考虑尺寸精度和表面质量，据机械制造技术课程设计指导表5-120：=0.180.1mm/z，初选=0.1mm/z。3）

13、确定切削速度根据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为: =60120m/min，初选=60m/min。据机械制造技术课程设计指导表5-8，取=800r/min， 计算nf=nz=0.18006=480mm/min，查表5-8，取f=450mm/min工序 铣斜肩，以 D1和T2为定位基准刀具：硬质合金三面刃铣刀机床：X5032立式铣床根据表5-122查得：铣刀 = 63mm，Z = 16。根据表5-119， 初取=0.1mm/z，查表5-124， ，初取。因此，f = n z=0.113616=217.6mm/min查表5-8，根据X5032铣床的参数，就近选取n = 118r

14、/min，f=190 mm/min。工序 精铣 23下端面，以T2为基准，精铣 23上端面，以T1为基准1.加工要求：精铣23孔下端面,加工余量1mm；机床：X5032立式铣床；刀具：YG6硬质合金端铣刀，= 125mm，z = 12；2. 切削用量1）确定切削深度ap选择=1mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量由于本工序为精加工，须考虑尺寸精度和表面质量，据机械制造技术课程设计指导表5-121：=0.51mm/z，故选取=0.5mm/z。3）确定切削速度根据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为: =60120m/min ,选择=120m/min。4）确定机床的主轴转速n

15、和和每分钟进给量f: 查机械制造技术课程设计指导表5-8，查的相近较小的机床转速n=300r/min。因此f= n z=0.530012=1800mm/min, 取f =950mm/min。计算切削基本工时：L = l + y + D = 8+ 125 = 301mm，其中y + D = = 125mm因此：3.精铣23上端面切削用量同上面步骤2精铣时y + D = = 125mm工序粗铰、精铰23孔，以T2和32外圆为基准，（1）粗铰至22.94mm刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据指导书的表5-117，背吃刀量 = 0.07mm/r，初选取铰刀的进给量为f = 0.4mm/r，初选切

16、削速度为：。则机床主轴转速查表5-3，取铰刀的进给量为f = 0.36mm/r，取=140r/min，因此，机动时切削工时，l = 30+ 8 =38mm，(2) 精铰至23mm刀具：= 23mm机床：Z525立式钻床根据指导书的表5-117，背吃刀量 = 0.03mm/r，初选取铰刀的进给量为f = 0.3mm/r， 查表5-3，取铰刀的进给量为f = 0.28mm/r，取=140r/min，因此，工序钻、铰8锥孔，以T1和零件中线为基准。1、钻孔刀具：高速钢麻花钻钻头=7.9mm机床：Z525立式钻床(1）确定进给量f： 查表5-113，取 f = 0.02=0.027.9=0.158 m

17、m/ r，根据Z525钻床（见表5-3），实际的进给量为f = 0.13 mm/ r，按表5-113，初取=20 m/ min(2）确定切削速度根据表5-3，按机床的实际转速取=680r/min,实际切削速度=16.9 m/ min。2、铰孔刀具：专用铰刀8mm机床：Z525立式钻床根据指导书的表5-117，背吃刀量=0.05mm/r，初选取铰刀的进给量为f= 0.2mm/r，初选切削速度为：。则机床主轴转速查表5-3，取铰刀的进给量为f = 0.17mm/r，取=392r/min，因此，实际。工序 钻 M8底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准1、钻螺纹底孔6.8mm机床：Z525立式钻床刀具

18、：高速钢麻花钻 (1）确定进给量f： 查表5-113，取 f = 0.02 =0.026.8=0.136 mm/ r，根据Z525钻床（见表5-3），实际的进给量为f =0.1 mm/ r，按表5-113，取=20 m/ min(2）确定切削速度查表5-3，取=960r/min，因此，实际。计算切削基本工时：2、攻螺纹M8刀具：丝锥M8，P=1mm切削用量选为：= 0.1m/ s = 6m/min，机床主轴转速为：n = 318r /min，查表5-3选取：= 272r /min，则= 5.1m/min；机动时，l = 8+ 4 = 12mm，计算切削基本工时：工序 铣断，以D1为基准。选择锯

19、片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40采用X61卧式铣床 查表5-121，=0.140.24mm/z，选取 =0.14 mm/z。根据表5-124，查得切削速度为: =60120m/min ,选择=60m/min确定机床的主轴转速n和和每分钟进给量f: 查表5-9，查的相近较小的机床转速n=125r/min。因此f=n z=0.1412540=700mm/min, 取f=585 mm/min。4、参考文献1. 张 玉，刘 平主编. 几何量公差与测量技术 .沈阳：东北大学出版社 19992肖诗纲主编的切削用量手册，机械工业出版社。3. 李益明主编机械工艺制造工艺设计简明手册，机械工业出版社。4. 尹成湖，李保章，杜金萍主编机械制造工艺学课程设计指导书，高等教育出版社5. 巩云鹏、田万禄等主编. 机械设计课程设计 . 沈阳：东北大学出版社 20006. 李宏英 赵成志 铸造工艺手册 北京：机械工业出版社，2005