联轴器工艺规程设计说明书

湖南理工学院

课程设计报告书题目：从动半联轴器机械加工工艺设计

系部：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

班级：机自09-1BF

姓名：刘勋

学号：14091900502

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8—Φ23，柱销孔8—2×45°，8—M8螺纹孔；

2、主轴孔Φ28，主轴孔1×45°倒角，键槽，键槽的平行度误差为0.01mm；

3、外圆表面直径为Φ28；

4、从动半联轴器底面，顶面，Φ76与Φ194外圆2×45°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：

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，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φ194下端面，外圆表面2×45°，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；

工序2 粗铣φ194上端面，φ110外圆及上端面，φ76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φ194下端面，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；

工序4 精铣φ194上端面，φ110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φ76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φ28 孔，1×45°倒角，以T1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具

工序7 钻、扩8-φ23 孔，以T1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；

工序8 精铣φ28，φ23孔及倒角2×45°，以D1为基准，采用X52K立式铣床专用夹具；

工序9 钻8-φ8孔，粗铰、精铰φ8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：

2、平面工序尺寸：

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Ⅰ 粗铣 φ194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，b σ=170~240MPa ，锻造；工件尺寸：max e a =76mm ，l=194mm ； 加工要求：粗铣φ194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≤9e a 0，深度p a ≤6，齿数z=12,取刀具直径0d =125mm 。 2. 切削用量

1）确定切削深度p a

因为余量较小，故选择p a =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：z f =0.14~0.24mm/z ，故选择：z f =0.19mm/z 。 3）确定切削速度c v

根据《机械制造技术课程设计指导》表5-124，查得切削速度为:

c v =55~100m/min ,选择c v =80m/min 。

4）确定机床的主轴转速n 和和每分钟进给量f:

f =z f n z=0.19×459×12=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Ⅱ粗铣 φ194上端面，φ110上端面，φ76上端面，以D1为定位基准 各项参数同上述工序

工序Ⅲ钻、扩φ23孔，以φ32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

min /459min /125

80

100010000r r d v n c ＝ππ??==

选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时0d =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：查指导书的表5-113，取 f = 0.020d =0.02×21=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c v 按表5-113，取c v =20 m / min 。 (3）确定切削速度c v

根据表5-3，按机床的实际转速取n =300r/min ,实际切削速度c v =15.4 m / min 。 工序Ⅳ 粗镗，半精镗φ28孔，以D1做定位基准。 1．粗镗

机床：T68卧式镗床

单边余量mm a mm z p 5.25.2==，，由《机械制造技术课程设计指导》表5-118查

得取r mm f /5.0=,min /20m v c =,由此

查表5-6，min /180/52.0r n r mm f ==，

min /3.303min /21

20

100010000r r d v n c ＝ππ??==

min

/245min /26

20100010000

r r d v n c ＝ππ??==

计算工时：min 6.052

.018058=?==

nf L T j 2.半精镗

单边余量z = 1mm ,可一次切除，则p a = 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：

min /28418

25

100010000r d v n c =??==

ππ 查表5-6，取min /250r n =，f =0.37mm / r 。

min 62.037

.025058=?==

nf L T j 工序Ⅴ精铣 φ28端面，以D1为基准。

1.加工要求：粗铣φ28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c a

选择c a =1mm ，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量z f

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：z f =0.18~0.1mm/z ，初选z f =0.1mm/z 。 3）确定切削速度c v

根据《机械制造技术课程设计指导》表5-124，查得切削速度为:

c v =60~120m/min ，初选c v =60m/min 。

min /76425

60

100010000r d v n c =??==

ππ 据《机械制造技术课程设计指导》表5-8，取n =800r/min ，

计算nf=z f nz =0.1×800×6=480mm/min ，查表5-8，取f=450mm/min

工序Ⅵ 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w d = 63mm ，Z = 16。根据表5-119， 初取z f =0.1mm/z ，查表5-124， min /30~15m v c =，初取min /27m v c =。因此，

f =z f n z =0.1×136×16=217.6mm/min

查表5-8，根据X5032铣床的参数，就近选取n = 118r/min ，f =190 mm/min 。 工序Ⅶ 精铣 φ23下端面，以T2为基准，精铣 φ23上端面，以T1为基准 1.加工要求：精铣φ23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，0d = 125mm ，z = 12； 2. 切削用量

min

/136min /63

27

100010000r r d v n c ＝ππ??==

1）确定切削深度ap

选择p a =1mm ，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量z f

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：z f =0.5~1mm/z ，故选取z f =0.5mm/z 。 3）确定切削速度c v

根据《机械制造技术课程设计指导》表5-124，查得切削速度为:

c v =60~120m/min ,选择c v =120m/min 。 4）确定机床的主轴转速n 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= z f n z=0.5×300×12=1800mm/min , 取f =950mm/min 。 计算切削基本工时：

L = l + y + ? = 8×+ 125 = 301mm ，其中y + ? = 0d = 125mm

因此：min 62.0950

125

1762

=+==f L T j 3.精铣Φ23上端面 切削用量同上面步骤2 精铣时y + ? =0d = 125mm

min

/306min /125

120100010000r r d v n c ＝ππ??==

工序Ⅷ粗铰、精铰φ23孔，以T2和φ32外圆为基准， （1）粗铰至φ22.94mm 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p a = 0.07mm/r ，初选取铰刀的进给量为f = 0.4mm/r ，初选切削速度为：min /10m v c =。

则机床主轴转速min /8.13894

.2210

100010000r d v n c =??==

ππ 查表5-3，取铰刀的进给量为f = 0.36mm/r ，取n =140r/min ，因此，min /8.8m v c = 机动时切削工时，l = 30+ 8 =38mm ，

min 75.0140

36.04

230=??+==

nf L T j (2) 精铰至φ23mm 刀具：0d = 23mm 机床：Z525立式钻床

根据指导书的表5-117，背吃刀量p a = 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n =140r/min ，因此，

min /10m v c =

工序Ⅸ钻、铰φ8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0d =7.9mm 机床：Z525立式钻床

(1）确定进给量f ： 查表5-113，取 f = 0.020d =0.02×7.9=0.158 mm / 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c v =20 m / min (2）确定切削速度c v

根据表5-3，按机床的实际转速取n =680r/min,实际切削速度c v =16.9 m/ min 。 2、铰孔

刀具：专用铰刀φ8mm 机床：Z525立式钻床

根据指导书的表5-117，背吃刀量p a =0.05mm/r ，初选取铰刀的进给量为f =0.2mm/r ，初选切削速度为：min /10m v c =。 则机床主轴转速min /3988

10

100010000r d v n c =??==

ππ 查表5-3，取铰刀的进给量为f = 0.17mm/r ，取n =392r/min ，因此，实际

min /8.8m v c =。

工序Ⅹ 钻 M8底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准 1、钻螺纹底孔φ6.8mm

min /806min /9

.720

100010000r r d v n c ＝ππ??==

机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻

(1）确定进给量f ： 查表5-113，取 f = 0.020d =0.02×6.8=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c v =20 m / min (2）确定切削速度c v

查表5-3，取n =960r/min ，因此，实际min /5.14m v c =。 计算切削基本工时：

min 125.01

.09604

8=?+=?++=

nf y l T j 2、攻螺纹M8

刀具：丝锥M8，P=1mm

切削用量选为：c v = 0.1m / s = 6m /min ，机床主轴转速为： n = 318r /min ，查表5-3选取：n = 272r /min ，则c v = 5.1m /min ； 机动时，l = 8+ 4 = 12mm ，计算切削基本工时：

min 04.01

2724

8=?+=?++=

nf y l T j min /7.936min /8.620

100010000r r d v n c ＝ππ??==

工序ⅩⅠ 铣断，以D1为基准。

选择锯片铣刀，d=160mm ，l=4mm ，中齿，Z=40

采用X61卧式铣床 查表5-121，z f =0.140.24mm/z ，选取z f =0.14 mm/z 。 根据表5-124，查得切削速度为: c v =60~120m/min ,选择c v =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 =z f n z=0.14×125×40=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 1999 2．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 2000

6. 李宏英 赵成志 铸造工艺手册 北京：机械工业出版社，2005

min /153min /125

60

100010000r r d v n c ＝ππ??==