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1、毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 1 页 链轮制造工艺流程优化设计前言在机械化的今天，链轮广泛的应用于各种行业，如工业、农业、军事、医疗卫生、科技等方面，在各种领域起到举足轻重的作用，在规模大的传动过程中，链轮比齿轮起到更大的作用，链轮是用链条来传动的，齿轮是通过互相啮合来传动的。和齿轮相比，链轮有单排、双排和多排的。适用于低速、重载和高温条件下，传动的功率和速度范围较大，结构紧凑可实现较大的传动比，效率高、使用寿命长，可以用在两轴中心较远的场合。链轮适用的精密仪器：二氧化碳检测仪 蓄电池内阻测试仪 二氧化碳检测仪 耐尘试验机砂尘试验机 振动分析 二氧化碳检测仪 三丰表面粗糙度仪 耐尘试
2、验机砂尘试验机 重金属检测仪 安全光幕 耐尘试验机砂尘试验机 重金属检测仪 安全光幕 安全光幕 耐尘试验机砂尘试验机 重金属检测仪 测量仪 跳线架 重金属检测仪 拉力试验机等等。虽然链轮的适用场合广泛，但它的生产制作成本是相比齿轮比较大，且制作要求比较高，这就需要一个合理的工艺流程，既要保证质量高又能保证成本最小化，而本文设计的是奇数齿链轮工艺流程，以独特的视角进行设计。从链轮的材料、工序、制造参数、过程分析、提高时间利用率等方面逐个分析，做了此份设计。机械设计本身充满了逻辑性，在机械设计类的文章应有尽有的今天，本篇文章有着自己的优势，此篇文章是按照生产流程的顺序来设计的，设计的是一种比较新鲜
3、的模式奇数链轮。本文虽然参考了大量的资料，也经过老师指导，文章中也难免会有错误和漏洞，还请各位读者包涵。作为企业生产计划和控制的运作层次，车间生产管理从上层计划系统接受生产订单，调度和控制生产过程，最后完成生产订单直至产品入库。通过实现工厂生产过程和生产活动控制，从而精益生产管理，使材料、人力、时间、空间、能量、运输等资源能得到最大的利用，为企业创造更高的效益。链轮在生产过程中，为了使得资源能够得到最优的利用和避免浪费，需要对其生产过程进行合理的优化设计。毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 2 页 第一章 链轮概述及工序流程1.1 链轮概述链轮广泛应用于工业、农业、军事、医疗卫生、科技等方
4、面，是各种领域的中间环节。链轮在生活中的角色决定了他的加工与设计也是必须达到最合理化。链轮传动有它独特的一面，它的特点是：轴间距范围大，传动比一定，吸振能力强，对恶劣环境有一定的适应能力，工作可靠作用于轴上的力较小。缺点是：运转的瞬时速度不均匀，高速时不如带传动平稳（齿形链较好） ；链条工作时，特别是因磨损产生伸长之后，容易引起共振，因而需增设张紧和减振装置。由于需求数量和种类比较多，链轮结构形式自然比较多。当尺寸较小时，可与轴做成一体；当尺寸较大时，可做成连接式结构、张紧链轮和辊轮结构。1.2 链轮加工工序将制订好的零部件的机械加工工艺过程按一定的格式和要求描述出来，如用生产计划单表示，作为
5、指令性和跟踪性文件，即为机械加工工艺规程。包括：机械加工工艺过程卡为说明零件机械加工工艺过程的文件；工序卡对每一道工序作详细说明，可用于直接指导工人操作；检验工序卡对成批或大量生产中重要检验工序作详细说明、指导检验的文件。 链轮加工工艺规程的格式，不同的生产类型对工艺规程的要求不同。单件小批生产由于生产的分工比较粗糙，通常只需说明零件的加工顺序，填写工艺过程卡。对于大批量生产，因其生产组织严密、分工细致，工艺规程应尽量详细，要求对每道加工工序的加工精度、操作过程、使用的设备及刀、夹、量具等均作出具体规定。因此除了工艺过程卡外，还应有相应的加工工序卡。此外，必要时还需要检验工序卡。中小批量生产经
6、常采用机械加工工艺卡，其详细程度介于工艺过程卡和加工工序卡之间。毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 3 页 第二章 链轮材料及热处理2.1 链轮材料链轮材料品种较多，有金属碳钢、合金钢、铜、胶木、铸铁等。我厂生产链轮多选择以下材料：（1）C45 、C35 渗碳、淬火、回火。齿部硬度为 50-60HRC,应用于 Z25有冲击载的链轮。（2）C45 、45Mn 淬火、回火。齿部高频淬火 40-50HRC，无剧烈冲击、振动要求。应用于耐磨的链轮。40CrMo，齿部淬火 40-50HRC 要求强度高和耐磨损的重要链轮。Q275 焊接后退火140HB，应用于中低速、传递功率不大、尺寸较大的链轮。夹布
7、胶布，P6KW，适用于速度较高、要求传动平稳、噪音小的链轮。2.2 热处理链轮淬火时注意事项：通常产品淬火（齿部高频）是能满足产品工艺要求；但产品内孔或键槽离淬火部分很近时，高频淬火或整体淬火都会引起产品内孔或键槽变大，如图 1 所示。尤其碳钢产品变化更大。必须将产品上所有螺孔或通孔加工好，再淬火；否则淬火后钻孔、攻丝会因产品硬度较高，而无法加工。同时也会增加工具断裂损失。加工时，将内孔留有余量，根据经验，余量应为2mm 左右。淬火后将将车床的三爪卡盘卡住产品，车刀镗孔时，车成品为一个圆，然后将产品重新装夹车链轮外圆，再对产品进行镗孔，至图 1 的大小,满足图纸要求。毕业设计（论文）报告纸共
8、19 页 第 4 页 D图1H第三章 锻打材料的计算和车床加工3.1 锻打材料计算生产中，若想生产图 2(c)所示产品，而现实无此产品的毛坯，若用圆钢直接下料，又会造成浪费材料，这时，为了节省材料，或合理利用仓库中的余料，锻打出图 2（b）的毛坯图，这样下料图可以有多种选择，以方便合理利用原材料。4484 40图 2锻打的原理：它是一种物理变化。在质量不变的情况下，改变材料的形状，以达到自己需要的毛坯形状，从而方便产品的加工。这样，锻打出的毛坯被加工成产品时，加工余量小，省时、省电、省力、省材料，工作效率也会大大提高。生产过程中的第一步，下料过程及注意事项：毕业设计（论文）报告纸共 19 页
9、第 5 页 （1）圆钢放在锯床上，要用水平尺校正其摆放位置，既要保证钢材水平，还要保证其与床身锯条垂直，防止锯出的毛坯为平行四边形。（2）保证产品毛坯的尺寸，还要保证锯缝的尺寸，以预防下出的料件过小或余量不够，造成废品。带搭径的链轮如图 2（c ） ，需要锻打情况下，下料的最佳状态为直径小的圆钢下料。原因如下：小直径材料，容易锯断，因其截面积小，阻力小，锯条磨损成本也降低了，而且锯条不易卡齿或因阻力过大而崩断，锯床也得到保护；相同锯床工作情况下，下小直径的材料时，在锯缝相同的情况下，浪费的材料少；小直径圆钢下料时节省时间；从市场经济方面讲，小直径圆钢方便制造和运输，而大直径圆钢造价比较高。3.
10、2 车床加工在车链轮毛坯时，必须满足外圆 D,与内孔同心，否则，重镗时，很可能造成偏心加工，或加工不圆，造成严重缺陷。单边切削会对机床主轴，刀具产生极大的振动、磨损。键槽拉削（H-1/2）部分，因淬火后，硬度较高，不能像未淬火时，拉削键槽深度，必须采用小余量、多次拉削方式切削产品，直至 H 符合图纸要求。拉削时，为了预防拉刀崩齿断裂，拉削温度过高，拉刀齿部变灼热而打钝，从而造成拉削到中途产品滞留在拉刀中部，破坏拉刀，造成重大经济损失。所以产品前后均要放置冷却液或冷却水管，以便对拉削刀具降温。毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 6 页 第四章 链轮加工工艺规程的设计步骤1分析链轮工作图和产品
11、装配图 ：阅读零件工作图和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功用及其主要的技术要求。方便在加工过程中的尺寸公差的把握，在产品检验时对极限公差的调整（当然是保证在公差范围内）。2工艺审查：主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性。 3. 确定毛坯的种类及其制造方法：常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而确定，如选用
12、铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。如作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛坯。 毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 7 页 4. 拟定机械加工工艺路线：这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容有：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排热处理、检
13、验和其它工序等。 5. 确定各工序所需的机床和工艺装备：工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等。机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用机床、专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。 6. 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。 7. 确定切削用量。 8. 确定各工序工时定额。 9. 评价工艺路线，对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。
14、 10填写或打印工艺文件。 毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 8 页 第五章 加工阶段的划分为了保证零件的加工质量生产效率和经济性，通常在安排工艺路线时，将其划分成几个阶段。对于一般精度零件，可划分成粗加工半精加工和精加工三个阶段。对精度要求高和特别高的零件，还需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工阶段。各阶段的主要任务是： 1. 粗加工阶段 主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出精基准。2. 半精加工阶段 减少粗加工阶段留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备，并完成一些精度要求不高表面的加工。3. 精加工阶段 主要是保证零件的尺寸形状位置精度及表面粗糙度，这是相当关键
15、的加工阶段。大多数表面至此加工完毕，也为少数需要进行精密加工或光整加工的表面做好准备。 4. 精密和超精密加工阶段 精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，如精密磨削珩磨研磨金刚石车削等，进一步提高表面的尺寸、形状精度，降低表面粗糙度，最终达到图纸的精度要求。 划分加工阶段的好处：有利于保证零件的加工质量。便于及时发现毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的经济损失。可以合理安排加工设备和操作工人，有利于延长精加工设备的寿命。便于组织生产。 毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 9 页 第六章 链轮尺寸参数和公差配合选择6.1 链轮尺寸参数传动链轮主要有滚子链轮和齿形链轮两种，最常用的是滚子链轮来
16、作为传动主体。链轮最基本的参数为：1. 链轮齿数 Z 2. 链轮节距 p 3. 滚子外径 dr根据以上三个数据，即可计算出：链轮分度圆直径 d=p/sin(180/z)；齿顶圆直径 d1max=d+1.25p-dr,d1min=d+(1-1.6/z)p-dr通常加工链轮外径时应在 d1min 和 d1max 范围内选取。选用 d1max 时，用展成法加工时可能发生顶切滚刀现象，d1 取整数（应比实际计算尺寸小一些） 。公差范围大致为：20- 50 公差为（0-0.05）50- 100 公差为（0-0.10）毕业设计（论文）报告纸共 19 页 第 10 页 100- 150 公差为（0-0.15）150- 200 公差为（0-0.20）若外径尺寸公差过大，则加工时，切削时间、切削进给量、进给次数、加工成本均会增加。若外径尺寸公差过小，按正常的滚齿加工时，
