左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),聯(lián)軸器,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì) 時(shí)圣磊 2005111010 機(jī)械052 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目：左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工規(guī)程 一、設(shè)計(jì)前提：中批生產(chǎn) 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 3.機(jī)械加工工藝規(guī)程 1套 三、課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃 第一周周一、二：繪制零件圖 第一周周三、四、五：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿 第二周周一、二：修訂并完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第二周周三、四：制定機(jī)械加工工藝規(guī)程 第二周周五：答辯 設(shè)計(jì)內(nèi)容成績(jī)： 答辯內(nèi)容成績(jī)： 總內(nèi)容成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 系主任簽字： ? 年 月 日 序言 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的下一個(gè)教育環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。鍛煉我們進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事工作打下良好的基礎(chǔ)。通過(guò)機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)該在以下兩個(gè)方面得到鍛煉：能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確得解決一個(gè)零件在在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問(wèn)題，以保證零件的加工質(zhì)量。學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料，掌握與本設(shè)計(jì)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(duì)于我本人來(lái)說(shuō)，希望能通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識(shí)和工藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來(lái)，并應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題之中，從而鍛煉自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國(guó)的機(jī)器制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑，并為未來(lái)先進(jìn)的加工工藝的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)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(duì)精確，以及工作受載時(shí)基礎(chǔ)、機(jī)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(duì)偏移。聯(lián)軸器的被聯(lián)兩軸可能出現(xiàn)的相對(duì)偏移有：軸向偏移、徑向偏移和角向偏移、以及三種偏移同時(shí)出現(xiàn)的組合偏移。 聯(lián)軸器的兩軸相對(duì)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(dòng)。因此，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，以消除或降低被聯(lián)兩軸相對(duì)偏移引起的附加載荷，改善傳動(dòng)性能，延長(zhǎng)機(jī)器壽命。為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、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(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器、金屬?gòu)椥栽膹椥月?lián)軸器、安全聯(lián)軸器、起動(dòng)安全聯(lián)軸器等。具體地將,剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)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(duì)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(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，最大量隨型號(hào)不同而異。 無(wú)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(shí)，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場(chǎng)合。非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器能在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時(shí)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(qiáng)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(chǎng)合。金屬?gòu)椥栽膹椥月?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(chǎng)合。安全聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)（如銷釘可動(dòng)聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過(guò)事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。 起動(dòng)安全聯(lián)軸器：除了具有過(guò)載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。 當(dāng)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(guò)對(duì)該零件圖的重新繪制，對(duì)設(shè)計(jì)尺寸，尺寸公差、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了深入的分析后發(fā)現(xiàn)在零件的某些地方需要較細(xì)的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度，否則會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)性能和精度。 因零件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，大部分工序在車床加工時(shí)只需要三爪卡盤(pán)，并加載適當(dāng)?shù)牧纯啥ㄎ弧５菍?duì)于鍵槽和孔的加工要設(shè)計(jì)較復(fù)雜的夾具才能準(zhǔn)確的定位，并保持適當(dāng)?shù)膴A緊力。 同時(shí)基準(zhǔn)面的選擇也是很重要的。在加工小軸端面時(shí)應(yīng)選擇大軸端面做粗基準(zhǔn)，用銑刀銑出小軸表面，加工完后再用小軸端面作精基準(zhǔn)加工大軸端面。加工孔時(shí)，由于直徑較大，在加工過(guò)程應(yīng)采用先鉆削再鏜削。注意在整個(gè)加工過(guò)程中，應(yīng)盡量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時(shí)帶來(lái)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(jiǎn)單，在使用過(guò)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(jiàn)的材料，其優(yōu)點(diǎn)是：容易成型，切削性能好，價(jià)格低廉，且吸振性好。為了得到較好的強(qiáng)度和表面硬度，可在加工過(guò)程中進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時(shí)為了消除內(nèi)應(yīng)力對(duì)工件的影響，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯r(shí)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(jī)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(jī)器造型的振壓式來(lái)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(jì)算輪廓尺寸，直徑125，高80mm，最大尺寸為125mm。 2)、選取公差等級(jí)CT (P3-13) 查表3.1-24，鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，中批生產(chǎn)，得公差等級(jí)CT范圍8~12級(jí)，取為10級(jí)。 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(jí)CT，由表得公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 4)、求機(jī)械加工余量等級(jí) 由表3.1 -26得，鑄造方法按機(jī)器造型、 鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍E~G級(jí)，取為F級(jí)。 5)、求要求的機(jī)械加工余量 對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表查得最大輪廓尺寸為125mm。機(jī)械加工余量等級(jí)F級(jí)得RMA數(shù)值為1.5mm 6)、求毛坯基本尺寸 孔28較小，鑄成實(shí)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(lái)，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(jiàn)下表：?jiǎn)挝籱m 項(xiàng)目 端面 大外圓面 大外圓面 內(nèi)孔 公差 等級(jí) 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(jī)械加工余量等級(jí) 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(zhǔn)的選擇 本零件是左聯(lián)軸器，中心軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)該選擇已外圓為定位基準(zhǔn)。既選擇外圓和其端面為其定位基準(zhǔn)。 最初的工序中，用三爪夾盤(pán)的外圓，所以的外圓為粗基準(zhǔn)。在加工端面時(shí)選擇未加工的毛坯表面——小端面作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)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(jí)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(jí)為IT7，孔的粗糙度為Ra=3.2um，毛坯孔為鑄出，為實(shí)心毛坯，孔徑大于20mm根據(jù)手冊(cè)查得，加工方法可采用車床上鉆、擴(kuò)、鉸即可達(dá)到所需要求。(P63) 2)、兩端面的加工 公差等級(jí)為IT11,表面粗糙度Ra=12.5um，查表得只需粗銑即可達(dá)到要求。 3)、外圓的加工 公差等級(jí)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(zhǎng)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(kuò)、鉸即可達(dá)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(zhǔn)面先加工、先加工端面后加工內(nèi)孔的機(jī)械加工順序安排原則，先加工精基準(zhǔn)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(zhǔn)，劃大端面的加工線。 工序2：以小端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件大端面；在以大端面為精基準(zhǔn)，銑出小端面。 工序3：以外圓為定位粗基準(zhǔn)，在車床上用三爪卡盤(pán)裝夾，外圓表面，車的外圓至。 工序4：以外圓為精基準(zhǔn)，在車床上用三爪卡盤(pán)裝夾，加工的外圓，并倒出倒角和和拉出鍵槽。 工序5：鉆、擴(kuò)、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(zhǔn)，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(zhǔn)，，鉆出通孔并絞孔至的要求。 工序9：鉆6.8mm的盲孔。 工序10：攻螺紋盲孔M8。 工序11：鉗工去毛刺。 工序12：終檢。 四、工序設(shè)計(jì) 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1)、選擇通用機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)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(kuò)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(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，錐柄機(jī)用絞刀進(jìn)行絞孔。拉刀為高速鋼拉刀。絲錐選高速鋼機(jī)動(dòng)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(duì)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(kuò)孔鉆為31.75mm,粗鉸為31.93mm?？椎募庸び嗔?，鉆為26.0mm,擴(kuò)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(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高切削效率和經(jīng)濟(jì)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(jī)床功率等條件。 加工條件：工件材料HT150，鑄件，時(shí)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(kuò)、鉸孔φ26mm，表面粗糙度Ra3.2；倒角1×45和1×45。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(shí)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(shí)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(kuò)孔鉆為0.7-0.80 mm/r,粗鉸為1.6-3.2 mm/r?？椎母骷庸び嗔浚恒@0.54-0.66m0mm/r,擴(kuò)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(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 ? 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 　齊 齊 哈 爾 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械052 產(chǎn) 品 名 稱 姓 名 學(xué) 號(hào) ? 聯(lián)軸器 時(shí)圣磊 2005111010 零 件 名 稱 零 件 圖 號(hào) 材 料 數(shù) 量 左聯(lián)軸器 ? HT150 1 工序號(hào) 工序名稱和內(nèi)容 安 裝 簡(jiǎn) 圖 (定位基面) 設(shè)備及工藝裝備(名稱和規(guī)格) 機(jī) 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(zhǔn) 鉗工臺(tái) ? ? ? 2 粗銑出零件兩端面； 銑大端面以小端面為定位粗基準(zhǔn)；銑小端面以大端面為精基準(zhǔn) X5032 花盤(pán)，墊塊 輔助 直齒端銑刀 游標(biāo)卡尺 3 車 外圓 以小端的外圓為粗基準(zhǔn)，粗車、半精車大端外圓 C620-1 三爪卡盤(pán) 硬質(zhì)合金車刀 游標(biāo)卡尺 4 車外圓 以已加工外圓為精基準(zhǔn)，粗車、半精車小端外圓 C620-1 三爪卡盤(pán) 硬質(zhì)合金車刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆孔 以已加工外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、絞孔 C620-1 三爪卡盤(pán) 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔鉆，錐柄機(jī)用絞刀 游標(biāo)卡尺 6 拉鍵槽 以已加工外圓為基準(zhǔn)，拉鍵槽 C620-1 三爪卡盤(pán) 高速鋼拉刀 游標(biāo)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(zhǔn)，劃孔和M8中心線 鉗工臺(tái) 8 鉆孔 以的外圓和端面為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、絞孔 鉆床 花盤(pán)，墊塊 輔助 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔鉆，錐柄機(jī)用絞刀 內(nèi)徑百分尺 9 鉆孔 以的外圓和端面為基準(zhǔn)，鉆孔 鉆床 花盤(pán)；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(tái) 11 鉗工去毛刺 ? 鉗工臺(tái) ? ?高速鋼機(jī)動(dòng)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(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 ２ 12 0.2 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 ３ 14 --- 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 4 Φ10 0.013 分度值為0.01mm，測(cè)量范圍為0-150mm的內(nèi)徑百分尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 參考文獻(xiàn) [1] 王先逵，艾興 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.11 [2] 王凡 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2008.05 [3] 王啟平，王振龍，狄士春. 機(jī)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(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 2001.03 [5] 聞全意，陳集，王中雙，徐長(zhǎng)順. 金屬工藝學(xué)實(shí)踐教程. 哈爾濱地圖出版社. 2004版社. 2004 11 齊齊哈爾大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 應(yīng)用MATLAB解決四桿機(jī)構(gòu)角位移和角速度 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 班級(jí)：機(jī) 械 053 姓名：吳 寶 剛 學(xué)號(hào)： 2005093341 題 干： 已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的四桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=304.8mm，L2=101.6mm, L3=254.0mm,L4=177.8mm.曲柄角速度ω2=250rad/s,試用M文件編寫(xiě)程序計(jì)算連桿3和搖桿4的角位移， ，，角速度，，并繪制出運(yùn)動(dòng)曲線。機(jī)構(gòu)如下圖。 求解方法及公式： 對(duì)于四桿機(jī)構(gòu)存在如下公式： 閉環(huán)矢量方程： 寫(xiě)成角位移方程的分量式： 求解角位移方法利用牛頓---辛普森公式 將分量式寫(xiě)成如下形式： ⑴ 從示意圖可知桿1角位移恒為0，設(shè)曲柄2初始角位移為0。對(duì)于連桿3，和搖桿4的角位移表示為預(yù)計(jì)值與微小修正因子之和。表示如下： 將上式按泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，去掉高次項(xiàng)得到如下公式： =0 =0 將上式寫(xiě)成矩陣形式： + = 利用矩陣求出連桿3和搖桿4的微小修正因子，將修正因子與預(yù)計(jì)值相加求出角位移，將求出的角位移帶入⑴中，看是否滿足函數(shù)值足夠小。若不滿足將求出的角位移作為預(yù)計(jì)值再次計(jì)算，直至函數(shù)滿足條件。此時(shí)便求出的角位移。 角速度的求解方法： 將角位移方程的分量式求導(dǎo)得到如下公式： 將上式寫(xiě)成矩陣形式，具體如下： = 利用上式便可求出連桿3和搖桿4的角速度. 編程思路以及程序： 設(shè)計(jì)思路： 桿1作為機(jī)架則角位移為0，為已知量，曲柄2的角位移為均勻變化的量，連桿3和搖桿4的角位移為未知量。曲柄2初始角位移從0開(kāi)始做等步長(zhǎng)變化，利用for循環(huán)求角位移，每次循環(huán)中再利用for循環(huán)進(jìn)行迭代，其中用if語(yǔ)句判斷求出的角位移是否滿足條件，若滿足條件則跳出迭代循環(huán)，并將求出的角位移存入定義的矩陣中。最后利用繪圖函數(shù)繪出角位移曲線。 求解角速度是依據(jù)求出的角位移進(jìn)行計(jì)算，用for循環(huán)，每次循環(huán)將對(duì)應(yīng)的角位移帶如公式進(jìn)行計(jì)算，得出的角速度存入角速度矩陣，同樣利用繪圖函數(shù)繪制角速度曲線。 程序如下： l1=304.8; l2=101.6; l3=254.0; l4=177.8; dr=pi/180.0; r1=0*dr; r2=0*dr; r3=43*dr; r4=95*dr; zl=12*dr; for n=1:30 for n2=1:5 c=(l2*cos(r2)+l3*cos(r3)-l1-l4*cos(r4)); d=(l2*sin(r2)+l3*sin(r3)-l4*sin(r4)); if (c*c<0.0000001&d*d<0.0000001) break; else e=[-l2*cos(r2),-l3*cos(r3),l1,l4*cos(r4) -l2*sin(r2),-l3*sin(r3),0,l4*sin(r4)] f=[-l3*sin(r3),l4*sin(r4) l3*cos(r3),l4*cos(r4)] x=inv(f)*e; r3=r3+x(1)*dr; r4=r4+x(2)*dr; end end r34(n,:)=[r2/dr r3/dr r4/dr]; r2=r2+zl; end subplot(1,2,1) plot(r34(:,1),r34(:,2),r34(:,1),r34(:,3)) axis([0 360 0 170]) grid xlabel('時(shí)間/s') ylabel('從動(dòng)角位移/度') title('角位移線圖') text(110,110,'搖桿4角位移') text(50,55,'連桿3角位移') sd2=250; T=2*pi/sd2; for n=1:30 ct=n*zl; g=[-l3*sin(r34(n,2)*dr),l4*sin(r34(n,3)*dr) l3*cos(r34(n,2)*dr),-l4*cos(r34(n,3)*dr)]; h=[sd2*l2*sin(ct) -sd2*l2*cos(ct)]; sd=inv(g)*h; sd3=sd(1); sd4=sd(2); sd34(n,:)=[n sd3 sd4]; t(n)=n*T/30; end subplot(1,2,2) plot(t,sd34(:,2),t,sd34(:,3)) axis([0 0.026 -190 250]) grid title('角速度線圖') xlabel('時(shí)間/s') ylabel('從動(dòng)件角速度/rad') text(0.001,170,'搖桿4角速度') text(0.015,130,'連桿3角速度') 角位移及角速度曲線如下： 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目：左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)者：吳寶剛 指導(dǎo)教師：聞全意 解曉梅 陳 集 齊齊哈爾大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械系 機(jī)械053班 2008年12月17日 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目：左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工規(guī)程 一、設(shè)計(jì)前提：中批生產(chǎn) 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 3.機(jī)械加工工藝規(guī)程 1套 三、課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃 第一周周一、二：繪制零件圖 第一周周三、四、五：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿 第二周周一、二：修訂并完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第二周周三、四：制定機(jī)械加工工藝規(guī)程 第二周周五：答辯 指導(dǎo)教師簽字： 系主任簽字： ? 年 月 日 一.零件的工藝分析 主要加工表面為： 1 φ32孔。精度為IT7級(jí)，表面粗糙度Ra=3.2。 2 鍵槽。精度為IT9級(jí)，兩側(cè)面的表面粗糙度Ra=3.2，頂面的表面粗糙度Ra=3.2。 3 φ28孔。精度為IT13級(jí)，表面粗糙度Ra=3.2。 4 M8螺紋孔。 5 φ58圓柱面，精度為IT14級(jí)，表面粗糙度Ra=6.3。φ58端面的表面粗糙度Ra=12.5。 6 φ125圓柱面，表面粗糙度Ra=12.5。右端面粗糙度Ra=6.3。 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸 1.選擇毛坯 零件的材料為HT15-33,生產(chǎn)類型為中批量，選用砂型鑄造。 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(jì)算得輪廓尺寸: 直徑125，高80mm，最大尺寸為125mm。 2)、選取公差等級(jí)CT 查表3.1-24，得公差等級(jí)CT范圍8~12級(jí)，取為10級(jí)。 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(jí)CT，由表得公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 4)、求機(jī)械加工余量等級(jí) 由表3.1 -26得，，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍E~G級(jí)，取為F級(jí)。 5)、求要求的機(jī)械加工余量 由表查得最大輪廓尺寸為125mm。機(jī)械加工余量等級(jí)F級(jí)得RMA數(shù)值為1.5mm 6)、求毛坯基本尺寸 大外圓:RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系可由公式： 小外圓：RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系可由公式： 孔32：RMA與鑄件其它尺寸之間的關(guān)系由公式： 毛坯尺寸公差，加工余量{單位mm} 項(xiàng)目 端面 大外圓面 大外圓面 內(nèi)孔 公差 等級(jí) 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(jī)械加工余量等級(jí) 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(zhǔn)的選擇 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸線，根據(jù)基準(zhǔn)重合選擇已外圓為定位基準(zhǔn)。 用三爪夾盤(pán)外圓，則外圓為粗基準(zhǔn)。加工端面選擇未加工的毛坯表面。精基準(zhǔn)選加工好的外圓和大端面。 2、零件表面加工方法的選擇 1)、孔的加工(P5-16) 查表得公差等級(jí)為IT7， Ra=3.2um，毛坯孔為鑄出，實(shí)心毛坯，孔徑20mm根據(jù)手冊(cè)查得，加工方法為鉆、擴(kuò)、鉸 (P63) 2)、兩端面的加工 公差等級(jí)為IT11, Ra=12.5um，粗銑即可達(dá)到要求。 3)、外圓的加工 公差等級(jí)為IT13， Ra=6.3um，粗車、半精車可滿足要求。 4)、外圓的加工 粗糙度Ra=12.5um，用粗車、半精車可滿足要求。 4)、孔和鍵槽的加工 孔： 要求粗糙度Ra=3.2um，加工方法采用車床上鉆、擴(kuò)、鉸即可達(dá)到所需要求。鍵槽采用拉刀加工方即可。 3.制訂工藝路線 工序1：鉗工劃線；以小端面為粗基準(zhǔn)，劃大端面的加工線。 工序2：以小端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件大端面；在以大端面為精基準(zhǔn)，銑出小端面。 工序3：以外圓為定位粗基準(zhǔn)，在車床上用三爪卡盤(pán)裝夾，外圓表面，車的外圓至。 工序4：以外圓為精基準(zhǔn)，在車床上用三爪卡盤(pán)裝夾，加工的外圓，并倒出倒角和和拉出鍵槽。 工序5：鉆、擴(kuò)、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(zhǔn)，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(zhǔn)，，鉆出通孔并絞孔至的要求。 工序9：鉆6.8mm的盲孔。 工序10：攻螺紋盲孔M8。 工序11：鉗工去毛刺。 工序12：終檢。 四、工序設(shè)計(jì) 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1)、選擇通用機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)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，由于中批，故選用臥式車床就可以。本零件外擴(kuò)尺寸不大，精度要求不高，故選用最常用的C620-1型臥式車床。銑床選X5032。 2)、選擇刀具 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(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，錐柄機(jī)用絞刀進(jìn)行絞孔。拉刀為高速鋼拉刀。絲錐選高速鋼機(jī)動(dòng)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，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(kuò)孔鉆為31.75mm,粗鉸為31.93mm。孔的加工余量，鉆為26.0mm,擴(kuò)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 加工條件：工件材料HT150，鑄件，時(shí)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(kuò)、鉸孔φ26mm，表面粗糙度Ra3.2；倒角1×45和1×45。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(shí)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(shí)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(kuò)孔鉆為0.7-0.80 mm/r,粗鉸為1.6-3.2 mm/r?？椎母骷庸び嗔浚恒@0.54-0.66m0mm/r,擴(kuò)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。 ? 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 零 件 名 稱 零 件 圖 號(hào) 材 料 數(shù) 量 左聯(lián)軸器 ? HT150 1 工序號(hào) 工序名稱和內(nèi)容 安 裝 簡(jiǎn) 圖 (定位基面) 設(shè)備及工藝裝備(名稱和規(guī)格) 機(jī) 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(zhǔn) 鉗工臺(tái) ? ? ? 2 粗銑出零件兩端面； 銑大端面以小端面為定位粗基準(zhǔn)；銑小端面以大端面為精基準(zhǔn) X5032 花盤(pán)，墊塊 輔助 直齒端銑刀 游標(biāo)卡尺 3 車 外圓 以小端的外圓為粗基準(zhǔn)，粗車、半精車大端外圓 C620-1 三爪卡盤(pán) 硬質(zhì)合金車刀 游標(biāo)卡尺 4 車外圓 以已加工外圓為精基準(zhǔn)，粗車、半精車小端外圓 C620-1 三爪卡盤(pán) 硬質(zhì)合金車刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆孔 以已加工外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、絞孔 C620-1 三爪卡盤(pán) 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔鉆，錐柄機(jī)用絞刀 游標(biāo)卡尺 6 拉鍵槽 以已加工外圓為基準(zhǔn)，拉鍵槽 C620-1 三爪卡盤(pán) 高速鋼拉刀 游標(biāo)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(zhǔn)，劃孔和M8中心線 鉗工臺(tái) 8 鉆孔 以的外圓和端面為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、絞孔 鉆床 花盤(pán)，墊塊 輔助 莫氏錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔鉆，錐柄機(jī)用絞刀 內(nèi)徑百分尺 9 鉆孔 以的外圓和端面為基準(zhǔn)，鉆孔 鉆床 花盤(pán)；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(tái) 11 鉗工去毛刺 ? 鉗工臺(tái) ? ?高速鋼機(jī)動(dòng)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(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 ２ 12 0.2 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 ３ 14 --- 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 4 Φ10 0.013 分度值為0.01mm，測(cè)量范圍為0-150mm的內(nèi)徑百分尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值為0.02mm，測(cè)量范圍為0-150mm的游標(biāo)卡尺 10 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)者： 譚志欽 指導(dǎo)教師： 陳集 齊齊哈爾大學(xué)機(jī)械系機(jī)械032班 2006年12月19日 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)左聯(lián)軸器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 內(nèi)容：1 零件圖 1張 2 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程 1套 班級(jí)：機(jī)械032 學(xué)生：譚志欽 指導(dǎo)教師：陳集 2006年12月19日 聯(lián)軸器簡(jiǎn)介： 用來(lái)聯(lián)接軸與軸，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩。 一 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 該零件的主要加工表面有： 1 φ32孔。用來(lái)與軸進(jìn)行配合，精度為IT7級(jí)，表面粗糙度Ra=3.2。 2 鍵槽。軸與左聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接，精度為IT9級(jí)，兩側(cè)面的表面粗糙度Ra=3.2，頂面的表面粗糙度Ra=3.2。 3 φ28孔。用作與右聯(lián)軸器間的螺栓聯(lián)接，精度為IT13級(jí)，表面粗糙度Ra=3.2。 4 M8螺紋孔。用于螺釘連聯(lián)接。 5 φ58圓柱面，精度為IT14級(jí)，表面粗糙度Ra=6.3。φ58端面的表面粗糙度Ra=12.5。 6 φ125圓柱面，表面粗糙度Ra=12.5。右端面的表面粗糙度Ra=6.3。 二 選擇毛坯 該零件的材料為灰鑄鐵HT15-33,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，毛坯制造方式可選用砂型鑄造。 三 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) （一） 定位基準(zhǔn)的選擇 1精基準(zhǔn)的選擇。 2粗基準(zhǔn)的選擇。 （二）加工方法的選擇 1 φ32孔。根據(jù)其精度和表面粗糙度要求，加工方法為鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔。在車床完成。 2 鍵槽。零件為中批量生產(chǎn)，加工方法可采用拉削。 3 φ28孔。加工方法為鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔。在鉆床上完成，由于零件為中批量生產(chǎn)，可采用專用夾具。 4 M8螺紋孔。加工方法為鉆孔，攻絲。 5 φ58端面，粗車即可達(dá)到精度和表面粗糙度要求，加工方法為粗車。圓柱面的加工方法為粗車，精車。 6 φ125圓柱面