双联链轮零件的机械加工工艺规程设计

摘要：双联链轮广泛应用于各类机械产品中，其机械加工工艺安排是否合理，直接关系着其产品品质。本文依据常用典型零件的机械加工工艺规程的步骤，有针对性的对双联链轮进行机械加工工艺设计。

关键词：双联链轮；机械加工；机械加工工艺规程

双联链轮是机器设备常用零件，其主要功能是通过与链条配合实现传动，链轮传动兼有齿轮传动和带传动的一些特点，因此应用范围很广。通常中心距较大、多轴、平均传动比要求准确的传动、环境恶劣的开式运动、低速重载传动等都可选择链轮传动。

1.双联链轮的工艺性分析

滚子链与链轮齿并非共轭啮合，故链轮齿形具有较大的灵活性，实际链轮齿形状取决于刀具和加工方法，但要求齿形处于最小和最大齿侧圆弧半径之间。

1.1零件结构分析

图1所示的双联链轮，其由外圆柱面、链轮齿面、端面、内孔和键槽等组成。链齿作用是用来与链条啮合实现传动；外圆端面的作用是与传动轴装配时起定位作用；键槽用于安装键，从而传递扭矩；内孔φ 与传动轴装配。

1.2零件主要技术要求

对应链条型号16A，链轮齿数Z=17，节距P=25.4mm，滚子直径d=15.9mm，

齿顶圆直径φ mm，外圆尺寸公差值为0.1mm，加工精度等级为IT9，

齿根圆直径φ mm，外圆尺寸公差为0.1mm，加工精度等级为IT9，

内孔φ mm，内孔尺寸公差为0.021mm，加工精度等极为IT7，

链轮齿面与内孔有径向跳动要求。

图1

（1）毛坯选型

考虑到该双联链轮虽为小批量生产，但结构较为复杂，尺寸较大，故该毛坯采用铸钢件。

（2）选择定位基准，确定装夹方式

定位基准的合理选择，对于零件的最终尺寸和位置精度有至关重要的作用，该零件以毛坯外圆为粗基准，先加工出一个端面和外圆面，然后用已经车削过的外圆做精基准，用三爪自定心卡盘装夹，车削另一端面、外圆、链齿齿顶圆及内孔。加工链齿时采用芯轴定位，以内孔为精基准，保证链齿齿面与内孔安装孔的径向跳动精度要求。

2.拟定机械加工工艺路线

机械加工工艺路线的制定，一般根据常用机械加工资料和长期的生产加工经验来确定，由于加工方法的多样性，一般结合具体的零件和现场的实际加工条件来确定最佳的机械加工工艺方案。

2.1 选择双联链轮表面加工方法

双联链轮零件的加工面主要端面、外圆、链齿、内孔及键槽。具体加工方法如下所示。

A.端面、外圆、内孔利用普通卧式车床CA6140，粗车——半精车。

B.链齿的加工，常见的链齿加工方法为利用回转工作台装夹链轮，选择与链轮滚子直径相近的立铣刀，靠多次分度加工出链齿外形轮廓，该方法效率低，加工精度差，并受到立铣刀刀具长度的限制，图1所示的双联链轮，因零件长度较大不能使用上述加工方法。考虑到上述因素，采用链轮成型铣刀加工，利用卧式万能升降台铣床X6132，粗铣——半精铣。

C.键槽利用插床B5032，粗插——半精插。

2.2 划分加工阶段

该零件所需的加工精度要求不高，将加工阶段主要分为粗加工和半精加工两个阶段。粗加工阶段是来加工出精基准，之后用加工出来的精基准进行装夹定位，再加工出各个外圆及内孔。

2.3 加工工序集中和分散的选择

为减少对双联链轮的装夹次数，提高生产效率该零件采用工序集中原则，并选择在通用机床上完成加工。

2.4加工工序安排

A.加工工序：采用先基准后其他，先粗后精，先面后孔的原则。

B.热处理工序：部件铸造后，对毛坯进行预备热处理，为改善机械加工性能，组焊后安排一道退火工序，精加工后，为提高链轮的使用寿命，最后对链轮齿面进行齿面淬火。

C.辅助工序：完成零件的精加工后，安排去毛刺、清洗、检验等工序。

2.5 确定各工序的加工余量

毛坯外圆粗车余量为10mm，端面余量5mm，粗车φ20内孔余量为2mm，精车内孔余量0.15mm。

2.6 确定各加工工序的加工设备、刀具、量具、夹具

加工设备：粗精车外圆、内孔及端面用卧式普通车床CA6140，粗精铣链齿用卧式万能升降台铣床X6132，加工键槽用插床B5032。

刀具：粗精车外圆用外圆车刀，粗精车内孔用内孔车刀，铣链轮链齿根据链条型号选用成型链轮铣刀，钻孔用麻花钻。

量具：游标卡尺、内径量表。

夹具：三爪自定心卡盘、分度头、自制芯轴

3.总结

上诉对双联链轮制定的机械加工工艺经过了实际生产验证，方便了零件的加工，尤其是成型链轮铣刀的使用，缩短了零件生产制造周期，降低了生产成本，实践证明是一种切实可行的工艺过程。

参考文献：

[1]戴曙主編.金属切削机床[M].北京：机械工业出版社，1993.5

[2]陆剑中，孙家宁主编.金属切削原理与刀具（第4版）[M].北京：机械工业出版社，2001.4

[3]陈明主编.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2005.8

作者简介：程洋（1985.08-），男，江西新余人，江西新余国泰特种化工有限责任公司助理工程师。