TL5彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的工藝規(guī)程及零件夾具的設(shè)計(jì)

資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 購(gòu)買(mǎi)后包含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢Q 197216396 摘 要 分析了TL5彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器加工工藝過(guò)程，提出在制定工件加工工藝時(shí)，要全面考慮影響加工工藝的因素，確定工藝方案時(shí)，首先是要保證加工品質(zhì)，其次則應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性。縮短輔助加工時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以降低生產(chǎn)成本是機(jī)械加工中面臨的主要問(wèn)題，而生產(chǎn)中夾具的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。文章介紹了聯(lián)軸器孔加工工序的專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，該夾具的投入使用大大縮短了產(chǎn)品的加工時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備效率。 關(guān)鍵字：聯(lián)軸器，加工工藝，孔加工，夾具。 Abstract Analysis of the elastic sleeve coupling with TL5 processing procedure, the processing technology in the development of the workpiece, we must take full account of the factors that affect the processing technology to determine the process plan, the first is to ensure processing quality, followed by the economy should be balanced. Shorten assisted machining time, reduce labor intensity and improve productivity to reduce cost of production is machining the main problems facing, and the production of fixture design is crucial to achieve this goal. This paper introduces the special coupling hole machining fixture design process, the fixture in use greatly shortened product processing time and reduce labor intensity and improve the equipment efficiency. Key words: Coupling, processing technology, hole machining, fixture. 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 目 錄 3 前 言 5 第1章 材料的選擇 6 第2章 毛坯的選擇 8 2.1 確定毛坯種類(lèi) 8 2.2 確定毛坯的形狀 8 2.3 加工余量的確定 10 2.4 繪制毛坯—零件綜合圖 12 第3章 加工工序 15 3.1 對(duì)左聯(lián)軸器毛坯的加工 15 3.2 對(duì)右聯(lián)軸器毛坯的加工 19 第4章 聯(lián)軸器的安裝零件 25 4.1 螺母的選擇 25 4.2 鍵的選擇 26 4.3 彈性套、擋圈、柱銷(xiāo)的選擇 26 4.4 聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量 28 第5章 技術(shù)要求 29 5.1 聯(lián)軸器零件材料 29 5.2 橡膠彈性套物理、機(jī)械性能 29 5.3 要求 31 5.4 檢驗(yàn)規(guī)則 31 5.5 標(biāo)志、包裝、貯存 31 第6章 夾具的設(shè)計(jì) 32 6.1 夾具概述 32 6.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 32 6.3夾具的組成 34 6.4 夾具的作用 35 6.5 選擇夾具的類(lèi)型 36 6.6 確定夾具的零件 37 6.7 實(shí)體建模 37 6.7.1 底座的設(shè)計(jì) 37 6.7.2 鉆模板和鉆套的設(shè)計(jì) 38 6.7.3 螺旋夾緊定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 41 6.8 V型壓頭的設(shè)計(jì) 43 6.9 套筒和螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 45 6.10 支承板的設(shè)計(jì) 46 6.12 夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 47 總 結(jié) 49 參 考 文 獻(xiàn) 50 致 謝 51 前 言 彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套(橡膠材料)的柱銷(xiāo),裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中,以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接，其功能是：連接兩軸共同回轉(zhuǎn)以傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)、補(bǔ)償所連兩軸相對(duì)位移和改善系統(tǒng)傳遞動(dòng)力學(xué)特性。彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器曾經(jīng)是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的聯(lián)軸器,早在 20 世紀(jì) 50 年代末期即已制訂為機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn), JB08 — 60 彈性圈柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,是我國(guó)第一個(gè)部標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器。 彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,制造容易,不用潤(rùn)滑,不需要與金屬硫化粘結(jié),更換彈性套方便,不用移動(dòng)半聯(lián)軸器,具有一定補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移和減振緩沖性能。彈性套工作是受壓縮變形,由于彈性套的厚度較薄,體積小,彈性變形有限,所以,彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器雖可補(bǔ)償軸線位移和彈性,但軸線位移許用補(bǔ)償量較少,彈性較弱。彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是依靠柱銷(xiāo)組的鎖緊力而產(chǎn)生于接觸面的摩擦力矩,并壓縮橡膠彈性套來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。適用于安裝底座剛性好、對(duì)中精度較高、沖擊載荷不大、對(duì)減振要求不高的中小功率軸系傳動(dòng)。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的種類(lèi)日益增多，對(duì)其使用性能的要求也不斷提高。為了適應(yīng)各種不同工況的需要，要求有各種不同特性的聯(lián)軸器，以獲得預(yù)期的使用效果。近些年來(lái)，我國(guó)在聯(lián)軸器的研制、學(xué)術(shù)探討和標(biāo)準(zhǔn)化工作方面均有較大進(jìn)展，但與先進(jìn)國(guó)家相比尚有一定差距，主要是缺少自主開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品、缺乏動(dòng)力特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 機(jī)床夾具是機(jī)械制造過(guò)程中最常用的一種工藝裝備。在機(jī)械制造過(guò)程中，它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保待正確的位置，并能承受切削力。機(jī)床夾具的主要作用是保證加工精度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全，因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有很重要的地位。 在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，三維建模圖形文件的調(diào)用快捷、方便，虛擬裝配過(guò)程簡(jiǎn)潔、明了，有利于提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。 夾具的設(shè)計(jì)采用三維模型，不僅直觀、減輕設(shè)計(jì)勞動(dòng)，還可以借助動(dòng)畫(huà)檢查各零件間有無(wú)干涉，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;模擬加工過(guò)程中夾具裝卸工件、夾緊工件、翻轉(zhuǎn)鉆模板等各種動(dòng)作，提高設(shè)計(jì)的可行性。 減少了標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)查找和繪圖工作，有利于提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。 第1章 材料的選擇 1.1 材料 選用45鋼，45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好， 45號(hào)鋼可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45＃鋼優(yōu)越的機(jī)械性能，常將45＃鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來(lái)做模板，導(dǎo)柱等，但須熱處理。通過(guò)調(diào)質(zhì)件淬火后得到硬度為HRC56-59,雖然截面大的可能性低，但不能低于HR出8.使其獲得強(qiáng)度、塑性、韌性都比較好的綜合機(jī)械性能。 1.2 材料性能 材料牌號(hào): 45 材料名稱: 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào): GB699-88 試樣尺寸: 25 試樣狀態(tài): 退火鋼 抗拉強(qiáng)度: ≥600 (MPa) 屈服強(qiáng)度: ≥355 (MPa) 延 長(zhǎng) 率: ≥16% 斷面收縮率: ≥40% 布氏硬度: ≤197 (Hblack eye 化學(xué)成分: 材料化學(xué)成分組成 元素 比例(%) 碳 C : 0.42～0.50 鉻 Cr ; ≤0.25 錳 Mn ; 0.50～0.80 鎳 Ni ; ≤0.25 磷 P ; ≤0.035 硫 S ; ≤0.035 硅 Si ; 0.17～0.37 特性及應(yīng)用: 未熱處理時(shí)：HB≤229 熱處理：正火 沖擊功：Aku≥39J 強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及對(duì)心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火零件，如曲軸、傳動(dòng)軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷(xiāo)等。水淬時(shí)有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油中淬火，焊接性差。 第2章 毛坯的選擇 毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、尺寸等制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。毛坯的種類(lèi)、形狀、尺寸及精度對(duì)機(jī)械加工工藝工程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本有著直接的影響。 2.1 確定毛坯種類(lèi) 機(jī)械零件常用的毛坯種類(lèi)有鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件以及粉末冶金件和工程塑料件等。選用時(shí)應(yīng)該考慮下列因素： ① 零件的材料及其機(jī)械性能。零件的材料大致確定了毛坯的種類(lèi)。例如，鑄鐵和青銅零件用鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜且機(jī)械性能要求不高時(shí)常用型材，機(jī)械性 能要求高時(shí)宜用鍛件。 ② 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。例如，階梯軸零件各臺(tái)階直徑相差不大時(shí)可用棒料，相差大時(shí)宜用鍛件；外形尺寸大的零件一般用自由鍛件或砂型鑄造毛坯，中小型零件可用模鍛件或特種鑄造毛坯。 ③ 生產(chǎn)類(lèi)型。大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。鑄件應(yīng)采用金屬型鑄造，鍛件應(yīng)采用模鍛或精密鍛造；單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用手工鑄造或自由鍛造。 ④ 毛坯車(chē)間的生產(chǎn)條件。必須結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件來(lái)確定毛坯。 ⑤ 利用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。例如，采用精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等。 2.2 確定毛坯的形狀 為了減少機(jī)械加工工作量和節(jié)約金屬材料，毛坯應(yīng)盡可能接近零件形狀。最終確定的毛坯形狀除了取決于零件形狀、各加工表面總余量和毛坯種類(lèi)，還應(yīng)考慮： ① 是否需要制出工藝凸臺(tái)以利于工件的裝夾。 ② 是一個(gè)零件制成一個(gè)毛坯還是多個(gè)零件各制成一個(gè)毛坯。 ③ 哪些表面不要求制成（如孔、槽、凹坑等）。 ④ 鑄件分型面、撥模斜度及鑄造圓角；鍛件敷、分模面、模鍛斜度及圓角半徑等。 根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，主編：路永明?？梢圆楸淼玫讲糠?jǐn)?shù)據(jù)，確定TL5彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的數(shù)據(jù)，從而作出聯(lián)軸器的圖形。 TL5彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器： 公稱扭矩： 125 N·M 許用轉(zhuǎn)速（鋼）： 4600r/min 軸孔直徑： d1=30mm，d2=35mm，d z =35mm 軸孔長(zhǎng)度J1型： L1=60mm，L=82 mm，D=130 mm，D1*=90 mm，D2*=56 mm，d3*=14 mm，d4*=28 mm，b*=38 mm，b1*=17 mm，S*=5 mm，A=45 mm，n*=6 mm。 標(biāo)記示例： TL5聯(lián)軸器J130×50/J235×50 GB/T 4323—1984 主動(dòng)端：J1型軸孔、A型鍵槽，d=30mm，L=50mm； 從動(dòng)端：J1型軸孔、A型鍵槽，d=35mm，L=50mm。 本聯(lián)軸器具有一定補(bǔ)償兩軸線相對(duì)偏移和減振緩沖能力，適用于安裝底座剛性好，沖擊載荷不大的中、小功率軸系傳動(dòng)，可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、起動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，工作溫度為—20～+70℃。 由此，確定設(shè)計(jì)加工聯(lián)軸器的左、右部分的圖像如下2-1和圖2-2所示： 圖2-1 左半聯(lián)軸器 圖2-2 右半聯(lián)軸器 2.3 加工余量的確定 加工余量的大小應(yīng)按加工要求來(lái)確定，余量過(guò)大會(huì)浪費(fèi)原材料和加工工時(shí)，增大機(jī)床和刀具的負(fù)荷；余量過(guò)小則不能修正前一道工序的誤差和去掉前一道工序留下來(lái)的表面缺陷，造成局部表面切不到而影響加工質(zhì)量，甚至造成廢品。為了合理確定加工余量， 首先要明白影響最小余量的各項(xiàng)因素。影響加工余量的主要因素有： ① 前道工序加工后的表面上有微觀的表面粗糙度Ra和表面缺陷層Da，如圖2-3所示。在本工序加工時(shí)要去除的這部分厚度是指表面粗糙層、表面缺陷層（鑄件的冷硬層、氣孔、夾渣層、鍛件和熱處理的氧化皮、脫碳層、表面裂紋或其它破壞層）和切削加工后的殘余應(yīng)力層等。它的大小與所采用的加工方法有關(guān)。 ② 前道工序的表面尺寸公差Ta。右于前道工序加工后，表面存在尺寸誤差和形狀誤差，如圖2-4 所示，這些誤差的總和一般不超過(guò)前道工序的尺寸公差Ta。所以當(dāng)考慮加工一批零件時(shí)，為了糾正這些誤差，本工序的加工余量在不考慮其他誤差的存在時(shí)，不應(yīng)小于Ta。Ta的數(shù)值可從工藝手冊(cè)中按加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度查得。 圖2-3 表面粗糙度和缺陷層 圖2-4 前道工序留下的形狀誤差的影響 ③ 前道工序的各表面間相互的空間誤差ρa(bǔ)，如直線度、同軸度、垂直度誤差等。前道工序加工后，還留下表面位置尺寸誤差和表面間的相互位置誤差，如圖2-5所示的軸。由于前道工序軸線有直線度偏差δ，本工序加工余量需要增加2δ才能保證該軸在加工后無(wú)彎曲。ρa(bǔ)的數(shù)值需要結(jié)合實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)統(tǒng)計(jì)求得。 ④ 本工序加工時(shí)的安裝誤差εb。安裝誤差包括定位誤差和加緊誤差。如圖2-6所示用三爪卡盤(pán)加緊工件外圓來(lái)磨內(nèi)孔時(shí)，由于三爪卡盤(pán)本身定位不準(zhǔn)確，使工件中心和機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)中心偏移了一個(gè)e值，為了加工出內(nèi)孔就需使磨削余量增大2e值。 圖2-5 軸的彎曲對(duì)加工余量的影響 圖2-6 三爪卡盤(pán)的安裝誤差 定位誤差可按定位方法進(jìn)行計(jì)算，加緊誤差可根據(jù)有關(guān)資料查得。由于ρa(bǔ)和εb在空間可有不同的方向，因此他們的合成應(yīng)為矢量和。 綜上所述，可得出加工余量的計(jì)算公式： 對(duì)于單邊余量 Zb = Ta + (Ra + Da) + |ρa(bǔ) + εb| 對(duì)于雙邊余量 2Zb = Ta + 2(Ra + Da) + 2|ρa(bǔ) + εb| 以上是兩個(gè)基本計(jì)算式,在應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)具體情況進(jìn)行修正。 為了防止工序余量不夠而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，對(duì)毛坯總量余量必須保證切除 毛坯制造時(shí)的缺陷，如鑄造毛坯是有氧化層、脫碳層、高低不平、氣孔和裂紋的深度等。鑄鋼件毛坯缺陷頂面為2～7mm，底面和側(cè)面為2～4mm。 2.4 繪制毛坯—零件綜合圖 1. 左聯(lián)軸器毛坯圖： 詳細(xì)標(biāo)注可以參考零件圖。 2．右聯(lián)軸器毛坯圖： 詳細(xì)標(biāo)注可以參考零件圖。 毛坯由鑄鋼件組成，影響其鑄鋼件質(zhì)量的因素很多： 第一、 鑄件的設(shè)計(jì)工藝性。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來(lái)確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來(lái)考慮設(shè)計(jì)的合理性，即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固、收縮、應(yīng)力等問(wèn)題，以避免或減少對(duì)鑄鐵件的成分偏析、變形、開(kāi)裂等缺陷的產(chǎn)生。 第二、 要有合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。 第三、 是鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄鐵件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件報(bào)廢。 第四、 是工藝操作，要制定合理的工藝操作規(guī)程，提高工人的技術(shù)水平，使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。 第3章 加工工序 3.1 對(duì)左聯(lián)軸器毛坯的加工 ① 首先選用普通車(chē)床對(duì)毛坯進(jìn)行外圓的車(chē)削，用三角卡盤(pán)夾住左聯(lián)軸器毛坯Φ62的外圓部分，然后選擇90度外圓車(chē)刀對(duì)Φ136的外圓進(jìn)行車(chē)削，加工余量為： 2Zb = da – db = 136 – 130 = 6mm Zb = 3mm 車(chē)削為粗車(chē)，得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的零件表面。得到如 圖3-7所示零件： 圖3-7 ② 接著，用同樣的方法，選擇90度外圓車(chē)刀對(duì)Φ72的外圓進(jìn)行車(chē)削，加工余量為3mm，車(chē)削為粗車(chē)，得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的零件表面。得到如圖3-8所示零件： 圖3-8 ③ 選擇45°左偏角端面車(chē)刀對(duì)左聯(lián)軸器Φ130外圓的下端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為3mm，保證端面的平整。得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為20um的表面。得到如圖3-9所示零件： 圖3-9 ④ 選擇45°右偏角端面車(chē)刀對(duì)左聯(lián)軸器Φ130外圓的上端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為17mm。得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的表面。 然后，對(duì)左聯(lián)軸器Φ130外圓的上端面進(jìn)行半精車(chē)的加工，得到加工精度要求為IT10、粗糙度Ra為6.3um的平整端面。 零件所示如圖3-10： 圖3-10 ⑤ 將毛坯取下車(chē)床并交換位置，使三角卡盤(pán)夾住左聯(lián)軸器的Φ130外圓部分，使用車(chē)刀對(duì)毛坯Φ62的外圓進(jìn)行外圓車(chē)削，加工余量為3mm，進(jìn)行粗加工，得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的外圓表面。零件所示如圖3-11： 圖3-11 ⑥ 選擇45°左偏角端面車(chē)刀對(duì)左聯(lián)軸器Φ66外圓的上端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工 余量為3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為22mm。得到加工精度要求為IT12、粗 糙度Ra為50um的表面。 接著用同樣的方法，對(duì)左聯(lián)軸器Φ56外圓的上端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為4mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為43mm。得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的表面。 然后，對(duì)左聯(lián)軸器Φ66外圓的上端面和Φ56外圓的上端面進(jìn)行半精加工，得到加工精度為IT10、粗糙度Ra為6.3um的平整端面。 如圖3-12所示： 圖3-12 ⑦ 左聯(lián)軸器的各外圓部分都進(jìn)行了初步的粗加工，為了達(dá)到審美和感觀的效果，提高光澤，需要對(duì)外圓表面進(jìn)行半精加工和精加工的過(guò)程，以達(dá)到生產(chǎn)和銷(xiāo)售的需要。 半精車(chē)得到加工精度為IT10、粗糙度Ra為12.5um的表面， 精車(chē)得到加工精度為IT7、粗糙度Ra為3.2um的表面。 ⑧ 選擇搖臂轉(zhuǎn)床對(duì)左聯(lián)軸器進(jìn)行擴(kuò)孔和鉸孔的加工，以Φ130孔的下端面為基準(zhǔn)，對(duì)Φ24的孔進(jìn)行擴(kuò)孔的加工，加工余量為3mm，選用套式擴(kuò)孔鉆對(duì)Φ24的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值，且可在一定程度上校正孔的軸線誤差，此時(shí)擴(kuò)孔的精度為IT9、粗糙度Ra為20um。 接著對(duì)所擴(kuò)孔進(jìn)行鉸孔的加工，換為套式機(jī)用鉸刀，以Φ130孔的下端面為基準(zhǔn)，對(duì)聯(lián)軸器中心孔進(jìn)行鉸孔，鉸孔精度為IT6、粗糙度Ra為3.2um，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm。得到如圖3-13所示的零件： 圖3-13 ⑨ 在左聯(lián)軸器中心孔外圈，即Φ130外圓由圖可知由8個(gè)形狀大小一樣的小圓錐孔組成，且這8個(gè)圓錐孔上端面的直徑為Φ10mm，下端面的直徑為Φ14.5mm，為了方便鉆孔的加工和錐形孔的形成，應(yīng)從較大端面開(kāi)始經(jīng)過(guò)鉆孔和鉸孔的加工過(guò)程。 首先，以Φ130外圓的圓點(diǎn)為圓心，以45mm為半徑，在Φ130外圓的下端面用畫(huà)針作好一個(gè)圓，并將該圓8等分，用畫(huà)針做好記號(hào)，作為8個(gè)圓錐孔的圓心。然后，將Φ56圓的上端面為基準(zhǔn)面，將左聯(lián)軸器毛坯倒置放置，用夾具將其加緊固定，選用合適的麻花鉆分別對(duì)8個(gè)圓心進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑為10mm，接著用錐形的鉸刀分別對(duì)8個(gè)鉆孔進(jìn)行鉸孔的加工處理，以達(dá)到加工出錐形孔和進(jìn)行精加工的目的。 此時(shí)獲得鉸孔精度為IT6、粗糙度Ra為3.2um的圓錐孔，加工零件如圖3-14所示。 圖3-14 ⑩ 對(duì)左聯(lián)軸器的加工還需要進(jìn)行鍵槽的考慮，為了滿足需要，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，吳宗澤 主編，可以查表得到鍵槽的參考數(shù)據(jù)，鍵槽深度軸t公稱尺寸為5mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為0mm，t1的公稱尺寸為3.3mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為0mm。 選用插床對(duì)左聯(lián)軸器進(jìn)行鍵槽的加工，鍵槽寬度為10mm，長(zhǎng)度為60mm，標(biāo)注如圖 3-15所示： 圖3-15 3.2 對(duì)右聯(lián)軸器毛坯的加工 對(duì)于右聯(lián)軸器，從圖形外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)觀察，兩部分的構(gòu)造結(jié)構(gòu)大體相同，只是從外部外圓臺(tái)階上有了點(diǎn)差異，其工作性能和表面粗糙度的要求也是大體一致。 對(duì)于右聯(lián)軸器毛坯，因?yàn)檫x用的是鑄鋼件，在其Φ136的大圓部分有著形狀相同的8個(gè)圓柱孔，根據(jù)零件圖需要，可以看出該8個(gè)圓柱孔的實(shí)際直徑為Φ28mm，孔的高度 為38mm。如果說(shuō)是對(duì)這8個(gè)孔，鑄鋼件Φ136外圓部分采用的是實(shí)心體結(jié)構(gòu)，則加工將會(huì)用鉆孔的方法進(jìn)行起始的加工處理，則是不符合加工經(jīng)濟(jì)要求，因?yàn)檫@樣的加工大大減少了材料和能源的消耗，并不符合環(huán)境保護(hù)要求，并降低了生產(chǎn)效率和提高了生產(chǎn)的成本。 為此，對(duì)于右聯(lián)軸器毛坯的確定，應(yīng)在Φ136外圓部分在鑄造的時(shí)候，保留那8個(gè)孔的準(zhǔn)確位置，其孔的直徑選為Φ22m。 同時(shí)對(duì)這8個(gè)孔的加工位置確定也是非常重要的，即要準(zhǔn)確的確定好這8個(gè)孔每個(gè)孔的中心線位置。因?yàn)槁?lián)軸器左、右部分并不是獨(dú)立的，他們是一個(gè)整體，對(duì)工作起著重要作用，因此必須保證左、右聯(lián)軸器兩部分的8個(gè)孔的中心線相對(duì)穩(wěn)和。否則，因偏心后產(chǎn)生附加交變載荷對(duì)減速機(jī)造成振動(dòng)大、噪聲大、發(fā)熱高、對(duì)電機(jī)造成軸瓦發(fā)熱，以致影響二者壽命，而且這種加工方法使每套聯(lián)軸器間也無(wú)互換性，為以后更換聯(lián)軸器 帶來(lái)了很大麻煩。 因此對(duì)于右聯(lián)軸器的加工，我們可以參考左聯(lián)軸器的加工方法，具體工序如下： ① 首先選用普通車(chē)床對(duì)毛坯先進(jìn)行外圓的車(chē)削，用三角卡盤(pán)夾住右聯(lián)軸器毛坯Φ62的外圓部分，用頂針頂著Φ136外圓的下端面，保證右聯(lián)軸器中心孔中心線與水平線的平行，以提高生產(chǎn)質(zhì)量。然后選擇90°外圓車(chē)刀對(duì)Φ136的外圓進(jìn)行車(chē)削，加工余量為： 2Zb = da – db = 136 – 130 = 6mm Zb = 3mm 初次車(chē)削為粗車(chē)加工，為的是除去鑄鋼件鑄造出時(shí)自身表面的氧化層、脫碳層、高低不平、氣孔和裂紋的深度等。得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的零件表面。 得到如圖3-16示零件： 圖3-16 ② 同樣選擇普通車(chē)床對(duì)右聯(lián)軸器進(jìn)行切端面的加工。選擇45°左偏角端面車(chē)刀對(duì)右聯(lián)軸器Φ130外圓的下端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為3mm，保證端面的平整。因該端面是左、 右聯(lián)軸器相對(duì)的端面，對(duì)工作的影響也不大，而且隱藏于兩端面之間，所以對(duì)該端面的加工精度要求也不是很高，因此選擇該端面的加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為20um。 得到如圖3-17所示零件： 圖3-17 ③ 將加工毛坯取下車(chē)床并交換上下端面位置，使用三角卡盤(pán)夾住右聯(lián)軸器的Φ130外圓部分，使用圓頭車(chē)刀對(duì)毛坯Φ62的外圓進(jìn)行外圓車(chē)削，加工余量為3mm，進(jìn)行粗加工，得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的外圓表面。零件所示如圖3-18： 圖3-18 ④ 選擇45°左偏圓弧車(chē)刀對(duì)右聯(lián)軸器Φ130外圓的上端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為38mm，并對(duì)Φ130和Φ56外圓的交界處進(jìn)行倒圓，使其倒圓直徑為4mm。所得端面的加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um，但根據(jù)零件圖紙的需要，應(yīng)對(duì)該端面進(jìn)行半精加工的操作，加工精度要求為IT10、粗糙 度Ra為6.3um。 接著用同樣的方法，選擇45°左偏角端面車(chē)刀對(duì)右聯(lián)軸器Φ56外圓的上端面進(jìn)行端面車(chē)削，粗加工余量為4mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為44mm。得到加工精度要求為IT12、粗糙度Ra為50um的表面。 然后，對(duì)右聯(lián)軸器Φ56外圓的上端面進(jìn)行半精加工，得到加工精度為IT10、粗糙度Ra為6.3um的平整端面。 如圖3-19所示： 圖3-19 ⑤ 右聯(lián)軸器的各外圓部分都進(jìn)行了初步的粗加工，為了達(dá)到審美和感觀的效果，提高光澤，需要對(duì)外圓表面進(jìn)行半精加工和精加工的過(guò)程，以達(dá)到生產(chǎn)和銷(xiāo)售的需要。 半精車(chē)得到加工精度為IT10、粗糙度Ra為12.5um的表面， 精車(chē)得到加工精度為IT7、粗糙度Ra為3.2um的表面。 ⑥ 選擇搖臂轉(zhuǎn)床對(duì)右聯(lián)軸器進(jìn)行擴(kuò)孔和鉸孔的加工，以Φ130孔的下端面為基準(zhǔn)，對(duì)Φ29的孔進(jìn)行擴(kuò)孔的加工，加工余量為3mm，選用套式擴(kuò)孔鉆對(duì)Φ29的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值，且可在一定程度上校正孔的軸線誤差，此時(shí)擴(kuò)孔的精度為IT9、粗糙度Ra為20um。 接著對(duì)所擴(kuò)孔進(jìn)行鉸孔的加工，換為套式機(jī)用鉸刀，以Φ130孔的下端面為基準(zhǔn)，對(duì)聯(lián)軸器中心孔進(jìn)行鉸孔，鉸孔精度為IT6、粗糙度Ra為3.2um，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm。得到如圖3-20所示的零件： 圖3-20 ⑦ 在右聯(lián)軸器中心孔外圈，即Φ130外圓由圖可知由8個(gè)形狀大小一樣的小圓柱孔組成，且這8個(gè)圓柱孔上、下端面的直徑為Φ28mm，在之前也介紹了該8個(gè)孔的確定 情況，應(yīng)依次采取擴(kuò)孔和鉸孔的加工方法。 首先，將Φ56圓的上端面為基準(zhǔn)面，將右聯(lián)軸器毛坯倒置放置，用夾具將其加緊固定，選用合適的套式擴(kuò)孔鉆分別對(duì)8個(gè)圓心進(jìn)行擴(kuò)孔加工，擴(kuò)孔直徑為28mm，擴(kuò)孔所得精度為IT9、粗糙度為20um。 接著用帶柄的套式鉸刀分別對(duì)8個(gè)孔進(jìn)行鉸孔的加工處理，以達(dá)到精加工的目的。 此時(shí)獲得鉸孔精度為IT6、粗糙度Ra為3.2um，加工零件如圖3-21所示。 圖3-21 ⑧ 對(duì)右聯(lián)軸器的加工還需要進(jìn)行鍵槽的考慮，為了滿足需要，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，吳宗澤 主編，可以查表得到鍵槽的參考數(shù)據(jù)，鍵槽深度軸t公稱尺寸為5mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為0mm，t1的公稱尺寸為3.3mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為0mm。 選用插床對(duì)右聯(lián)軸器進(jìn)行鍵槽的加工，鍵槽寬度為10mm，長(zhǎng)度為82mm，標(biāo)注如圖3-22所示： 圖3-22 第4章 聯(lián)軸器的安裝零件 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器具有較大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理,維修方便、兩面對(duì)稱可互換,壽命長(zhǎng),允許較大的軸向竄動(dòng),具有緩沖、減震、耐磨等性能。 其結(jié)構(gòu)是由左、右半聯(lián)軸器，螺母，墊圈，擋圈，彈性套，柱銷(xiāo)組成的。因此對(duì)各零件的選擇可以由周明衡主編《機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)部件標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)軸器手冊(cè)》和吳宗澤主編《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》參考相關(guān)數(shù)據(jù)可得聯(lián)軸器各安裝零件的選擇。 4.1 螺母的選擇 根據(jù)吳宗澤主編《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可知： 允許制造型式（GB/T 6170） I型六角螺母（GB/T 6170—2000 摘錄） 螺紋規(guī)格：D = M12，性能等級(jí)為04級(jí)，不經(jīng)表面處理。 相關(guān)參數(shù)：damax = 13mm dwmin = 16.6mm emin = 20.03mm Smax 18mm cmax = 0.6mm mmax（六角螺母）= 10.8mm 技術(shù)條件：螺紋公差為6H。 4.2 鍵的選擇 根據(jù)吳宗澤主編《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知： 因左、右聯(lián)軸器中心孔的公稱直徑分別為Φ30mm和Φ35mm，所以按照手冊(cè)所給數(shù) 據(jù)要求，所選鍵的公稱尺寸為b×h，即10×8，則b = 10mm，h = 8mm。 鍵尺寸的極限偏差b為h8，h為h11，L為h14。 鍵材料的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于590MPa。 A型鍵 4.3 彈性套、擋圈、柱銷(xiāo)的選擇 根據(jù)周明衡主編《機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)部件標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)軸器手冊(cè)》可知： 彈性套、擋圈、柱銷(xiāo)的型式和主要尺寸應(yīng)符合圖4-23、4-24、4-25和表4-1的規(guī)定。 圖4-23 彈性套 圖4-24 擋圈 圖4-25 柱銷(xiāo) 表4-1 彈性套、擋圈、柱銷(xiāo)尺寸表（GB 4323—84） 型 號(hào) 彈性套 擋 圈 柱 銷(xiāo) d5 d6 L1 d7 S d8 L2 M TL5 26 14 28 20 5 14.5 72 M12 4.4 聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量 使用時(shí)被聯(lián)接兩軸容許相對(duì)偏移量不得大于表4-2的規(guī)定。 表 4-2 許用補(bǔ)償量 許用補(bǔ)償量 聯(lián)軸器型號(hào) TL5 徑向△y mm 0.3 角向△a 1°30′ 第5章 技術(shù)要求 5.1 聯(lián)軸器零件材料 聯(lián)軸器零件材料應(yīng)符合表5-1的規(guī)定。 表5-1 聯(lián)軸器零件名稱及材料 零件名稱 材料 備注 半聯(lián)軸器 鑄鋼ZG35Ⅱ GB 979—67《碳素鋼鑄件分類(lèi)技術(shù)條件》 鑄鐵HT20—40 GB 976—67《灰鑄鐵件分類(lèi)及技術(shù)條件》 鍛鋼35 — 螺母 按機(jī)械性能5級(jí) GB 3098.2—82《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》 墊圈 65Mn GB 93—76《彈簧墊圈》 擋圈 A3 GB 700—79《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》 彈性套 橡膠 （合成膠、天然膠） 柱銷(xiāo) 35 GB 699—65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》 5.2 橡膠彈性套物理、機(jī)械性能 橡膠彈性套物理、機(jī)械性能不低于表5-2的規(guī)定。 表5-2 橡膠彈性套物理、機(jī)械性能 序號(hào) 性能要求 單 位 指 標(biāo) 試驗(yàn)方法 1 邵爾硬度 A° 70±5 GB 531—76《橡膠邵爾A型硬度試驗(yàn)方法》 2 扯斷伸長(zhǎng)率 % ≥300 GB 528—76《橡膠扯斷強(qiáng)度試驗(yàn)方法》 3 扯斷強(qiáng)度 Kgf/c㎡ ≥150 GB 528—76 4 磨耗量 cm3/1.61kM ≤0.2 HG 4—843—76《橡膠阿克隆磨耗試驗(yàn)方法》 5 老化100℃×70h硬度變化 A° 0～10 HG 4—845—76《橡膠熱空氣老化試驗(yàn)方法》 6 壓縮永久變形100℃×70h×20% % ≤70 HG 4—829—76《橡膠恒定壓縮永久變形試驗(yàn)方法》 7 耐油100℃×70h30號(hào)油體積變化率 % ≤40 HG 4—847—76《橡膠耐介質(zhì)試驗(yàn)方法》（體積和重量法） 5.3 要求 ① 彈性套外形要光滑平整。內(nèi)部組織要緊密，不得有雜質(zhì)、氣泡、裂紋、龜裂等缺陷。 ② 需要保護(hù)凸緣和圓柱柱銷(xiāo)時(shí)由供需雙方協(xié)議商解決。 ③ 高速工況條件下需作動(dòng)平衡時(shí)，按有關(guān)主機(jī)軸系要求一起進(jìn)行。 ④ 制動(dòng)輪外圓表面淬火。 ⑤ 螺母應(yīng)符合GB 52—76《六角螺母》的規(guī)定。 5.4 檢驗(yàn)規(guī)則 聯(lián)軸器制造廠技術(shù)檢驗(yàn)部門(mén)應(yīng)按符合本標(biāo)準(zhǔn)要求并經(jīng)過(guò)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，并應(yīng)附有合格證。 根據(jù)用戶的需要，彈性套制造廠應(yīng)按規(guī)定提供彈性套合格證。 5.5 標(biāo)志、包裝、貯存 兩個(gè)半聯(lián)軸器應(yīng)按要求分別打印型號(hào)標(biāo)志。 聯(lián)軸器清洗干凈后進(jìn)行防銹包裝。 聯(lián)軸器和彈性套應(yīng)保存在干燥的環(huán)境，避免日曬、雨淋，與酸、堿有機(jī)溶劑等物質(zhì)接觸，彈性套在自由狀態(tài)下貯存。 第6章 夾具的設(shè)計(jì) 6.1 夾具概述 夾具是指將工件迅速固定在正確位置上，完成切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等工作所使用的工藝裝備。機(jī)床夾具（簡(jiǎn)稱夾具）是指機(jī)床上用來(lái)完成工件裝夾任務(wù)所使用的工藝裝備。在機(jī)械制造的切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等工藝過(guò)程中，要使用大量的夾具來(lái)安裝加工對(duì)象，使其占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率，從而提高其經(jīng)濟(jì)性。 在批量生產(chǎn)中，為滿足加工精度和生產(chǎn)率以及減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的要求，常根據(jù)工件形狀和某一工序的具體要求，設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)用夾具，利用夾具上的定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，無(wú)需進(jìn)行找正便可以迅速而精確地安裝工件。 6.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，夾具的種類(lèi)不斷增加。為了學(xué)習(xí)和掌握各類(lèi)夾具的工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)原理，應(yīng)對(duì)機(jī)床夾具的分類(lèi)方法有所了解。機(jī)床夾具的分類(lèi)方法很多，按所用的機(jī)床可分為車(chē)床夾具、銑床夾具、刨床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、鉆床夾具和組 合機(jī)床夾具、數(shù)控和加工中心機(jī)床及柔性制造單元和系統(tǒng)（FMC、FMS）用夾具等；按夾具動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液動(dòng)夾具、氣液聯(lián)動(dòng)夾具、真空夾具、磁力夾 具、電動(dòng)夾具、離心力夾具、切削力（自緊）夾具等；而按夾具的使用范圍可分類(lèi)如下： ① 通用夾具 通用夾具是其結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，在一定范圍內(nèi)具有較大通用性的夾具。由專(zhuān)業(yè)制造廠生產(chǎn)，有的已作為機(jī)床附件與通用機(jī)床配套供應(yīng)。如車(chē)床上的三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，頂尖和雞心夾；銑床上的平口虎鉗、萬(wàn)能分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；平面磨床上的磁力工作臺(tái)等。這類(lèi)夾具在使用上具有很大的通用性，無(wú)需調(diào)整或稍作調(diào)整就可用于裝夾一定形狀和尺寸的工件。 在機(jī)床切削加工中使用通用夾具可減少夾具品種，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，并降低零件的加工成本。但受操作者的技術(shù)水平限制，工件的定位精度較低，生產(chǎn)率也降低，常用于單件和中、小批量生產(chǎn)，以及結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單及加工精度不是很高的工件的裝夾。 ② 專(zhuān)用夾具 專(zhuān)用夾具指針對(duì)某一種工件的特定工序而設(shè)計(jì)制造的夾具。此類(lèi)夾具的優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，操作容易，裝夾快捷，生產(chǎn)率高、定位精度高。專(zhuān)用夾具一般由使用廠自行根據(jù)工件的工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì)和制造。其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì) 制造周期長(zhǎng)；產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)往往不能繼續(xù)使用，適應(yīng)性差；費(fèi)用較高。專(zhuān)用夾具適用于產(chǎn)品固定及工藝過(guò)程較穩(wěn)定時(shí)，批量較大的生產(chǎn)。 ③ 組合夾具 組合夾具是由一套預(yù)先制造好的不同形狀、不同規(guī)格、不同尺寸，具有完全互換性、高耐磨性和高精度的標(biāo)準(zhǔn)元件及其合件，按不同工件的工藝特點(diǎn)組裝而成的夾具。組合夾具是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化較高的機(jī)床夾具。 組合夾具有基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、夾緊件、緊固件、其他件、合件和部件等組合而成，它們是由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行制造的。組合夾具使用完備后，可將其各組部分拆開(kāi)、清洗和防護(hù)后入庫(kù)管理，以備再次組裝重復(fù)使用，減少了夾具存儲(chǔ)空間。組合夾具是一中為某個(gè)工件的某道工序而組裝的專(zhuān)用夾具。由于不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和制造，節(jié)省了設(shè)計(jì)和制造夾具所用的工時(shí)、材料和相應(yīng)費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期， 在短時(shí)間內(nèi)即可組裝出一套夾具，組裝后又可以得到較高的精度，特別適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品品種多的中小批量生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)批量較大的產(chǎn)品也是適用的。采用組合夾具既能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，又可降低成本。 ④ 成組夾具 成組夾具是運(yùn)用成組技術(shù)的工程原理，由通用基礎(chǔ)件和可調(diào)整元件組成，用于某一組尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)以及工藝特征相似的工件的裝夾，并根據(jù)組內(nèi)的典型代表零件而設(shè)計(jì)制造。在使用時(shí)，只需要調(diào)整和更換少量的定位、夾緊、對(duì)刀和分度元件即可。即對(duì)某一組中的一種零件是專(zhuān)用的，而對(duì)組內(nèi)其他零件時(shí)通用的。提高了專(zhuān)用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中的使用范圍和經(jīng)濟(jì)性，成組夾具又稱為專(zhuān)用可調(diào)夾具。成組夾具的結(jié)構(gòu)有基礎(chǔ)部分和可調(diào)整部分組成。成組夾具使用范圍廣、設(shè)計(jì)制造成本低、產(chǎn)品制造的準(zhǔn)備周期短，與組合夾具相比具有精度高、性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)方便、迅速等優(yōu)點(diǎn)。 6.3夾具的組成 由于機(jī)床種類(lèi)不同，以及被加工工件的形狀和被加工表面的技術(shù)要求等的差異，機(jī)床夾具相應(yīng)有不同的結(jié)構(gòu)形式。歸納起來(lái)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)由彼此功能相互獨(dú)立而又相互聯(lián)系的六個(gè)部分組成。 ① 定位元件或定位裝置 確定工件在機(jī)床夾具中正確位置的元件為定位元件。如支承釘、支承板、V形塊、定位軸、定位鍵、定位銷(xiāo)等。只要把工件的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸或相配合，便將工件定位了，而且一批工件中的每個(gè)工件都處于夾具的同一位置。有些夾具是用一些零件組成定位裝置將工件進(jìn)行定位的。 ② 夾緊元件或夾緊裝置 能夾緊工件，并使其在加工時(shí)在外力作用下仍然能保持工件在夾具正確位置的元件或裝置，稱為夾緊元件或夾緊裝置。它一般由動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸等）、中間傳力機(jī)構(gòu)（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）和夾緊元件（如卡爪、壓板、壓塊等）組成。 ③ 對(duì)刀及引導(dǎo)元件或裝置 用于確定夾具和刀具正確位置的元件或裝置，稱為對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置。其作用是用來(lái)保證夾具相對(duì)刀具的相對(duì)位置，或引導(dǎo)刀具的方向。如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套、襯套、塞尺、對(duì)刀棒等。 ④ 夾具體 將夾具的元件或裝置連接成一個(gè)具有裝夾功能的整體的基礎(chǔ)零件稱為夾具體，如底座、本體等。夾具體與機(jī)床有關(guān)部位相連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 ⑤ 連接元件 確定夾具在機(jī)床中處于正確位置的定位元件及連接緊固件，連接夾具上所有零部件組成一個(gè)完整的夾具的元件統(tǒng)稱為連接元件。如定位鍵、定位銷(xiāo)、過(guò)渡盤(pán)、襯套、螺釘、螺栓等。 ⑥ 其他元件或裝置 由工件的某些特殊加工要求而設(shè)置的其他元件或裝置統(tǒng)稱為其他元件或裝置。如分度裝置、靠模裝置、上下料裝置等。 以上夾具的個(gè)組成部分，并不是所有夾具上都應(yīng)齊全，但定位元件、夾緊元件和夾具體卻是每個(gè)夾具都必須具備的主要組成部分。 6.4 夾具的作用 ① 保證加工表面位置粗糙度，使加工質(zhì)量穩(wěn)定 由于工件在夾具中的定位和夾具在機(jī)床上的定位都有專(zhuān)門(mén)的元件保證，夾具相對(duì)刀具的位置又由刀及引導(dǎo)元件確定，所以采用夾具安裝工件可以容易地保證工件加工表面的位置精度。由于工件在夾具中定位不易受各種主客觀因素的影響，所以加工質(zhì)量也很穩(wěn)定。 ② 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本 采用機(jī)床夾具，可使工件在機(jī)床上快速準(zhǔn)確可靠地定位和夾緊，既可省去劃線、找正、試切等工作，從而極大地減少了輔助時(shí)間；也可采用多件、多工位安裝和采用氣壓、 液壓、快速聯(lián)動(dòng)夾緊裝置，使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合或縮短輔助時(shí)間；由于夾緊安全可靠，還可以采用強(qiáng)力、高速切削來(lái)縮短基本時(shí)間，使得總加工時(shí)間縮短，從而提高了生產(chǎn)率。使得機(jī)床夾具，既能使工件的加工質(zhì)量得到保證，廢品率減少，生產(chǎn)率提高，又可采用技術(shù)水平較低的操作者，故使生產(chǎn)成本大大降低。 ③ 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全 采用機(jī)床夾具安裝工件，工人操作簡(jiǎn)便、省時(shí)省力，從而減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作條件。根據(jù)加工條件，夾具上還可設(shè)置安全防護(hù)裝置，以保證生產(chǎn)安全。 ④ 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 采用機(jī)床夾具，可擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。如在車(chē)床溜板上或在搖臂鉆床工作臺(tái)上安裝鏜模，便可以加工箱體類(lèi)零件上的孔；在車(chē)床上安裝拉削裝置可以實(shí)現(xiàn)拉削加工。這 樣既可在批量不大、工件的種類(lèi)和規(guī)格增多，而機(jī)床的品種和數(shù)量有限的生產(chǎn)條件下，采用夾具，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”，也可在大批量生產(chǎn)條件下將閑置或負(fù)荷不足、精度不高的普通機(jī)床變?yōu)楦咝?、高精度的?zhuān)用機(jī)床，從而充分挖掘現(xiàn)有機(jī)床的潛力。 ⑤ 減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期 在機(jī)床經(jīng)常采用通用、可調(diào)、成組和組合夾具，可以不必花費(fèi)大量的專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間，因此減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，這對(duì)多品種、小批量的生產(chǎn)方式特別適合；在新產(chǎn)品試制開(kāi)發(fā)時(shí)采用同樣的方法也能很好地減少開(kāi)發(fā)試制時(shí)間；在大批量生產(chǎn)時(shí)也可采用這種方法。 ⑥ 在流水線的生產(chǎn)中，用于調(diào)整加工速度，平衡生產(chǎn)節(jié)拍 在機(jī)械加工工藝過(guò)程中，如果有的工序加工時(shí)間很廠，制約其他工序的順利進(jìn)行，成為加工工藝的瓶頸時(shí)，可采用多工位或高效夾具，縮短工序加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，使其生產(chǎn)節(jié)拍與其他工序協(xié)調(diào)平衡。 6.5 選擇夾具的類(lèi)型 選擇的夾具是用于在搖臂式鉆床上加工Φ28孔的專(zhuān)用夾具。工件以Φ56外圓的上 端面為定位基準(zhǔn)，在V形塊和支承板上實(shí)現(xiàn)5點(diǎn)定位。采用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)V形壓頭夾緊工件。 6.6 確定夾具的零件 如圖 6-26所示 圖6-26 夾具的結(jié)構(gòu)圖 6.7 實(shí)體建模 6.7.1 底座的設(shè)計(jì) 根據(jù)加工和設(shè)計(jì)的需要，基本確定底座的形狀為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)為470mm，寬為280mm，高為30mm。 模型如圖6-27所示： 主視圖為： 俯視圖為： 左視圖為： 圖6-27 底板的三視圖 6.7.2 鉆模板和鉆套的設(shè)計(jì) 鉆套： 鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證孔的加工位置精度，并防止加工過(guò)程中刀具發(fā)生偏斜。鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套。 鉆套導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括高度H、孔徑D、鉆套與被加工工件之間的距離h。鉆套導(dǎo)向部分高度H越大，刀具導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦系數(shù)也越大，一般取 H = （1～1.5）D，孔徑小時(shí)，精度要求越高，H取較大值。為了便于排屑，鉆套下端與被加工工件間應(yīng)留有適當(dāng)距離h，但是h值不能取得太大，否則會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，加工鋼件時(shí)，取h = （0.7～1.5）D；加工鑄鐵件時(shí)，取h = （0.3～0.4）D；大孔取較小的系數(shù)，小孔取較大的系數(shù)。 為了滿足加工聯(lián)軸器孔Φ28的要求，因此將鉆套的外圓直徑D取為34mm，則此時(shí)， 通過(guò)計(jì)算可以得，H = 34～51mm，h = 23.8～51mm，則選取H = 40mm，h = 30mm。 鉆模板： 鉆模板用于安裝鉆套，并確保鉆套在鉆模上的正確位置。 為了減少加工時(shí)對(duì)聯(lián)軸器12個(gè)孔進(jìn)行不斷換刀的時(shí)間，也為了提高加工所需要的精度，應(yīng)此在鉆模板上設(shè)定了12個(gè)孔用于對(duì)孔的加工，用以一次性將零件夾緊，通過(guò)移動(dòng)刀具的位置進(jìn)行效率的加工。 為此鉆套的圖形如圖6-28所示: 主視圖為： 俯視圖為： 左視圖為： 圖6-28 鉆套三視圖 鉆模板如圖6-29所示： 圖6-29 鉆模板的主視圖 鉆模板和鉆套組合如圖6-30所示： 圖6-30 鉆模板和鉆套的組合 雖然鉆模板和鉆套進(jìn)行了組合，但考慮到因?qū)@套固定在鉆模板上，所以在鉆套的四個(gè)方向上添加了螺釘進(jìn)行了固定。如圖6-31所示： 圖6-31 鉆套的固定 6.7.3 螺旋夾緊定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 支承塊的設(shè)計(jì)： 考慮到底座對(duì)鉆模板的支撐只有一端而導(dǎo)致另一端因重力而產(chǎn)生向下偏移的情況，影響加工精度，也為了減少鉆模板一端受力過(guò)大而降低壽命的情況，應(yīng)此在支承塊的上端打了2個(gè)螺栓孔以固定和支承鉆模板。為了便于觀察，將支承塊的模型圖分為了2部分，支承塊第1部分如圖6-32所示。 三視圖： 圖6-32 支承塊第1部分 上圖中1為V型壓頭的安裝位置，2為連接鉆模板的螺栓孔的位置，3為連接底座的螺栓的位置。 支承塊第2部分三視圖如圖6-33所示： 圖6-33 支承塊第2部分 圖中的4表示上下部分可以分離，用于套筒的安裝，上下部分的連接則是通過(guò)螺釘?shù)倪B接來(lái)完成。 于是將支承塊的1、2部分連接起來(lái)可以得到如圖6-34所示圖形。 主視圖： 俯視圖： 圖6-34 支承板 6.8 V型壓頭的設(shè)計(jì) V型壓頭模型如圖6-35所示： 主視圖： 左視圖： 俯視圖： 圖6-35 V型壓頭 V型壓頭不是獨(dú)立的，他和V型塊組合形成夾具，對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行了夾緊的工作，它的動(dòng)力則是來(lái)源于螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)，因此V型壓頭是和螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)緊密連接起的，為了方便兩者之間的安裝，需要對(duì)V型壓頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行令內(nèi)的設(shè)計(jì)。 先對(duì)A線進(jìn)行切割得到如圖6-36所示圖形： 沿B平面切割所得圖形： 圖6-36 圖中1設(shè)計(jì)為倒梯形是為了防止因2號(hào)部件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的旋轉(zhuǎn)而使1號(hào)部件磨損而向下沉。同時(shí)將2號(hào)部件抬起也能使1號(hào)部件從V型壓頭順利脫落，便于對(duì)V型壓頭和螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)的更換。2號(hào)件則是連接V型壓頭和螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)的零件。 6.9 套筒和螺旋推進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模型如圖6-37和6-38所示： 圖6-37 套筒和螺旋推進(jìn)器 圖6-38套筒和螺旋推進(jìn)器 套筒上突出的小棒部分則是為了防止套筒因螺旋推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生摩擦而使自身產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磨損的現(xiàn)象，這樣也就延長(zhǎng)了套筒的使用壽命。 6.10 支承板的設(shè)計(jì) 除此之外，還應(yīng)考慮對(duì)支承板的設(shè)計(jì)，支承板與聯(lián)軸器端面相接觸，則限制了1個(gè)自由度。加工時(shí)應(yīng)盡量保證支承板的干凈，防止因鐵屑與聯(lián)軸器端面接觸而影響加工精度。 在使用之前，還應(yīng)該對(duì)聯(lián)軸器與鉆套進(jìn)行孔的校正，以保證聯(lián)軸器和鉆套各8 個(gè)孔的中心線能夠相重合，便于孔的加工，這樣就能保證一次性加工完所要求的8個(gè)孔， 而不用不停的對(duì)聯(lián)軸器更換位置與對(duì)孔。為此，需要設(shè)計(jì)出一個(gè)專(zhuān)用柱銷(xiāo)進(jìn)行孔的校正。設(shè)計(jì)如圖6-39所示： 圖6-39 其中1用于懸掛和手指拿放，2根據(jù)聯(lián)軸器8個(gè)孔的直徑確定為Φ28mm，3根據(jù)聯(lián)軸器毛坯的直徑確定為Φ22mm。這樣將柱銷(xiāo)插入聯(lián)軸器毛坯和鉆套的孔內(nèi)，在將夾具夾緊，使聯(lián)軸器毛坯固定，便能保持各孔中心線的重合。校正后，將柱銷(xiāo)取出便可以進(jìn)行孔的加工了。 經(jīng)過(guò)對(duì)夾具各部位和模型的分析，由此可以得出所設(shè)夾具的裝配圖如圖6-40所示： 圖6-40 6.12 夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 夾緊裝置的設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)于保證工件加工精度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度都極為重要。為此，要正確地設(shè)計(jì)合理的夾緊裝置，必須滿足以下基本要求： ① 確保工件的既定位置不變。在夾緊過(guò)程中，不得破環(huán)工件在夾具中的既定位置。 ② 夾緊力的大小要適當(dāng)。對(duì)工件所施夾緊力的大小，既要確保在加工過(guò)程中不因外力而產(chǎn)生移動(dòng)和振動(dòng)，又要保證工件不產(chǎn)生不允許的變形和損傷，并能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。 ③ 夾緊機(jī)構(gòu)性能可靠。手動(dòng)夾緊要有可靠的自鎖性，機(jī)動(dòng)夾緊要考慮其自鎖性和 夾緊力的穩(wěn)定性。 ④ 夾緊裝置應(yīng)便于使用。夾緊裝置應(yīng)操作簡(jiǎn)便、動(dòng)作靈活、行程合理、安全省力，并具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 ⑤ 夾緊裝置應(yīng)有良好的工藝性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝、維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好，運(yùn)行成本低，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度高。 總 結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在理論學(xué)習(xí)上和上機(jī)操作上有了很大的進(jìn)步，對(duì)機(jī)械方面的設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，并對(duì)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的深化，如機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、Auto CAD 2008、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)等。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我將所學(xué)課程進(jìn)行了綜合的歸納的運(yùn)用，在通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖，使自己將所學(xué)過(guò)的知識(shí)在理論上得到鞏固，在實(shí)踐操作中得到加深。但是在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，