TL5弹性套柱销联轴器的工艺规程及零件夹具的设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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沈阳理工大学学士学位论文 50 附录 二 ：中文翻译 通过夹具布局设计和夹紧力的优化控制变形 摘 要 工件变形必须控制在数值控制机械加工过程 之中 。夹具布局和夹紧力是 影 响加工变形程度和分布的 两个主要方面 。在 本文提出了一种多目标模型的建立，以减低 变形的 程度 和增加 均匀变形 分布 。有限元方法 应用 于分析变形。遗传算法发展是为了解决优化模型。最后举了一个例子说明，一个令人满意的结果被求得 ， 这是远优于经验之一的。多目标模型可以减少加工变形有效地改善分布状况。 关键词 ：夹具布局；夹紧力； 遗传算法；有限元方法 1 引言 夹具设计在制造工程中是一项重要 的程序。这对于加工精度是至关重要。一个工件应约束在一个带有夹具元件，如定位元件，夹紧装置，以及支撑元件的夹具中加工。定位的位置和夹具的支力，应该从战略的设计，并且适当的夹紧力应适用。该夹具元件可以放在工件表面的任何可选位置。夹紧力必须大到足以进行工件加工。通常情况下，它在很大程度上取决于设计师的经验，选择 该夹具元件的方案 ，并确定夹紧力。因此，不能保证由此产生的解决方案是 某一特定的工件的 最优或接近最优 的方案。 因此，夹具布局和夹紧力优化成为 夹具设计方案的两个主要方面 。 定位和夹紧装置和 夹紧力 的值都应 适当的选择和 计算 ， 使由于夹紧 力 和切削力 产生的工件变形尽量减少和非正式化 。 夹具设计 的目的 是要找到 夹具元件关于工件和最优的夹紧力的 一个最优 布局或方案 。在这篇论文里 ， 多目标优化方法是代表了 夹具布局设计和夹紧力的优化 的方法 。 这个观点是具有两面性的。 一，是尽量减少 加工表面最大的弹性变形 ； 另一个是尽量均匀变形。 件包 是用来计算 工件 由于夹紧力和切削力 下产生的变形。遗传算法是 发达且 直接 的搜索工具箱，并且被应用于 解决优化问题。最后还给出了一个 案例 的 研究 ，以阐述对所提算法 的应用。 沈阳理工大学学士学位论文 51 2 文献回顾 随着优化方法在工业中的广泛运用，近几年 夹具设计优化已获得了更多的利益。夹具设计优化包括夹具布局优化和夹紧力优化。 出了一种 使用刚体模型的夹具 用了一个刚性体模型，为最优夹具布局和最低的夹紧力进行分析和综合。 他提出了基于支持布局优化的程序与计算质量的有限元计算法 。李和 了一个非线性编程方法和一个联络弹性模型解决布局优化问题。两年后， 他们提交了一份 确定关于多钳夹具受到准静态加工力的夹紧力优化的方法。他们还提出了一关于夹 具布置和夹紧力的最优的合成方法，认为工件在加工过程中处于动态。相结合的夹具布局和夹紧力优化程序被提出，其他研究人员用有限元法进行夹具设计与分析。蔡等对 括合成的夹具布局的金属板材大会的理论进行了拓展。 秦等人建立了一个与夹具和工件之间弹性接触的模型作为参考物来优化夹紧力与，以尽量减少工件的位置误差。 交了一份 基于模型的 框架 以 确定所需的最低限度夹紧力，保证了 被夹紧 工件在加工 的动态稳定 。 大部分的上述研究使用的是非线性规划方法，很少有全面的或近全面的最优解决 办法。 所有的夹具布局优化程序必须从一个可行布局开始。 此外，还得到了对这些模型都非常敏感的初步可行夹具布局的解决方案。 夹具优化设计的问题是非线性的，因为目标的功能和设计变量之间没有直接分析的关系。例如加工表面误差和夹具的参数之间（定位、夹具和夹紧力）。 以前的研究表明，遗传算法（ 在解决这类优化问题中是一种有用的技术。吴和陈用遗传算法确定最稳定的静态夹具布局。石川和青山应用遗传算法确定最佳夹紧条件弹性工件。 基于优化夹具布局的遗传算法中使用空间坐标编码。他们还提出了针对主要竞争夹具 优化方法相对有效性的广泛调查的方法和结果。这表明连续遗传算法取得最优质的解决方案。 展了一个夹具布局优化技术，用遗传算法找到夹具布局，尽量减少由于在整个刀具路径的夹紧和切削力造成的加工表面的变形。 定位器和夹具位置被节点号码所指定。 人还提出了一种迭代算法，尽量减少工件在整个切削过程之中由不同的夹具布局和夹紧力造成的弹性变形。 人建成了一个分析模型，认为定位和夹紧装置为同一夹具布局的要素灵活的一部分。 论了混合学习系统用来非 线性有限元分析与支持相结合的人工神经网络（ 和 人工神经网络被用来计算工件的最大弹性变形，遗传算法被用沈阳理工大学学士学位论文 52 来确定最佳锁模力。 议将 迭代算法和人工神经网络结合起来发展夹具设计系统。 迭代算法和有限元分析，在二维工件中找到最佳定位和夹紧位置，并且把碎片 的效果考虑进去。 周等人。提出了基于遗传算法的方法，认为优化夹具布局和夹紧力的同时，一些研究没有考虑为整个刀具路径优化布局。一些研究使用节点数目作为设计参数。 一些研究解决夹具布局或夹紧力优化方法，但不能两者都同时进行。 有几项研究摩擦和 碎 片 考虑进去了。 碎片 的移动和摩擦接触的影响对于实现更为现实和准确的工件夹具布局校核分析来说是不可忽视的。 因此将 碎片 的去除效果和摩擦考虑在内以实现更好的加工精度是必须的。 在这篇论文中，将摩擦和 碎片 移除考虑在内，以达到加工表面在夹紧和切削力下最低程度的变形。 一多目标优化模型被建立了。一个优化的过程中基于 有限元法提交找到最佳的布局和夹具夹紧力。 最后，结果多目标优化模型对低刚度工件而言是比较单一的目标优化方法、经验和方法。 3 多目标优化模型夹具设计 一个可行的夹具布局 必须 满足三限制。 首先，定位和夹紧装置 不能 将 拉伸势力 应用到 工件 ； 第二，库仑摩擦约束必须 施加 在所有夹具 夹具元件 位置必须在候选位置。 为一个问题涉及夹具元件 化问题可以在数学上仿照如下 ： 这里的 工区域在加工当中 其中 沈阳理工大学学士学位论文 53 是 j 的平均值； i 次的接触点； 是静态摩擦系数； 切向力在 i 次的接触 点 ； i)是 i 次的接触点； i 次接触点； 整体过程如图 1 所示， 一要设计一套可行的夹具布局和优化的夹紧力。最大切削力在切削模型和切削力发送到有限元分析模型中被计算出来。优化程序造成一些夹具布局和夹紧力，同时也是被发送到有限元模型中。在有限元分析座内，加工变形下，切削力和夹紧力的计算方法采用有限元方法 。 根据某夹具布局和变形 ， 然后发送给优化程序，以搜索为一优化夹具 方案。 图 1 夹具布局和夹紧力 优化过程 4 夹具布局设计和夹紧力的优化 遗传 算法 遗传算法（ 是基于生物再生产过程的强劲，随机和启发式的优化方法。 基本思路背后的遗传算法是模拟 “生存的优胜劣汰 “的现象。 每一个人口中的候选个体指派一个健身的价值，通过一个功能的调整，以适应特定的问题。 遗传算法，然后进行复制，交叉和变异过程消除不适宜的个人和人口的演进给下一代。 人口足够数目的演变基于这些经营者引起全球健身人口的增加 和优胜个体代表全最好的方法。 遗传算法程序在优化夹具设计时需夹具布局和夹紧力作为设计变量，以生成字符串代表不同的 布置。 字符串相比染色体的自然演变，以及字符串，它和遗传算法寻找最优，是映射到最优的夹具设计计划。在这项研究里，遗传算法和 直接搜索工具箱是被运用的。 沈阳理工大学学士学位论文 54 收敛性遗传算法是被 人口大小 、交叉的概率和概率突变所控制的 。只有当在一个人口中功能最薄弱功能的最优值没有变化时， 到一个预先定义的价值 或有多少几代氮，到达演化的指定数量上限 没有遗传算法停止。 有五个主要因素，遗传算法，编码，健身功能，遗传算子，控制参数和制约因素。 在这篇论文中，这些因素都被选出如 表 1 所列。 表 1 遗传算法参数的选择 由于遗传算法可能产生夹具设计字符串，当受到加工负荷时不完全限制夹具。 这些解决方案被认为是不可行的，且被罚的方法是 用来驱动遗传算法，以实现一个可行的解决办法。 1 夹具设计的计划被认为是不可行的或无约束，如果反应在定位是否定的。在换句话说，它不符合方程（ 2）和（ 3）的限制。 罚的方法基本上包含指定计划的高目标函数值时不可行的 。因此，驱动它在连续迭代算法中的可行区域。 对于约束（ 4） ，当遗传算子产生新个体或此个体已经产生，检查它 们是否符合条件是必要的。 真正的候选区域是那些不包括无效 的区域。在为了简化检查，多边形是用来代表候选区域和无效区域的。 多边形的顶点是用于检查。 “在 功能可被用来帮助检查。 有限元分析 件包是用于 在这方面的研究 有限元分析计算 。 有限元模型是一个考虑摩擦效应的半弹性接触模型，如果材料是假定线弹性。 如图 2 所示，每个位置或支持，是代表三个正交弹簧提供的制约。 图 2 考虑到摩擦的半弹性接触模型 沈阳理工大学学士学位论文 55 在 x ， y 和 z 方向和每个夹具类似，但定位夹紧力在正常的方向。 弹力在自然的方向即所谓自然弹力，其余两个弹力即为 所谓的切向弹力。 接触弹簧刚度可以 根据向赫兹接触理论 计算 如下 ： 随着夹紧力和夹具布局的变化，接触刚度也不同，一个合理的线性逼近的接触刚度可以从适合上述方程的最小二乘法得到。 连续插值，这是用来申请 工件的有限元分析模型的 边界条件 。在图 3中说明了夹具元件的位置，显示为黑色界线。 每个元素的位置被其它四或六最接近的邻近节点 所包围。 图 3 连续插值 这系列节点，如黑色正方形所示，是（ 37， 38， 31和 30 ），（ 9， 10 ， 11 ， 18，17号和 16号）和（ 26， 27 ， 34 ， 41， 40和 33 ）。 这一系列弹簧单元，与这些每一个节点相关联。对任何一套节点，弹簧常数 是： 这里， 弹簧刚度在的 j i 次夹具元件， i 次夹具元件和的 J 弹簧刚度在一次夹具元件位置 , i 是周围的 i 次夹具元素周围的节点数量 为每个加工负荷的一步，适当的边界条件将适用于工件的有限元模型。 在这个 工作里 ，正常的弹簧 约束在这三个方向（ X ， Y ， Z ）的和 在切方向 切向弹簧约束， （ X ， Y ） 。 夹紧力是适用于正常方向（ Z）的夹紧点。整个刀具路径是模拟为每 个夹具设计计划所产生的遗传算法应用的高峰期的 X ， Y ， z 切削力顺序到元曲面，其中刀具通沈阳理工大学学士学位论文 56 行 证。 在这工作中，从刀具路径中欧盟和去除 碎片 已经被考虑进去。在机床改变几何数值过程中，材料被去除，工件的结构刚度也改变。 因此，这是需要考虑 碎片 移除的影响。有限元分析模型，分析与重点的工具运动和碎片 移除使用的元素死亡技术。 在为了计算健身价值，对于给定夹具设计方案，位移存储为每个负载的一步。 那么，最大位移是选定为夹具设计计划的健身价值。 遗传算法的程序和 间的互动实施如下。 定位和夹具的位置以及夹紧力 这些参 数写入到一个文本文件。那个输入批处理文件 件可以读取这些参数和计算加工表面的变形。 因此， 健身价值观，在遗传算法程序，也可以写到当前夹具设计计划的一个文本文件。 当有大量的节点在一个有限元模型时，计算健身价值是很昂贵的。 因此，有必要加快计算遗传算法程序。作为这一代的推移，染色体在人口中取得类似情况。在这项工作中，计算健身价值和 染色体存放在一个 据库。 遗传算法的程序，如果目前的染色体的健身价值已计算之前，先检查；如果不，夹具设计计划发送到 则健身价值观是直接从数据库 中取出。 啮合的工件有限元模型 ，在每一个计算时间保持不变。每计算模型间的差异是边界条件，因此，网状工件的有限元模型可以用来反复 “恢复 ”令 。 5 案例研究 一个关于低刚度工件的铣削夹具设计优化问题 是被显示在前面的论文中，并在以下各节加以表述。 工件的几何形状和性能 工件的几何形状和特点显示在图 4 中，空心工件的材料 是铝 390 与泊松比 71杨氏模量。 外廓尺寸 27件 顶端内壁的三分之一 是经铣削及其刀具轨迹，如 图 4 所示 。 夹具元件中应用到的 材料 泊松比 杨氏模量的220 的合金钢。 沈阳理工大学学士学位论文 57 图 4 空心工件 模拟和加工的运作 举例将工件进行周边铣削，加工参数在表 2 中给出。 基于这些参数，切削力的最高值被作为工件内壁受到的表面载荷而被计算和应用 ，当工件处于 n（切）、 （下径向）和 （下轴） 的切削位置时。 整个刀具路径被 26 个工步所分开，切削力的方向被刀具位置所确定 表 2 加工参数和条件 。 夹具设计方案 夹具在加工过程中夹紧工件的规划如图 5 所示。 图 5 定位和夹紧装置 的可选区域 沈阳理工大学学士学位论文 58 一般来说， 3位原则是夹具设计中常用的。夹具底板限制三个自由度，在侧边控制两个自由度。这里， 在 Y=0面上 使用了 4 个定点（ 14 ），以定位工件并限制 2 自由度；并且在 Y=127相反面上，两个压板（ 2）夹紧工件。 在正交面上，需要一个定位元件限制其余的一个自由度，这在优化模型中是被忽略的。在表 3 中给出了定位加紧点的坐标范围。 表 3 设计变量的约束 由于没有一个简单的一体化程序确定夹紧力，夹紧力很大部分 （ 初始阶段被假设为每一个夹板上作用的力。且从符合例 5的最小二乘法，分别由 07 N/m 和 07 N/m 得到了正常切向刚度。 遗传控制参数和 惩 罚函数 在这个例子中， 用到了 下列参数值： 0, 00和 的惩罚函数是 这里 以被 代表。当 到 6 时， 优化结果 连续优化的收敛过程如图 6所示。且收敛过程的相应功能 （ 1） 和 （ 2） 如图 7、图8 所示。 优化设计方案在表 4 中给出。 沈阳理工大学学士学位论文 59 图 6 夹具布局和夹紧力优化程序 的 收敛性遗传算法 图 7 第一 个 函数值 的收敛 图 8 第二个函数值 的收敛性 表 4 多目标优化模型的结果 表 5 各种夹具设计方案结果进行比较， 结果 的 比较 从单一目标优化和经验设计中得到的夹具设计的设计变量和目标函数值，如表 5所示。 单一目标优化的结果，在论文中引做比较。 在例子中，与经验设计相比较，单一目标优化方法有其优势。 最高 变形减少了 ，均匀变形增强了 。最高夹紧力的值也减少了 。从多目标优化方法和单目标优化方法的比较中可以得出什么呢？最大变形减少了 ，均匀变形量增加了 ，最高夹紧力的值 减少了沈阳理工大学学士学位论文 60 。加工表面沿刀具轨迹 的变形分布如图 9所示。很明显，在三种方法中，多目标优化方法产生的变形分布最均匀。 与结果比较，我们确信 运用最佳定位点分布和最优夹紧力来减少工件的变形。图 10示出了一实例夹具的装配。 图 9 沿刀具轨迹 的变形分布 图 10 夹具配置 实例 6 结论 本文介绍了 基于 有限元 的 夹具布局设计和夹紧力的优化程序 设计。 优化程序是多目标 的： 最大限度地减少加工表面 的 最高变形和最大限度地 均匀 变形 。 健身价值的有限元计算。 对于 夹具设计优化的问题 ， 有限元分析 的结合被证明是一种很有用的方法 。 沈阳理工大学学士学位论文 61 在这项研究中，摩擦的影响和 碎片 移动都被考虑到了。为了减少计算的时间，建立了一个染色体的健身数值的数据库， 且网状工件的有限元模型是优化过程中多次使用的。 传统的夹具设计方法是单一目标优化方法或经验 。此研究结果表 明， 多目标优化方法 比起其他两种方法 更有效地减少变形和均匀变形 。这对于在数控加工中控制加工变形是很有意义的 。 参考文献 1、 S， 1993 年） 自动化装配线上棱柱工件最佳装夹定位生成的理论方法 。 C (1995) 优化机床夹具表现的 荷模型 。 2、 C (1998) 快速支持布局优化 。 , N (1999) 通过夹具布局优化改善工件的定位精度 。 3、 , N (2001) 夹具夹紧力的优化和其对 工件的定位精度 的影响。 4、 , N (1999) 通过夹具布局优化改善工件的定位精度 。 5、 , N (2001) 夹具夹紧力的优化 和其对工件定位精度的影响。 6、 , N (2001) 最优夹具设计计算工件动态的影响。 7、 D, S (1987) 灵活装夹系统的有限元分析。 8、 J, R (1991) 运用优化方法在夹具设计中选择支位。 9、 , J, X (1996) 变形金属板材的装夹的原则、算法和模拟。 10、 H, H, L (2005) 夹具装夹方案 的建模和优化设计。 11、 Y, N (2006) 动态稳定装夹中夹紧力最小值的确定。 12、 H, C (1996) 基于遗传算法 的夹具优化配置方法。 13、 , (1996) 借助遗传算法对装夹条件的优化。 14、 , C, , et 2002) 一项关于 空间坐标对 基于遗传算法的夹具优化问题的作用的调查。 15、 , C, , et 2002) 夹具布局优化方法 成效的调查。 16、 , N (2000) 利用遗传算法 优化加工夹具的布局。 17、 , , N (2002) 利用遗传算法 优化夹紧布局和夹紧力。 18、 M, J, Q (2004) 基于遗传算法的柔性装配夹具布局 的 建模与优化 。 沈阳理工大学学士学位论文 62 19、 (2005) 通过一种人工神经网络和遗传算法 混合的系统设计智能夹具。 20、 S, , C (2001) 采用遗传算法 固定装置的概念设计。 21、 (2006) 利用遗传算法 优化加工夹具的定位和夹紧点。 22、 L, H, H (2005) 遗传算法用于优化夹具布局和夹紧力。 23、 , (2003) 碎片 位移和摩擦接触的运用对工件夹具布局的校核。 i & 2 007 /4 007# 007be in of In a to of to of to A to a is to is an in It is to be in a as of be be be on be it on s to to is no or a in of be to is of is to an or of In is is is to of is to of is to of A is to is to of of in a . . *)o. 29, 10016, a of 1. a of 2. a 3. Li a a 4. a a 5. of . A , 8 EM 9 8of et 10 an to to of 11 a of of or of an to is of A) a in 213 A to an 14 to in A of of an of 15. 16 a A to of et 17 an by et 18 up as 19 a EA a of A. NN to 20 to A NN a 21 EM to D et 22 a GA of of as of or of be 23, so it is to to to of of to A is A EM to of is a to be at of be in a n be as 12:; :; s ; j 1; 2; :; n 12 3i 1; 2; :; p 4to at in of j is at is of at i) is i) is of is 1 to to is in is to to EA is a to to on A is to in is a a to A of on to in of A to as to of A to In A is by of Pc)of no of in a a or N, A A, In as A is to is to A to a A is if at it in ). 1 As a to it to A. 4), by or is it is to up In to to of be to is in is As 2, or is by in , Y is to in in be 8 as 65of s at of A be a to is to to EA 2 10 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 3536 37 38 39 40 41 4243 44 45 46 47 48 493 4 A of nd 5.4 of 00mm/of of 5.4 00 3. as is or by 37, 38,31 0, 9, 10, 11, 18, 17 6 26, 27, 34, 41,40 3. A of to of at it,at of to be to In in X, Y, Z)in X, Y). in Z) at by by , Y, Z 23is of so of it is to EA is to In to a is A as of to a of A be to a is to up A As in In in a GA if s of EA is EA be of a in 16, 18, 22 is in 5 of / / / 0 0 of 4. of is a .3 s 52.4 27 6.2 of an is 4. of is a .3 s 20 is on of . on of as on at ( ( ( is 6 四川理工学院毕业设计（论文） 5 号废旧干电池自动脱壳机械设计 与三维运动学仿真 学 生： 高 榕 学 号： 07011039233 专 业： 机械设计制造及其自动化（机电方向） 班 级： 07 级 3 班 指导教师： 何庆中 四川理工学院机械工程学院 二 O 一 O 年六月 四 川 理 工 学 院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 弹性套柱销联轴器零件工艺规程及加工柱销孔 手动夹具设计 学院： 机械工程学院 专业： 机电一体化 班级： 07 级 1 班 学号： 07162010204 学生： 黄 涌 指导教师： 李 志 荣 接受任务时间 教研室主任 （签名） 院长 （签名） 1. 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 主要内容： 分析题目，查阅相关资料，完成开题报告； 分析 性套柱销联轴器零件工艺规程及加工柱销孔手动夹具 设计的要求，拟定加工工艺方案 ； 对各工序过程进行分析计算 ，确定并绘制所需夹具的主要零件图、装配图（含被加工零件图），并对夹具设计进行必要的分析计算 ； 撰 写毕业设计说 明 书 。 基本要求： 主要零（部）件图 24 张 ； 夹具 装配图 1 张 ； 毕业设计 (论文 )说明书一份 ，内容及格式符合“ 2010 届 中的相关要求 。 2指定查阅的主要参考文献及说明 1 路永明 主编 机械设计手册 石油大学版社， 1990 2 张捷 主编 机械 制造技术基础 ，西南交通大学出版社， 2007 3 杨明忠等 主编 机械设计 武汉理工大学出版社， 2001 4 邱轩怀 主编 机械设计（第四版） 高等教育出版社， 1997 5 吴宗泽 主编 机械设计课程设计手册 （超星图书） 6 蔡春源 主编 新编机械设计手册 辽宁科学技术出版社 1993 3进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 分析题目，查阅相关资料，完成开题报告 1 分析 零件工艺要求，拟定工艺方案和夹具方案 对夹具进行结 构设计、计算 ，并绘制主要零件图、装配图 撰 写毕业设计说 明 书 毕业设计（论文）的修改、答辩的准备 四 川 理 工 学 院 专 业 机 械 加 工 工 序 卡 片 产 品 型 号 （部）件图号 共 1 页 机电 一体化 071班 黄涌 产 品 名 称 联轴器 零（部）件名称 联轴器体 第 1 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 工 210 键槽的加工 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每 毛 坯 可制 件数 每 台 件 数 铸 件 62 45、 136 44 1 1 设 备 名 称 设 备 型 号 设 备 编 号 同时加工件数 插 床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 工位器具编号 工位器具名称 插键槽专用夹具 冷 却 液 工 序 工 时 准 终 乳化液 单 件 工 步 号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转数（转 /分） 切削速度（米 /分） 走刀量（毫米 /齿 ） 吃刀深度（毫米） 走刀次数 工 时 定 额 机 动 辅 助 1 键槽的加工 插键槽专用夹具 、 游标卡尺 120 图 描 校 底图号 编 制 日 期 审核 期 会签日期 班 级 姓名 姓名 装订号 机电一体化071班 黄涌 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 摘 要 分析了 性套柱销联轴器加工工艺过程，提出在制定工件加工工艺时，要全面考虑影响加工工艺的因素，确定工艺方案时，首先是要保证加工品质，其次则应兼顾经济性。缩短辅助加工时间，降低劳动强度，提高劳动生产率以降低生产成本是机械加工中面临的主要问题，而生产中夹具的设计是实现这一目标的关键。文章介绍了联轴器孔加工工序的专用夹具的设计，该夹具的投入使用大大缩短了产品的加工时间，降低了劳动强度，提高了设备效率。 关键字 ：联轴器，加工工艺，孔加工，夹具。 of L5 in of we of to is to by be to of is of is to in 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 前 言 . 错误 !未定义书签。 第 1 章 材料的选择 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 毛坯的选择 . 错误 !未定义书签。 定毛坯种 类 . 错误 !未定义书签。 定毛坯的形状 . 错误 !未定义书签。 工余量的确定 . 错误 !未定义书签。 制毛坯 零件综合图 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 加工工序 . 错误 !未定义书签。 左联轴器毛坯的加工 . 错误 !未定义书签。 右联轴器毛坯的加工 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 联轴器的安装零件 . 错误 !未定义书签。 母的选择 . 错误 !未定义书签。 的选择 . 错误 !未定义书签。 性套、挡圈、柱销的选择 . 错误 !未定义书签。 轴器的许用补偿量 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 技术要求 . 错误 !未定义书签。 轴器零件材料 . 错误 !未定义书签。 胶弹性套物理、机械性能 . 错误 !未定义书签。 求 . 错误 !未定义书签。 验规则 . 错误 !未定义书签。 志、包装、贮存 . 错误 !未定义书签。 第 6 章 夹具的设计 . 错误 !未定义书签。 具概述 . 错误 !未定义书签。 床夹具的分类 . 错误 !未定义书签。 具的组成 . 错误 !未定义书签。 具的作用 . 错误 !未定义书签。 择夹具的类型 . 错误 !未定义书签。 定夹具的零件 . 错误 !未定义书签。 体建模 . 错误 !未定义书签。 底座的设计 . 错误 !未定义书签。 模板和钻套的设计 . 错误 !未定义书签。 旋夹紧定位机构的设计 . 错误 !未定义书签。 V 型压头的设计 . 错误 !未定义书签。 套筒和螺旋推进机构的设计 . 错误 !未定义书签。 承板的设计 . 错误 !未定义书签。 紧装置的设计要求 . 错误 !未定义书签。 总 结 . 错误 !未定义书签。 参 考 文 献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 四川理工学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 件图号 产品名称 联轴器 零件名称 联轴器左、右零件 共 2 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 62 44、 72 22、 136 23 和 62 45、 136 44 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 （ 准终 单件 10 铸造 备料 金属型铸造 铸 20 锻造 去内应力 铸 30 热处理 正火 热 40 车 粗车 136外圆 金工 爪 卡盘 50 车 粗车 72外圆 金工 爪 卡盘 60 车 粗车 金工 爪 卡盘 70 车 粗、半精车 金工 爪 卡盘 80 车 粗车 62外圆 金工 爪 卡盘 90 车 粗、半精车剩余外圆及端面 金工 爪卡盘 100 车 精车加工 金工 爪 卡盘 110 扩 扩 24孔并铰孔 金工 用夹具 120 钻、铰 柱 销孔加工 金工 用夹具 130 插 键槽加工 金工 键槽专用夹具 140 车 粗车 136外圆 金工 爪 卡盘 150 车 粗车 金工 爪 卡盘 160 车 粗车 62外圆 金工 键槽专用夹具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 四川理工学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 件图号 产品名称 联轴器 零件名称 联轴器左、右零件 共 2 页 第 2 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 62 44、 72 22、 136 23 和 62 45、 136 44 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 170 车 粗、半精车 金工 爪卡盘 180 车 精车加工 金工 爪卡盘 190 扩 扩 29孔并铰孔 金工 用夹具 200 扩、铰 柱销孔加工 金工 用夹具 210 插 键槽的加工 金工 键槽专用夹具 220 装 装配 230 检 终检 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 摘 要 分析了 出在制定工件加工工艺时，要全面考虑影响加工工艺的因素，确定工艺方案时，首先是要保证加工品质，其次则应兼顾经济性。缩短辅助加工时间，降低劳动强度，提高劳动生产率以降低生产成本是机械加工中面临的主要问题，而生产中夹具的设计是实现这一目标的关键。文章介绍了联轴器孔加工工序的专用夹具的设计，该夹具的投入使用大大缩短了产品的加工时间，降低了劳动强度，提高了设备效率。 关键字 ：联轴器，加工工艺，孔加工，夹具。 of L5 in of we of to is to by be to of is of is to in 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 前 言 . 5 第 1 章 材料的选择 . 6 第 2 章 毛坯的选择 . 8 定毛坯种 类 . 8 定毛坯的形状 . 8 工余量的确定 . 10 制毛坯 零件综合图 . 12 第 3 章 加工工序 . 15 左联轴器毛坯的加工 . 15 右联轴器毛坯的加工 . 19 第 4 章 联轴器的安装零件 . 25 母的选择 . 25 的选择 . 26 性套、挡圈、柱销的选择 . 26 轴器的许用补偿量 . 28 第 5 章 技术要求 . 29 轴器零件材料 . 29 胶弹性套物理、机械性能 . 29 求 . 31 验规则 . 31 志、包装、贮存 . 31 第 6 章 夹具的设计 . 32 具概述 . 32 床夹具的分类 . 32 具的组成 . 34 具的作用 . 35 择夹具的类型 . 36 定夹具的零件 . 37 体建模 . 37 底座的设计 . 37 模板和钻套的设计 . 38 旋夹紧定位机构的设计 . 41 V 型压头的设计 . 43 套筒和螺旋推进机构的设计 . 45 承板的设计 . 46 紧装置的设计要求 . 47 总 结 . 49 参 考 文 献 . 50 致 谢 . 51 前 言 弹性套柱销联轴器 是利 用一端套有弹性套 (橡胶材料 )的柱销 ,装在两半 联轴器 凸缘孔中 ,以实现两半联轴器的联接 ，其功能是：连接两轴共同回转以传递转矩和运动、补偿所连两轴相对位移和改善系统传递动力学特性 。 弹性套柱销联轴器 曾经是我国应用最广泛的联轴器 ,早在 20 世纪 50 年代末期即已制订为机械部标准 , 60 弹性圈柱销联轴器 ,是我国第一个部标准联轴器。 弹性套柱销联轴器 结构比较简单 ,制造容易 ,不用润滑 ,不需要与金属硫化粘结 ,更换弹性套方便 ,不用移动半联轴器 ,具有一定补偿两轴相对偏移和减振缓冲性能。弹性套工作是受压缩变形 ,由于弹性套的厚度较薄 ,体积小 ,弹性变形有限 ,所以 ,弹性套柱销联轴器虽可补偿轴线位移和弹性 ,但轴线位移许用补偿量较少 ,弹性较弱。弹性套柱销联轴器是依靠柱销组的锁紧力而产生于接触面的摩擦力矩 ,并压缩橡胶弹性套来传递转矩。适用于安装底座刚性好、对中精度较高、冲击载荷不大、对减振要求不高的中小功率轴系传动。 随着科学技术的进步和生产的发展 ，机械产品的种类日益增多，对其使用性能的要求也不断提高。为了适应各种不同工况的需要，要求有各种不同特性的联轴器，以获得预期的使用效果。近些年来，我国在联轴器的研制、学术探讨和标准化工作方面均有较大进展，但与先进国家相比尚有一定差距，主要是缺少自主开发的产品、缺乏动力特性试验数据。 机床夹具是机械制造过程中最常用的一种工艺装备。在机械制造过程中，它装在机床上，使工件相对刀具与机床保待正确的位置，并能承受切削力。机床夹具的主要作用是保证加工精度、提高劳动生产率、扩大机床的使用范围和保证生产安全，因此，机床夹具在 机械制造中占有很重要的地位。 在夹具设计过程中，三维建模图形文件的调用快捷、方便，虚拟装配过程简洁、明了，有利于提高设计效率，减少设计错误。 夹具的设计采用三维模型，不仅直观、减轻设计劳动，还可以借助动画检查各零件间有无干涉，提高设计质量 ;模拟加工过程中夹具装卸工件、夹紧工件、翻转钻模板等各种动作，提高设计的可行性。 减少了标准件的参数查找和绘图工作，有利于提高设计效率和质量。 第 1 章 材料的选择 料 选用 45 钢， 45 号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能 并不好， 45 号钢可以淬硬至 6。所以如果需要表面硬度，又希望发挥 45钢优越的机械性能，常将 45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。 45 钢 为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，导柱等，但须热处理。通过调质件淬火后得到硬度为 然截面大的可能性低，但不能低于 性、韧性都比较好的综合机械性能。 料性能 材料牌号 : 45 材料名称 : 优质碳素钢 标 准 号 : 试样尺寸 : 25 试样状态 : 退 火钢 抗拉强度 : 600 ( 屈服强度 : 355 ( 延 长 率 : 16% 断面收缩率 : 40% 布氏硬度 : 197 (化学成分 : 材料化学成分组成 元素 比例 (%) 碳 C : 铬 锰 镍 磷 P ; 硫 S ; 硅 特性及应用 : 未热处理时： 229 热处理：正火 冲击功： 39J 强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在 热水或油中淬火， 焊接性差 。 第 2 章 毛坯的选择 毛坯是根据零件所要求的形状、尺寸等制成的供进一步加工用的生产对象。毛坯的种类、形状、尺寸及精度对机械加工工艺工程、产品质量、材料消耗和生产成本有着直接的影响。 定毛坯种类 机械零件常用的毛坯种类 有铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料件等。选用时应该考虑下列因素： 零件的材料及其机械性能。零件的材料大致确定了毛坯的种类。例如，铸铁和青铜零件用铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂且机械性能要求不高时常用型材，机械性 能要求高时宜用锻件。 零件的结构形状和外形尺寸。例如，阶梯轴零件各台阶直径相差不大时可用棒料，相差大时宜用锻件；外形尺寸大的零件一般用自由锻件或砂型铸造毛坯，中小型零件可用模锻件或特种铸造毛坯。 生产类型。大批量生产时应采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。铸件应采用金 属型铸造，锻件应采用模锻或精密锻造；单件小批生产则应采用手工铸造或自由锻造。 毛坯车间的生产条件。必须结合现有生产条件来确定毛坯。 利用新工艺、新技术、新材料的可能性。例如，采用精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等。 定毛坯的形状 为了减少机械加工工作量和节约金属材料，毛坯应尽可能接近零件形状。最终确定的毛坯形状除了取决于零件形状、各加工表面总余量和毛坯种类，还应考虑： 是否需要制出工艺凸台以利于工件的装夹。 是一个零件制成一个毛坯还是多个零件各制成一个毛坯。 哪些表面不要求制成（如孔、槽、凹坑等）。 铸件分型面、拨模斜度及铸造圆角；锻件敷、分模面、模锻斜度及圆角半径等。 根据新编机械设计手册 ，主编：路永明。可以查表得到部分数据，确定 而作出联轴器的 图形。 性套柱销联轴器： 公称扭矩： 125 N M 许用转速（钢）： 4600r/孔直径： 05d z =35 轴孔长度 ： 0L=82 D=130 90 56 mm，14 28 b*=38 17 S*=5 A=45 n*=6 标记示例： 轴器 50/50 4323 1984 主动端： 轴孔、 A 型键槽， d=30L=50 从动端： 轴孔、 A 型键槽， d=35L=50 本联轴器具有一定补偿两轴线相对偏移和减振缓冲能力，适用于安装底座刚性好，冲击载荷不大的中、小功率轴系传动，可用于经常正反转、起动频繁的场合， 工作温度为 20 +70。 由此，确定设计加工联轴器的左、右部分的图像如下 2 图 2左半联轴器 图 2右半联轴器 工余量的确定 加工余量的大小应按加工要求来确定，余量过大会浪费原材料和加工工时，增大机床和刀具的负荷；余量过小则不能修正前一道工序的误差和去掉前一道工序留下来的表面缺陷，造成局部表面切不到而影响加工质量，甚至造成废品。为了合理确定加工余量， 首先要明白影响最小余量的各项因素。影响加工余量的主要因 素有： 前道工序加工后的表面上有微观的表面粗糙度 表面缺陷层 图 2本工序加工时要去除的这部分厚度是指表面粗糙层、表面缺陷层（铸件的冷硬层、气孔、夹渣层、锻件和热处理的氧化皮、脱碳层、表面裂纹或其它破坏层）和切削加工后的残余应力层等。它的大小与所采用的加工方法有关。 前道工序的表面尺寸公差 于前道工序加工后，表面存在尺寸误差和形状误差，如图 2示，这些误差的总和一般不超过前道工序的尺寸公差 以当考虑加工一批零件时，为了纠正这些误差，本工序的加工余量在不考虑其他误 差的存在时，不应小于 图 2表面粗糙度和缺陷层 图 2前道工序留下的形状误差的影响 前道工序的各表面间相互的空间误差 a，如直线度、同轴度、垂直度误差等。前道工序加工后，还留下表面位置尺寸误差和 表面间的相互位置误差，如图 2于前道工序轴线有直线度偏差 ，本工序加工余量需要增加 2才能保证该轴在加工后无弯曲。 a 的数值需要结合实际情况通过计算或实验统计求得。 本工序加工时的安装误差 b。安装误差包括定位误差和加紧误差。如图 2于三爪卡盘本身定位不准确，使工件中心和机床主轴回转中心偏移了一个 e 值，为了加工出内孔就需使磨削余量增大 2 图 2轴的弯曲对加工余量的影响 图 2三爪卡盘的安装误差 定位误差可按定位方法进行计算，加紧误差可 根据有关资料查得。由于 a 和 此他们的合成应为矢量和。 综上所述，可得出加工余量的计算公式： 对于单边余量 ( + | a + b| 对于双边余量 2 2( + 2| a + b| 以上是两个基本计算式 ,在应用时需要根据具体情况进行修正。 为了防止工序余量不够而产生废品，所估余量一般偏大，对毛坯总量余量必须保证切除 毛坯制造时的缺陷，如铸造毛坯是有氧化层、脱碳层、高低不平、气孔和裂纹的深度等。铸钢件毛坯缺陷顶面为 2 7面和侧面为 2 4 制毛坯 零件综合图 1. 左联轴器毛坯图： 详细标注可以参考零件图。 2右联轴器 毛坯图： 详细标注可以参考零件图。 毛坯由铸钢件组成， 影响 其 铸钢件质量的因素很多 ： 第一、 铸件的设计工艺性。进行设计时，除了要根据工作条件和金属材料性能来确定铸件几何形状、尺寸大小外，还必须从铸造合金和铸造工艺特性的角度来考虑设计的合理性，即明显的尺寸效应和凝固、收缩、应力等问题，以避免或减少对铸铁件的成分偏析、变形、开裂等缺陷的产生。 第二、 要有合理的铸造工艺。即根据铸件结构、重量和尺寸大小，铸造合金特性和生产条件，选择合适的分型面和造型、造芯方法，合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系 统等。以保证获得优质铸件。 第三、 是铸造用原材料的质量。金属炉料、耐火材料、燃料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、涂料等材料的质量不合标准，会使铸件产生气孔、针孔、夹渣、粘砂等缺陷，影响铸铁件外观质量和内部质量，严重时会使铸件报废。 第四、 是工艺操作，要制定合理的工艺操作规程，提高工人的技术水平，使工艺规程得到正确实施。 第 3 章 加工工序 左联轴器毛坯的加工 首先选用普通车床对毛坯进行外圆的车削，用三角卡盘夹住左联轴器毛坯 62的外圆部分，然后选择 90度外圆车刀对 136 的外圆进行车削， 加工余量为： 2 136 130 = 6b = 3削为粗车，得到加工精度要求为 糙度 0到如 图 3 图 3 接着，用同样的方法，选择 90 度外圆车刀对 72 的外圆进行车削，加工余量为 3削为粗车，得到加工精度要求为 糙度 0零件表面。得到如图 3 图 3 选择 45左偏角端面车刀对左联轴器 130 外圆的下端面进行端面车削，粗加工余量为 3证端面的平整。得到加工精度要求为 糙度 0到如图 3 图 3 选择 45右偏角端面车刀对左联轴器 130 外圆的上端面进行端面车削，粗加工余量为 3证端面的平整且上下端面的宽度为 17到加工精度要求为 糙度 0 然后，对左联轴器 130 外圆的上端面进行半精车的加工，得到加工精度要求为糙 度 零件所示如图 3 图 3 将毛坯取下车床并交换位置，使三角卡盘夹住左联轴器的 130 外圆部分，使用车刀对毛坯 62的外圆进行外圆车削，加工余量为 3行粗加工，得到加工精度要求为 糙度 0件所示如图 3 图 3 选择 45左偏角端面车刀对左联轴器 66外圆的上端面进行端面车削，粗加工 余量为 3证 端面的平整且上下端面的宽度为 22到加工精度要求为 糙度 0 接着用同样的方法，对左联轴器 56 外圆的上端面进行端面车削，粗加工余量为4证端面的平整且上下端面的宽度为 43到加工精度要求为 糙度 0 然后，对左联轴器 66 外圆的上端面和 56 外圆的上端面进行半精加工，得到加工精度为 糙度 如图 3 图 3 左联轴器的各外圆部分都进行了初步的粗加工，为了达 到审美和感观的效果，提高光泽，需要对外圆表面进行半精加工和精加工的过程，以达到生产和销售的需要。 半精车得到加工精度为 糙度 精车得到加工精度为 糙度 选择摇臂转床对左联轴器进行扩孔和铰孔的加工，以 130孔的下端面为基准，对 24的孔进行扩孔的加工，加工余量为 3用 套式扩孔钻 对 24的 孔做进一步加工，以扩大孔径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轴线误差 ，此时扩孔的精度为 糙度 0 接着对 所扩孔进行铰孔的加工，换为套式机用铰刀，以 130孔的下端面为基准，对联轴器中心孔进行铰孔，铰孔精度为 糙度 证垂直度误差不超过 到如图 3 图 3 在左联轴器中心孔外圈，即 130 外圆由图可知由 8 个形状大小一样的小圆锥孔组成，且这 8个圆锥孔上端面的直径为 10端面的直径为 了方便钻孔的加工和锥形孔的形成，应从较大端面开始经过钻孔和铰孔的加工过程。 首先，以 130 外圆的圆点为圆心，以 45 130外圆的下端面用画针作好一个圆，并将该圆 8等分，用画针做好记号，作为 8个圆锥孔的圆心。然后，将56圆的上端面为基准面，将左联轴器毛坯倒置放置，用夹具将其加紧固定，选用合适的麻花钻分别对 8个圆心进行钻孔，钻孔直径为 10着用锥形的铰刀分别对 8个钻孔进行铰孔的加工处理，以达到加工出锥形孔和进行精加工的目的。 此时获得铰孔精度为 糙度 工零件如图 3 图 3 对左联轴器的加工还需要进行键槽的考虑，为了满足需要，根据机械设 计课程设计手册 ，吴宗泽 主编，可以查表得到键槽的参考数据，键槽深度轴 限上偏差为 +偏差为 0公称尺寸为 限上偏差为+偏差为 0 选用插床对左联轴器进行键槽的加工，键槽宽度为 10度为 60注如图 3 图 3右联轴器毛坯的加工 对于右联轴器，从图形外观和内部结构来观察，两部分的构造结构大体相同，只是从外部外圆台阶上有了点差异，其工作性能和表面粗糙度的要求也是大体一致。 对于右 联轴器毛坯，因为选用的是铸钢件，在其 136 的大圆部分有着形状相同的8个圆柱孔，根据零件图需要，可以看出该 8个圆柱孔的实际直径为 28的高度 为 38果说是对这 8个孔，铸钢件 136 外圆部分采用的是实心体结构，则加工将会用钻孔的方法进行起始的加工处理，则是不符合加工经济要求，因为这样的加工大大减少了材料和能源的消耗，并不符合环境保护要求，并降低了生产效率和提高了生产的成本。 为此，对于右联轴器毛坯的确定，应在 136 外圆部分在铸造的时候，保留那 8 个孔的准确位置，其孔的直径选为 22m。 同时 对这 8个孔的加工位置确定也是非常重要的，即要准确的确定好这 8个孔每个孔的中心线位置。因为联轴器左、右部分并不是独立的，他们是一个整体，对工作起着重要作用，因此必须保证左、右联轴器两部分的 8个孔的中心线相对稳和。否则，因偏心后产生附加交变载荷对减速机造成振动大、噪声大、发热高、对电机造成轴瓦发热，以致影响二者寿命，而且这种加工方法使每套联轴器间也无互换性，为以后更换联轴器 带来了很大麻烦。 因此对于右联轴器的加工，我们可以参考左联轴器的加工方法，具体工序如下： 首先选用普通车床对毛坯先进行外圆的车削，用 三角卡盘夹住右联轴器毛坯62的外圆部分，用顶针顶着 136外圆的下端面，保证右联轴器中心孔中心线与水平线的平行，以提高生产质量。然后选择 90外圆车刀对 136的外圆进行车削，加工余量为： 2 136 130 = 6b = 3次车削为粗车加工，为的是除去铸钢件铸造出时自身表面的氧化层、脱碳层、高低不平、气孔和裂纹的深度等。得到加工精度要求为 糙度 50 得到如图 3零件： 图 3 同样选择普通车床对右联轴器进行切端面的加工。选择 45左偏角端面车刀对右联轴器 130 外圆的下端面进行端面车削，粗加工余量为 3证端面的平整。因该端面是左、 右联轴器相对的端面，对工作的影响也不大，而且隐藏于两端面之间，所以对该端面的加工精度要求也不是很高，因此选择该端面的加工精度要求为 糙度 0 得到如图 3示零件： 图 3 将加工毛坯取下车床并交换上下端面位置，使用三角卡盘夹住右联轴器的 130外圆部分，使用圆头车刀对毛坯 62的外圆进行外圆车削，加工余量为 3行粗加工，得到加工精度要求为 糙度 0件所示如图 3 图 3 选择 45左偏圆弧车刀对右联轴器 130 外圆的上端面进行端面车削，粗加工余量为 3证端面的平整且上下端面的宽度为 38对 130 和 56外圆的交界处进行倒圆，使其倒圆直径为 4得端面的加工精度要求为 糙度 0根据零件图纸的需要，应对该端面进行半精加工的操作，加工精度要求为 糙 度 接着用同样的方法，选择 45左偏角端面车刀对右联轴器 56 外圆的上端面进行端面车削，粗加工余量为 4证端面的平整且上下端面的宽度为 44到加工精度要求为 糙度 0 然后，对右联轴器 56 外圆的上端面进行半精加工，得到加工精度为 糙度 如图 3 图 3 右联轴器的各外圆部分都进行了初步的粗加工，为了达到审美和感观的效果，提高光泽，需要对外圆表面进行半精加工和精加工的过程，以达到生产和 销售的需要。 半精车得到加工精度为 糙度 精车得到加工精度为 糙度 选择摇臂转床对右联轴器进行扩孔和铰孔的加工，以 130孔的下端面为基准，对 29的孔进行扩孔的加工，加工余量为 3用 套式扩孔钻 对 29的 孔做进一步加工，以扩大孔径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轴线误差 ，此时扩孔的精度为 糙度 0 接着对所扩孔进行铰孔的加工，换为套式机用铰刀，以 130孔的下端面为基准，对联轴器中心孔进 行铰孔，铰孔精度为 糙度 证垂直度误差不超过 到如图 3 图 3 在右联轴器中心孔外圈，即 130 外圆由图可知由 8 个形状大小一样的小圆柱孔组成，且这 8个圆柱孔上、下端面的直径为 28之前也介绍了该 8个孔的确定 情况，应依次采取扩孔和铰孔的加工方法。 首先，将 56 圆的上端面为基准面，将右联轴器毛坯倒置放置，用夹具将其加紧固定，选用合适的套式扩孔钻分别对 8个圆心进行扩孔加工，扩孔直径为 28孔所得精度为 糙 度为 20 接着用带柄的套式铰刀分别对 8个孔进行铰孔的加工处理，以达到精加工的目的。 此时获得铰孔精度为 糙度 工零件如图 3 图 3 对右联轴器的加工还需要进行键槽的考虑，为了满足需要，根据机械设计课程设计手册 ，吴宗泽 主编，可以查表得到键槽的参考数据，键槽深度轴 限上偏差为 +偏差为 0公称尺寸为 限上偏差为+偏差为 0 选用插床对右联轴器进行键槽 的加工，键槽宽度为 10度为 82注如图3 图 3 4 章 联轴器的 安装零件 弹性柱销联轴器 具有较大结构简单、合理 ,维修方便、两面对称可互换 ,寿命长 ,允许较大的轴向窜动 ,具有缓冲、减震、耐磨等性能。 其结构是由左、右半联轴器，螺母，垫圈，挡圈，弹性套，柱销组成的。因此对各零件的选择可以由周明衡主编 机械传动基础部件标准 ,联轴器手册 和吴宗泽主编机械设计课程设计手册参考相关数据可得联轴器各安装零件的选择。 母的选择 根 据 吴 宗 泽 主 编 机 械 设计课程设计手册，可知：允许制造型式（ 6170） I 型六角螺母（ 6170 2000 摘录） 螺纹规格： D = 能等级为 04 级，不经表面处理。 相关参数： 13 8 角螺母） = 术条件：螺纹公差为 6H。 的选择 根据吴宗泽主编机械 设计课程设计手册 可知： 因左、右联轴器中心孔的公称直径分别为 305以按照手册所给数 据要求，所选键的公称尺寸为 b h，即 10 8，则 b = 10h = 8 键尺寸的极限偏差 b为 h为 L 为 键材料的抗拉强度应不小于 590 A 型键 性套、挡圈、柱销的选择 根据 周明衡主编 机械传动基础部件标准 ,联轴器手册 可知： 弹性套、挡圈、柱销的型式和主要尺寸应符合图 444表 4 图 4弹性套 图 4挡圈 图 4柱销 表 4弹性套、挡圈、柱销尺寸表 （ 323 84） 型 号 弹性套 挡 圈 柱 销 d5 1 2 M 6 14 28 20 5 2 轴器的许用补偿量 使用时被联接两轴容许相对偏移量不得大于表 4 表 4许用补偿量 许用补偿量 联轴器型号 向 y 向 a 1 30 第 5 章 技术要求 轴器零件材料 联轴器零件材料应符合表 5 表 5联轴器零件名称及材料 零件名称 材料 备注 半联轴器 铸钢 79 67碳素钢铸件分类技术条件 铸铁 40 76 67灰铸铁件分类及技术条件 锻钢 35 螺母 按机械性能 5级 82紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 垫圈 65B 93 76弹簧垫圈 挡圈 B 700 79普通碳素结构钢技术条件 弹性套 橡胶 （合成胶、天然胶） 柱销 35 99 65优质碳素结构钢技术条件 胶弹性套物理、机械性能 橡胶弹性套物理、机械性能不低于表 5 表 5橡胶弹性套物理、机械性能 序号 性能要求 单 位 指 标 试验方法 1 邵尔硬度 A 70 5 31 76橡胶邵尔 2 扯断伸长率 % 300 28 76橡胶扯断强度
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