1、 2014 届 分 类 号 :TH133.4 单位代码 :10452 毕业论文（设计） 联轴器加工工艺与工装设计 姓 名 秦 伟 学 号 201004150447 年 级 2010 专 业 机械设计制造及其自动化 系 （院） 机械工程学院 指导教师 马保聪 2014 年 3 月 30 日 临沂大学机械工 程学院 2014 届本科毕业设计 摘 要 联轴器是用来把两个相邻轴端联接起来的装置。在机械结构中，联轴器被用来实现相邻的两根转轴之间的半永久性联接。在机器的正常使用期间内，这种联接一般不必拆开，在这种意义上，可以说联轴器的联接是永久性的。但是在紧急情况下，或者需要更换以磨 损的零件时，可以先把
2、联轴器拆开，然后再联接上。 联轴器有几种类型，它们的特性随其用途而定。 本文通过分析联轴器的结构， 而 从拟定设计方案、夹具配件的制作及装配分析整个过程， 分别 论述了认真掌握夹具设计原则，合理地安排工艺，是可以制作成结构合理、定位可靠、经济实用的夹具。 关键词 ： 联轴器；多轴头 ；夹具；定位 临沂大学机械工 程学院 2014 届本科毕业设计 ABSTRACT A coupling is a device for connecting the eds of adjacent shafts. In machine construction, ouplings are used to effec
3、t a semipermanent connection between adjacent rotating shafts. The connection is permanent in the sense that it is not meant to be broken during the useful life of the machine, but it can be broken and restored in an emergency or when worn parts are replaced. There are several types of shaft couplin
4、gs, their characteristics depend on the purpose for which they are used. This paper analyzes the structure of the coupling, and from the development of the design, production and assembly fixtures accessories analyze the whole process were discussed carefully grasp fixture design principles, reasona
5、ble arrangements for the process, can be made into a reasonable structure, positioning reliable and economical practical fixture. Key words: coupling; project; fixture; location 临沂大学机械工 程学院 2014 届本科毕业设计 目 录 摘 要 . II ABSTRACT.错误 !未定义书签。 1 绪论 . 1 1.1 多轴加工应用 . 1 1.1.1 多轴加工的类型： . 1 1.1.2 多轴加工的特点： . 1 1.
6、1.3 多轴加工的设备 . 1 1.2 联轴器技术分析 . 2 1.3 论文研究的意义及现状 . 2 1.4 论文主要研究内容 . 3 1.5 研究目标 . 3 1.6 研究方法与手段 . 3 1.7 方案可行性分析 . 4 2 联轴器工艺分析 . 5 2.1 课题简介 . 5 2.1 联轴器的分析 . 7 2.1.1 联轴器的作用 . 7 2.1.2 零件的工艺分析 . 7 2.2 确定毛坯画零件图（附图） . 7 2.3 工艺规程设计 . 8 2.3.1 制动轮 . 8 2.3.2 从动轴半联轴器 . 8 2.3 工艺规程设计 . 10 2.3.1 制动轮 . 10 2.3.2 从动轴半联
7、轴器 . 10 2.3.3 主动轴半联轴器 .11 2.4 加工工序设计 . 12 3 设计传动系统图 . 14 3.1 齿轮模数的确定 . 14 3.2 确定工作轴直径 . 14 临沂大学机械工 程学院 2014 届本科毕业设计 3.3 选择传动方式 . 14 3.4 确定主动轴中心位置 . 15 3.5 确定传动比及齿轮的齿数 . 16 3.6 惰轮的布置及其坐标计算 . 17 3.7 绘制传动系统图 . 19 3.8 检查结构上的干涉现象 . 20 4 齿轮的几何尺寸计算 . 21 5 绘制多轴头总图 . 23 6 轴承寿命的计算 . 26 6.1 单列向心球轴承的验算 . 26 6.2
8、 止推轴承的验算 . 27 结 论 . 28 参考文献 .29 致 谢 . 30 临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计 1 1 绪论 1.1 多轴加工应用 1.1.1 多轴加工的类型： 加工中心一般可 以 分为立式加工中心和卧式加工中心 两种 。三 轴立式加工中心是最有效的脸只有顶部的工件表面 ,卧式加工中心的帮助下一个转盘 ,还能完成加工。多轴数控加工中心的特点是效率高、精度高 ,可以夹紧工件后完成五面加工工作台回转轴。 这种设置方式多轴数控机床的优点是 :主轴的结构比较简单 ,主轴刚度很好 ,生产成本低。而且一般表设计不是太大 ,轴承很小 ,特别是当一个轴旋转角度 90或工件切割
9、工作台时带来很多负载转矩。 立式主轴头回转。 这种设置方式多轴数控机床的优点 :主轴 的加工 灵活 ,工作台可以设计得很大。 用球面铣刀加工曲面时 ,当刀具加工中心线垂直于表面 的时候 ,由于球面铣刀顶点 线性速度为零 ,顶点减少了工件表面质量差 ,和采用的设计主轴 ,主轴相对于工件的角度来看 ,球形铣刀切削。确保有一定的线速度 ,能提高表面处理的质量 ,这是加工中心的转盘是难以实现。 1.1.2 多轴加工的特点： 采用多轴数控加工，具有如下几个特点： （ 1）减少基准 的 转换， 可以 提高加工精度。 所以说 多轴的数控加工的工序 不仅 可以 提高了工艺的有效性，并且由于零件在整个加工过程中
10、只需一次装夹， 所以 加工精度更容易得到保证。 （ 2）减少工装夹具数量和占地面积。尽管多轴数控加工中心的单一的设备价格较高 ,但由于缩短过程链和减少设备 ,工 具和夹具数量、车间占地面积 ,设备维护成本降低。 （ 3）缩短生产 的 过程链，简化生产 的 管理。 可以使 多轴数控机床完成处理大大缩短生产过程链 ,因为只 处理任务工作 ,不仅简化了生产管理计划和调度 ,可以 明显提高透明度。 使用 更复杂的工件它相对传统生产过程方法的优势更加明显。同时由于缩短生产过程链 ,在制品的数量会减少 ,可以简化生产管理 ,降低生产经营和管理的成本。 （ 4） 新产品研发周期的 缩 ： 短新产品研发周期。
11、对于航空航天、汽车等领域的企业，有 新产品部件和成型模具形状复杂 ,精度高 ,因此具有较高的灵活、高精度、高集成和完整的多轴 数控加工中心的处理能力 可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题，大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。 1.1.3 多轴加工的设备 多轴加工的饲料加工许多孔在同一时间或同时在许多相同的或不同的工件加工一临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计 2 个洞。它不仅缩短加工时间 ,提高准确性和减少夹紧和定位时间 ,和不需要计算坐标数控机床 ,减少词块和简化编程。处理 :它可以使用处理以下 :以下设备与多个主轴头钻或摇臂钻床 ,多轴钻床 ,多轴组合机床
12、和机床主轴箱的自动变化。甚至可以通过两个可以自动调整主轴和主轴箱的轴距 ,结合数控工作台两个方向运动 ,处理各种各样的圆形或椭圆形洞群一个或多个流程。 1.2 联轴器技术分析 （ 1）耦合是一种灵活的耦合 ,我们处理在两个同轴的旋转轴连接 ,有一个大两轴相对偏移补偿 ,减震 ,缓冲 ,例如性能 ,灵活的耦合和聚氨酯橡胶。 （ 2）尺寸精度要求较高 40 孔的尺寸精度为，下偏差为 0，上偏差为 +0.034，表面粗糙度为 Ra1.6;2； 120与 68相交端面处 ,相隔有 1.5 长的锥度 ,公差为上下偏差0.05； 32联接孔之间的中心距 145,允许上下偏差为 0.10;6 32孔的深度
13、10，允许上下偏差为 0.05。 （ 3）、有一 定的形位公差要求 ： 60 的端面相对于 40 孔的轴线垂直度 要求为0.05； 6 18孔相对于 40 孔轴线的位置度 ? 为 0.10;6 32孔要求均布 ,分度 要求上下偏差为 0.08; 1.3 论文研究的意义及现状 作为现代机械制造技术现代机械制造技术的基础，用 机械制造 过程发生明显 的变化。与传统加工技术相比，无论 是 在加工工艺， 还是在加工过程控制和 加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们 所 熟悉的数控机床有 三个直线坐标轴，多轴是在一台机床上至少 4 轴 1。 所说 通常的多轴数控加工是指 第 4 轴 以上的数控加
14、工 技术， 具有代表性的是 5轴数控 的 加工。 所以 多轴数控加工能同时控制 4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件在一次装夹后，可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了由于多次安装造成的定位误差，能缩短生产周期，提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。 随着数控技术的发展 ,多轴数控加工中心越来越广泛的应用。他们最大的优点是容易使复杂零件的加工 ,缩短加工周期 ,提高加工表面质量。改善 产品质量 ,提高产品性能需求 ,如灯模具、汽车车灯模具完成 :双转台五轴联动
15、加工 ,由于特殊的光学效果 ,大灯模具用于反射无数小面加工精度和平滑指数非常高的要求 ,特别是光洁度 ,几乎需要一个镜子的效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计 3 完成工件的铣削加工。随着模具制 造技术的不断发展，立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工
16、，球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。 1.4 论文主要研究内容 参考有关资料，按 照中 小批生产（如年产 3000 5000 件），所以 零件加工工艺； 件上 4 孔 设计加工零件上 4孔的工装 多轴头。 多轴加工的饲料加工工件多个孔同时 ,可以缩短处理时间 ,提高准确性和减少夹紧和定位时间 ,不 必像在数控机床坐标计算等 ,简化了编程 ,它可以用于通用设备 (立式、摇臂钻床等 )加工 ;保存特殊设备投资 2。 零件加工技术和齿轮传动轴头设计更多的是一种传统的
17、机械 ,它是程序设计功能强、但更高要求设计师的机械的基础知识。学生毕业前 ,全面的教育和培训 ,为未来打下良好的基础参与工作。 （ 1）根据国家有关标准和实际需要，完善被加工零件 GY5 35X60（半）联轴器的图纸，结构和要求合理、正确； （ 2）根据零件的具体要求，合理安排零件加工工艺； （ 3）设计加工零件上 4孔的工装 多轴头及夹具，分析、计算和结构合理、正 确；画多轴头及夹具装配图和主要零件图（用 AutoCAD）。 1.5 研究目标 通过此主题设计过程文档准备锻炼和发展自己的能力 ,熟悉常用材料的使用性能 ,正确选择材料 ;主夹具设计的基本方法和机械零件设计的基本程序和方法 ; 掌
18、握制造过程的加工过程 ,一般的生产流程和方法有初步的了解 ,知识常用的组件的设计软件 ,能熟练使用 2 d 和 3 d 设计软件。机械加工技术加工的产品能满足图纸的技术要求。让自己在大学四年得到全面的总结和巩固知识 ,以前学到的知识来考虑 ,更好的掌握知识 ,为将来的工作打下良好的基础。 1.6 研究方法与手 段 （ 1） 研究、消化原始数据 ,收集相关机械零件设计 ,装配工艺 ,机械加工、制造技术和相关信息 ,使用设计 ;消化部分图 ,了解零件的目的 ,可制造性分析的部分 ,尺寸精度等技术要求 ,过程数据的分析 ,了解材料的性能、特点和部分工艺参数 ; （ 2）确定工艺方案，制定加工工艺文件
19、； （ 3）完成零件图的制作。 （ 4) 设计加工零件上 4孔的工装 多轴头，分析、计算和结构合理、正确。 （ 5) 设计并制定出结构部件的尺寸，通过计算选取标准化零件。 临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计 4 （ 6) 用 AutoCAD画出多轴头装配图和主要零件图 。 1.7 方案可行性分析 （ 1）查阅相关文献，搜集有关资料。 （ 2）通过下工厂调研观察实物，对联轴器的工作原理，结构，特点有进一步的了解。并观察与其配套的多轴头结构形成初步映像。 （ 3）通过老师指导 ,同学讨论确定方案。 （ 4） 根据国家有关标准，设计产品。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计 5 2 联轴器工艺分析 2.1 课题简介 MLL-I 型 得 带制动轮梅花形弹性联轴器，在 动力过程和传递运动 动力过程中一同回转而不脱开的一种装置 3。 此外 ,耦合补偿两轴相对位移 ,缓冲和减振和安全保护等功能。结构简单、维护方便 ,耐磨 ,加工精 度不高 ,适应性广 ,可用于多种小功率水平或垂直轴系统 ,工作温度在 - 35 C 80C。 图 1 联轴器 技术参数如表 1 所示
