说明书GYXJ型半联轴器加工工艺与工装设计

第一章绪论1.1多轴加工应用一个零件的同一个面上，往往有多个孔，如果在普通钻床上加工，通常要一个孔一个孔的钻削，生产效率低。要是在普通立式钻床的主轴上装一个多轴头，利用多轴头，可分别进行钻、扩、铰孔及攻丝等加工，也可同时进行钻、扩、铰孔或钻扩、攻丝等多工序加工。就可以同时钻削多个孔，使加工件的孔位能够保证较高的位置精度。大大提高了生产效率。一台普通的多轴器配上一台普通的钻床就能一次性把几个乃至十几二十个孔或螺纹加工出来。实现用立钻床代替摇臂钻床的多孔加工。灵活方便，能大大节省加工时间和辅助时间，提离劳动生产率。不同的加工方法有不同的特点，就钻削加工而言，多轴加工是一种通过少量投资来提高生产率的有效措施。1.1.1多轴加工优势多轴加工是在一次进给中同时加工工件上多个孔，可缩短加工时间，提高度，减少装夹与定位时间；不必像在数控机床加工中计算坐标等，简化了编程；它可以采用通用设备（如立式或摇臂钻床）进行加工；节省了专用设备的投资。钻孔这道工序，在传统的机械加工中，在中小批量的生产中，一般是采用立式钻床，一次只钻一个孔，然后移位钻头钻下一个孔。这种加工方法生产效率地下，而且难以保证孔的位置精度。为了解决这一问题，经过近年来的不断摸索和改进，在立式钻床上，利用多轴钻头加工多孔件，扩大了立式钻的适用范围，其具有结构简单，制造方便，投资少，见效快的特点。生产工人在实际操作过程中，工件安装简单，工作方便，减少了工序数目，缩短了工艺路线，简化了生产计划和生产组织工作。而且能较好的保证连轴器多孔的同时加工的精度要求。1.2多轴加工的设备多轴加工是在一次进给中同时加工许多孔或同时在许多相同或不同工件上各加工一个孔。这不仅缩短切削时间，提高精度，减少装夹或定位时间，并且在数控机床中不必计算坐标，减少字块数而简化编程。它可以采用以下一些设备进行加工：立钻或摇臂钻上装多轴头、多轴钻床、多轴组合机床心及自动更换主轴箱机床。甚至可以通过二个能自动调节轴距的主轴或多轴箱，结合数控工作台纵横二个方向的运动，加工各种圆形或椭圆形孔组的一个或几个工序。1.2.1多轴头多轴器俗称多孔钻、多轴钻孔器、多轴机床或多轴头，是一种新型的孔加工设备。多轴器最早出现在日本地区，后经台湾传入大陆，如配上气（液）压装置，可自动进行快进、工进（工退）、快退、停止。多轴器白话叫群钻,一般型号可同时钻2-16孔,大大提升效率,固定机种轴数不拘,钻轴形式,尺寸大小可依客户之需进行设计加工。多轴器广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。如汽车、摩托车多孔零部件：发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等，泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等。多孔钻在其加工范围内，其主轴的数量、主轴间的距离，可以任意调整，一次进给同时加工数孔。1.3论文研究的意义及现状当今世界，工业对多轴器的研发高度重视，竞相发展高质量、高精、高效、自动化设备，以加速工业和国民经济的发展。多轴器设备在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，美、德、日三国是当今世上在多轴头设备科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。我国中小零部件机械产业正处于稳步发展的成熟期，中国对于多轴器的研制。起初缺乏实事求是的科学精神对多轴器的特点、发展条件缺乏认识，表现欠佳。随后从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，并合资生产，多轴器开始正式生产和使用。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本多轴器的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏像日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。经过多年努力，多轴器的设计和制造技术有较大提高，通过合作生产先进多轴器，缩小了与世界先进技术的差距，开始能自行设计及制造高速、高性能的多轴器，供应国内市场的需求。国产多轴器的技术水平已接近或达到世界先进水平，大规模靠引进技术发展的时代已经结束，吸收、学习国外先进技术的渠道和方法大为增强，自身开发能力大大提升。一批民营中小企业迅速成长壮大，规模和技术实力大增。行业格局发生很大变化。一是国外著名的机械企业纷纷在中国建厂，改变了机械生产企业的结构。经过多方努力以多轴器代表的中国机械工业已经逐步发展成为具有一定综合实力的制造业，为国民经济发展和建设做出了应有贡献。1.4论文主要研究内容综合运用所学知识，参考有关资料，按中、小批生产（如年产3000～5000件），安排零件加工工艺；设计加工零件上4孔的工装—多轴头。多轴加工是在一次进给中同时加工工件上多个孔，可缩短加工时间，提高精度，减少装夹或定位时间；不必像在数控机床加工中计算坐标等，简化了编程；它可以采用通用设备（如立式或摇臂钻床）进行加工；节省了专用设备的投资。零件加工工艺和齿轮传动多轴头设计虽是一个传统的机械课题，它的设计特点是程序性强，但对设计者的机械基础知识要求较高。能对该专业学生进行毕业前的、较全面地综合培养和训练，为今后参加工作打下较好的基础。千钩1、躬根据债国家鼻有关膀标准抗和实倚际需祖要，疾完善没被加愤工零黑件《虎GY浮5叼35狠X往60靠（半爬）联病轴器榨》的慧图纸蚊，结治构和泄要求悉合理代、正改确；布洁2、攻根据财零件冬的具丈体要申求，朵合理踢安排搅零件甘加工拜工艺惠；烟盼礼3、丙设计株加工眼零件轰上4捐孔的摔工装怒—罢多轴腹头及微夹具摄，分静析、柄计算磨和结喷构合虹理、量正确零；画推多轴落头及染夹具坝装配党图和趴主要曾零件贤图（劝用副Au膊to杀CA室D）遵。络1.酿5魔骑研究球目标宝刻螺通过魂课题态的设漆计锻菜炼和之培养移自己呀的工例艺文黎件的照编制库能力义，熟扁悉常熊用材箭料的枕使用薪性能狮，正娇确选其用材托料；大掌握什夹具膝设计寸的基鸟本方销法和退机械仰零部俭件设三计的店基本纳程序躲和方控法；垄掌握衬机械得加工绵工艺嘱的制否定过涂程，捆对一驶般的窑制造惩过程晋和方此法有争初步夫的了故解，雷了解稍常用累的零跳部件恒设计萄软件昆，并怕能熟惹练运陷用二炭维及不三维活软件劲进行切设计渴。定耳的机央械加成工工呢艺所孤加工爬的产图品能毛达到籍图纸突的各减项技拖术要房求。跪使自蚂己在少大学字四年少所学鸡的知姐识得当到全尸面总搜结和哪巩固葱，对因以前师所学垃的知冻识得涉以温对故而血知新平，更辰好的查掌握俯学过违的知坏识，钢为将冲来的还工作填奠定腥一个纳良好冲基础夸。牌1.哗6杯航研究幕方法瞒与手碌段惧（别1炊）调静研、浇消化捕原始忽资料确；辨收集郊整理定有关梯机械续零件须设计府、装呆配工抵艺、古机械宝加工淋工艺即、制头造技旅术等必有关箱资料蓝，供察设计绳时使纸用；松消化窜零件狗制件咳图，看了解阵零件刊的用铁途，析分析蚂零件也的工剖艺性迈、尺膊寸精而度等网技术梦要求太；分纹析工叼艺资们料，际了解裂所用恰材料地性能对、零初件特码性以淋及工乳艺参归数；资（2般）确处定工冷艺方匠案，乏制定晒加工毫工艺氧文件伴；委（3抵）完敬成零熟件图聪的制同作。仓（4明)括设赠计加厨工零猜件上菜4祥孔的岭工装亡—泳多轴蚊头，漠分析富、计猴算和矩结构反合理毫、正合确。套（5页)右设耐计并畅制定吉出结妥构部兰件的陶尺寸万，通岭过计融算选蔽取标伸准化进零件肉。肌（6塌)煎用河A积ut搜oC少AD守画出协多轴崖头装届配图丢和主障要零侍件图躺。傍1.缝7华创方案馅可行铅性分须析顾(满1浸）查沉阅相茄关文喇献，舟搜集街有关共资料丙。景(蔽2秃）通茅过下朝工厂尿调研吓观察授实物薄，对滨联轴痒器的梁工作笔原理册，结吵构，惹特点晒有进惊一步妈的了罩解。术并观占察与政其配舱套的欢多轴洲头结啊构形腊成初灰步映勇像。讨(泄3)潮通盏过老车师指颈导,缎同学刃讨论鄙确定质方案滤。两(说4昏）根抗据国佩家有督关标漂准，慌设计叼产品猪。茶第二格章萄联轴血器缝工艺陷分析疗2.前1乖零联轴敢器陈的功绣用枣图2料-炮1抢卫悼（半减）联择轴器追零件肌图砌联轴请器是鞠用来医连接裳不同券机构售中的失两根化轴（更主动棒轴和蒙从动胁轴）锤使其堂共同班旋转锄以专伞递转粱矩的阴机械携零件见。在种高速站重载骑的动鼠力传援动中产，有叮些联慰轴器遥还有铸缓冲绍，减返振和感提高蛇轴系贱动态泄性能俯的作止用。撕联轴做器是任由两侵部分谜组成些的，歇分别省与主峰动轴票和从疯动轴浓连接蚕。一不般动啦力机取大都例借于削联轴部器与宫工作奏机相袖连接链。但观联轴商器在浑机器扰运转伴时不虏能分驱离，身只有幸当机跃器停点止运却转才络能将钓两轴碑分离加。联炉轴器驾有时麦候可隔以作舅为安危全装爱置。川2.召2辱蹈联轴戚器弦的主借要加退工表兼面及骑其技逐术要挎求美（膛1季）栏1翻20貌外圆流面：元未注捆公差路尺寸缴，公小差等愿级按晒IT荐12协，表淡面粗楚糙度圾。遭（劫2课）大肠端面券：未羊注公况差尺增寸，每公差阀等级此按I圆T9学，表捆面粗普糙度涨。打（3井）拨68艘的外息圆面俯：未覆注公旋差尺马寸，绞公差虽等级涌按I击T1症2，尝表面肠粗糙餐度报。始（4昆）小忌断面星：未蜓注公脱差尺薯寸，枣公差箩等级糠按I此T9挖，表费面粗齐糙度栋。纪（所5携）内奉孔350+0.025拉装在准轴段洁上，炒为传校递运摄动和瓜动力杂开有破键槽舅；表科面粗鸟糙度贴皆为趋1.凡6爸(敏6）生键槽球：宽膊度乎，公社差等语级为序IT湖11葛，表知面粗分糙度抚。撒（7怪）4粉-眼1庙1根孔：娇未注较公差查尺寸巾，公酬差等刘级按迷IT严11蚁，表搬面粗特糙度统。时（修8夏）大蕉端面傍对350+0.025浩轴线糟的垂旁直度命允差吐0.匆02用；态（不9搏）键途槽内滑两平临面的支平行糊度允乡差为雷0.斑01怕5；镰（1痒0）饼4-挖1夏1吸孔营所在状的圆闯上保碧证尺仁寸94卤0.2；（11）工件材料为HT200，铸件；（12）未注倒角为C2。2.3毛坯的选择2.3.1毛坯的确定毛坯的选择需要考虑一下几个因素(1）.零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。由于选择的是灰铸铁，铸铁间的力学性能根据不同的制造方法而不同。离心浇注的铸件，压力浇注的铸件，金属型浇注的铸件，砂型浇注的铸件，其强度一次递减。(2）.零件的结构形状和外廓尺寸：由于联轴器形状复杂程度一般且为回转体一般选用金属型浇注和离心铸造。(3）.生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度与搞生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时，宜采用设备投资晓得毛坯制造方法。通过综合考虑零件材料为HT200，结构简单，生产中小批量，所以零件毛坯用灰铸铁铸造而成。2.3.2毛坯制造方法的选择考虑到零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择金属型浇注。查《机械制造技术课程设计指导》第14页表3-1,选用铸件尺寸公差等级为CT-9，加工余量等级为G。2.3.3总余量的确定通过对零件工艺的分析和工序的安排，所选用毛坯余量在径向双边余量2.5mm，轴向单边2mm。2.4定位基准的选择该零件图中的形位公差是以350+0.025的轴线为设计基准的，但是又有要求不高，可以现将120的外圆面加工出来，为后续工序作为基准。根据粗精加工的选择原则：为了保证大端面的垂直度，钻内孔350+0.025端面要在同一台机床上进行。要先以68的外圆面为粗基准，粗车120的外圆面，大小端面和内孔350+0.025。这样也保证加工小端面时余量均匀一致。然后，以粗车后的120外圆面为定位基准（精基准），在一次安装中加工小端面，68的外圆面和倒角以保证所要求的位置精度。2.5拟定机械加工工艺路线2.5.1工艺分析该（半）联轴器要求较高的表面是孔350+0.025，大端面和键槽。孔35