轴类零件加工工艺分析及夹具课程设计

轴类零件加工工艺分析及夹具课程设计内容摘要：

件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。 由于该传动轴的几个主要配合表面 Q、 P、 N、 M 及轴肩面 H、 G 对基准轴线 AB 均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零 件的技术要求。 （ 2）粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。 中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。 但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹 有时在上工步已车外圆处搭中心架 ，车另一端面，钻中心孔。 如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。 划分阶段 对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。 该传动轴加工划分为三个阶段：粗车 粗车外圆、钻中心 孔等 ，半精车 半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等 ，粗、精磨 粗、精磨各处外圆。 各阶段划分大致以热处理为界。 热处理工序安排 轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。 对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。 该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。 综合上述分析，传动轴的工艺路线如下： 下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。 加工尺寸和切削用量 （ 1）传动轴磨削余 量可取 ，半精车余量可选用。 加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。 （ 2）车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。 拟定工艺过程 定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。 调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。 拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑 次要表面的加工。 在半精加工￠ 52mm、￠ 44mm 及 M24mm 外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。 在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。 综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表。 第五章 细长轴加工工艺特点 改进工件的装夹方法 粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采 用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。 但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。 在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。 采用卡拉法可避免这种现象的产生。 精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。 采用跟刀架 跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。 采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。 采用反向进给 车削细长轴时，常使车刀向 尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。 采用车削细长轴的车刀 车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。 粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。 精车用刀常有一定的负刃倾角，使切屑流向待加。 第六章 夹具的设计 1 铣床夹具设计 图 61 所示拔叉零件，要求设计铣槽工序用的铣床夹具。 根据工艺规程，在铣槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽宽 14H11mm，槽深 7mm，槽的中心平面与Ф 26H7 孔轴线的垂直度公差为 ，槽侧面与 E 面的距离 12 177。 ，槽底面与 B 面平行。 拨插零件图 6― 1 （ 1）、六点定位原理 当工件在不受任何条件约束时，其位置是任意的不确定的。 设工件为一理想的钢体，并以一个空间直角坐标作为参照来观察钢体的位置变动。 由理论力学可知，在空间处于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着 X、 Y、 Z 三个坐标 轴的移动和绕着这三个坐标轴的转动，如图所示。 用 X、 Y、 Z 和 X、 Y、 Z 分别表示沿三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴转动的自由度。 六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。 定位的任务，就是要限制工件的自由度。 在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。 （ 2）、应用定位原理几种情况 完全定位 工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。 部分定位 工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。 在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定 位称为部分定位。 在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。 如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。 过定位（重复定位） 几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 A、一般情况下，应该避免使用过定位。 通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。 B、过定位亦可合理应用 虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。 这对 刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。 工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。 大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。 这就是个“过定位”的定位方式。 只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。 由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。 （ 3）、确定要限制的自由度 按照加工要求，铣通槽时应限制五个自由度，即沿 x 轴移动的自由度不需要限制，但若。