轴类零件加工工艺及夹具设计

1论文题目：轴类零件加工工艺及夹具设计学生姓名：学号:所在院部：所学专业：指导老师：完成时间：2010年03月摘要轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间；轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。关键词：轴类零件、轴颈、夹具2AbstractThemachineshaftisoftenencounteredinoneofthetypicalcomponents.Itismainlyusedforsupportinmechanicalgears,pulleys,camsandconnectingrodsandothertransmissionparts,totransfertorque.Differentformsaccordingtothestructure,theaxiscanbedividedintosteppedshaft,taperspindle,axis,hollowshaft,crankshaft,camshaft,eccentricshafts,allkindsofscrewshaftsuchasshortaxisaspectratiooflessthan5largeknownastheslendershaft20,mostshaftinbetween;shaftbearingsbearing,andbearingwiththeshaftsegmentcalledthejournal.Journalistheaxisoftheassemblybase,andtheirgeneralrequirementsforprecisionandhighsurfacequality.Accordingtopartsofthestructureandfunction,usingtheknowledgeoflocatingandclampingfixturedesigncompleted.Keywords：Shaft,journ目录1.轴类零件技术要求.................................31.1、尺寸精度........................................31.2、几何形状精度....................................31.3、相互位置精度...................................31.4、表面粗糙度......................................32.轴类零件的毛胚和材料..............................42.1轴类零件的毛胚...................................42.2轴类零件的材料...................................43.轴类零件一般加工要求及方法........................53.1轴类零件加工工艺规程注意点.......................53.2轴类零件加工的技术要求...........................53.3轴类零件的热处理.................................64.轴类零件工艺路线....................................................................................................64.1、传承轴图样分析..................................74.2、确定毛坯........................................84.3、确定主要表面的加工方法.........................84.4、确定定位基准....................................84.5、划分阶段........................................94.6、热处理工序安排..................................94.7、加工尺寸和切削用量..............................94.8、拟定工艺过程...................................95.细长轴加工工艺特点...............................................................................................1025.1、改进工件的装夹方法...………………………………..105.2、采用跟刀架.....................................105.3、采用反向进给...................................115.4、采用车削细长轴的车刀...........................116.夹具的设计...................................................................................................................126.1铣床夹具设计.....................................................................................................126.1.1、六点定位原理........................................136.1.2、应用定位原理几种情况................................11（1）完全定位.............................................11（2）部分定位.............................................11（3）过定位（重复定位）...................................116.1.3、确定要限制的自由度..................................146.1.4、定位方案选择........................................146.1.5、计算定位误差........................................15（1）夹紧方案..............................................16（2）对刀方案..............................................16（3）夹具体与定位键........................................16（4）夹具总图上的尺寸、公差和技术要求......................16（5）夹具精度分析..........................................176.2各类铣床夹具.....................................................................................................186.2.1、铣床夹具............................................18（1）铣床夹具的分类........................................18（2）铣床常用通用夹具的结构................................18（3）铣床夹具的设计特点....................................186.2.2、典型数控机床夹具....................................191、数控铣床夹具............................................192、数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种：...................7结束语.............................................21谢词............................................22参考文献...........................................2331.轴类零件技术要求2.1.1尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。1.2几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。1.3相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。1.4表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。42.轴类零件的毛胚和材料2.1轴类零件的毛胚轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。2.2轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。3.轴类零件一般加工要求及方法3.1轴类零件加工工艺规程注意点在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点：