轴类零件加工夹具及定位分析
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轴类零件加工工艺及夹具设计摘要轴类零件属于机器零件最为典型的零件之一。
轴类零件在机械运转过程中主要作为支撑齿轮.凸轮以及机械连杆等的传动部件,按照轴类零件结构可以将轴类零件划分为:阶梯轴,空心轴以及锥度心轴等,我们根据轴长径的长度又可以将轴划分为短轴和长轴,其中长径小于5的被称为短轴,长径大于20的被称为细长轴,一般情况下我们见到的轴都是介于这两者之间的,轴通过轴承来实现对轴的支撑,其中和轴承配合的轴断我们称之为轴颈。
轴以轴颈作为其装配的基准,因此对于它们的精度和质量要求非常高。
我们依据零件的结构种类以及零件的所具有的功能,然后根据定位夹紧的理论知识来完成夹具的设计。
关键词轴类零件;加工工艺;夹具设计目录1.轴类零件加工技术要求的分析 (1)1.1轴类零件的尺寸精度 (1)1.2轴类零件的几何形状精度 (1)1.3轴类零件的相互位置的精度 (1)1.4轴类零件的表面租糙度 (1)2.轴类零件加工的要求与工艺分析 (1)2.1加工工艺规程的特点分析 (1)2.2加工技术要求的分析 (2)3. 夹具的分类 (2)3. 1按应用范围分类 (2)3.2按使用机床分类 (3)3.3按夹具动力源分类 (4)4.关于铣床夹具设计特点的分析 (4)1.轴类零件加工技术要求的分析1.1轴类零件的尺寸精度在选择起支撑作用的轴颈时我们一般会选用精度较高的(IT5~IT7)。
而选择用于装配传动件的轴颈一般选用精度要求较低的(IT6~IT9)。
1.2轴类零件的几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要指的是轴颈、外锥面等轴型的圆度和圆柱度等,对于正常的轴类零件来说,都要将其公差保持在尺寸的公差允许范围内。
针对那些对其几何精度要求较高的内外圆的表面,必须在图纸中明确表明其有效的误差范围。
1.3轴类零件的相互位置的精度对于轴类零件的位置精度来说,其位置精度的具体要求主要取决于该轴在机械中所处的位置和其所实现的功能。
一般情况下,轴类零件的精度必须要满足装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度的需要,如果没有满足这一需要则会导致传动齿轮之间的磨合误差,影响机械的传动效果。
轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文摘要:本论文主要研究了轴类零件的加工工艺分析及夹具设计。
通过对轴类零件的特点进行分析,提出了适合轴类零件加工的工艺流程,并给出了一种有效的夹具设计方案。
实验证明,该工艺流程和夹具设计方案能够大大提高轴类零件的加工效率和质量。
1. 引言轴类零件是机械中常用的零件之一,广泛应用于汽车、机械、航空等领域。
由于轴类零件长且细,加工难度较大,对加工工艺和夹具设计提出了新的要求。
2. 轴类零件加工工艺分析2.1 轴类零件特点分析轴类零件具有长、细、对称等特点,加工过程中易产生变形和振动。
这些特点使得轴类零件的加工过程较为困难,需要采用适当的工艺方法来解决这些问题。
2.2 轴类零件加工流程分析根据轴类零件的特点,我们提出了一种加工流程。
该流程分为粗加工、精加工和表面处理三个阶段。
粗加工阶段主要进行外形修整和粗留余量的加工;精加工阶段采用滚刀进行细加工,以提高加工质量和表面光洁度;表面处理阶段主要进行抛光和涂漆等表面处理操作。
3. 轴类零件夹具设计3.1 夹具设计原则根据轴类零件的特点和加工流程,夹具设计应遵循以下原则:(1)稳定性原则:夹具应能够牢固固定轴类零件,防止产生振动和变形。
(2)可调性原则:夹具设计应能够根据不同的轴类零件进行调整,满足加工要求。
(3)易操作性原则:夹具应设计成易于操作和安装的形式,提高工人的工作效率。
3.2 夹具设计方案根据夹具设计原则和轴类零件的特点,本文提出了一种夹具设计方案。
该方案采用了中心定位夹具和两个侧面固定夹具的结构,能够稳定地固定轴类零件并保证加工精度。
4. 实验结果与分析通过对轴类零件的加工工艺分析及夹具设计方案的实验,比较了不同加工工艺和夹具设计方案对加工质量和效率的影响。
实验结果表明,本文提出的加工工艺流程和夹具设计方案能够显著提高轴类零件的加工效率和质量。
5. 结论本论文通过对轴类零件加工工艺分析及夹具设计的研究,提出了一种适合轴类零件加工的工艺流程和夹具设计方案。
目录摘要 (1)关键词 (1)1.零件图分析 (1)1.1零件的作用 (3)1.3零件的结构工艺分析 (3)2.毛坯分析 (4)2.1毛坯的选择 (4)2.2毛坯图的设计 (4)2.2.1 确定毛坯尺寸 (4)2.2.2零件的毛坯图 (5)3.零件的工艺分析 (5)4.工艺路线的拟定 (6)5.机床和工艺设备的选择及其理由 (7)5.1机床的选择及其理由 (7)5.2.刀具的选择 (7)5.3量具的选择 (8)5.4夹具的选择 (9)6.机械加工过程 (9)7.结论 (10)附图:轴套零件图 (12)轴套毛坯图 (13)机械加工工艺过程卡1 (14)机械加工工艺过程卡2 (15)机械加工工序卡2 (16)机械加工工序卡3 (17)机械加工工序卡4 (18)机械加工工序卡5 (19)机械加工工序卡6 (20)机械加工工序卡7 (21)机械加工工序卡8 (22)机械加工工序卡9 (23)机械加工工序卡10 (24)机械加工工序卡11 (25)机械加工工序卡12 (26)机械加工工序卡13 (27)机械加工工序卡14 (28)机械加工工序卡15 (29)参考文献 (30)轴套零件的工艺分析摘要:轴套零件在机械中的作用主要是导正、限位、止转及定位作用。
本次毕业设计通过对轴套零件图的分析,确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格,通过对零件的加工工艺分析,确定了该零件的加工工艺路线,编写了机械加工工艺过程卡片和工序卡片。
零件在加工中必须保证重要的尺寸精度和表面粗糙度,以及根据现有生产设备选择合理的机械加工路线。
关键词:轴套尺寸设备精度1.零件图分析轴套一般起滑动轴承作用,是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。
图1轴套零件图该零件(图1)为轴套类零件。
表面由外圆柱面、轴肩退刀槽表面组成,其中2.0132±φmm ,60030.00φ+mm, 950022.0φ-mm 这三个直径尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求,表面粗糙度要求为0.8,为了保证同轴度通常减小切削力和切削热的影响,粗精加工分开,使粗加工中的变形在精加工中得到纠正,要求尺寸较高为60030.00φ+mm 、950022.0φ-mm 、2.0132±φmm ,其表面粗糙度为Ra1.6µm、Ra0.8µm 零件的左端和有端有M6螺纹孔,深8mm 。
轴类零件的夹具设计分析[摘要]在机床中,夹具作用巨大,设计要求较为严格,其精度也高,本文介绍了轴类零件夹具的构成与类型,并从定位方案、误差、夹紧装置与定位元件等方面,对夹具设计进行了分析论述。
[关键词]轴类零件;夹具设计;定位方案中图分类号:tg75 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)13-0284-01夹具作为机械加工系统的重要构成,运用夹具装夹实施工件加工时,需要运用夹具来实现,准确夹具设计,可有效确保工件加工技术与质量,增强机械加工生产率的同时,降低加工成本与劳动强度,结构简单,操作方便安全,还便于制造及维修,加强轴类零件夹具的准确设计,可有效提高机床生产工艺水平。
一、夹具构成与类型夹具主要是由定位与夹紧装置、连接元件、对刀装置、夹具体与其他装置所构成,其中,定位装置在夹具中,能让工件占据准确位置;夹紧装置作用为:在加工当中,确保工件受外力时,能不离开已占据准确的位置,让工件压紧并夹牢;连接元件具有确定夹具正确位置的作用;夹具体作为夹具基础构件,能将夹具全部连接元件构成一整体;对刀装置能对刀具与定位元件准确位置进行确定;其他装置通常是根据特别需要,在夹具上,设置的靠模装置、分度装置及吊装元件等,而定位装置、夹具体与夹紧装置为夹具基础构成部分。
依照应用种类,可将夹具分为铣床夹具、车床夹具、镗床夹具、钻床夹具与磨床夹具等,而根据应用特点与通用性格,夹具又可分成专用、通用与组合等类型的夹具,而专用夹具是某工件某工序中,具有加工要求夹具的专门设计制造,结构简单紧凑,便于操作。
二、夹具设计分析1.定位方案在此夹具中应用的是双压板的夹紧机构,每支压板所承受的夹紧力为总夹紧力1/2,每根夹紧螺栓夹紧力为fwk为fwk总的一半。
对于夹紧螺栓直径的选择,可依据夹紧力作用点与方向原则,通过定位方案确定,恰当选择夹紧螺栓,放置于零件同侧,当垂直进刀的时候,夹紧力与切削力方向一致,并分别作用于定位支承的两v 形块中,切削扭矩会让工件转动,为了避免工件转动情况发生,夹具中的夹紧机构要有足够夹紧力进行平衡。
常州机电职业技术学院毕业设计课题:偏心轴零件加工工艺及夹具设计专题:专业:机械制造及自动化学生姓名:班级:学号:指导教师:完成时间:I摘要本设计是基于偏心轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
偏心轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。
一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此,本设计遵循先面后槽的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面,在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。
夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词:偏心轴类零件;工艺;夹具;IIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.SKey words: Angle gear seat parts; fixture;III目录摘要 .................................................................................................... II ABSTRACT ............................................................................................. III 第1章加工工艺规程设计. (1)1.1 零件的分析 (1)1.1.1 零件的作用 (1)1.1.2 零件的工艺分析 (1)1.2 偏心轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (2)1.2.1 孔和平面的加工顺序 (2)1.2.2加工方案选择 (2)1.3 偏心轴加工定位基准的选择 (2)1.3.1 粗基准的选择 (2)1.3.2 精基准的选择 (3)1.4 偏心轴加工主要工序安排 (3)1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)1.6选择加工设备及刀、量具 (5)1.7确定切削用量及基本工时(机动时间) (6)第2章偏心轴钻孔夹具设计 (17)2.1设计要求 (17)2.2夹具设计 (17)2.2.1 定位基准的选择 (17)2.2.2 切削力及夹紧力的计算 (17)2.3定位误差的分析 (20)2.4夹具设计及操作的简要说明 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (26)IV第1章加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是偏心轴。
课题名称:轴套类零件加工工艺设计姓名:游林峰院系:机电工程系专业:机制班级:机制1402班指导老师:陆全龙二零一七年四月十五日机电工程系轴套类零件加工工艺及夹具目录第三章轴类零件的加工工艺轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
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,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,主要要求如下:1 尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。
轴类零件中支承轴颈的精度要求最高,为IT5~IT7;配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些,为IT6~IT9。
2 形状精度高。
3 位置精度高,其一般轴的径向跳动为0.01~0.03,高精度的轴为0.001~0.005。
4 表面粗糙度比一般的零件高,支承轴颈和重要表面的表面粗糙度Ra常为0.1~0.8um,配合轴颈和次要表面的表面粗糙度Ra为0.8~3.2um。
轴类零件一般常用的材料有45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。
轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件,只有一些大型或结构复杂的轴,在质量允许时才采用铸件。
由于毛坯经过锻造后,能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外,一般比较重要的轴大都采用锻件。
另外轴类零件的毛坯还需要经过热处理。
轴的结构设计原则:1 节约材料,减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸,或大的截面系数的截面形状。
2 易于轴上零件的精确定位,稳固装配拆卸和调整。
轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计一、轴零件的机械加工工艺规程1.材料准备:轴零件的材料通常选择优质的钢材或铸铁材料,需要根据轴零件的使用要求和工艺特点来选择合适的材料。
2.工艺路线确定:根据轴零件的形状、结构和加工要求,确定合适的工艺路线,包括车削、铣削、钻孔等加工工序的顺序和方法。
3.加工设备选择:根据轴零件的尺寸、形状和工艺要求,选择合适的加工设备,包括车床、铣床、钻床等。
4.工艺参数确定:根据轴零件的材料和加工要求,确定合适的切削速度、进给量和切削深度等工艺参数。
5.工艺操作规范:对于每个加工工序,制定相应的工艺操作规范,包括操作顺序、刀具安装、夹具装夹和加工顺序等。
6.质量检验要求:确定轴零件的质量检验要求和方法,包括尺寸偏差、表面粗糙度、硬度等指标的检验。
7.工艺文件编制:将以上所有内容整理成工艺文件,包括工艺路线图、刀具配套表、工艺操作规程和质量检验记录表等。
二、夹具设计夹具是机械加工中用来固定工件、定位和保持工件位置的装置。
在轴零件的机械加工中,夹具设计是非常重要的一环。
夹具的设计应满足以下几个要求:1.夹紧可靠:夹具的设计应保证对轴零件进行可靠的夹紧,以防止在加工过程中因工件松动而引起的加工误差。
2.定位准确:夹具的设计应能够确保轴零件在加工过程中的准确定位,以保证加工精度。
3.易于安装和调整:夹具应设计成易于安装和调整的形式,以方便操作人员进行装夹和调整。
4.加工装卸方便:夹具的设计应便于轴零件的装卸,以提高生产效率。
5.避免干涉:夹具的设计应避免与加工刀具和加工设备的干涉,以保证加工进程的顺利进行。
在夹具设计过程中,需要根据轴零件的形状、尺寸和加工要求,选择合适的夹具类型,包括平面夹具、分度夹具、对心夹具等,并进行夹具的结构设计和强度计算。
总结起来,轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计是确保轴零件加工质量和工艺正确性的重要环节,对于提高加工效率和保证加工精度具有重要意义。
轴类部件加工夹具及定位剖析
1.夹具的分类
在机床上加工工件时,为了保证加工精度,第一要使工件在
机床上有正确地点,其次要将工件夹紧。
达成这两项任务的工艺
装备称为机床夹具。
夹具按通用化程度分,有通用夹具、专用夹具、成组专用夹具、组合夹具等。
按动力根源分,有手动夹具、气动夹具、液压夹具和电动夹具等。
通用夹具略加调整或无需调整便可装夹不一样的工件 .如铣床上常用的平口钳、分度头和展转台等。
专用夹具用于产品固定的大量量生产中,它构造紧凑,操作快速、方便。
成组专用夹具用
于较小批量生产。
它是在工件按形状、尺寸和工艺的共性分红几
组后,为每组设计的组内通用的专用夹具。
组合夹具是由早先制造好、由不一样功能和形状、不一样规
格的标准元件和组合件组装成的专用夹具。
2.定位和定位元件
工件的定位就是同一批工件分别放到夹具中都能达到同一
的地点。
工件的定位是依赖定位装置,在力的作用下,在工件夹
紧中或夹紧前实现的。
(1)刚体的 6 个自由度。
要达成定位的任务,第一就要除去刚体工件的自由度。
刚体在未采纳定位举措前,在 X、Y、Z 轴
构成空间坐标系中,有6 个独立运动,即沿X、Y、Z 轴方向的挪动和绕 X、Y、 Z 轴的转动,这 6 个独立运动称为刚体的 6 个自由度。
(2)工件的 6 点定位。
要除去工件的自由度,典型的方法是
在夹具中安置 6 个定位点。
底面安置 3 个定位点,除去工件绕
X 轴、 Y 轴转动和沿Z 轴挪动共 3 个自由度;侧面安置的两个定
位点,除去了工件沿X 轴挪动和绕Z 轴转动共两个自由度;端面
的 1 个定位点,除去了工件沿 Y 轴挪动的自由度。
这样, 6 个自由
度都被除去。
(3)完整定位和不完整定位。
将 6 个自由度所有除去的称为
完整定位, 6 个自由度不是所有除去的称为不完整定位。
(4)欠定位和过定位。
欠定位是工件的某些应除去的自由
度没有除去,定位不足,这是不一样意的。
过定位是工件的某些
自
由度被重复除去,两个或两个以上的定位点同时限制工件的某个
自由度,这时,假如定位基准和定位件精度很高,对工件的正确立
位影响不大;反之,就要影响定位偏差,因此应该尽量防止。
3.夹紧力和夹紧装置
3.1 夹紧力应试虑以下几点
(1)夹紧力的作用点及其方向应有助于定位,而不该损坏
定位。
必需时可用几个夹紧力分别作用于不一样的支点上。
(2)其产生的夹紧变形要小,特别对刚性较差的工件更应
多加注意。
(3)夹紧力的作用应尽量凑近被加工表面,以减少加工中
工件的振动。
(4)夹紧力大小要适中,既不使工件在加工中挪动,又不
使工件被夹紧损害或产生夹紧变形。
3.2 夹紧装置主要有以下几种
(1)螺杆夹紧装置。
该装置构造简单,经过螺杆的旋紧对
工件进行夹紧,也有在螺杆下端安装垫块,上部装手柄的方式。
该装夹合用单件、小批量生产中。
(2)弓形压板夹紧。
该方式比螺杆夹紧多增添一个圆弧弓
形板,经过螺栓的旋紧,弓形板压紧工件,使之固定。
该方式夹
紧较快,但只好装夹尺寸变化范围较小的工件,合用单件、小批
量生产。
(3)高度可调压板夹紧。
由一个固定的斜楔块和一块水平压板及收紧螺栓构成。
经过螺栓的旋紧,水平压板压紧工件,使之固定。
该方式夹紧高度可依据工件大小进行调整,合用于小批量单件生产。
(4)钩形压板夹紧。
拥有钩形压板和螺杆的夹紧机构,构
造较紧凑,夹紧力较小。
(5)通用压板夹紧,支点螺母下边用球面垫圈,螺杆顶端也
是球面,夹紧时可少许偏转。
还有支点偏一边或工件夹紧中间等
装置。
(6)偏爱块夹紧。
该装置动作较快,夹紧力和夹紧距离较
小,自锁性较差。
合用于振动较小,夹紧力不大的工件的加工。
(7)斜楔夹紧。
在气动和液压夹具顶用得许多,且常同其
余机构联用,夹紧效率和速度高。
(8)多件联动夹紧。
该夹紧一般利用浮动压块,和V 形垫块配合夹紧,可一次性夹装多根工件。
4.夹具的采纳
本文选用典型轴类来说明夹具的采纳,部件以下列图:
4.1 工作台直接装夹
依据图 4.1 所示轴的外形,在刨床或铣床上对其进行加工时,装夹方式能够有以下几种方法:
一是将工件直接放在工作台上,再利用压板螺丝和压板压紧,固定住工件,留出待加工部分。
此种方法操作简单,易掌握,如
果所加工的轴超出一米六以上,为保证轴的装夹,就要求工作台起码有一米五以上,这就致使工作台体积较大,也增添了机床的自己重量,同时若采纳的工作台挪动式方式,就要求有更大功率的进给电机带动其运转。
此种方法在立式铣床上加工时用到许多,且加工两头扁司槽口时,需经过两次装夹,四次加工轴两头的扁司,在进行第二次装夹时,需经过增设协助垫块。
垫块与铣出的
扁司平面平行接触来保证两头扁司的平行度。
第二次装夹加工出另一端扁司。
垫块的高度依据轴径和扁司的尺寸而确立。
4.2 机用平口钳装夹
只管相对第一种装夹方式,在重量上要减少好多,可是受机
用平口钳的限制,在加工 320-420mm 左右的轴时,能够经过两次装夹,四次加工出轴两头的扁司,相同在进行第二次装夹时,
也需增设协助垫块来找正。
而高出 420mm 这个范围的轴则要经过
四次装夹,每次只好加工一端扁司槽口。
利用这类方法装夹加工,除第一次可直接装夹外,在加工好第一个扁司槽口后,后边几次装夹,均需要利用丈量设施或增添协助垫块的方法来找正,
保证后边加工的三个扁司槽口与第一个槽口的对称度、平行度等,协助时间很长,不利于加工较长的轴。
刨床多采纳此种装夹方式。
4.3 利用 V 形垫块及压块组合装夹
与第一种方法在装夹方式上基真相同,加工方法也相同,将工件搁置在平行的两块 V 形垫铁上,再经过压紧螺栓和压块收紧,将轴固定在 v 形槽上,两块 V 形垫块可直接固定在机床上,也可经过协
助联接件,固定在机床或工作台上。
4.4 全能分度头与活络顶尖配合装夹
在铣床工作台上安装一个可活动的小顶尖与一个配有卡盘
的全能分度头配合的方式进行装夹。
先将轴装夹在全能分度头上,再用活动顶尖顶住轴的另一端,先加工轴两头半边的扁司槽口,
加工结束后,经过分度头将轴旋转180°后,再按前面方法加工另
外半边扁司槽曰。
利用此种方法加工扁司,能够保证扁司的平行度,需要的协助时间也不长,可是只好加工尺寸较短的轴,若较
长的轴加工用此种方法装夹,在加工过程中,因为刀具的切削力
作用,简单造成轴曲折,没法保证扁司的对称度。
4.5 采纳气压或液压夹紧
将多件联动装置与气压或液压装置组合起来,经过气压或液压控制的方式进行装夹。
此种方法装夹加工,可方便快速的装夹工件,且一次可装夹多根工件,提升了加工效率。
可是对操作工
的要求较高,且多根装夹时,难以保证工件的对称度和平行度。