汽车半轴加工工艺分析与设计

1、汽车半轴加工工艺分析与设计目录中文摘要英文摘要1. 前 61. 1 国外汽车半轴的加工工艺1. 2 国内后桥半轴先进的机械加工工艺技术2. 材料的选择3. 汽车半轴加工工艺流程及主要加工工序3. 1 剪料3. 2 摔杆3. 3 摆帽3.4喷丸3. 5 杆部校直3? 6 钻小端中心孔A3/7.53. 7 粗车大外圆3. 8 粗车小端3. 9 车大孔3. 10钻中心孔B4/12.53. 11 粗车大端、精车大端3. 12 精车小端3. 13 冷滚轧花键3. 13. 1 冷滚轧花键的优点3. 13. 2冷滚轧花键的加工方法3. 13. 3冷滚轧花键的工艺要求3. 13. 4典型的冷滚轧机技术参数3.

2、 13. 5冷滚轧花键加工实例3. 14 半轴的热处理3. 14. 1 热处理的具体工序3. 15磁力探伤检验4. 夹具设计4. 1 原夹具存在的问题4? 2 可微调新型夹具摘要汽车自 19世纪末诞生至今100余年期间, 汽车工业从无到有，以惊人的速度发展 ,写下了人类近代文明的重要篇章。汽车是数量最多、最普及、活动X 圉最 广泛、运输M最大的现代化交通匚具。没有哪种机械产品像汽车这样对社会产生如此广泛而深远的影响。半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分，半轴是用来将差速器半轴齿轮输出的动力传给驱动轮或轮边减速器，对于采用非独立式悬架的驱动桥，根据其半轴内端与外端的受力状况，一般乂分为全浮式半轴

3、、四分之三浮式半轴与半浮式半轴三种。半轴内端以花键连接着半轴齿轮，半轴齿轮在工作时只将扭矩传给半轴，儿个行星齿轮对半轴齿轮施加的径向力是互相平衡的，因而并不传给半轴内端。主减速器从动齿轮所受径向力则山差速器壳的两轴承直接传给主减速器壳。因而，半轴内端只受扭矩而不受弯曲力矩。半轴是汽车的轴类零件中承受扭矩最大的零件，为了满足半轴的强度要求. 多年来，世界备国除了用各种各样的计算方法外, 还在材料选择、毛坯成型、机械加工和热处理等方面进行着不懈的努力。本文主要是对半轴在锻造车间、机加车间. 热处理车间的各步工艺进行分析和改进以及半轴的热处理和半轴齿轮的夹具改进。半轴齿轮广泛用于汽车、拖拉机等一切行

4、走机械的差速器中，应用面广。需求量大。半轴已普遍采用精密模锻工艺生产。其工艺流程是：下料一一加热一一粗锻一一切飞边一一精锻一一切飞边一一表面清理一一钻孔、车大端面一一车孔、齐端面一一拉花键一一热处理一一磨大端面和内孔。感应加热表面淬火亦称感应淬火，由于它的加热速度和冷却速度都很快，使零件的表面至心部有着巨大的温度梯度，而且淬火后零件山表及里存在着激烈的组织变化，这些特点决定它有着特殊的残余应力形态。一般说，轴类零件感应淬火后，表面层存在残余压应力，次表层和淬火区域边缘存在残余拉应力。残余应力的合理分布，能够大大提高零件强度，特别是疲劳强度。载货车半轴的合理用料，合理选择淬火层的深度及其分布，将

5、大大提高半轴的使用寿命。在车孔、齐端面工序中，由于夹具调整不便，更换供状时工件找正极其困难, 耗工费时，齿轮装夹定位精度低，生产效率低。为此，我根据所学知识, 再通过 一些先进资料研究了半轴齿轮车孔齐端面的可微调夹具，解决了原夹具存在的问题。关键词：半轴；热处理；夹具设计；花键设计Abs treictThe car bears the until now from the end of 19 centuries 100 period in remaining years of life, Car industry from have no to have Developing with the

6、 astonishing speed, Wrote down the civilized and important literary piece inhuman modern age? The car is a quantity at most, universal, the movable scope is the most extensive and transport biggest andmodern pileup in dea 1. Have no which kind of machines product resemble the car is like this to the

7、 social creation like thisextensive but profound influence? The half stalk is an importance that car spread to move the system to constitute the part, to be used to will differ soon the machine half stalk wheel gear output" s motive pass to drive round or a sides decelerate themachine, Carry ac

8、cording to the half stalk inside with carry outside of suffer the dint condition, generally divided into Wholefloat type half stalk、 three quarter float type half stalk、 Half float type half stalk?1?前言L1 国外汽车半轴的加工工艺1. 1. 1 美国克莱斯勒公司万伦脱小客车半轴制造工艺SAE1039（ 相当于 40Mn） 棒料切断一一法兰热轧成型一一正火一一喷砂一一清洗一一表面磷化一水平挤压成型（

9、三段，用175t压力机）一一法兰和轴承部分切削加工一轴端花键滚轧加工一一感应加热淬火、回火一一磨削安装轴承颈一一法兰部分加工。1. 1. 2 日本五十铃公司中型载重汽车半轴锻造工艺SCM4（ 相当于42CrMo）棒料切断一一法兰、花键部分热轧成型（感应加热、傲锻机）一一正火一一淬火、回火一一喷砂一一打中心孔一一校直一一法兰和花键部分切削加工感应加热淬火、回火一一校直一一磁力探伤一一法兰部分加工。1-2 国内后桥半轴先进的机械加工工艺技术校直（单柱校直液压机Y41-10B10t） 铳端面打中心孔（铳端面打中心孔机床Z8210） 车削杆部（液压半自动仿型车床CE7112M25X710） 磁力探 伤

10、（磁力探伤机CEW - 2000） 校直（单柱校直液压机Y41 10B 10t） 车削法兰端（普通车床C616 4 320 X 750） 铳削花键（半自动花键轴铳床YB6212M25X900） 校直（单柱校直液压机Y41 10B 10t） 磨削安装轴承颈（高精度半自动万能外圆磨床MGB1420A 4 200X1000） 一一法兰端部孔加工（立式钻床Z5125A 4 25） 铳削螺纹（半自动螺纹铳床SB6110A f 100X80） 磁力探伤（磁力探伤机CEW- 2000） 清洗（通用通过式三箱清洗机 SQX-400II） o2 .材料的选择2.1 材料牌号：40cr-gb3077-88这种材料

11、主要用于汽车半轴锻造件的加匚与制造，汽车半轴载荷较大，有时会受到较大的冲击，这种材料比较适合作为半轴的材料。3 .主要加工工序3. 1在G72-3锯床上剪料；4. 2用 560KG 空气锤摔杆；5. 3用 DW99-160 摆碾机摆帽；3. 4用 QBD30 强化喷丸机进行喷丸处理；3.5用 YH： 40-25校直机进行毛坯杆部校直，保证垂直度。一般情况下，在整个半轴生产过程中需校直两次. 一次是毛坯校直，另一次 是热处理后校直。这两次校直的作用、原理是一样的，都是保证汽车半轴的垂直度，热处理后的校直要保证跳动不大于0.08, 0.2和 0.4。美国通用汽车公司旁蒂克部毛坯校直的方法是：用两个

12、固定校直滚子装置支承半轴，山一个传动连接装置与半轴法兰端上的两个突出部位相吻合，并带动半轴旋转，尾座顶尖顶住半轴的杆部，校直机上的压头下落，半轴在滚子和压头的作用下校直。压头是固定工作的，生产率为195件 /h， 是以前手工校直生产率的4 倍。英国福特汽车公司热处理后校直是在8t 密尔斯 （ Mills ） 液压机上进行的。半轴支承在夹具两端，夹具能够很容易地从一端移到另一端，这样压头就能在花键端与法兰端之间的任何高出部位加载。在校直过程中，用两个千分表进行测量，其中一个表垂宜安装，测轴的摆动；另一个表水平安装，测法兰摆动。近年来，已研制生产出带有自动装置的半轴校直装置。但是，值得一提的是，迄

13、今为止，尚无人认为自动校直比人工控制的校直效果更好。3. 6在Z525J钻床钻小端中心孑L A3/7.5;3. 7 在 CA6140 车床粗车大外圆；3. 8 在 CK7150 车床粗车小端；有的生产厂家采用六角转塔车床进行粗车和精车加工，但大多数生产厂家则采用仿型车床进行粗车和精车加工。美国雪佛莱汽车部，采用六角转塔车床铳端面打中心孔并完成全部粗精车工序。转塔可自动分度（转位），当转塔上6 把刀全 部用过后，指标灯壳，机床停车，操作者换上预先调整好刀具的整个转塔后，车床乂开始加工。前苏联在陶里亚蒂城生产意大利菲亚特124 型轿车半轴自动线，曲 2 台锯床（杆部端头切断）、2 台平端面打中心孔

14、机床（杆部两端外圆、法兰肩面定位夹紧）、3 台KDM9 / 80 型仿型车床仲心孔定位，法兰内部撑紧，车削法兰端）和4台 KDM9 /80 型仿型车床仲心孔定位，法兰外圆夹紧，车削杆部）共11 台机床组成。在仿型车床上用两个鼎模滑座分别对大小头进行仿型车削。精车后对花键端和法兰端外圆进行自动测M。负荷在 70%时.生产率为180件/h。3.9在CA6140车床车大孔；对于不同长度和直径的半轴，平端面是提高半轴生产线生产率的一个关键工序。采用切入法铳端面的优点是：可适应半轴长度的变化，其缺点是：生产率低, 且刀具一旦磨钝后，端面会产生硕化现象，不利于下一道打中心孔工序。若采用贯通法铳削，同时采用

15、特殊形式的机夹铳刀（该铳刀每个刀片有8 个刀刃），比用每个刀片仅有4个刀刃（且用楔式夹紧）的机夹铳刀不仅提高寿命15倍，而且也提高了效率。为了保证打中心孔后孔面光洁且无毛刺，已发展了对钻后的两端中心孔进行挤庄的机床。3. 10在Z8210B车床铳两端面钻孔中心孔 B4/12.5,如下图31;6 f 14I+-P043.11 粗车大端、精车大端 所需设备为CK7150车床；3.12 精车小端 m.82 及015, M8.5,八40.5,八39.5, 437入下图 32;H羽3H羽HLTtr3.13 冷滚轧花键滚扎花键以两端中心孔定位，滚扎渐开线花键。齿数为 30,模数为1. 0583,渐开线 起

16、始圆宜径为4 31. 008人径§ 32. 809，小径f 30. 691,压力角a二45°分 度圆宜径e 31. 75,基圆宜径少22. 451，弧齿号s二1? 791。滚扎花键所需仪器是花键滚扎机。所需的M具是千分尺和综合花键M规。为了提高半轴花键的生产效率和疲劳强度，U前已广泛采用花键冷滚轧成型工艺。大地提高了该工皆是一种动力传动件及齿类工件的无屑冷成型加工工方。这种工方极冷成型齿类，件的精度，在北美和欧洲的许多条生产线上得到广泛应用。滚轧花键和滚花工艺不同，在滚轧过程中，对所有相关参数均定位控制，故可以保证得到确定的齿数和准确的齿形。实际上，整个加工过程非常简单。以

17、滚搓为例，将一根钢质轴定位在两根成型齿条之间的起始位置，该端的齿牙是浅层的，仅仅在工件上压出花键的最初形状，两齿条朝相反方向快速移动，带动工件 旋转，一步步将工件表面的金属挤 压进去，这时可明显看到一个个凹痕。完成上述整个过程只需不到 4s时间（机动时间），此时，齿形零件只要再自转儿周，就可保证得到质M控制所要求的齿形儿何尺寸和精度。大多数齿形，件是可以滚搓的，包括：a.薄壁金属件；b?油槽；c?螺纹；d?大螺矩花键；e?正齿花键；f?冠齿；g?滚花、螺旋齿；h?安全自锁花键；i?锥齿； j?齿形；k?螺杆。3.13.1 冷滚轧花键的优点乳设计灵活。例如，一套 Marand齿条可以滚轧20种不

18、同齿数的零件.而且可 以使 齿牙和轴肩之间不留间隙。b.生产效率高。与传统滚齿相比，滚轧机动时间约为4s,滚齿机动时间约为130soc.节省材料？而且省去了收集处理切屑的麻烦。d.加工精度高？滚轧具有极小的啮合间隙（强迫塑性变形），使工件在使用过程中,可保持极优的啮合性能。e?提高轴的强度。山于是冷成型，可提高零件的物理性能，如增加扭矩力，减少疲 劳应力灵敬度和无裂缝扩展。f?提高负载能力？滚轧后，其品格结构和滚齿、铳切不同，金属流线未被破坏，疲劳强度相当于滚切、铳切花键的三倍多。国外莫个生产载重汽车后桥半轴的公司，曾进行过铳削花键和冷滚轧花键后的半轴淬火前后对比测试分析。结论是：两种花键加工

19、方法加工的半轴在其宜径方向的变形M大体相同？均 在lOuin左右，但在外形变形M方面，滚轧花键要比铳削花键小，而且，在疲劳强度方面，滚轧花键是铳削花键的三倍多。 详见表1、表2和表3o表3-1铳削半轴花键的宜径测M值（单位 ：mm）轴号淬火前淬火后最大值最小值最大值最小值130. 03630. 03430. 04530. 040230. 03230.01330. 04330. 024330. 04530. 04030. 05730. 048430. 02730. 00430. 03830.017530. 03530.01530. 04330. 031平均值30. 03530. 02130. 0

20、4530. 032表3-2滚扎半轴花键的宜径测M值（单位：mm）轴号淬火前淬火后最大值最小值最大值最小值130. 02730. 02730. 04330. 039230. 02830. 02730. 03930. 036330. 02330. 02330. 01830. 018430.01330. 01230. 03130. 027530.01630. 01630. 02830. 024630. 01430. 01430. 02830. 024730. 01430.01330. 02830. 010830. 02230. 01930. 03430. 030930. 03030. 02630.

21、03030. 0221030. 02330. 01430. 03830. 033平均值30. 02130.01930. 03230. 027表3-3两种半轴交变载荷试验值轴号热处理方法加工方法断裂前的交变载荷次数1表面感应淬火，回 火温度约为230° C铳削花键549002789003115100平均值829674表面感应淬火，回 火温度约为230° C冷滚扎花键306000525800062140007表面感应淬火，回 火温度约为180° C3420008273000平均值2786003. 13. 2冷滚轧花键的加工方法&丽滚轮冷滚轧花键。在滚庄头上安装

22、的滚轮个数和花键轴的齿数相同，沿径向分布，全部齿形均在压力机一次工作过程中全部轧出。滚轧过程是压力机推动工件，通过滚压成形，滚轮在工件表面上自由滚动。这种滚轧加工方法适用于齿数*20的花键。b?用齿条形工具冷滚轧花键。齿条形工具上下对称分布，分别山油缸驱动，作相互平行的交错运动，毛坯（工件）为自山驱动，在齿条工具间滚动过程中产生塑性变形。滚动的圈数大约为 8圈。采用这种滚轧加工方法滚轧宜径较小的花键时，生产率高。表面质M好。这种滚轧加工方法一般用于滚轧工件的最大宜径为D= 450mm,最大模数为m=4mmoc?用小齿轮形工具冷滚轧花键。毛坯（工件）轴线和工具轴线平行分布，工具向工件中心移动进给

23、。这种滚轧加工方法适用于渐开线花键。3.13. 3冷滚轧花键的工艺要求a.工件材料。硬度在200? 230HBs以下的碳素钢以及表面渗碳钢适用于冷滚轧，对于合金钢或碳素钢的深齿工件，冷滚轧前需进行一次退火处理。b.工件的尺寸和形状。可按照滚轧前后体积不变的原则计算毛坯尺寸。c?润滑。为了延长工具专命和防止因工件的热膨胀而降低尺寸精度，需采用能起 减 摩作用的耐高压润滑剂，如采用二硫化钮和机油的混合剂。3. 13. 4典型的冷滚轧机技术参数a.前苏联莫公司生产的 DG 7型冷滚轧机。工件宜径 D二少20? 160mm最大工 件长度L二800mm，最长滚轧长度1二180mm，最大当M模数 m=3m

24、m,齿数z二12 ? 60,滚轧头电机功率 2X41kW,液压电机功率5.5kW,润滑冷却电机功率 3kw。b?瑞士 GR0B公司生产的ZLMe£型冷滚轧机。最大工件长度 L二1650mm,最大滚 轧 长度1二1100mm迂续分度齿数Z二12? 96,间歇分度齿数Z二10? 30,总功率 18. 5kW,机床外形尺寸：长 x高=3500mmX 1440mm，机床净质M 8. 5t。c?日本津上制作所生产的 TGR8型冷滚轧机。软钢工件最大模数 m=5. 5mm,合 金 钢工件最大模数 m=4. 5mm.滚轧驱动电机功率2X2.24kW,快速进给电机功 率0.37kW,无级变速电机功率

25、0. 37kW,机床净质M 9? 5t。d. XX 生建机械厂冷滚轧技术研究开发中心生产的DY170 型小模数渐开线花键和三角花健冷滚轧机。最大滚压力 F二315kN,转速n二16? 96r/min （6级），中心 距 160? 300mm。主轴宜径D二85nan裾大滚轧长度1二22mm,滚压时间1? 60s, 停歇时间1? 30s主电机功率16kW,液压电机功率4kW,机床外形尺寸：长 X宽X 高：2110mmX2170mmX 1740mm，机床净质M 6t。3. 13. 5冷滚轧花键加工实例a.美国莫公司使用Lees-Brander THD长立柱式六轴回转冷滚轧机滚轧半轴花键（矩形花键）。

26、齿高 H=2. 78? 3. 04mm,齿厚 B 二 3. 83? 3. 9mm,外径 D 二 4 5. 829 5.840mm。当负荷为100%时，生产率为180件/h。b. 英国福特汽车厂使用美国罗托一弗洛（ RDto-Flo） Ex-Cel 1-0冷滚轧机滚轧半轴花键（渐开线花键）。齿数 z二24,半轴山输送带自动输送至冷轧机，用顶 尖水平顶住，两个齿条式工具在高压作用下作相对运动，进行滚轧。生产率为330 件 / hoc. 某公司冷滚轧汽车传动轴（矩形花键轴）。工件技术要求：材料为 40cr,齿数z二16,外径D二（4 49. 9157 49. 950mm。内 径 d= f 4075?

27、 40. 83mm,齿厚 B 二 4. 935? 4. 975mm键长 1 二 90mm,齿向误差 0.05mm,齿侧及外圆粗糙度 RaO. 8 P mi加工规X:滚轧方法为顺轧拉轧，间歇分度，毛坯宜径 D二4 46. 30mm。滚轧转速n=800r / min,工件进给速度 v=80r / min,工件进给速度 V二1830mm / min。加工结果：机动时间1. 5min /件， 工件 外径D= f 50. 26mm （滚轧后留磨削余M）,内径 d二40. 80mm,齿厚B =4. 95mm,齿向误差0.04mm。d. 某公司使用立式油压机（ 160t） 并采用滚轮滚轧方法冷滚轧矩形花键轴

28、。工件技术要求：材料为45号钢，正火后硬度为 163? 197HBS,齿数Z二10,外径D = 4 37.07 37. 2m,内径 d 二 4 27mm,齿厚 B=o. 76? 5. 86mm,键长 1 二 35mm。工 件长度L二200mm,底廓半径R二15. 3mm,定心方式为齿侧。加工结果：机动 时间5s/件，齿侧表面粗糙度 RaO. 4 um,齿向误差0.02mm周向累积误差0. 14mm, 相邻周节误差0. 10mmo半轴花键滚轧工艺如下图3-1:9 / 16A由>+M越 昵湘 45O箱SEJfT步斓粤DSE加瑞41阿I rmw或m画?iSMD下或Q Q匕QD曲3 DIXJ37

29、£吕cn oCJCDa nt1苹4单H曲&40帝J10酣毒衣tJ3. 14半轴的热处理半轴的热处理过去采用调质方法，调质后要求杆部硬度为388? 444HB.近些年来 采用高频、中频等感应淬火的日益增多，这种处理方法能保还半轴表面有适当12 /16的硬化层，山于硕化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力,因此使半轴的静强度合疲劳强度大为提高？尤其是疲劳强度提高得更为显著。当半轴采用高应淬火时，杆部表面硬度推荐在48? 56HRCX圉内，心部硬度可控制在20? 28HRC,花键部分的表面硬度可控制在 48? 56HRC,不淬火区硬度可定 在248? 277HBX围内

30、，采用感应淬火时，通常推荐半轴杆部表面硬化层的深度为 其半径的1/4? 1/3左右.3.14. 1热处理工艺步骤如下：开启加热致电炉设定温度 （840°C? 860°C）一通氯气扫炉（约30分钟）一通保 护气氛一到达保温时间 （60分）一半淬（油温30? 80°C）清洗一回火？ 0? 650°C） 一到达回火保温时间 （120分）一冷却一卸料 低温回火工艺要求如图32所示温度4 低温回火180±10'c时间nin图32低温回火中频淬火，自回火如下图 33:零件名称零件号工序省称后桥半轴CJY64?1-24O3O31中频卒火，自回火毛坯翘

31、锻件生产节拍祎却介质聚乙烯醇冷却介质0.2%令却介质温度水? 0.4%加热方式连续加热时间加热温度88CTU ?刘CT生产设备TWF立式淬火机床频率rc技术要求检鳏DHz硬度（HRC）花键表面48-56塔氏硬度计HR 152杆部表面48-56洛氏硬度计HR15弘心部20-28洛氏硕度计HR15M金相组织化层回火马氏体金相显徽除回火马氏体+少重铁 体允许变形星轴向1/1000高度R径向 L. 5/1000偏摆仪18 / 1611m茸41-fr J1DO1 O1H161 ii3.15磁力探伤检验完成热处理工艺步骤之后还要进行探伤，要 100%磁粉探伤检验，要确保无裂痕，无折痕 ,以免 汽车半轴在恶

32、劣的环境下工作会断裂或扭断。最后要 100%退磁。这些步骤要在 CEW4000探伤机上 完成。4.夹具设计半轴齿轮广泛用于汽车、拖拉机等一切行走机械的差速器中，应用面广。需求M大。半轴齿轮已普遍采用精密模锻工艺生产。其工艺流程是：下料一一加热粗锻一一切飞边一一精锻一一切飞边一一表面清理一一钻孔、车大端面一一车孔、齐端面一一拉花键一一热处理一一磨大端面和内孔。在车孔、齐端面工序中，由于夹具调整不便，更换工装时工件找正极其困难，耗工费时，齿轮装夹定位精度低，生产效率低。为此，我们研制了半轴齿轮车孔齐端面的可微调夹具，解决了原夹具存在的问题。4.1 半轴齿轮弹簧参数的设计计算加工半轴齿轮端面时所需的

33、磨削力：Fc=KcXapXf=1118X3X0. 5=1677(N)aP 背吃刀量f进给量 对半轴齿轮进行受力分析，计算出夹具对半轴齿轮的夹紧力Po计算如下：P ? L二M (1)M 二 Fc? 1 由和联立解出P=(Fc ?1)/L= (1167X42)/21=2334 (N) 再对连杆进行受力分析,计算出弹簧的最大工作负荷F:由F=? 1讦PX48得：弹簧最大工作负荷F2=3112(N)弹簧的旋绕比C取5弹簧直径d21. 6 ?sqrt (K ? F2? C)/ T =1.6Xsqrt(l. 34125X3112X5)/950=7. 5 (mm)弹簧的曲度系数K 二 (4C-1)/(4C-

34、4)+0. 615/C= (4X5-1)/(4X5-4) +0. 615/5=1.34125弹簧的强度条件丁=(8? K? F： ? DJ/3? d3)=(8 ? K ? F? 0/( n ? d3)= (8X1. 34125X3112X5)/3 X7. 5 3)=945 (MPa)< t=950(MPa)弹簧中径D： 二 C ? d=5X7. 5二 37. 5 (mm)弹簧外径 D 二 D?+d 二 37. 5+7. 5=43 (mm)弹簧内径D 产 Dj-d 二 37. 5-7. 5=30(mm)弹簧的螺旋升角a取6。节距 p= Ji ? D? tga =JI X37. 5Xtg6

35、°二12. 4(mm)两圈的间隙§ =p-d=12. 4-7. 5=4. 9 (mm)由图可知: 弹簧的最大的轴向变形量入2 二 40mm? n 二 (G? d? X)/( ? F2? C)二 ( 80000X7. 5X KT'X40X10' ) /( 8X3112X53)=7. 7An取8弹簧总圈数 m二n+2二8+2二10弹簧刚度k= （G? D: ） / （8? C"? n）= （ 80000X37. 5） /（ 8X54X8）=75（ n/m）4.2 原夹具存在的问题齿模通过齿模座与车床主轴（图中的双点划线空心轴）相固连，机床主轴与套过盈配

36、合。 3 个压爪沿齿轮周向均匀分布。拉杆右接于液压缸的活塞杆，在活塞杆和弹簧的作用下往复运动，并通过连杆座和连杆，实现压爪对齿轮的压紧和X 开。 这种夹具的最大缺陷是更换工装（夹具或齿模）时调整困难，费工费时，难以保证工件定位精度。从模具结构原理上看，齿模座确定了齿模与车床主轴的相对位置, 齿模的模齿节锥与机床主轴同轴，但事实上. 山于制造及安装误差，导致模齿节锥与机床主轴的同轴度误差较大。齿轮工件是山工件齿面与齿模齿面吻合定位的，齿模相对于机床主轴的位置误差导致车削后的齿轮内孔与齿轮节锥的同轴度、以及齿轮大端面与齿轮节锥轴线的垂直度误差较大，不能满足精度要求。因此实际设计和使用的夹具，是在齿

37、模与齿模座之间应留有径向调整的间隙。为保证模齿节锥与机床主轴的同轴度，在每一种齿轮工件加工前，即更换工装（夹具或齿模）时，要用样板齿轮和千分表调整齿模位置，使固定在齿模上的专门用于调整齿模的样板齿轮的内孔和大端面分别与机床主轴同轴和垂直。山于夹具结构存在的缺陷，以往调整夹具的做法是，通过在齿模与齿模座之间加垫片，调整样板齿轮大端面与机床主轴的垂直度（以下简称齿模端面调整）, 并旋紧螺钉，使之满足精度要求。然后旋松螺钉，使之松紧程度便于径向调整齿模。通过径向敲打齿模，调整样板齿轮内孔轴线（即模齿节锥轴线）与机床主轴的同轴度（简称齿模径向调整），符合精度要求后旋紧螺钉，齿模调整完毕。实际操作中，受

38、垫片厚度的限制，齿模端面调整极其困难，垫片不是过厚就是过薄，往往需要十儿次其至儿十次试验才能选择3个互相搭配的合适垫片。特别是径向调整时敲击齿模的力度很难掌握，往往不是过大（齿模径向位移过大）就是过小（齿模不移动） , 很难使敲击力恰好克服齿模位移的阻力（齿模与齿模座之间的摩擦力和齿模惯性力）产生需要的微小位移。因此，一个中等技术水平的工人更换一次工装，至少需用4至 5个小时。此外，该夹具不能实现3个压爪的庄紧力自动均衡。3个压爪、3个连杆和连杆座组成的压紧机构的尺寸误差，使得夹具夹紧齿轮工件时， 3 个压爪不是同时与被压齿轮接触，或3 个压爪的压力不相等，从而引起连杆座 2 偏转，使弹簧一侧

39、加大受压，另一侧相对放松。弹簧的不均衡 X 力产生的阻力矩使连杆座不能自山转动，而必须克服该阻力矩才可转动，因此 3 个压爪的最终压力不均衡。3 爪压力不均衡量必然影响工件的定位精度，即降低加工精度。4. 3 可微调新型夹具针对原夹具存在的问题，根据所学的理论知识和导师的帮助把原夹具进行了一下改进。齿模座 12 与车床主轴（图中的双点划线空心轴）相固连。齿模6 山连接螺钉 16 和紧定螺钉 14 和 13固连于齿模座12,从而实现齿模座上的齿轮样板，相 对于机床主轴进行径向和端面微调。与原夹具相比其结构原理有以下特点： 齿模座 12 上有4 只周向均布的紧定螺钉13,其作用相当于普通车床四爪夹盘的 4个爪，用以调节样板齿轮内孔（ 相当于模齿节锥） 与车床主轴的同轴度。 齿模6 上有3 只周向均匀布置的连接螺钉16 和