机电一体化毕业设计（论文）_轴类零件加工工艺及夹具设计

1、 学号：0902021263郑 州 华 信 学 院 毕 业 论 文题目：轴类零件加工工艺及夹具设计学生姓名： 所在学院：机电工程学院 所学专业：机电一体化技术 所在班级：09机电2班指导老师： 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，它们的精度和外表质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能，运用定位夹紧的

2、知识完成了夹具设计。关键词：轴类零件、轴颈、夹具分AbstractThe machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be

3、 divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment calle

4、d the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed.Key words：Shaft, journ目录 HYPERLINK :/m163.mail.qq /c

5、gi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 1.轴类零件技术要求6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505742&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 1.1、尺寸精度6 HY

6、PERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505744&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 1.2、几何形状精度6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505745&mailid=ZL0221-2Xollcx

7、umaDjck0CbCojK22 t _blank 1.3、 相互位置精度6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505747&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 1.4、外表粗糙度6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&ur

8、l=%23_Toc279505748&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 2.轴类零件的毛胚和材料6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505749&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 零件的毛胚6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=chec

9、k_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505750&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 件的材料6 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505751&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 3.轴类零件一般加工要求及方法7 HYPERLINK :/m163

10、.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505752&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 7 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505753&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blan

11、k 7 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505754&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 7 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505755&mailid=ZL0221-2XollcxumaD

12、jck0CbCojK22 t _blank 4.轴类零件工艺路线8 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505756&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.1、传承轴图样分析8 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%

13、23_Toc279505757&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.2、确定毛坯9 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505758&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.3、 确定主要外表的加工方法9 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=

14、check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505759&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.4、确定定位基准9 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505760&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.5、划分阶段10 HYPERLINK :/

15、m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505761&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.6、热处理工序安排10 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505762&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0

16、CbCojK22 t _blank 4.7、加工尺寸和切削用量10 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505763&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 4.8、 拟定工艺过程10 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=

17、%23_Toc279505764&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 轴加工工艺特点11 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505766&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 5.1、改良工件的装夹方法11 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=c

18、heck_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505767&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 5.2、采用跟刀架11 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505768&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 5.3、采用反向进给11 HYPERLINK :

19、/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505769&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 5.4、采用车削细长轴的车刀 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505770&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjc

20、k0CbCojK22 t _blank 6.夹具的设计11 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505771&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 11 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc27950577

21、2&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.1.1、六点定位原理12 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505773&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.1.2、应用定位原理几种情况12 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_li

22、nk&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505777&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.1.3、确定要限制的自由度13 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505778&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.1.4、定位方案选择13 HYPERLINK

23、:/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505779&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.1.5、计算定位误差14 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505785&mailid=ZL0221-2XollcxumaDj

24、ck0CbCojK22 t _blank 16 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.2.1、铣床夹具16 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23&mailid=ZL0221-2Xollc

25、xumaDjck0CbCojK22 t _blank 6.2.2、典型数控机床夹具 16、数控铣床夹具176.3、数控铣削加工常用的夹具大致有下几种17 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23_Toc279505791&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 结束语18 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_li

26、nk&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 谢词19 HYPERLINK :/m163.mail.qq /cgi-bin/mail_spam?action=check_link&spam=0&sid=F7Tawpvt8MmgDzB-&url=%23&mailid=ZL0221-2XollcxumaDjck0CbCojK22 t _blank 参考文献201.轴类零件技术要求 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IT5IT7。装配传动件的轴颈尺寸精

27、度一般要求较低IT6IT9。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外表，应在图纸上标注其允许偏差。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，否那么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，高精度轴如主轴通常为0.001。一般与传动件相配合的轴径外表粗糙度为Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的外表粗糙度为Ra0.630.16m。轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件

28、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。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标准如调质、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，它价格廉价经过调质或正火后，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，淬火后外表硬度可达4552HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精

29、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，经调质和外表高频淬火后，外表硬度可达5058HRC，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。这种钢经调质和外表氮化后，不仅能获得很高的外表硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比拟，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。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根本也最重要的工程，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

30、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：(1)零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。(2)渗碳件加工工艺路线一般为：下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工对不需提高硬度局部淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。(3)粗基准选择：有非加工外表，应选非加工外表作为粗基准。对所有外表都需加工的铸件轴，根据加工余量最小外表找正。且选择平整光滑外表，让开浇口处。选牢固可靠外表为粗基准

31、，同时，粗基准不可重复使用。(4)精基准选择：要符合基准重合原那么，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原那么。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠外表为精基准。(1)尺寸精度轴类零件的主要外表常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6IT9。(2)几何形状精度主要指轴颈外表、外圆锥面、锥孔等重要外表的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规

32、定其几何形状精度。(3)相互位置精度包括内、外外表，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。(4)外表粗糙度轴的加工外表都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。1锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 2调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 3外表淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 4精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。1轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴

33、三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。2对于7级精度、外表粗糙度Ra0.80.4m的一般传动轴，其工艺路线是：正火车端面钻中心孔粗车各外表精车各外表铣花键、键槽热处理修研中心孔粗磨外圆精磨外圆检验。3轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。在大批量生产中常在铣端面钻中心孔专用机床上进行。4中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。5对于空心轴如机床主轴，为了能使用顶

34、尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。假设外圆和锥孔需反复屡次、互为基准进行加工，那么在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。6轴上的花键、键槽等次要外表的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆外表的加工精度和外表质量。7在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质那么安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得

35、良好的综合机械性能。淬火工序那么安排在磨削工序之前。8台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大局部内容与根本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。4.1、传承轴图样分析 1图4.1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 2根据工作性能与条件，该传动轴图样(图4.1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H

36、、I有较高的尺寸、位置精度和较小的外表粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。4.2、确定毛坯 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，应选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，应选择60mm的热轧圆钢作毛坯。4.3、 确定主要外表的加工方法 传动轴大都是回转外表，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要外表M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，外表粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆外表的加工方案可为：粗车半精车磨削。4.4、确定定位基准 1合

37、理地选择定位基准，对于保证零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外表(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B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

38、心孔，才能保证两中心孔同轴。4.5、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外表等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。4.6、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、调质和外表淬火用得较多。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。4.7、加工

39、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。4.8、 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外表粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要外表加工的同时，还要考虑次要外表的加工。在半精加工52mm、44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同

40、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，又可防止在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆外表。在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查工程及检验方法确实定。综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表4.1。5.1、 改良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。采用卡拉法可防止这种现象的产生。精车时，采用双顶尖法此时尾座应采用弹性

41、顶尖有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。5.2、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。5.3、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。5.4、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

42、倾角，使切屑流向待加。6.夹具的设计图6-1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，在铣槽之前其它各外表均已加工好，本工序的加工要求是：槽宽14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面与26H7孔轴线的垂直度公差为，槽侧面与E面的距离12 ，槽底面与B面平行。拨插零件图61、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，如下图。用X、Y、Z和X、Y、Z分别表示沿三个坐标轴的移动

43、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。、应用定位原理几种情况1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。2局部定位工件定位时，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局部定位。在满足加工要求的前提下，采用局部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。3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

44、。A、一般情况下，应该防止使用过定位。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，过定位是应该防止的。B、过定位亦可合理应用虽然工件在夹具中定位，通常要防止产生“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

45、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。、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，但假设在此方向设置一止推支撑，那么可起到承受局部铣削力的作用，故可采用完全定位。、定位方案选择如图6-1所示，有三中定位方案可供选择：方案I：工件已E面作为主要定位面，用支承板1和短销2与工件26H7孔配合限制工件五个自由度，另设置一防转挡销实现六点定位。为了提高工件的装夹刚度，在C处加一辅助支承。方案II：工件以26H7孔作为主要定位基面，用长销3和支承钉4限制工件五个自由度，另设置

46、一防转挡销实现六点定位。在C处也加一支承。方案III：工件以26H7孔为主要定位基面，用长销3和长条支承板5限制两个自由度，限制工件六个自由度，其中绕z轴转动的自由度被重复限制了，另设置一防挡销。在C处也加一辅助支承。图铣床定位方案1-支撑板2-短销3-长销4-支撑钉5-长条支撑板比拟以上三种方案，方案I中工件绕x轴转动的自由度由E面限制，定位基准与设计基准不重合，不利于保证槽的中心平面与26H7孔轴线的垂直度。方案II中虽然定位基准与设计基准重合，槽的中心平面与26H7孔轴线的垂直度要求保证，但这种定位方式不利于工件的夹紧。由于辅助支承是在工件夹紧后才起作用，而是施加夹紧力P时，支承钉4的面

47、积太小，工件极易歪斜变形，夹紧也不可靠。方案III中虽是过定位，但假设在工件加工工艺方案中，安排26H7孔与E面在一次装夹中加工，使26H7孔与E面有较高的垂直度，那么过定位的影响甚小。在对工件施加夹紧力P时，工件的变形也很小，且定位基准与设计基准重合。综上所述，方案III较好。对于防转挡销位置的设置，也是三种不同的方案。当挡销放在位置1时，由于B面与26H7孔的距离较进230 ，尺寸公差又大，定位精度低。挡销放在位置2时，虽然距26H7孔轴线较远，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也较低。而当挡销放在位置3时，距26H7孔轴线较远，工件定位面的精度较高55H12，定位精度较高，且能承受切削力

48、所引起的转矩。因此，防转挡销应放在位置3较好。、计算定位误差除槽宽14H11由铣刀保证外，本夹具要保证槽侧面与E面的距离及槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度，其它要求未注公差，因此只需计算上述两项加工要求的定位误：1加工尺寸12的定位误差 采用3-1.1c所示定位方案时，E面既是工序基准，又是定位基准，故基准不重合误差为零。有由于E面与长条支承板始终保持接触，故基准位移误差为零。因此，加工尺寸12没有定位误差。2槽的中心平面与26H7孔轴线垂直度的定位误差 长销与工件的配合去26H7 g6，那么26g6=26-0.009 -0.025mm26H7=25+0.025 0mm由于定位基准与设计基

49、准重合，故基准不重合误差为零。基准位移误差y=2*8tan1mm 由于定位误差D=?0.08/3mm，故此定位方案可行。1夹紧方案根据工件夹紧的原那么，除施加夹紧力外，还应在靠近加工面处增加一夹紧力，用螺母与开口垫圈夹压在工件圆柱的左端面，而对着支撑板的夹紧机构可采用钩形压板，使结构紧凑，操作方便。2对刀方案加工槽的铣刀需两个方向对刀，故应采用直角对刀块。3夹具体与定位键为保证工件在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原那么确定其宽度，并在两端设置耳座，以便固定。为了使夹具在机床工作台的位置准确及保证槽的中心平面与26H7孔轴线垂直度要求，夹具体底面应设置定位键，定位键的侧面

50、应与长销的轴心线垂直。4夹具总图上的尺寸、公差和技术要求下面以拨叉铣槽夹具为例给予说明。A、夹具最大轮廓尺寸为234mm，210mm，250mm。B、影响工件定位精度的尺寸和公差为工件内孔与长销10的配合尺寸为26H7g6和挡销的位置尺寸为6及107。C、影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差定位键与铣床工作台T形槽的配合尺寸14h6。D、影响夹具精度的尺寸个公差为定位长销10的轴心线对定位键侧面B的垂直度为；定位长销10的轴心线对夹具底面A的平行度为；对刀块的位置尺寸为90.04和13。本例中，塞尺厚度为2h8mm，所以对刀块水平方向的位置尺寸为a=12-2=10mm 根本尺寸对刀块垂直方向的

51、位置尺寸为b=23-7-2=14mm根本尺寸对刀块位置尺寸的公差取工件相应尺寸公差的2/11/5。因此a=10b=14E、影响对刀精度的尺寸和公差；塞尺的厚度尺寸2h8=22 。5夹具精度分析为确使夹具能满足工序要求，在夹具技术要求指定以后，还必须对夹具进行精度分析。假设工序某项精度不能被保证时，还需要夹具的有关技术要求作适当调整。按夹具的误差分析一章中的分析方法，下面对本例中的工序要求逐项分析；A、槽宽尺寸14H11mm；此项要求由刀具精度保证，与夹具精度无关；B、槽侧面到E面尺寸12；对此项要求有影响的是对刀块侧面到定位板 间的尺寸10及塞尺的精度2h8mm。上述两项误差之和D+G+A+J

52、+T=0.0940.4(vmm)因此，尺寸12能保证；C、槽深8mm：由于工件在Z方向的位置由定位销确定，而该尺寸的设计基准为B面。因此有定位误差，其中、y=d+D/2=0.16+0.025/2=(d为销公差，D为工件公差)。D=B+y=、另外，塞尺尺寸2h8mm及对刀块水平面到定位销的尺寸13也对槽深尺寸有影响，8+，J、G、A都对槽深无影响，因此D+G+A+J+mm尺寸8的公差按IT14级为，故尺寸8mm能保证；D、槽的中心平面与26H7孔轴线垂直度公差；影响该项要求的因素有：a、定位误差D= y=；b、加工方法误差G=；c、夹具定位心轴17的轴线与夹具底面A的平行度公差，即A=d、定位心

53、轴17的轴线对定位侧面B的垂直度公差，即A=；而JT都对垂直度无影响。由于这些误差不在同一方向，因此，槽中心平面最大位置误差在YOZ面之上为0.01+0.012+0.05=；在YOX平面上为0.01+0.012+0.03=。此两项都小于垂直度公差，故该项要求能保证。综上所述，该铣槽家具能满足铣槽工序要求，可行。、铣床夹具1铣床夹具的分类铣床夹具按使用范围，可分为通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣夹具三类。按工件在铣床上加工的运动特点，可分为直线进给夹具、圆周进给夹具、沿曲线进给夹具如仿形装置三类。还可按自动化程度和夹紧动力源的不同如气动、电动、液压以及装夹工件数量的多少如单件、双件、多件等进行分类

54、。其中，最常用的分类方法是按通用、专用和组合进行分类。2铣床常用通用夹具的结构铣床常用的通用夹具主要有平口虎钳，它主要用于装夹长方形工件，也可用于装夹圆柱形工件。机用平口虎钳是通过虎钳体固定在机床上。固定钳口和钳口铁起垂直定位作用，虎钳体上的导轨平面起水平定位作用。活动座、螺母、丝杆及方头的和紧固螺钉可作为夹紧元件。回转底座和定位键分别起角度分度和夹具定位作用。3铣床夹具的设计特点铣床夹具与其它机床夹具的不同之处在于：它是通过定位键在机床上定位，用对刀装置决定铣刀相对于夹具的位置。A、床夹具的安装 铣床夹具在铣床工作台上的安装位置，直接影响被加工外表的位置精度，因而在设计时必须考虑其安装方法，

55、一般是在夹具底座下面装两个定位键。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形槽的配合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大，以利提高安装精度。作为定位键的安装是夹具通过两个定位键嵌入到铣床工作台的同一条T形槽中，再用T形螺栓和垫圈、螺母将夹具体紧固在工作台上，所以在夹具体上还需要提供两个穿T形螺栓的耳座。如果夹具宽度较大时，可在同侧设置两个耳座，两耳座的距离要和铣床工作台两个T形槽间的距离一致。B、铣床夹具的对刀装置 铣床夹具在工作台上安装好了以后，还要调整铣刀对夹具的相对位置，以便于进行定距加工。为了使刀具与工件被加工外表的相对位置能迅速而正确地对准，在夹具上可以采用对刀装置。对刀装置是由对刀块和塞尺等组成，其结构尺寸已标准化。各种对刀块的结构，可以根据工件的具体加工要求进行选择。由于铣削时切削力较大，振动也大，夹具体应有足够的强度和刚度，还应尽可能降低夹具的重心，工件待加工外表应尽可能靠近工作台，以提高夹具的稳定性，通常夹具体的高宽比H/B11.25为宜。、典型数控机床夹