轴类零件的加工工艺分析与夹具设计

电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件的加工工艺分析及夹具设计）0电子机械高等专科学校成教院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 轴类零件的加工工艺分析及夹具设计教 学 点： *职业学院指导老师： * 职 称： 讲师 学生姓名： * 学 号: *专 业： 机电一体化技术电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）1机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目： 轴类零件的加工工艺分析及夹具设计任务与要求：此处要填写时间： 年 月 日 至 年 月 日 共 周教 学 点： *职业学院学生姓名： 学 号： 专业： 机电一体化指导单位或教研室： 指导教师： 职 称：电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件的加工工艺分析及夹具设计）2毕业设计( 论文)进度计划表日 期 工 作 内 容 执 行 情 况 指导教师签 字4 月 15 日至4 月 20 日准备 良好 * 教师对进度计划实施情况总评签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件的加工工艺分析及夹具设计）3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、夹具电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）4目录第一章 轴类 零件技术 要求.7一、尺寸精 度 .7二、几何形状 精度 .7三、 相 互位置精度 .7四、表面 粗糙度 .7第二章 轴类零件 的毛胚和材料 .8第一节 轴类 零件的毛胚 .8第二节 轴类零 件的材料 .8第三章 轴类零件 一般加工要求及方法 .8第一节 轴类零件加工工艺规程注意点 .9第二节 轴类零件加工的技术要求 .9第三节 轴类零件的热处理 .10第四章 轴类零件 工艺路线 .10一、传承轴图样分析 .12二、确定毛坯 .12三、 确定主要表面的加工方法 .13四、确定定位基准 .13五、划分阶段 .13六、热处理工序安排 .13七、加工尺寸和切削用量 .14八、 拟定工艺过程 .14第五章 夹具的设计 .14第一节 铣床夹具设计 .14一、六点定位原理 .15二、应用定位原理几种情况 .16（1）完全定位 .16（2）部分定位 .16（3）过定位（重复定位） .16三、确定要限制的自由度 .17四、定位方案选择 .17五、计算定位误差 .18（1）夹紧方案 .19（2）对刀方案 .19（3）夹具体与定位键 .19（4）夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 .19（5）夹具精度分析 .20第二节 各类铣床夹具 .21一、铣床 夹具 .21（1）铣床夹具 的分类 .21（2）铣床常用通用夹具的结构 .21电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）5（3）铣床夹具 的设计特点 .21二、典型数控 机床夹具 .221、数控铣 床夹具 .232、数控铣削 加工常用的夹具大致有以下几种： .23结束 语 .25谢 词 26参考 文献 .27电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）6第一章 轴类零件技术要求一、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（IT5IT7） 。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6IT9） 。二、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。三、 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。四、表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为 Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为 Ra0.630.16m。电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）7第二章 轴类零件的毛胚和材料第一节 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。第二节 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 4552HRC。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。电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计）8第三章 轴类零件一般加工要求及方法第一节 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：（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（对不需提高硬度部分）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：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。（4）精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。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、安装稳定可靠表面为精基准。第二节 轴类零件加工的技术要求（1）尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，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表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、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定其几何形状精度。（3）相互位置精度包括内、外表面，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）表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （轴类零件工艺分析及夹具的设计