轴类零件加工工艺及夹具毕业设计论文

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、凸轮以及连杆等传动件，按照结构类型不同，轴可以分为很多种如：阶梯轴、锥度心轴、空心轴、凸轮轴等，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。根据零件的结构类型、及其功能，运用定位夹紧的知识从而完成了夹具设计。 关键词：轴类零件、轴颈、夹具、工艺分析

目录

目 录…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章 轴类零件技术要求 ...................................................................................................... 2

1、1尺寸精度 ...................................................................................................................... 2 1、2几何形状精度 ............................................................................................................. 2 1、3 相互位置精度 ............................................................................................................ 2 1、4表面粗糙度 .................................................................................................................. 2 第二章 轴类零件的毛胚和材料 ............................................................................................. 3

2、1 轴类零件的选材 ....................................................................................................... 3 2、2 轴类零件的切削用量选择 ..................................................................................... 3 第三章 轴类零件一般加工要求及方法 ............................................................................... 4

3、1 轴类零件加工工艺规程 .......................................................................................... 4 3、2 轴类零件加工注意事项 .......................................................................................... 4 3、3节轴类零件加工的技术要求 .................................................................................. 4 第四章 夹具设计 ........................................................................................................................ 6

4、1夹具的现状与发展 .................................................................................................... 6 4、2夹具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夹具的分类……………………………………………………………………………7 4、4定位原理 ...................................................................................................................... 9 第五章 轴类零件的工艺路线 ............................................................................................... 11

5、1主轴的加工工艺分析 ............................................................................................. 11 5、2选择零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3确定零件加工方法 ................................................................................................ 13 5、4定位基准 .................................................................................................................. 13

5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工艺过程………………………………………………………………………… 14 6、1心轴的编程编制 ...................................................................................................... 15 6、2 心轴的加工路径……………………………………………………………………16

第六章 心轴的编程及加工路径 ........................................................................................... 15

结束语 ........................................................................................................................................... 18 谢 词 ......................................................................................................................................... 19 参考文献 ...................................................................................................................................... 20

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第一章 轴类零件技术要求

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。

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第二章 轴类零件的毛胚和材料

2、1 轴类零件的选材

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。

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。

2、2 轴类零件的切削用量的选择

2、2、1传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

2、2、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

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