齿轮轴零件机械加工工艺规程及键槽加工用夹具设计 下载本文

工序1:下料。

工序2:锻造——模锻成型。

工序3:正火处理——正火后硬度达到HB 171~229 工序4:超声波探伤(图纸技术要求)。 工序5:粗车——划端面及外形线 工序6:半精车 工序7:检验 工序8:精车

工序9:粗、精滚齿——用AA级单头滚刀滚齿。

工序10:粗、精铣键槽——键槽内侧面需精铣达到尺寸精度要求。 工序11:去除毛刺

工序12:渗碳、淬火处理——淬火处理后低温回火,对齿部渗碳淬火。 工序13:较直

工序14:磨削齿面——采用Y7131磨齿机进行磨削。 工序15:检验——检验各部尺寸及精度。 工序16:探伤——磨削齿面探伤检查。 工序17:入库

2.3.7 加工设备及工艺装备的选择

(1)机床的选择

在大批生产条件下,可以选用专用设备和组合机床,也可选用通用设备。所选用通用设备应提出机床型号,所选用的组合机床应提出机床特征,如“四面组合机床”。同时还要考虑以下几个问题:①机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应;②机床的工作精度应与工序的精度要求相适应;③机床的生产效率应与零件的生产类型相适应;④机床的选择应考虑车间现有设备条件,尽量采用现有设备或对现有设备进行改装。

(2)工艺装备的选择

工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简明写出它们的名称,如“钻头”、“百分表”、“车床夹具”等。①在单间小批生产中,应尽量选用通用夹具和组合夹具,在大批、大量生产中应按工序加工要求设计制造专用夹具;②刀具的选择主

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要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求、生产效率和经济性等,一般应尽可能采用标准刀具,必要时采用高生产率的复合刀具及其他专用刀具;③量具的选择主要根据生产类型和加工精度,在单件、小批生产中,应尽量采用通用量具、量仪,在大批、大量生产中应采用各种量规和高效地检验仪器和检验夹具等。

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3 齿轮轴零件铣键槽专用夹具设计

3.1 明确设计要求、收集设计资料

根据指导老师指定的对铣键槽工序进行专用夹具设计,对零件图纸设计要求进行分析后通过查找相关技术文献资料得出目前常见的在轴上铣键槽的夹具结构为抱钳装夹工件(如图3.1所示)和V形块装夹工件(如图3.2、图3.3所示)。夹紧工件前必须校正夹具在工作台中的位置,然后利用螺栓与工作台T形槽联接。键槽长度进给量由工作台纵向进给手轮控制,深度进给由工作台升降进给手柄控制,宽度由铣刀直径控制。在普通铣床上用上述夹具装夹工件、采用传统工艺方法来加工精度要求高、尺寸范围变化大的键槽存在如下弊端:①质量稳定性差,主要是由T形槽磨损引起;②运动刚性差,普通铣床调节环节多,引起误差的几率高。

图3.1 抱钳装夹工件

为此,在现有普通铣床基础上如何设计出定位精度高、夹具误差小的专用铣键槽夹具对保证零件加工质量、提高生产效率显得尤为重要。

3.2 确定夹具结构方案

3.2.1 确定定位方式,选择定位元件

工件在夹具中的位置是由与工件接触的定位元件的定位表面(简称元件定位面)所确定的。为了保证工件相对刀具及切削成形运动有正确的位置,还需要使夹具与机床连接和配合时所用的夹具定位表面(简称夹具定位面)相对刀具及切削成形运动处于理想的位置。该输入齿轮轴零件属于阶梯轴零件,选用轴的中心线作为定位基准,

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可使定位基准和部分工序基准、设计基准重合,减小定位误差。选用轴的65mmφ外圆柱面作为定位基面,以短V形块为定位元件。轴向定位用可调的支承钉定位。90°定位误差是由于工件在夹具上(或机床上)定位不准确而引起的加工误差。当采用V型块定位(如图3.2所示),键槽铣刀按规定尺寸H调整好位置。实际加工时,由于工件外圆直径尺寸有大有小,会使外圆下母线的位置发生变化。

图3.2 V型定位夹具图

根据的公式: H工序尺寸为mm,小于制造公差0.2mm的1/2。因此上述定位方案可行。

3.2.2 确定工件夹紧方案,设计夹紧机构

在机械加工过程中,工件会受到切削力、摩擦力等外力的作用,为了保证在这些外力的作用下,工件仍能在夹具中保持定位的正确位置,而不致发生位移或产生振动,一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置,把工件压紧夹牢在定位元件上。如图3.3所示夹具方案图:

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