轴类零件的装夹
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
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，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(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（IT5～IT7）。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。
(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Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。
二、轴类零件的毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯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。
《机械制造技术(第2版)》思考与练习答案15
思考与练习项目一一、填空题1．机械制造工艺过程一般包括和机械装配工艺过程。
2．工作地点、工人、和连续作业是构成工序的四个要素，其中任何一个要素发生改变即成为新的工序。
3．工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称为。
4．如果同时用几把刀具（或复合刀具）加工不同的几个表面，也可以看作是一个工步，称为。
5．在原材料或毛坯制造成为零件过程中，按照其质量m的变化，零件的成形方法可分为、材料累加方法和材料去除方法。
6．冲压是指利用冲模和冲压设备对材料施加压力，使其产生或分离，获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工方法。
7．刨削是指刨刀与工件在水平方向做运动的切削加工方法。
8．钻孔后常用和来进行半精加工和精加工。
二、选择题1．划分生产类型是根据产品的（）。
A．尺寸大小和特征B．批量C．用途D．生产纲领2．在同一台钻床上对工件上的孔进行钻—扩—铰，应划分为（）。
A．三次走刀B．三个工步C．三个工位D．一个复合工步3．（）是构成机械加工工艺过程的最小单元。
A．工序B．工步C．安装D．走刀4．在实心材料上加工孔，应选择（）。
A．钻孔B．扩孔C．铰孔D．镗孔5．车削加工方法最适于加工的零件是（）零件。
A．平板类B．轴类C．箱体类D．轮齿成形类三、判断题1．加工工件时，一次安装只能有一个工位。
（）2．刨削加工每个往复行程中的回程不进行切削，所以其加工过程不连续。
（）3．车、铣、钻、铸、锻均属于金属切削加工。
（）4．粉末冶金是一种材料累加的成形方法。
（）5．插削主要用于加工工件的内表面，如键槽、花键、多边形孔等。
（）四、问答题1．简述工序、安装、工位、工步、走刀之间的关系。
2．简述镗削与车削的异同点。
3．简述特种加工的特点。
项目二一、填空题1．根据零件表面发生线形成的方式不同，零件表面的形成方法可分为、成形法、和相切法四种。
2．在多余材料不断被刀具切除的过程中，工件上通常存在三个依次变化着的表面，即待加工表面、已加工表面和。
轴类零件加工工艺及夹具设计
轴类零件加工工艺及夹具设计摘要轴类零件属于机器零件最为典型的零件之一。
轴类零件在机械运转过程中主要作为支撑齿轮．凸轮以及机械连杆等的传动部件，按照轴类零件结构可以将轴类零件划分为：阶梯轴，空心轴以及锥度心轴等，我们根据轴长径的长度又可以将轴划分为短轴和长轴，其中长径小于5的被称为短轴，长径大于20的被称为细长轴，一般情况下我们见到的轴都是介于这两者之间的，轴通过轴承来实现对轴的支撑，其中和轴承配合的轴断我们称之为轴颈。
轴以轴颈作为其装配的基准，因此对于它们的精度和质量要求非常高。
我们依据零件的结构种类以及零件的所具有的功能，然后根据定位夹紧的理论知识来完成夹具的设计。
关键词轴类零件；加工工艺；夹具设计目录1.轴类零件加工技术要求的分析 (1)1．1轴类零件的尺寸精度 (1)1．2轴类零件的几何形状精度 (1)1．3轴类零件的相互位置的精度 (1)1．4轴类零件的表面租糙度 (1)2．轴类零件加工的要求与工艺分析 (1)2．1加工工艺规程的特点分析 (1)2．2加工技术要求的分析 (2)3. 夹具的分类 (2)3. 1按应用范围分类 (2)3.2按使用机床分类 (3)3.3按夹具动力源分类 (4)4．关于铣床夹具设计特点的分析 (4)1.轴类零件加工技术要求的分析1．1轴类零件的尺寸精度在选择起支撑作用的轴颈时我们一般会选用精度较高的(IT5～IT7)。
而选择用于装配传动件的轴颈一般选用精度要求较低的(IT6～IT9)。
1．2轴类零件的几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要指的是轴颈、外锥面等轴型的圆度和圆柱度等，对于正常的轴类零件来说，都要将其公差保持在尺寸的公差允许范围内。
针对那些对其几何精度要求较高的内外圆的表面，必须在图纸中明确表明其有效的误差范围。
1．3轴类零件的相互位置的精度对于轴类零件的位置精度来说，其位置精度的具体要求主要取决于该轴在机械中所处的位置和其所实现的功能。
一般情况下，轴类零件的精度必须要满足装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度的需要，如果没有满足这一需要则会导致传动齿轮之间的磨合误差，影响机械的传动效果。
轴类零件的装夹
文化理论课教案（首页）共5 页科目车工工艺学第二章第2节课题轴类工件的装夹授课日期月号课时2授课方式讲授作业题数3题作业时间45ˊ班级：教学目的1、掌握轴类工件装夹的四种方法。
2、了解中心孔的形状和作用。
3、了解固定顶尖和活动顶尖的优缺点。
教具挂图1、使用中心孔的挂图。
2、使用中心钻的实物。
3、使用固定顶尖和活动顶尖的挂图和实物。
重点四种不同的轴类工件装夹方法难点四种不同的轴类工件装夹方法教学回顾1、车轴类零件时，一般有那几种安装方法。
2、中心孔分为哪四种。
3、前、后顶尖的工作条件有何不同。
4、固定顶尖和活动顶尖的优缺点。
说明本次课将使用中心孔、固定顶尖和活动顶尖的挂图和实物进行讲解，其中用两顶尖装夹轴类工件将结合实操的示范和课本的内容进行分析讲解。
要让同学们理解并掌握各种方法的优、缺点和适用性。
审阅签名：课题: §2.2 轴类工件的装夹教学回顾及提问：1、车外圆和端面时，可以使用哪几种车刀。
2、粗车刀和精车刀有哪些要求。
3、切断刀的刀头长度应怎样计算。
4、反切断法有什么好处，使用时应注意什么。
课题引入:切削加工时，工件必须在机床夹具中定位和夹紧，使它在整个切削过程中始终保持正确的位置。
根据轴类工件的形状、大小和加工数量不同，常用以下几种方法装夹工件。
授课内容：一、用三爪自定心卡盘（俗称三爪卡盘）装夹自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正。
优点：自定心卡盘装夹工件方便、省时。
缺点：夹紧力没有单动卡盘大。
适用于装夹外形规则的中、小型工件。
二、用单动卡盘（俗称四爪卡盘）装夹缺点：卡盘找正比较费时。
优点：夹紧力较大。
适用于装夹大型或形状不规则的工件。
单动卡盘可装成正爪或反爪两种形式，反爪用来装夹直径较大的工件。
三、用两顶尖装夹对于较长或必须经过多道工序才能完成的轴类工件，为保证每次安装时的精度可用两顶尖装夹工件。
优点：两顶尖装夹工件方便，不需找正，装夹精度高。
缺点：用两顶尖装夹工件，必须先在工件端面钻出中心孔，夹紧力较小。
轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文
轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文摘要：本论文主要研究了轴类零件的加工工艺分析及夹具设计。
通过对轴类零件的特点进行分析，提出了适合轴类零件加工的工艺流程，并给出了一种有效的夹具设计方案。
实验证明，该工艺流程和夹具设计方案能够大大提高轴类零件的加工效率和质量。
1. 引言轴类零件是机械中常用的零件之一，广泛应用于汽车、机械、航空等领域。
由于轴类零件长且细，加工难度较大，对加工工艺和夹具设计提出了新的要求。
2. 轴类零件加工工艺分析2.1 轴类零件特点分析轴类零件具有长、细、对称等特点，加工过程中易产生变形和振动。
这些特点使得轴类零件的加工过程较为困难，需要采用适当的工艺方法来解决这些问题。
2.2 轴类零件加工流程分析根据轴类零件的特点，我们提出了一种加工流程。
该流程分为粗加工、精加工和表面处理三个阶段。
粗加工阶段主要进行外形修整和粗留余量的加工；精加工阶段采用滚刀进行细加工，以提高加工质量和表面光洁度；表面处理阶段主要进行抛光和涂漆等表面处理操作。
3. 轴类零件夹具设计3.1 夹具设计原则根据轴类零件的特点和加工流程，夹具设计应遵循以下原则：（1）稳定性原则：夹具应能够牢固固定轴类零件，防止产生振动和变形。
（2）可调性原则：夹具设计应能够根据不同的轴类零件进行调整，满足加工要求。
（3）易操作性原则：夹具应设计成易于操作和安装的形式，提高工人的工作效率。
3.2 夹具设计方案根据夹具设计原则和轴类零件的特点，本文提出了一种夹具设计方案。
该方案采用了中心定位夹具和两个侧面固定夹具的结构，能够稳定地固定轴类零件并保证加工精度。
4. 实验结果与分析通过对轴类零件的加工工艺分析及夹具设计方案的实验，比较了不同加工工艺和夹具设计方案对加工质量和效率的影响。
实验结果表明，本文提出的加工工艺流程和夹具设计方案能够显著提高轴类零件的加工效率和质量。
5. 结论本论文通过对轴类零件加工工艺分析及夹具设计的研究，提出了一种适合轴类零件加工的工艺流程和夹具设计方案。
轴类零件的加工
四、典型加工工艺路线
轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见 的特形表面。对普通精度的轴类零件加工，其典型 的工艺路线如下：
毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽 （花键槽、沟槽）→热处理→磨削→终检
轴类零件的预加工——校直 毛坯在制造、运输 和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余 量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或 校直机上进行校直。
图1 锥堵和锥套心轴 a）锥堵 b）锥套心轴
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锥堵或锥套心轴应具有较高的精度，锥堵和 锥套心轴上的中心孔既是其本身制造的定位 基准，又是空心轴外圆精加工的基准，因此 必须保证锥堵或锥减少重复安装误差。
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三、外圆面的加工方案
轴类零件的加工
一、轴类零件的分类、技术要求
轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于 支承齿轮、带轮等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同， 轴可以分为阶梯轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、 各种丝杠等，其中阶梯传动轴应用较广。
根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方 面：
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⑶ 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。 ⑷ 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 可能性和经济性来确定。支承轴颈常为 Ra0.2~1.6um，传动件配合轴颈为Ra0.4~3.2um 。
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6 磨削 磨蜗杆螺纹到尺寸
两中心孔 两中心孔
两中心孔
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大批量生产轴类零件的加工---- 1110凸轮轴加工工艺
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工件的装夹与车床附件
图1-18 四爪单动卡盘的结构
工件的装夹与车床附件
装夹毛坯面及粗加工时 ， 一般用划针盘校正工件 ， 如图 1-19（a）、（b）所示。既要校正端面基本垂直于轴线，又要校正 工件回转轴线与机床轴线基本重合。在调整过程中，始终要保持相 对的两个卡爪处于夹紧状态，再调整另一对卡爪。两对卡爪交错调 整，每次的调整量不宜太大（1～2 mm），并在工件下方的导轨上 垫上木板，防止工件意外掉到导轨上。
工件的装夹与车床附件
图1-25 中心架的应用
工件的装夹与车床附件
跟刀架固定在大拖板侧面 上，随刀架做纵向运动，以增 加车刀切削处工件的刚度和抗 振性。跟刀架主要用于细长光 轴的加工，如图1-26所示。 使用跟刀架需先在工件右端车 削一段外圆，根据外圆调整跟 刀架两支撑爪的位置和松紧程 度，即可车削光轴的全长。
图1-19 在四爪单动卡盘上校正工件
工件的装夹与车床附件
3. 双顶尖装夹工件
车削轴类零件常使用双顶尖装夹，这时轴类零件两端要打中心孔。 中心孔是轴类零件在顶尖上安装的定位基面。一般使用中心钻打中心 孔，中心钻的类型如图1-20所示。
图1-20 中心钻的类型
工件的装夹与车床附件
双顶尖装夹工件如图1-21所示。工件被前、后顶尖 顶住，前顶尖为普通顶尖（死顶尖），装在主轴锥孔内， 同主轴一起旋转；后顶尖为活顶尖，装在尾座套筒锥孔内。 工件前端用卡箍（也叫鸡心夹头）夹住。卡箍的弯曲拨杆 插在拨盘U形槽内，拨盘装在车床主轴上，工件由卡箍、 拨盘带动一起转动。用双顶尖加工，工件装夹方便，并使 轴类零件各外圆表面保持高的同轴度。双顶尖装夹只能承 受较小的切削力，一般用于精加工。
工件的装夹与车床附件
1. 三爪自定心卡盘装夹工件
三爪自定心卡盘的结构如图 1-16所示。三爪自定心卡盘夹持 工件能自动定心，定位与夹紧同 时完成，使用方便，适合于装夹 圆钢、六角钢及已车削过外圆的 零件。若铸、锻毛坯用三爪卡盘 装夹，则卡盘易丧失精度。如图 1-17所示为三爪自定心卡盘装夹 工件的示例。
车削轴类零件常用装夹方法
车削轴类零件常用装夹方法在车削轴类零件的过程中，装夹方法可是个大问题，关乎到零件的精度和加工效率。
说到装夹，大家可能想到的就是那种大铁钳子，咔嚓一声就把东西夹死的感觉，其实这可真是个误区。
装夹不仅仅是把零件捏紧那么简单，里面的学问可不少。
要是夹得不合适，车削出来的东西就像“牛头不对马嘴”，可就麻烦大了。
咱们得聊聊常见的几种装夹方法。
你知道的，像平面夹具、三爪自定心夹头、卡盘这些都是车削过程中经常用到的。
平面夹具呢，简单粗暴，主要是用来固定那些比较平坦的零件，稳得像个老实人。
你看，平面夹具就像是一位守护者，把零件牢牢捧在手里，让它乖乖待着。
不过，使用这种夹具的时候可得小心，零件的形状得合适，要不然可就“落水狗”了，夹不住。
再说说三爪自定心夹头，这可是车削界的明星产品。
这个家伙的工作原理就像一个大家庭，三只爪子齐心协力，把零件夹得死死的。
这种装夹方式特别适合圆形零件，简直就是“心有灵犀”！只要把零件放进去，轻轻一转，三爪就自动收缩，像是给零件穿上了贴身衣服。
不过，使用三爪夹头的时候要记得，夹得太紧可不是个好主意，容易把零件“捏瘪”，这可就得不偿失了。
再来看看卡盘，这东西可真是个“万金油”。
卡盘分为两种，一种是机械卡盘，一种是液压卡盘。
机械卡盘用手动的方式来夹紧，简单直接，像是个传统的老好人。
液压卡盘就牛了，借助液压系统，夹得更稳当，适合大批量生产。
说到这里，大家可能会问，卡盘的好处是什么？嘿，那就是速度快，省时省力，真是“坐享其成”。
装夹的方式也得根据具体的零件来定。
有些零件形状复杂，像“花枝招展”的美女，这时候就得用一些专用的夹具。
专用夹具可以根据零件的形状定制，保证夹持得稳稳当当。
你想啊，如果零件不稳，刀具在那边“疯狂舞蹈”，结果可想而知，简直是“自作自受”！所以，这种时候，专用夹具就显得尤为重要了。
不得不提的还有夹紧力的问题。
夹紧力就是夹具施加在零件上的力量，得恰到好处。
太大了，零件变形；太小了，又夹不住。
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第一章车轴类工件
1.2轴类零件的装夹
第1课时轴类工件的装夹方法第2课时中心钻及顶尖
学习目标：认识卡盘种类结构
了解掌握常用的装夹方法
知道顶尖及中心钻的种类及用途
重点：了解掌握卡盘结构会装卸卡爪
难点：卡爪的装卸
中心钻的使用
预习案
一、相关知识
一、工件的安装
工件安装是否正确可靠，直接影响生产效率和加工质量，应该十分重视。
1. 在三爪自定心卡盘上安装工件
特点：⑴三个卡爪同步进行的；
⑵能自动定心；（一般不需要找正）
⑶一般装夹后不需要找正；
⑷装夹方便、迅速；
⑸夹紧力小。
⑹适合于装夹外形规则中小型工件。
附：但在安装较长的工件时，工件离卡盘夹持部分较远处的旋转中心不一定与车床主轴中心重合，这时必须找正。
或当三爪自定心卡盘使用时间较长，已失去应用精度，而工件的加工精度要求又较高时，也需要找正。
总的要求是使工件的回转中心与车床主轴的回转中心重合。
2.在四爪单动卡盘上安装工件
特点：⑴四个卡爪独立运动，装夹不能自动定心；
⑵四爪单动卡盘装夹工件需要找正；
⑶夹紧力比较大。
⑷可以装夹大型或形状不规则的工件
⑸可以装夹直径比较大的工件（是由于卡盘均可装成正爪和反爪）。
3.一夹一顶方法来安装工件
A适合车削较重的或者较长的工件。
B可以安装一限位支撑，或者利用工件的台阶进行限位。
(4)在两顶尖之间安装工件
适合于较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件（如长轴、长丝杆），以及工序较多的工件。
优点：装夹方便，不需要找正，装夹精度高。
缺点：刚度低，影响切削量的提高。
⒌使用一夹一顶和两顶尖装夹工件时注意事项
⑴后顶尖的中心线应在车床主轴轴线上，否则易产生锥度。
⑵尾座套管尽量伸出短些，以增加刚度。
⑶中心孔的形状应正确，表面粗糙度要小。
⑷在中心孔内加入润滑脂，以防止温度过高而损坏顶尖或中心孔。
⑸顶尖与中心孔配合的松紧度必须合适。
二、中心钻及顶尖
⒈中心钻
钻中心孔时，由于中心钻切削部分的直径很小，承受不了过大的切削力，稍不注意就会折断。
导致中心钻折断的原因是：
⑴中心钻轴线与工件旋转轴线不一致。
⑵工件端面不平整或中心处留有凸头。
⑶选用切削用量不合适。
⑷磨损后的中心钻强行钻入工件。
⑸没有浇注充分的切削液或没有及时清除切屑。
⒉顶尖
顶尖的作用是确定中心，承受工件重力和切削力，根据其位置分为前顶尖和后顶尖。
前顶尖：碎同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，因此不产生摩擦。
后顶尖：分固定顶尖和回转顶尖两种。
固定顶尖
⑴固定顶尖特点刚度高，定心准确；
⑵与工件中心孔间为滑动摩擦，容易产生过多的热量而将中心孔或顶尖“烧坏”
⑶适合低速加工精度要求高的工件。
回转顶尖：
克服固定顶尖缺点，但是回转顶尖存在一定的装配累积误差，且滚动轴承磨损后使顶尖产生径向圆跳动，从而降低了定心精度。
二、教材助读
<<车工工艺学>> P32—P35
三、预习自测
1.常用的装夹方法有哪些？
2顶尖分为哪几种？
我的疑惑：
探究案
探究知识点一：三爪卡盘的组成？
归纳总结：
探究知识点二：反抓的用途？
归纳总结：
探究知识点三：顶尖的作用？
归纳总结：
拓展提升：
1.加工长度较长精度较高吃刀量较大的工件时应用哪种装夹方法？
2.简述三爪卡盘卡爪的拆装步骤？当堂检测——前顶尖和后顶尖的区别？我的收获：（反思静悟、体验成功）。