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1、机械制造工艺学课程设计题 目： 阶梯轴夹具设计学 号： 姓 名： 教 学 院： 机械工程学院专业班级： 12级机械本科班指导教师： 完成时间： 2015 年 7 月 10 日 教务处制I阶梯轴夹具设计作者：孙亚玲 专业班级：12 级机械设计制造及其自动化学号： 指导教师：闫化锦摘 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。
2、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II目 录摘 要： .I目 录 .II1、前言 .- 1 -2、工艺规程的设计 .- 1 -2.1、零件的工艺分析及生产类型的确定 .- 1 -2.1.1、技术要求分析 .- 1 -2.1.2、零件的工艺分析 .- 2 -2.2、选择毛坯 .- 2 -2.3、定位基准的选择 .- 3 -2.4、拟定工艺路线 .- 3 -2.5、确定加工尺寸和切削用量 .- 4 -2.6、拟定工艺过程 .- 4 -3、夹具的设计 .- 7 -3.1、确定工件的定位方案，选择
3、定位元件 .- 7 -3.1.1、六点定位原理 .- 7 -3.1.2、应用定位原理几种情况 .- 8 -3.1.3、确定要限制的自由度 .- 8 -3.1.4、计算定位误差 .- 9 -3.2 确定其他夹具和装置 .- 11 -3.2.1、铣床夹具 .- 11 -3.3.2 车床夹具 .- 12 -参考文献 .- 13 -致 谢 .- 14 -展 望 .- 15 - 1 -1、前言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十
4、分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。2、工艺规程的设计2.1、零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1、技术要求分析- 2 -题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作
5、过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为 45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件。2.1.2、零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有20、32、40、25、35 的外圆柱面，图中所给的尺寸精度高，大部分是 IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、20 的粗糙度为 Ra0.8，大端端面为 Ra0.8um,其余为 Ra3.2um，要求不高；热处理方面需要调质处理，到200HBW，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理
6、，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。2.2、选择毛坯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- 3 -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
7、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。该传动轴材料为 45钢，因其属于一般传动轴，故选 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，故选择 45mm的热轧圆钢作毛坯。2.3、定位基准的选择（1）合理地选择定位基准，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表面及轴肩面对基准轴线 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。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。2.4、拟定工艺路线对精度要求
