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【兆恒機(jī)械】輸出軸工藝與工裝設(shè)計(jì)

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  • 添加日期:2021年03月06日

1 輸出軸的作用

輸出軸是主要的動力輸出裝置,它是輸出動力的主要零件。它能夠傳遞轉(zhuǎn)矩,使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力,也正因?yàn)槿绱怂惺茌^大的扭矩和沖擊載荷。因此,該零件需具有足夠的耐磨性和抗扭的效果。

2 零件的采購和裝配

設(shè)計(jì)零件輸出軸,選用中碳鋼比較好。中碳鋼硬度強(qiáng)度不錯,不易變形,符合采購規(guī)則。它們的焊接能力非常一般,45號鋼應(yīng)付大部分的機(jī)械加工,調(diào)質(zhì)或者正火下使用鍛造,有一些表面淬火處理也經(jīng)常使用45號鋼作為原材料。它不僅收縮率小并且密度基和鐵基本相同。

3 零件圖

表面清晰,不能出現(xiàn)飛邊。尤其著重要求表面粗糙程度,表面光滑。輸出軸小端的各圓公差,光潔度要和國際上的標(biāo)準(zhǔn)大體一樣。為了達(dá)到這個目的,軸的外徑進(jìn)行磨削是必須的加工步驟。大直徑為十的孔十分重要,工件的尺寸的準(zhǔn)確性離不開鉆模。

4 選擇合適的毛坯

毛坯必須和加工零件的種類相適應(yīng),使用精鍛機(jī)鍛造。用熱軋棒料經(jīng)拔長得到方法。定位基準(zhǔn)是加工的前提,可以很好的保證加工的精度,有時還可使用加工出來的表面作為輔助基準(zhǔn)。

5 加工方法與順序

5.1 加工方法

工件的加工流程中,加工方法就像一個指揮系統(tǒng),繪制著整個藍(lán)圖。加工方法要顧及多方面的實(shí)際情況,例如尺寸、毛坯的性種類。

5.2 加工順序

加工順序是否合理直接影響著加工的質(zhì)量。同時加工順序還會影響利益回報(bào)。

(1)機(jī)械加工順序是根本法則,遵循先主后次、先面后孔、基準(zhǔn)先行等規(guī)定。對于精度和表面質(zhì)量要求較高的一些零件,整個工藝過程需要被劃分成不同的階段,這非常有益于保證零件加工質(zhì)量。同時使工作人員合理使用機(jī)床設(shè)備,減少機(jī)床設(shè)備的磨損,保證大后期熱處理工序能夠正常進(jìn)行。

(2)熱處理工序是必不可少的步驟,主要是為了消除應(yīng)力和提升材料的性能。根據(jù)零件材料和設(shè)備的情況確定熱處理的方法。熱處理一定要安排在整個工藝路線中的合適位置。

(3)輔助工序可以幫助高效加工。輔助工序的種類多種多樣,比如劃線、去毛刺、清洗,在鋼鐵制品的加工中,退磁、防銹、包裝也都是必不可少的輔助工序。

(4)為了提升零件的加工質(zhì)量和增加經(jīng)濟(jì)收益,需要準(zhǔn)確制定加工余量。余量過大將會加大損耗,提升加工成本;余量過小,加工工序前存在的誤差和缺陷層很難填平。余量確定不好會直接影響加工質(zhì)量,產(chǎn)生加工垃圾,即殘次品。合理確定加工余量才能保證加工準(zhǔn)確無誤。

(5)確定工序尺寸及公差的方法。工序尺寸及和公差和工序余量大小有著緊密的聯(lián)系,工序尺寸的標(biāo)注方法,中間工序安排也要根據(jù)工序尺寸的確定,工序尺寸的確定是工序正式加工的開頭。一般按經(jīng)濟(jì)加工精度來確定工序尺寸公差,但是從性質(zhì)和特點(diǎn)來說,主要存在兩大類:基準(zhǔn)重合。當(dāng)加工精度公差和工藝可以嚴(yán)格確定時,由前推后的計(jì)算順序,以最后一道加工工序?yàn)槭住8鶕?jù)該方法,可以清晰、完整地計(jì)算各工序的工序尺寸,在相應(yīng)的工序尺寸上標(biāo)注經(jīng)濟(jì)加工精度的公差值;基準(zhǔn)不重合。不能直接把定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)劃等號,可能導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合的問題。需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn),雖然工藝尺寸計(jì)算本身就很復(fù)雜,但計(jì)算尺寸鏈原理可以很好地解決這個問題,工序余量的精確計(jì)算可以確定工序尺寸公差。

(6)確定切削用量。在小批量的生產(chǎn)中,由工人根據(jù)現(xiàn)有的工藝水平、加工方法和加工目的確定各工序的切削用量。有一大部分因素影響著切削用量的多少;因切削力過大很容易產(chǎn)生彈性變形,機(jī)床振動,刀具硬度,機(jī)床功率的大小等因素都影像著切削力。多方面因素的共同影像著切削力的大小,進(jìn)給量f,背吃刀量,切削速度v的乘積達(dá)到峰值是技術(shù)能否成功的關(guān)鍵因素。其次需要考慮和保證讓進(jìn)給量f取到最大,合適的切削速度v也是保證切削用量的關(guān)鍵因素。采用科學(xué)的想法科學(xué)的工藝流程和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度確定好切削用量。

6 夾具設(shè)計(jì)的目的

主要內(nèi)容:①提高加工精度;②增加勞動生產(chǎn)效率;③擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍;④改善工人的勞動環(huán)境,提升勞動條件。

7 夾具設(shè)計(jì)的步驟

研究工件的圖樣,在加工前必須清楚地了解工件的形狀、尺寸和熱處理要求,表面加工精度和表面粗糙度也很重要。同時在學(xué)習(xí)工件時要了解和掌握其他技術(shù),具體如下:①毛坯的精密度、類型及加工余量;②工件的位置、加工表面的精度、表面粗糙度和基準(zhǔn)面;③本工序所使用的機(jī)床及工具的規(guī)格及質(zhì)量;④切削用量的具體值;⑤工藝每一步的具體操作方法;⑥工藝流程中需要注意的問題。

8 夾具

8.1 確定夾具的類型

本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)輸出軸零件的夾具,圓柱形狀為主要的輸出軸的形狀,找好鉆床的固定式來固定好輸出軸。確定夾具要根據(jù)模型,確定夾具主要是為了得到一個零件外殼來保護(hù)零件的表面,保護(hù)好了零件之后就可以進(jìn)行下一步的精加工。

8.2 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)

工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀、尺寸確定著定位地方式。分析加工工序的技術(shù)要求是工人需要具備的良好素質(zhì)。定位基準(zhǔn)一定要根據(jù)實(shí)際情況合理且正確選擇,六點(diǎn)定位原則一定要在實(shí)驗(yàn)過程中牢牢貫徹,并且定位的結(jié)構(gòu)不能太過復(fù)雜、要快捷,尋找合適的定位方式。橢圓加工中采用外圓和內(nèi)孔定位。工件的定位方式是落實(shí)承上啟下的步驟,從定位基準(zhǔn)面的形狀來選取相應(yīng)的定位元件,挑選結(jié)構(gòu)合理并且簡單的元件,并緊接著做下一部工作。

本設(shè)計(jì)輸出軸屬于外圓,應(yīng)該使用外圓定位的定位方式,外圓定位的定位元件有定位套、支承板和V型塊。外圓定位最常用的定位元件有固定V形快,定位V形塊在一些高靈活度的定位中還有活動V形塊。固定輸出軸是前提,選擇V型塊定位元件是不錯和合理的。設(shè)計(jì)的夾具關(guān)于鉆10個孔,使用模具的外殼,固定上壓模,放上鉆套,下部用臺虎鉗夾緊固定,用搖臂鉆床連續(xù)鉆孔。

8.3 如何設(shè)置夾緊裝置

工藝方法、工件構(gòu)造、定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素都是夾緊裝置中的重要因素。這就要求裝置動作迅敏,操作簡單,易于制作。足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙在裝置裝配中同樣十分重要。斜楔機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)都是常見的夾緊結(jié)構(gòu)。采用機(jī)動夾緊如液壓、氣動夾緊等都是常見的夾緊方式。本設(shè)計(jì)使用螺旋機(jī)構(gòu)。由于螺旋機(jī)構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單、自鎖性能好、擴(kuò)力比大并且夾緊行程不受限制,廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。

8.4 確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置

選擇鉆套的型式和結(jié)構(gòu)尺寸在鉆具的選擇中十分重要,合理地設(shè)置對刀裝置需要在銑床的夾具裝配中引起格外的注意,在鏜的夾具選擇中,要選擇合適的鏜套類型,鏜模導(dǎo)向的布置方式也是十分重要的。

8.5 確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型

各種裝置和元件連接在一起構(gòu)成一個整體。因此夾具各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接在大體上決定了夾具具體的形狀及尺寸。

對夾具體的要求:①準(zhǔn)確度一定要好;②強(qiáng)度,剛度符合實(shí)驗(yàn)要求;③方便排屑;④結(jié)構(gòu)要完美。

9 結(jié)束語

輸出軸的工藝對材料和精度方面都有一定的要求,對夾持裝置也有一定的要求。在工裝設(shè)計(jì)中,根據(jù)圖紙正確的編寫程序。注意在加工前要提前對刀。掌握機(jī)床上各個按鈕的作用,體會并掌握輸出軸工藝與工裝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容和易錯誤的地方。尤其是在材料的選擇上要根據(jù)實(shí)際情況來確定。定位基準(zhǔn)的選擇是輸出軸工藝是否掌握的關(guān)鍵地方。注意機(jī)械坐標(biāo)和工件坐標(biāo)的差別。要弄清楚這兩者之間的聯(lián)系。不僅能使我們較好地選擇一個定位基準(zhǔn),對于我們對輸出軸的整體認(rèn)識也是十分有幫助的。輸出軸工藝的前提和基礎(chǔ)是零件圖,要能夠準(zhǔn)確繪畫并處理相關(guān)問題。操作時,要認(rèn)真、冷靜,遇到突發(fā)情況,要具備一定的處理能力。