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淺談臺(tái)階軸零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

2016-7-25 來源：北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院作者：劉丹青

摘要：臺(tái)階軸廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械產(chǎn)品中，其加工工藝是否合理、可行等直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。文章依據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟，針對(duì)臺(tái)階軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，闡述了機(jī)械行業(yè)典型軸類零件的機(jī)械加工過程的前期準(zhǔn)備工作，制定了機(jī)床、刀具、量具、毛坯等的選擇及工藝路線，列出了相應(yīng)的機(jī)械加工工藝過程卡片和刀具卡片。

關(guān)鍵詞：臺(tái)階軸；零件機(jī)械加工；加工工藝；過程卡；刀具卡　

1、零件加工工藝分析

臺(tái)階軸是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中常見的典型軸類零件，可以起到定位和傳動(dòng)扭矩的作用。如圖1所示臺(tái)階軸零件圖，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是軸線，選用其做精基準(zhǔn)定位加工軸的外圓表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的同軸度要求。以此為例，分析軸類零件的機(jī)械加工工藝（小批量生產(chǎn)）過程。

圖1　臺(tái)階軸零件

該零件表面由3個(gè)外圓柱面、1個(gè)鍵槽、1個(gè)方槽、1個(gè)螺紋孔、2個(gè)端面、多處倒角等組成，其中有兩個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。根據(jù)以上分析，制定臺(tái)階軸加工工藝措施如下：（1）零件圖紙上標(biāo)注公差的尺寸的處理。長度尺寸公差值較小，加工時(shí)采用基本尺寸加工即可。軸線的尺寸Ø16 -0.016-0.034

×28 +0.10 有較高精度要求，加工時(shí)注意公差范圍的控制；（2）基準(zhǔn)先行。右端面為長度方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，相應(yīng)工序加工前，應(yīng)先將右端面車出來，然后加工Ø10 0- 0.015 的外圓柱面；（3）M5螺紋孔加工。先用中心鉆定位，然后用Ø4.2的麻花鉆打底孔，最后鉗工進(jìn)行攻絲；（4）方槽加工。先鉗工劃線，在銑床上用Ø10鍵槽銑刀進(jìn)行銑削寬10mm、深6mm的方槽；（5）鍵槽加工。先鉗工劃線，在

銑床上用Ø3鍵槽銑刀進(jìn)行銑削寬3 -0.004-0.029 mm、深1.8mm的A型鍵槽，此處因有鍵進(jìn)行配合，加工時(shí)注意公差范圍的控制.

2、裝夾方案的確定

在車床上利用三爪自動(dòng)定心卡盤夾持零件的左端，第一次安裝車出零件的右端面，外輪廓面和車外倒角，總長度+1mm的情況下，切斷。

第二次裝夾，調(diào)頭裝夾，工件找正。車長短，保證長度尺寸51mm。用Ø2.5中心鉆鉆定位孔，再用Ø4.2的麻花鉆鉆M5的螺紋底孔，深12mm。

第三次裝夾，零件裝夾在分度頭上，用高度劃線尺在左端面劃10mm×6mm的方槽位置線，在右邊劃鍵槽加工位置線。

第四次裝夾，在銑床上用機(jī)用平口鉗夾持尺寸為Ø16 -0.016-0.034 的外圓柱面，加工10mm×6mm方槽。

第五次裝夾，在銑床上用機(jī)用平口鉗夾持零件的左右兩端面，加工鍵槽。

第六次裝夾，在臺(tái)鉆鉗，夾持尺寸為Ø16 -0.016-0.034 的外圓柱面，進(jìn)行攻螺紋。

3、加工順序的確定

加工順序按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)、先簡單后復(fù)雜、刀具集中的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工右端面、車外表面；調(diào)頭裝夾，進(jìn)行螺紋孔定位、鉆螺紋底孔；鉗工劃線，銑鍵槽、方槽；鉗工攻螺紋等順序進(jìn)行加工。此零件為車銑復(fù)合加工典型件，所以加工時(shí)注意順序的選擇，以提高最大的經(jīng)濟(jì)效益。

4、刀具選擇

刀具及其參數(shù)的選擇參見表1中臺(tái)階軸的機(jī)械加工刀具卡片。注意：車削外輪廓時(shí)，為防止副后刀面與工件表面發(fā)生干涉，應(yīng)選擇較大的副偏角，必要時(shí)可作圖檢驗(yàn)。螺紋底孔注意選擇相應(yīng)尺寸的麻花鉆。

表1 臺(tái)階軸的機(jī)械加工刀具卡片

5、切削用量選擇

根據(jù)被加工表面質(zhì)量的要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時(shí)，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4mm較為合適。

6、機(jī)械加工工藝卡片的擬定

表2　臺(tái)階軸機(jī)械加工工藝過程卡片

匯總前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合成機(jī)械加工工藝卡片，如表2所示。此套表的編制是指導(dǎo)操作人員進(jìn)行機(jī)械加工的指導(dǎo)性文件，主要內(nèi)容包括工序順序、工序內(nèi)容、各種加工步驟所用的機(jī)床設(shè)備、夾具、刀具、量具等。

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（責(zé)任編輯：周　瓊）

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