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花键加工中的夹具设计与改进

2020-04-17 11:32
夹具侠
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花键轴是机械传动的一种,用来传递机械扭矩,通过键槽的齿合保持跟轴的同步旋转。由于花键轴的加工技术要求比较高,所以制造工艺比较复杂。常用的有滚切、铣削和磨削等加工方法。下文针对铣削花键与滚花键加工中的工艺要求,提供夹具设计以及改进的思路。

Part.1 铣削花键轴夹具设计

1、方案的确定

轴类零件在精加工时宜采用两中心孔定位,既符合基准重合原则又方便安装符合基准统一原则。采用一顶芯轴和后顶座两顶芯式定位,限制5个自由度,并配以一弹簧加紧片加紧,以及一分度装置和夹具体支撑。夹具体和机床的连接同样设计为T型槽的连接。

2、定位基准的选择

在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线。所以选择以传动轴两端面的中心孔为定位基准,采用两顶尖定位装夹的方式来设计夹具,如下图1所示。

花键加工中的夹具设计与改进

图1 夹具机构简图

其中,夹具体和机床采用定位键定位的方式,即在夹具体底部安装两个定位键,这样保证了工件在机床上的精确定位,减少偶然误差。

3、夹具零件的设计

3.1夹具体底座的设计

夹具体底座通常采用铸造的方式,另外,由于夹具的前后两顶尖的底座与夹具体底座的连接同样采用的是螺栓连接,为保证顶尖中心线与夹具体之间的定位精度,两者之间的定位方式采用导轨定位的方式,即,在夹具体底座上加工出一导轨,方便两顶尖与夹具体底座的精确定位。

3.2两顶尖支撑架的设计

两顶尖的支撑架是连接两顶尖与夹具体的,两顶尖底座的三维效果图如图2、图3。

花键加工中的夹具设计与改进

图2 前顶尖底座

花键加工中的夹具设计与改进

图3 后顶尖底座

3.3分度装置的设计

此夹具为花键的铣削的专用夹具,需要一回转式的分度装置,回转式的分度装置选择于《现代机床夹具设计手册》,由夹具结构简图中看出分度装置的的具体结构。

3.4夹紧机构的设计

由于此花键的铣削力比较小,夹紧机构采用的是弹簧片加紧方式夹紧,使夹紧力满足切削的要求。图4为最后的夹具装配体图。

花键加工中的夹具设计与改进

图4 夹具三维装配图

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