细长轴多角位键槽加工夹具设计细长轴多角位键槽加工夹具设计在产品加工过程中，经常会遇到一些细长轴类零件，根据设计要求加工多个键槽，这些键槽尺寸、几何公差要求较严，各键槽间、键槽与***基准孔间有着较严的角位要求，用普通的划线方法难以保证。同时细长轴类零件刚性差，装夹后零件易变形，装夹困难，在分度头上无法装夹，由于分度头也存在一定的***及传动间隙，对于一些精度较高的零件，难以保证加工要求。通常此类零件加工需要在一些专用数控机床上加工，在批量不大的情况下，专门购买设备加工会使加工成本提高，经济效益降低。为此，通过设计应用专用夹具，可在普通铣床上实现此类零件的加工，降低制造成本，提高经济效益。零件技术难点分析以某柴油机凸轮轴为例，该零件总长为2452mm，直径为125m5，长径比达到19.6，属细长轴类零件。零件要求在外圆上加工6个键槽，键槽宽度尺寸为32p9，键槽间存在一定夹角，各键槽间角度偏差要求不大于±15′，并与装配基准孔φ10H7的角度偏差不大于±15′，相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm。其结构简图如图1所示。图1某柴油机凸轮轴结构简图由以上结构分析可知该零件键槽加工过程中存在以下技术难点：①键槽间的角度偏差±15′及与装配基准孔φ10H7的角度偏差不大于±15′要求较高，利用一般的对线、分度头等加工方法难以保证。②键槽相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm，由于零件属细长轴，刚性装夹过程存在装夹变形，难以保证。通过进行结构分析和加工工艺方案研究，结合加工设备的具体结构，设计了角位分度夹具、零件***夹具和对刀块等夹具，保证了零件的技术要求。夹具设计角位分度夹具。为了保证零件键槽间及与装配基准孔φ10H7的角度偏差，设计的角位分度夹具，结构如图2所示。该工装通过菱形***销，以零件的一端***凸台及装配基准孔φ10H7为基准***，根据零件的角度，设计了铣键槽的六方分度盘，分度盘各六方面间角度为60°±2′，在加工零件键槽过程中，通过螺栓、垫圈和螺母将零件与六方分度盘紧固在一起，机床主轴始终保持水平不动，通过旋转找正六方分度盘上的六个平面在水平方向跳度不大于0.03mm，保证零件的旋转***，从而保证各键槽间的角度公差要求。图2角位分度夹具1.六方分度盘2.螺栓3.垫圈4.螺母5.菱形***销***夹具（见图3）。由于该零件为细长轴，刚性较差，零件由于自重易发生自然弯曲，影响键槽加工精度。为此设计了V形块来解决该问题。在零件加工过程中根据零件长度选择合理的V形块的数量，加工时通过找正样棒，先将V形块中心找正在一条直线上，使各V形块中心偏差不大于0.015mm，找正后压紧V形块。然后再将零件装夹到V形块上，通过压板压紧零件，实现零件的装夹。图3***夹具1.压板2.样棒3.V形块铣键槽对刀块（见图4）。在零件加工过程中，为了提高加工效率，降低加工难度，设计了铣键槽对刀块，保证键槽的对称度要求。加工过程中将两个铰接在一起的V形块装夹在零件外圆上，找平对刀面后，将键槽铣刀装入主轴，通过塞尺校验，保证键槽铣刀中心与对刀槽中心重合偏差不大于0.01mm，从而保证加工出的键槽对称度偏差满足设计要求。图4铣键槽对刀块加工方法在加工过程中，首先找正***夹具的各V形块中心，偏差不大于0.015mm。压紧V形块后，装夹零件，检查零件侧母线，确保零件未发生弯曲变形。利用铣键槽对刀块调整机床主轴使之与φ125m5外圆轴线同心。然后将分度夹具装夹在零件法兰盘端，并用零件的φ65h6及φ10H7销孔***，找平六方分度盘上的平面，要求100mm内跳动差不大于0.05mm，压紧零件后铣键槽（见图1，6个键槽自左至右依次排序①～⑥）①、②，松开零件，工件旋转60°，找平六方分度盘，压紧零件，对正机床主轴与零件主轴后，铣键槽④，随后按以上步骤依次加工键槽③⑤⑥。按以上加工步骤加工完零件后，经过检验零件完全满足设计要求。结语通过设计、应用专用的工装夹具，可在普通键槽铣床上实现大型细长轴零件多角位键槽的精密加工，在保证零件加工精度的前提下，节约生产成本，提高加工效率。应用前景较好，可推广。铣刀在汽车行业竟然可以这么用…铣刀在汽车行业竟然可以这么用……现代汽车工业中，平面铣削应用极为普遍。为适应汽车工业的需要，工具制造厂商也推出了铣削铸铁及其它材料的铣刀和刀片系列。这些刀具、刀片使得加工效率和零件表面质量都得到大幅度的提高。其实铣刀只是一个笼统的叫法，它的分类有很多，比如面铣刀、立铣刀等等。下面几篇文章简单介绍一下铣刀如何在汽车制造中发挥作用的。1浅谈汽车转向节敏捷柔性生产线汽车转向节敏捷柔性生产线是一条全新理念下的生产线，生产线的柔性化可更好地适应不同产品品种和批量的需求。企业根据其自身的生产情况建立合适的敏捷柔性生产线，可提高生产效率，更快地适应市场需求。转向节作为汽车前桥缺之不可的关键零件，除了机械性能要求高、外形异型外，尺寸精度和位置精度亦有一定要求。由于汽车市场需求多样化的不确定性，要求生产系统具备在品种上能迅速而经济地由一种产品转为另一产品的能力，又要在产量上有一定的柔性。根据对汽车转向节多品种、变批量的市场需求，我公司建立了一条多品种汽车转向节敏捷、柔性生产线。被加工产品和工序1．该生产线加工4个品种（组）转向节，每组分左、右各1件，共8个零件，单组生产节拍T=7.2min/件。2．转向节材料为QT450-10，属异型零件，如图1所示，加工部位主要为主轴承孔及多个臂平面、孔系。生产线主要特点从表中可以看出生产线设备简单，生产工序极大简化，主要特点有：1．生产线敏捷柔性化此条生产线由6组，即6个生产单元构成。每个单元由2台立式加工中心组成，每组可单独形成生产能力。6组可根据市场需求变换生产不同品种或全一品种的转向节，柔性化好，更换产品迅速而经济。生产线由模块化设备组成，可以实现“一次规划，分步实施，滚动发展”的指导方针。2．工序集中，数控单机自动化程度高一个加工工序较为复杂的转向节从毛坯到成品仅通过两道工序来完成，见表。工序集中可以使柔性加工设备显现出其优势。由于每道工序中工件经两次安装后便可完成全部加工内容，数控系统能够自动选择、更换刀具，自动改变主轴转速和刀具进给量等，根据已设定的程序对工件不同部位进行铣、钻、镗、铰和攻丝等加工，自动化程度高，极大地提高了生产效率。3．设备简单化、精度高生产线采用同一型号立式加工中心组成，使用、维修方便，互换、互补性强，***精度、重复***精度高，对转向节孔及端面粗糙度1.6mm、H7精度及位置精度等要求均能够达到，保证了转向节加工质量及稳定性。4．工艺优化和尝试工艺方案的制定要根据选用设备、刀具及夹具各自的特点进行调研并加以优化，在立式加工中心上用组合加工代替传统的车削加工，以复合工序代替单一工序，为工序集中减少工件安装次数，用侧铣代替端铣等，这些工序都取得了很好的效果。5．夹具生产线夹具采用液压动力，全部由大连佳成公司提供，主要特点有：（1）统筹兼顾，夹具设计制造采用模块化，转换加工零件时可实现快速更换夹具。统筹综合考虑，针对多种转向节的特点，给工件的***点、夹压点和辅助支撑点进行基准统一，模块化的夹具元件加上适用于各种转向节的调整块，让夹压点、***点和辅助支撑点在位置上有了一定的调整量，短时间就能完成夹具的快速更换。（2）OP20工序由数控回转四轴模块化夹具和可调角度固定夹具组成了五轴加工，数控回转台上液压夹紧工件，回转台可任意装夹任何一种转向节进行工件识别和左、右件防错，并自动调出加工程序，自动化程度高。（3）夹具全部采用内油路，外观整齐、美观。不锈钢加工刀具参数导读：加工不锈钢时,刀具切削部分的几许形状,一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。不管何种刀具,加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉,但不宜过小,后角过小简单和工件外表发作严峻冲突。1、挑选刀具的几许参数加工不锈钢时，刀具切削部分的几许形状，一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。在挑选前角时，要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正负角度巨细等要素。不管何种刀具，加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉，但不宜过小，后角过小简单和工件外表发作严峻冲突，使加工外表粗糙度恶化，加速刀具磨损。并且因为强烈冲突，增强了不锈钢外表加工硬化的效应；刀具后角也不宜过大，后角过大，使刀具的楔角减小，下降了切削刃的强度，加速了刀具的磨损。一般，后角应比加工一般碳钢时恰当大些。前角的挑选从切削热的发作和散热方面说，增大前角可减小切削热的发作，切削温度不致于太高，但前角过大则因刀头散热体积减小，切削温度反而升高。减小前角可改善刀头散热条件，切削温度有或许下降，但前角过小，则切削变形严峻，切削发作的热量不易散掉。实践表明，取前角go=15°——20°为适宜。后角的挑选粗加工时，对强力切削的刀具则要求切削刃口强度高，则应取较小的后角；精加工时，其刀具磨损主要发作在切削刃区和后刀面上，关于不锈钢这种易出现加工硬化的资料，其后刀面冲突对加工外表质量及刀具磨损影响较大，合理的后角应为：加工奥氏体不锈钢(185HB以下)，其后角可取6°——8°；加工马氏体不锈钢(250HB以上)，其后角取6°——8°；加工马氏体不锈钢(250HB以下)，其后角为6°——10°为宜。刃倾角的挑选刃倾角的巨细和方向，确定了流屑的方向，合理挑选刃倾角ls，一般取-10°——20°为宜。在微量精车外圆、精车孔、精刨平面时，应选用大刃倾角刀具：应取ls45°——75°。2、刀具的资料挑选对刀杆资料的要求加工不锈钢时，因为切削力较大，故刀杆有必要具备足够的强度和刚性，防止在切削过程中发作颤振和变形。这就要求选用恰当大的刀杆截面积，同时还应选用强度较高的资料来制作刀杆，如选用调质处理的45号钢或50号钢。对刀具切削部分资料的要求加工不锈钢时，要求刀具切削部分的资料具有较高的耐磨性，并能在较高的温度下坚持其切削性能。目前常用的资料有：高速钢和硬质合金。因为高速钢只能在600°C以下坚持其切削性能，因此不宜用于高速切削，而只适用于在低速情况下加工不锈钢。因为硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性，因此用硬质合金资料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。硬质合金分钨钴合金(YG)和钨钴钛合金(YT)两大类。钨钴类合金具有良好的韧性，制成的刀具可以选用较大的前角与刃磨出较为尖利的刃口，在切削过程中切屑易变形，切削轻快，切屑不简单粘刀，所以在一般情况下，用钨钴合金加工不锈钢比较适宜。特别是在振荡较大的粗加工和断续切削加工情况下更应选用钨钴合金刀片，它不象钨钴钛合金那样硬脆，不易刃磨，易崩刃。钨钴钛合金的红硬性较好，在高温条件下比钨钴合金耐磨，但它的脆性较大，不耐冲击、振荡，一般作不锈钢精车用刀具。刀具资料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率，刀具资料的工艺性影响着刀具本身的制作与刃磨质量。宜挑选硬度高、抗粘结性和韧性好的刀具资料，如YG类硬质合金，蕞好不要选用YT类硬质合金，尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奥氏体不锈钢应决对防止选用YT类硬质合金，因为不锈钢中的钛(Ti)和YT类硬质合金中的Ti发作亲合作用，切屑简单把合金中的Ti带走，促进刀具磨损加快。生产实践表明，选用YG532、YG813及YW2三种牌号资料加工不锈钢具有较好的加工作用。3、切削用量的挑选为了***积屑瘤和鳞刺的发作，进步外表质量，用硬质合金刀具进行加工时，切削用量要比车削一般碳钢类工件稍低些，特别是切削速度不宜过高，一般引荐切削速度Vc=60——80m/min，切削深度为ap=4——7mm，进给量f=0.15——0.6mm/r为宜。4、对刀具切削部分外表粗糙度的要求进步刀具切削部分的外表光洁度可减少切屑形成卷曲时的阻力，进步刀具的耐用度。与加工一般碳钢相比较，加工不锈钢时应恰当下降切削用量以减缓刀具磨损；同时还要挑选恰当的冷却润滑液，以便下降切削过程中的切削热和切削力，延伸刀具的使用寿命。金属材料在切削进程中会遭到刀具的揉捏而发生变形。这一物理现象直接影响切削力、切削温度、刀具磨损、已加工表面质量及出产功率。因而有必要对其进行研究，了解其基本规律。（一）切削时的三个变形区以切削塑性金属为例，切削层金属转变为切屑而和母体分离的实质，是工件表层材料在加工进程中，遭到刀具切削刃和前刀面的强烈揉捏，连续发生弹性变形——塑性变形—开裂损坏，使切削金属不断被变成切屑从前刀面流出，如图1-9所示。图1-10为低速切削时的切削层内三个变形区的示意图。1.榜首变形区当刀具前刀面以切削速度vc揉捏切削层时，切削层中的某点沿OA面开端发生剪切滑移，直至其活动方向开端与刀具前刀面平行，不再沿OM面发生滑移，切削层构成切屑沿刀具前刀面流出。从OA面开端发生塑性变形到OM面的剪切滑移基本完成，这一区域称为榜首变形区。榜首变形区的主要特征是沿滑移面的剪切滑移变形以及随之发生的加工硬化。2.第二变形区当剪切滑移构成的切屑在刀具前刀面流出时，切屑底层进一步遭到刀具的揉捏和抵触，使靠近刀具前刀面处的金属再次发生剪切变形，称为第二变形区。3.第三变形区是工件与刀具后刀面接触的区域，遭到刀具刃口和刀具后刀面的揉捏和抵触，构成已加工表面变形，称为第三变形区。这是由于在实践切削中刀具的刃口不可避免地存在钝圆半径rn，使被揉捏层再次遭到刀具后刀面的拉伸、抵触作用，进一步发生塑性变形，使已加工表层变形加剧。（二）切屑形状加工材料性质不同，切削条件不同，切削进程中的变形程度不同。根据切削进程中变形程度的不同，构成4种不同微观形状的切屑，如图1-11所示。1.带状切屑切屑连续成带状，内表面光滑，表面面无明显裂纹，呈微小锯齿形。一般加工塑性金属材料（如低碳钢、铜、铝），选用较大的刀具前角γo，较小的切削层公称厚度hD，较高的切削速度vc时，易构成这种切屑。构成带状切屑时，切削力不坚定小，切削进程比较平稳，已加工表面粗糙度值较小，但需采取断屑办法，确保正常出产，尤其是主动出产线和主动机床出产。2.节状切屑这种切屑表面面有较深的裂纹，呈较大的锯齿形，内表面有时有裂纹。一般加工塑性较低的金属材料（如黄铜），在刀具前角γo较小，切削层公称厚度hD较大，切削速度vc较低时，或加工碳素钢材料在工艺体系刚性缺少时，易构成这种切屑。构成节状切屑时，切削力不坚定较大，切削进程不态安稳，已加工表面粗糙度值较大。3.粒状切屑又称单元切屑。切削塑性材料时，若整个剪切面上的切应力超过了材料开裂强度，所发生的裂纹贯穿切屑断面时，挤裂呈粒状切屑。选用小前角或负前角，以极低的切削速度和大的切削层公称厚度切削时，易构成这种切屑。构成粒状切屑时，切削力不坚定大，切削进程不平稳，已加工表面粗糙度值大。4.崩碎切屑加工脆硬材料时，切削层通常在弹性变形后未经塑性变形就被挤裂，构成不规则的碎块状的崩碎切屑。工件材料越脆硬，刀具前角越小，切削层公称厚度越大，越易发生崩碎切屑。构成崩碎切屑时，切削力不坚定大，切削进程不平稳，且切削层金属会集在切削刃口碎断，易损坏刀具，已加工表面粗糙度值大。（三）切屑形状在实践出产中，切屑的处理和运送是需求处理的重要问题。影响切屑的处理和运送的主要因素是切屑的形状，因而，还需依照切屑微观的形状进行分类。工件材料、刀具几何参数和切削用量不同，所生成的切屑的形状也会不同。从切屑处理的视点，切屑的形状大体有带状屑、C形屑、崩碎屑、螺卷屑、长紧卷屑、发条状卷屑、浮屠屑及乱屑等，如表1-1所示。由表1-1可见，切削加工的具体条件不同，要求切屑的形状也有所改动。脱离具体条件，孤立地点评某一种切屑形状的好坏是没有实践含义的。表1-2标明切削条件对切屑形状的影响情况。)