1、個人資料整理僅限學習使用汽車半軸加工工藝分析與設計目錄中文摘要英文摘要1. 前言1.1 國外汽車半軸的加工工藝1.2 國內后橋半軸先進的機械加工工藝技術2. 材料的選擇3. 汽車半軸加工工藝流程及主要加工工序3.1 剪料3.2 摔桿3.3 擺帽3.4 噴丸3.5 桿部校直3.6 鉆小端中心孔 A3/7.53.7 粗車大外圓3.8 粗車小端3.9 車大孔3.10 鉆中心孔 B4/12.53.11 粗車大端、精車大端3.12 精車小端3.13 冷滾軋花鍵冷滾軋花鍵的優點冷滾軋花鍵的加工方法冷滾軋花鍵的工藝要求典型的冷滾軋機技術參數冷滾軋花鍵加工實例3.14 半軸的熱處理熱處理的具體工序3.15 磁

2、力探傷檢驗4. 夾具設計4.1 原夾具存在的問題4.2 可微調新型夾具摘要汽車自 19 世紀末誕生至今 100 余年期間 , 汽車工業從無到有 , 以驚人的速度發展 , 寫下了人類近代文明的重要篇章。汽車是數量最多、最普及、活動范圍最廣泛、運輸量最大的現代化交通工具。沒有哪種機械產品像汽車這樣對社會產生如此廣泛而深遠的影響。半軸是汽車傳動系統的一個重要組成部分，半軸是用來將差速器半軸齒輪輸出的動力傳給驅動輪或輪邊減速器，對于采用非獨立式懸架的驅動橋，根據其半軸內端與外端的受力狀況，一般又分為全浮式半軸、四分之三浮式半軸與半浮式半軸三種。半軸內端以花鍵連接著半軸齒輪，半軸齒輪在工作時只將扭矩傳給

3、半軸，幾個行星齒輪對半軸齒輪施加的徑向力是互相平衡的，因而并不傳給半軸內個人資料整理僅限學習使用端。主減速器從動齒輪所受徑向力則由差速器殼的兩軸承直接傳給主減速器殼。因而，半軸內端只受扭矩而不受彎曲力矩。半軸是汽車的軸類零件中承受扭矩最大的零件，為了滿足半軸的強度要求多年來，世界備國除了用各種各樣的計算方法外，還在材料選擇、毛坯成型、機械加工和熱處理等方面進行著不懈的努力。本文主要是對半軸在鍛造車間、機加車間、熱處理車間的各步工藝進行分析和改進以及半軸的熱處理和半軸齒輪的夾具改進。半軸齒輪廣泛用于汽車、拖拉機等一切行走機械的差速器中，應用面廣。需求量大。半軸已普遍采用精密模鍛工藝生產。其工藝流

4、程是：下料加熱粗鍛切飛邊精鍛切飛邊表面清理鉆孔、車大端面 車孔、齊端面拉花鍵熱處理磨大端面和內孔。感應加熱表面淬火亦稱感應淬火，由于它的加熱速度和冷卻速度都很快，使零件的表面至心部有著巨大的溫度梯度，而且淬火后零件由表及里存在著激烈的組織變化，這些特點決定它有著特殊的殘余應力形態。一般說，軸類零件感應淬火后，表面層存在殘余壓應力，次表層和淬火區域邊緣存在殘余拉應力。殘余應力的合理分布，能夠大大提高零件強度，特別是疲勞強度。載貨車半軸的合理用料，合理選擇淬火層的深度及其分布，將大大提高半軸的使用壽命。在車孔、齊端面工序中，由于夾具調整不便，更換供狀時工件找正極其困難，耗工費時，齒輪裝夾定位精度低

5、，生產效率低。為此，我根據所學知識 , 再通過一些先進資料研究了半軸齒輪車孔齊端面的可微調夾具，解決了原夾具存在的問題。關鍵詞 : 半軸；熱處理；夾具設計；花鍵設計AbstractThe car bears the until now from the end of 19 centuries 100period in remaining years of life， Car industry from have no tohave Developing with the astonishing speed, Wrote down the civilizedand important liter

6、ary piece inhuman modern age. The car is a quantity at most, universal, themovable scope is the most extensive and transport biggest andmodern pileup in deal. Have no which kind of machines productresemble the car is like this to the social creation like thisextensive but profound influence.The half

7、 stalk is an importancethat car spread to move the system to constitute the part，to be usedto will differ soon the machine half stalk wheel gear output's motivepass to drive round or a sides decelerate themachine, Carry according to the half stalk inside with carryoutside of suffer the dint cond

8、ition, generally divided into Wholefloat type half stalk、 three quarter float type half stalk、Halffloat type half stalk.1.前言1.1 國外汽車半軸的加工工藝美國克萊斯勒公司萬倫脫小客車半軸制造工藝SAE1039(相當于 40Mn>個人資料整理僅限學習使用棒料切斷法蘭熱軋成型正火噴砂清洗表面磷化 水平擠壓成型 ( 三段，用 175t 壓力機 >法蘭和軸承部分切削加工 軸端花鍵滾軋加工感應加熱淬火、回火磨削安裝軸承頸法蘭部分加工。日本五十鈴公司中型載重汽車半軸鍛造工

9、藝SCM4(相當于 42CrMo>棒料切斷法蘭、花鍵部分熱軋成型( 感應加熱、鐓鍛機 >正火淬火、回火噴砂打中心孔校直法蘭和花鍵部分切削加工感應加熱淬火、回火校直磁力探傷法蘭部分加工。1.2國內后橋半軸先進的機械加工工藝技術校直 ( 單柱校直液壓機 Y4110Bl0t> 銑端面打中心孔 ( 銑端面打中心孔機床z82lO>車削桿部 ( 液壓半自動仿型車床 CE7112 125×71O>磁力探傷( 磁力探傷機 CEW一 2000> 校直 ( 單柱校直液壓機 Y4110B 10t> 車削法蘭端 ( 普通車床 C616320×750>

10、銑削花鍵 ( 半自動花鍵軸銑床 YB6212 125×900>校直 ( 單柱校直液壓機 Y4110B 1Ot>磨削安裝軸承頸 ( 高精度半自動萬能外圓磨床 MGB1420A200× 1000>法蘭端部孔加工 ( 立式鉆床 Z5125A25>銑削螺紋 ( 半自動螺紋銑床 SB6110A 100× 80>磁力探傷 ( 磁力探傷機 CEW一 2O00>清洗 ( 通用通過式三箱清洗機 SQX一 400II> 。2. 材料的選擇2.1 材料牌號 : 40cr-gb3077-88 這種材料主要用于汽車半軸鍛造件的加工與制造，汽車半軸載

11、荷較大 ,有時會受到較大的沖擊 ,這種材料比較適合作為半軸的材料。3. 主要加工工序3.1在 G72-3 鋸床上剪料；3.2用 560KG 空氣錘摔桿；3.3用 DW99-160 擺碾機擺帽；3.4用 QBD30 強化噴丸機進行噴丸處理；3.5用 YH2 40-25 校直機進行毛坯桿部校直，保證垂直度。一般情況下，在整個半軸生產過程中需校直兩次一次是毛坯校直，另一次是熱處理后校直。這兩次校直的作用、原理是一樣的，都是保證汽車半軸的垂直度，熱處理后的校直要保證跳動不大于0.08，0.2 和 0.4。美國通用汽車公司旁蒂克部毛坯校直的方法是：用兩個固定校直滾子裝置支承半軸，由一個傳動連接裝置與半軸

12、法蘭端上的兩個突出部位相吻合，并帶動半軸旋轉，尾座頂尖頂住半軸的桿部，校直機上的壓頭下落，半軸在滾子和壓頭的作用下校直。壓頭是固定工作的，生產率為195 件 h，是以前手工校直生產率的4 倍。英國福特汽車公司熱處理后校直是在 8t 密爾斯 (Mills> 液壓機上進行的。半軸支承在夾具兩端，夾具能夠很容易地從一端移到另一端，這樣壓頭就能在花鍵端與法蘭端之間的任何高出部位加載。在校直過程中，用兩個千分表進行測量，其中一個表垂直安裝，測軸的擺動；另一個表水平安裝，測法蘭擺動。近年來，已研制生產出帶有自動裝置的半軸校直裝置。但是，值得一提的是，迄今為止，尚無人認為自動校直比人工控制的校直效果更

13、好。3.6 在 Z525J 鉆床鉆小端中心孔A3/7.5；3.7 在 CA6140車床粗車大外圓；個人資料整理僅限學習使用3.8 在 CK7150 車床粗車小端；有的生產廠家采用六角轉塔車床進行粗車和精車加工，但大多數生產廠家則采用仿型車床進行粗車和精車加工。美國雪佛萊汽車部，采用六角轉塔車床銑端面打中心孔并完成全部粗精車工序。轉塔可自動分度( 轉位 >，當轉塔上 6把刀全部用過后，指標燈亮，機床停車，操作者換上預先調整好刀具的整個轉塔后，車床又開始加工。前蘇聯在陶里亞蒂城生產意大利菲亞特124 型轎車半軸自動線，由 2 臺鋸床 ( 桿部端頭切斷 >、2 臺平端面打中心孔機床 (

14、桿部兩端外圓、法蘭肩面定位夾緊 >、3 臺 KDM980 型仿型車床 ( 中心孔定位，法蘭內部撐緊，車削法蘭端 >和 4 臺 KDM980 型仿型車床 ( 中心孔定位，法蘭外圓夾緊，車削桿部 >共 l1 臺機床組成。在仿型車床上用兩個靠模滑座分別對大小頭進行仿型車削。精車后對花鍵端和法蘭端外圓進行自動測量。負荷在70時生產率為 180 件 h。3.9在 CA6140 車床車大孔；對于不同長度和直徑的半軸，平端面是提高半軸生產線生產率的一個關鍵工序。采用切入法銑端面的優點是：可適應半軸長度的變化，其缺點是：生產率低，且刀具一旦磨鈍后，端面會產生硬化現象，不利于下一道打中心孔工序

15、。若采用貫通法銑削，同時采用特殊形式的機夾銑刀 ( 該銑刀每個刀片有 8 個刀刃 >，比用每個刀片僅有 4 個刀刃 ( 且用楔式夾緊 >的機夾銑刀不僅提高壽命15 倍，而且也提高了效率。為了保證打中心孔后孔面光潔且無毛刺，已發展了對鉆后的兩端中心孔進行擠壓的機床。個人資料整理僅限學習使用3.10在 Z8210B 車床銑兩端面鉆孔中心孔B4/12.5，如下圖 31；3.11粗車大端、精車大端所需設備為 CK7150 車床；3.12精車小端 31.82±0.015， 48.5， 40.5， 39.5， 37 入下圖 3 2；個人資料整理僅限學習使用3.13冷滾軋花鍵滾扎花鍵以

16、兩端中心孔定位 , 滾扎漸開線花鍵。齒數為 30, 模數為 1.0583 ，漸開線起始圓直徑為 31.008 ，大徑 32.809, 小徑 30.691 ，壓力角 =45° 分度圓直徑 31.75, 基圓直徑 22.451, 弧齒厚 s=1.791 。滾扎花鍵所需儀器是花鍵滾扎機。所需的量具是千分尺和綜合花鍵量規。為了提高半軸花鍵的生產效率和疲勞強度，目前已廣泛采用花鍵冷滾軋成型工藝。該工藝是一種動力傳動件及齒類工件的無屑冷成型加工工藝。這種工藝極大地提高了冷成型齒類工件的精度，在北美和歐洲的許多條生產線上得到個人資料整理僅限學習使用廣泛應用。滾軋花鍵和滾花工藝不同，在滾軋過程中，對

17、所有相關參數均定位控制，故可以保證得到確定的齒數和準確的齒形。實際上，整個加工過程非常簡單。以滾搓為例，將一根鋼質軸定位在兩根成型齒條之間的起始位置，該端的齒牙是淺層的，僅僅在工件上壓出花鍵的最初形狀，兩齒條朝相反方向快速移動，帶動工件旋轉，一步步將工件表面的金屬擠壓進去，這時可明顯看到一個個凹痕。完成上述整個過程只需不到 4s 時間 ( 機動時間 >，此時，齒形零件只要再自轉幾周，就可保證得到質量控制所要求的齒形幾何尺寸和精度。大多數齒形工件是可以滾搓的，包括： a薄壁金屬件； b. 油槽； c. 螺紋； d. 大螺矩花鍵； e. 正齒花鍵； f. 冠齒； g. 滾花、螺旋齒； h.

18、安全自鎖花鍵； i. 錐齒； j. 齒形； k. 螺桿。冷滾軋花鍵的優點a設計靈活。例如，一套Marand 齒條可以滾軋 20 種不同齒數的零件而且可以使齒牙和軸肩之間不留間隙。b. 生產效率高。與傳統滾齒相比，滾軋機動時間約為4s，滾齒機動時間約為130s。c. 節省材料 . 而且省去了收集處理切屑的麻煩。d. 加工精度高 . 滾軋具有極小的嚙合間隙( 強迫塑性變形 >，使工件在使用過程中，可保持極優的嚙合性能。e. 提高軸的強度。由于是冷成型 , 可提高零件的物理性能，如增加扭矩力 , 減少疲勞應力靈敏度和無裂縫擴展。f. 提高負載能力 . 滾軋后，其晶格結構和滾齒、銑切不同，金屬流

19、線未被破壞，疲勞強度相當于滾切、銑切花鍵的三倍多。國外某個生產載重汽車后橋半軸的公司，曾進行過銑削花鍵和冷滾軋花鍵后的半軸淬火前后對比測試分析。結論是：兩種花鍵加工方法加工的半軸在其直徑方向的變形量大體相同. 均在 10m左右，但在外形變形量方面，滾軋花鍵要比銑削花鍵小，而且，在疲勞強度方面，滾軋花鍵是銑削花鍵的三倍多。詳見表 1、表 2 和表 3。表 31 銑削半軸花鍵的直徑測量值 (單位 :mm>軸號淬火前淬火后最大值最小值最大值最小值130.03630.03430.04530.040230.03230.01330.04330.024330.04530.04030.05730.048

20、430.02730.00430.03830.017530.03530.01530.04330.031平均值30.03530.02130.04530.032表 3 2 滾扎半軸花鍵的直徑測量值(單位 :mm>軸 號淬火前淬火后最大值最小值最大值最小值130.02730.02730.04330.039230.02830.02730.03930.036330.02330.02330.01830.018430.01330.01230.03130.027530.01630.01630.02830.024個人資料整理僅限學習使用630.01430.01430.02830.024730.01430.0

21、1330.02830.010830.02230.01930.03430.030930.03030.02630.03030.0221030.02330.01430.03830.033平均值30.02130.01930.03230.027表 33 兩種半軸交變載荷實驗值軸 號熱處理方法加工方法斷裂前的交變載荷次數1表面感應淬火 ,回銑削花鍵549002火溫度約為789003230115100平均值829674表面感應淬火 ,回冷滾扎花鍵3060005火溫度約為25800062302140007表面感應淬火 ,回3420008火溫度約為273000180平均值278600冷滾軋花鍵的加工方法a. 用

22、滾輪冷滾軋花鍵。在滾壓頭上安裝的滾輪個數和花鍵軸的齒數相同，沿徑向分布，全部齒形均在壓力機一次工作過程中全部軋出。滾軋過程是壓力機推動工件，通過滾壓成形，滾輪在工件表面上自由滾動。這種滾軋加工方法適用于齒數 Z<20的花鍵。b. 用齒條形工具冷滾軋花鍵。齒條形工具上下對稱分布，分別由油缸驅動，作相互平行的交錯運動，毛坯 ( 工件 >為自由驅動，在齒條工具間滾動過程中產生塑性變形。滾動的圈數大約為 8 圈。采用這種滾軋加工方法滾軋直徑較小的花鍵時，生產率高。表面質量好。這種滾軋加工方法一般用于滾軋工件的最大直徑為 D=50mm，最大模數為 m=4mm。c. 用小齒輪形工具冷滾軋花鍵。

23、毛坯 ( 工件 >軸線和工具軸線平行分布，工具向工件中心移動進給。這種滾軋加工方法適用于漸開線花鍵。冷滾軋花鍵的工藝要求a. 工件材料。硬度在 200 230HBS以下的碳素鋼以及表面滲碳鋼適用于冷滾軋，對于合金鋼或碳素鋼的深齒工件，冷滾軋前需進行一次退火處理。b. 工件的尺寸和形狀。可按照滾軋前后體積不變的原則計算毛坯尺寸。c. 潤滑。為了延長工具壽命和防止因工件的熱膨脹而降低尺寸精度，需采用能起減摩作用的耐高壓潤滑劑，如采用二硫化鉬和機油的混合劑。典型的冷滾軋機技術參數a. 前蘇聯某公司生產的 DG一 7 型冷滾軋機。工件直徑 D=20 160mm，最大工件長度 L=800mm，最長

24、滾軋長度 l=180mm，最大當量模數 m=3mm，齒數 z=1260，滾軋頭電機功率 2× 41kW，液壓電機功率 5.5kW，潤滑冷卻電機功率 3kw 。個人資料整理僅限學習使用b. 瑞士 GROB公司生產的 ZLMeg型冷滾軋機。最大工件長度 L=1650mm，最大滾軋長度 l=ll00mm ，連續分度齒數 Z=l2 96，間歇分度齒數 Z=1030，總功率 18.5kW，機床外形尺寸：長 x 高 =3500mm×1440mm，機床凈質量 8.5t 。c. 日本津上制作所生產的 TGR8型冷滾軋機。軟鋼工件最大模數 m=5.5mm，合金鋼工件最大模數 m=4.5mm滾

25、軋驅動電機功率 2× 2.24kW，快速進給電機功率 0.37kW，無級變速電機功率 0.37kW，機床凈質量 9.5t 。d. 青島生建機械廠冷滾軋技術研究開發中心生產的 DY170型小模數漸開線花鍵和三角花健冷滾軋機。最大滾壓力 F=315kN，轉速 n=1696r min(6 級 >，中心距 160300mm。主軸直徑 D=85nan，最大滾軋長度 l=22mm，滾壓時間1 60s，停歇時間 130s，主電機功率 16kW，液壓電機功率 4kW，機床外形尺寸：長×寬×高： 2110mm× 2170mm×1740mm，機床凈質量 6t

26、 。冷滾軋花鍵加工實例a. 美國某公司使用 LeesBrander THD 長立柱式六軸回轉冷滾軋機滾軋半軸花鍵 ( 矩形花鍵 >。齒高 H=2.78 3.04mm，齒厚 B=3.833.9mm，外徑 D= 5.829 5.840mm。當負荷為 100時，生產率為 180 件 h。b. 英國福特汽車廠使用美國羅托一弗洛 (RDtoFlo>ExCell O冷滾軋機滾軋半軸花鍵 ( 漸開線花鍵 >。齒數 z=24，半軸由輸送帶自動輸送至冷軋機，用頂尖水平頂住，兩個齒條式工具在高壓作用下作相對運動，進行滾軋。生產率為 330 件 h。c某公司冷滾軋汽車傳動軸( 矩形花鍵軸 >

27、。工件技術要求：材料為40cr ，齒數 z=l6 ，外徑 D=(49.915 49.950mm。內徑 d=407540.85mm，齒厚 B=4.9354.975mm，鍵長 l=90mm，齒向誤差 0.05mm，齒側及外圓粗糙度 Ra0.8m。加工規范：滾軋方法為順軋拉軋，間歇分度，毛坯直徑 D=46.30mm。滾軋轉速 n=800r min，工件進給速度 v=80r min，工件進給速度 V=1850mmmin。加工結果：機動時間 1.5min 件，工件外徑 D= 50.26mm(滾軋后留磨削余量 >，內徑 d= 40.80mm，齒厚 B =495mm，齒向誤差 0.04mm。d某公司使

28、用立式油壓機 (160t> 并采用滾輪滾軋方法冷滾軋矩形花鍵軸。工件技術要求：材料為 45 號鋼，正火后硬度為 163197HBS，齒數 Z=10，外徑 D = 37.0 37.2m，內徑 d= 27mm，齒厚 B=5.76 5.86mm，鍵長 l=35mm。工件長度 L=200mm，底廓半徑 R=15.3mm,定心方式為齒側。加工結果：機動時間 5s/ 件，齒側表面粗糙度 Ra0.4m，齒向誤差 0.02mm，周向累積誤差0.14mm，相鄰周節誤差0.10mm。半軸花鍵滾軋工藝如下圖31:個人資料整理僅限學習使用3.14半軸的熱處理半軸的熱處理過去采用調質方法 , 調質后要求桿部硬度為

29、 388444HB.近些年來采用高頻、中頻等感應淬火的日益增多 , 這種處理方法能保證半軸表面有適當的硬化層 , 由于硬化層本身的強度較高 , 加之在半軸表面形成大的殘余壓應個人資料整理僅限學習使用力 , 因此使半軸的靜強度合疲勞強度大為提高 . 尤其是疲勞強度提高得更為顯著。當半軸采用高應淬火時 , 桿部表面硬度推薦在 4856HRC范圍內 , 心部硬度可控制在 2028HRC,花鍵部分的表面硬度可控制在 4856HRC,不淬火區硬度可定在 248 277HB范圍內 , 采用感應淬火時 , 通常推薦半軸桿部表面硬化層的深度為其半徑的 1/4 1/3 左右 .熱處理工藝步驟如下 :開啟加熱致電

30、爐設定溫度 (840 860 >通氯氣掃爐 ( 約 30 分鐘 >通保護氣氛到達保溫時間 (60 分>半淬 ( 油溫 3080>清洗回火 (550 650> 到達回火保溫時間 (120 分>冷卻卸料低溫回火工藝要求如圖 3 2 所示圖 3 2 低溫回火中頻淬火 , 自回火 如下圖 33；個人資料整理僅限學習使用調質處理 ,如圖 3 4；個人資料整理僅限學習使用3.15磁力探傷檢驗完成熱處理工藝步驟之后還要進行探傷,要 100磁粉探傷檢驗,要確保無裂痕 ,無折痕，以免汽車半軸在惡劣的環境下工作會斷裂或扭斷。最后要 100退磁。這些步驟要在 CEW4000 探傷

31、機上完成。個人資料整理僅限學習使用4. 夾具設計半軸齒輪廣泛用于汽車、拖拉機等一切行走機械的差速器中，應用面廣。需求量大。半軸齒輪已普遍采用精密模鍛工藝生產。其工藝流程是：下料加熱粗鍛切飛邊精鍛切飛邊表面清理鉆孔、車大端面車孔、齊端面拉花鍵熱處理磨大端面和內孔。在車孔、齊端面工序中，由于夾具調整不便，更換工裝時工件找正極其困難，耗工費時，齒輪裝夾定位精度低，生產效率低。為此，我們研制了半軸齒輪車孔齊端面的可微調夾具，解決了原夾具存在的問題。4.1 半軸齒輪彈簧參數的設計計算加工半軸齒輪端面時所需的磨削力:Fc=Kc×ap×f=1118 ×3×0.5=16

32、77(N>ap背吃刀量f 進給量對半軸齒輪進行受力分析, 計算出夾具對半軸齒輪的夾緊力P。計算如下 : P ·L=M M=Fc·l 由和聯立解出 P=(Fc ·l>/L=(1167 ×42>/21=2334 (N> 再對連桿進行受力分析 , 計算出彈簧的最大工作負荷 F2由 F 2·l 1=P×48 得：彈簧最大工作負荷 F 2=3112(N>彈簧的旋繞比 C 取 5彈簧直徑 d1.6 ·sqrt(K ·F2·C>/ =1.6 ×sqrt(1.34125 &#

33、215;3112×5>/950=7.5(mm>彈簧的曲度系數K=(4C-1>/(4C-4>+0.615/C=(4 ×5-1>/(4×5-4>+0.615/5=1.341253彈簧的強度條件 =(8 ·K·F ·D>/( ·d >22=(823·K·F ·C>/( ·d >=(8×1.34125×3112×5>/( ×7.5 3>=945(MPa>< =950(MP

34、a>彈簧中徑 D2=C·d=5×7.5=37.5(mm>彈簧外徑 D=D2+d=37.5+7.5=43(mm>彈簧內徑 D1=D2-d=37.5-7.5=30(mm>彈簧的螺旋升角 取 6°節距 p= ·D2·tg =×37.5 × tg6 °=12.4(mm> 兩圈的間隙 =p-d=12.4-7.5=4.9(mm>由圖可知 : 彈簧的最大的軸向變形量2 =40mm n=(G·d·>/( ·F2·C3>個人資料整理僅限學習使用=

35、(80000×7.5 ×10-3 ×40×103>/( 8 ×3112×53> =7.7 n 取 8彈簧總圈數 n 1=n+2=8+2=104彈簧剛度 k=(G ·D2>/(8 ·C·n>4=(80000 ×37.5>/(8 ×5 ×8>=75(n/m>4.2 原夾具存在的問題齒模通過齒模座與車床主軸( 圖中的雙點劃線空心軸 >相固連，機床主軸與套過盈配合。 3 個壓爪沿齒輪周向均勻分布。拉桿右接于液壓缸的活塞桿，在活塞桿和彈簧

36、的作用下往復運動，并通過連桿座和連桿，實現壓爪對齒輪的壓緊和張開。這種夾具的最大缺陷是更換工裝( 夾具或齒模 >時調整困難，費工費時，難以保證工件定位精度。從模具結構原理上看，齒模座確定了齒模與車床主軸的相對位置，齒模的模齒節錐與機床主軸同軸，但事實上由于制造及安裝誤差，導致模齒節錐與機床主軸的同軸度誤差較大。齒輪工件是由工件齒面與齒模齒面吻合定位的，齒模相對于機床主軸的位置誤差導致車削后的齒輪內孔與齒輪節錐的同軸度、以及齒輪大端面與齒輪節錐軸線的垂直度誤差較大，不能滿足精度要求。因此實際設計和使用的夾具，是在齒模與齒模座之間應留有徑向調整的間隙。為保證模齒節錐與機床主軸的同軸度，在每一

37、種齒輪工件加工前，即更換工裝 ( 夾具或齒模 >時，要用樣板齒輪和千分表調整齒模位置，使固定在齒模上的專門用于調整齒模的樣板齒輪的內孔和大端面分別與機床主軸同軸和垂直。由于夾具結構存在的缺陷，以往調整夾具的做法是，通過在齒模與齒模座之間加墊片，調整樣板齒輪大端面與機床主軸的垂直度 ( 以下簡稱齒模端面調整 >，并旋緊螺釘，使之滿足精度要求。然后旋松螺釘，使之松緊程度便于徑向調整齒模。通過徑向敲打齒模，調整樣板齒輪內孔軸線 ( 即模齒節錐軸線 >與機床主軸的同軸度 ( 簡稱齒模徑向調整 >，符合精度要求后旋緊螺釘，齒模調整完畢。實際操作中，受墊片厚度的限制，齒模端面調整極

38、其困難，墊片不是過厚就是過薄，往往需要十幾次甚至幾十次實驗才能選擇 3 個互相搭配的合適墊片。特別是徑向調整時敲擊齒模的力度很難掌握，往往不是過大 ( 齒模徑向位移過大 >就是過小 ( 齒模不移動 >，很難使敲擊力恰好克服齒模位移的阻力 ( 齒模與齒模座之間的摩擦力和齒模慣性力 >產生需要的微小位移。因此，一個中等技術水平的工人更換一次工裝，至少需用 4 至 5 個小時。此外，該夾具不能實現 3 個壓爪的壓緊力自動均衡。 3 個壓爪、 3 個連桿和連桿座組成的壓緊機構的尺寸誤差，使得夾具夾緊齒輪工件時， 3 個壓爪不是同時與被壓齒輪接觸，或 3 個壓爪的壓力不相等，從而引起連

39、桿座 2 偏轉，使彈簧一側加大受壓，另一側相對放松。彈簧的不均衡張力產生的阻力矩使連桿座不能自由轉動，而必須克服該阻力矩才可轉動，因此 3 個壓爪的最終壓力不均衡。 3 爪壓力不均衡量必然影響工件的定位精度，即降低加工精度。4.3 可微調新型夾具針對原夾具存在的問題，根據所學的理論知識和導師的幫助把原夾具進行了一下改進。齒模座 12 與車床主軸 ( 圖中的雙點劃線空心軸 >相固連。齒模 6 由連接螺釘 16 和緊定螺釘 14 和 13 固連于齒模座 12，從而實現齒模座上的齒輪樣個人資料整理僅限學習使用板，相對于機床主軸進行徑向和端面微調。與原夾具相比其結構原理有以下特點：齒模座 12 上有 4 只周向均布的緊定螺釘 13，其作用相當于普通車床四爪夾盤的 4 個爪，用以調節樣板齒輪內孔 ( 相當于模齒節錐 &g