轴类零件
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轴类零件范文第1篇
【关键词】整像素；边缘检测；像素当量
1.引言
轴径的视觉测量，与物体的平面测量存在较大不同。由于轴的三维立体形态，利用CCD摄像机（标定后的）进行轴类零件尺寸测量时，需要面临两个问题：一是受小孔成像的影响，在像素平面内检测的轴的两条边缘对应的空间距离并不是轴的直径；二是要求轴的装夹必须与提取外参时标定板的位置一致。由于标定物是平面模板，理论上要求被测轴的轴线位于此平面内，否则将造成轴的姿态与标定的外参不一致，使得测量精度不能满足要求。
对于上述问题，本文在研究平面模板标定方法的基础上，结合摄像机平面标定理论和轴自身的几何特征，提出了CCD摄像机标定分别与整像素边缘检测相结合的一种轴径测量方法，克服了被测物的姿态与标定外部参数不一致对测量精度造成的影响，并通过测量实验检验测量轴径的精度。
2.测量轴径的方法
本文提出了一种方法来对轴径进行测量。在整像素的基础上，用Canny算子对已知长度的轴的边缘进行检测，测得两条边缘间的像素数，进而求得像素当量。最后，用这种方法求得的像素当量去计算未知轴的轴径，并计算精度。
2.1轴径的具体测量方法
首先要求出整像素边缘检测法的像素当量，在CCD摄像机与每个待测轴距离不变的情况下，用Canny算子对已知长度的轴的三幅图进行边缘提取，得到了提取后的图像即图2.1、图2.2、图2.3。
已知长轴的长度为37.67mm，测得两条边界间的像素数为38个，则可求像素当量为0.991，；两段轴的长度分别为52.04、41.88，测得两条边界间的像素数分别为51、40，则求得像素当量分别为1.02、1.04；粗轴的长度为65.99， 两条边界间的像素个数为65，求得像素当量为1.01。所以，可以求出平均像素当量：
用以上算出来的平均像素当量来计算测量一未知长度的轴的直径，图2.4为用Canny算子检测边缘后的图像。
已知测得两条边界间的像素个数为42个，则由平均像素当量可以求出该未知轴的轴径mm。
2.2小结
利用整像素的边缘检测方法，建立了轴径测量方法，利用已知长度的轴来测量算出整像素的边缘检测方法中的像素当量，多次测量求出平均像素当量，再利用求出的像素当量进而求出未知轴的轴径。
3.结论
本文通过运用整像素的边缘检测算法，以机器视觉的角度提出了CCD摄像机标定与整像素边缘检测相结合的一种轴径测量方法，对轴径进行了测量，提高了轴类零件的测量精度，达到了目的。
参考文献：
[1]王庆有，蔡锐，马愈昭等.采用面阵CCD对大尺寸轴径进行高精度测量的研究[J].光电工程.2003.
轴类零件范文第2篇
关键词：轴类零件 加工工艺 加工材料
在机械加工的行业中，加工轴类零件是我们加工经常遇到的，轴类零件在各行各业的用途非常广泛，其中主要用于齿轮的支撑以及凸轮、带轮、连杆的传动，其中轴类零件按照结构的不同来进行分类，例如：空心轴、曲轴、偏心轴。以及多种多样的丝杠。轴类传递在应用中比较广泛，而且它们的加工工艺都能实际的反应出轴类零件的特点以及之间的加工规律。
一.轴类零件的工艺性能以及技术要求
工艺性能包含尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度以及表面粗糙度等等。
1.尺寸精度
轴类零件一般分为两大类，一种是支撑轴颈，它的功能是用于确定轴的位置并加以支撑，它一般要求的尺寸精度比较高，一般规定在IT5―IT7，另一类是合轴颈，他主要是和各类传动件相互配合，所以它的要求并不高，一般规定在IT6―IT9。
2.几何形状精度
它主要是指轴类零件外表面的圆柱度，他的公差一般限制在尺寸公差内，对于有特殊要求的零件一般自行标注其几何精度。
3.位置精度
包含外表面和内表面以及轴面的同轴度，它还包括圆的径向跳动端面间的平行度等。
4.表面粗糙度
尤其是轴类零件对外表面加工有着严格的要求，一般根据加工设备以及节约时间、成本相结合来确定的。一般来说支撑轴颈大约在0.2―3.2μm，而传动件的配合轴颈为0.4―3.2μm。
二、轴类零件的合理选材及加工：
轴类的选材是非常重要的，如何合理的选材是必不可少的，我们主要划分为两个方面：
1.毛坯类零件
加工轴类零件可以根据使用作用，设备条件，经济环保，和加工难易程度等几个方面确定毛坯材料，对于轴类加工一般选用锻件或者棒料为主要材料，这两个料的好处就是便于加工，节约成本和减少工作量。然后根据量的需要来选择毛坯的锻造方式。
2.零件的材料
根据不同的工艺性能以及工作条件来选择不同的毛坯材料，并采用适当的处理方式去来获得所需要的强度、韧度等条件。
3.轴类的加工
轴类的加工与其他零件的加工相同，一般分为三个加工方式：精加工、半精加工、预加工。
4.轴类零件预加工阶段
预加工就是零件加工之前对轴类毛坯件的准备和修理的过程，主要包括：校正，切断面，钻中心孔等过程。
校正：就是校正毛坯件在运输过程中造成的弯曲变形的过程，这个过程可以在压力机上运行。
切断：根据零件实际需要的长度来选取毛坯，切断主要是为了节约成本，它可以在切割机上进行。
切断面以及钻中心孔：对于轴类零件而言，钻中心孔是为让轴类零件的定位，为了保证定位的精确性，应该先切端面在钻中心孔。
荒车：轴类锻件以及大型铸件，荒车加工是必要的一个过程，它能减少毛坯的表面误差，使后续的精加工所留的工作余量均匀。
5.轴类零件的半精加工阶段
在进行半加工之前一步是对零件进行热处理，就45号钢而言，一般利用调质处理，使毛坯件达到220HBS―240HBS之间。车工艺锥面以及深孔加工等。车工艺锥面一般利用三爪自定心卡盘来装卡把端面车平。在尾座上装上卡头来钻行中心孔，其中我们我注意，不要用毛坯件的外圆来装夹钻取中心孔，应该以毛坯外圆作为粗基准，先加工一个端面钻中心孔，先车出一个外圆，利用已经车过的外圆作为基准，再利用三爪自定心卡盘装夹在进行另一个端面的加工。钻中心孔，只有这么加工才能保证两个中心孔是在一个轴线上。
6.轴类零件的精加工过程
在零件的精加工过程中必须要进行热处理，必要的话还要局部高频淬火。
在精加工之前，要进行各种加工、车螺纹以及粗磨定位锥圆等工序。
零件的精加工前，一定要精磨内外圆以保证表面的精度。
三、关于主轴加工的重点及措施
1.对于主轴加工轴类的的问题就是形状，精度等的准确性，对于主轴支撑轴颈的尺寸精度要求以及表面粗糙度的具体要求，可以采用采用精密磨削，注意在系磨削前应该提高精基准的精度。
2.主轴的外圆表面加工，它的定位基准是统一的，要应该以顶针孔为定位基准。随着加工的进行，中心孔会随着通孔的加工而消失，在工艺加工中通常采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两个主轴端口，这样才能起到定位基准的作用。
3.在主轴的加工过程为了中确保相互的位置的精度，主要的具体方法是先要选择定位基准，在选择是要注意基准要重合，基准统一以及相互基准等等的重要基准原则，并且要注意在一次装卡中尽量要能加工较多的面。根据主轴外圆的的加工设计标准是主轴的轴线，可以选择两边的顶尖孔作为精基准的表面，利用顶尖来定位还能将许多外表面及段口的加工出来，这样更利于加工面之间的相互位置精度，所以主轴加工在粗加工前就把顶尖孔加工出来，为了保证零件的同轴度的要求，要按互为基准面的原则去选择基准面。
四、轴类零件加工工艺先进技术的应用
目前，随着中国的快速发展，许多先进的技术被引用到机床中去，就例如说主动测量技术、数控加工以及机械的自动化等等，都是集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统，制造生产业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。尤其是在近几年，主动测量技术就在高速机床中发挥的更重要的地位，就像主轴发热的测试、丝杠发热的测试以及刀具的磨损的程度测试等等发挥了不可代替的作用。主动测量技术是结合系统加工之前与测量为一体，它在现代模具加工中起到非常重要的作用，并逐渐出现要占据主导地位的趋势，它是柔性制造的基础，就像有利用CATIA对叶片进行测绘以及实体研磨等。就能得到三维叶片的实体，然后根据叶片的具体要求，来选择制造叶片的具体材料，根据加工零件的不同就要选择相对应的材料进行加工，并且要进行选择合理的编程策略以及刀路的走向、进退刀的方向等等。根据零件与刀的两种材料，它们的切削力，切削热，切削的表面粗糙的程度来选择合理的切削参数。同时随着经济与技术的突飞猛进，像这种轴类零件的加工也可以采用多个微处理器和可编程控制器来进行控制以及协调控制的方式工作，能够对同时所有的轴类进行位置加工以及速度的控制，在线进行图形辅助零件编程，在线监控以及加工的过程，使在生产加工零件时能实现无人化的过程。
结束语：
在进行工件的加工时，轴类零件的加工是一项非常严谨，非常看重操作技术，非常精密的技术工作，随着现代技术的不断改革以及加工技术的快速发展，轴类零件的加工也在高速、高精度、自动化、系统化的发展道路上迈出一项新的台阶，这也将是轴类零件的加工质量提升到一个更加高，更加好的一个水平。我相信轴类零件的加工在今后的发展会更加的快速，会更加的严谨，更且具有更加快捷的生产效率。
参考文献：
[1]江粤勤. 浅谈轴类零件的加工工艺[J]. 科技情报开发与经济，2008，16：142-144.
[2]张大鹏. 论轴类零件的加工工艺分析[J]. 职业，2008，23：97-98.
轴类零件范文第3篇
关键词：斜孔；工艺分析；超长小孔
中图分类号：TP391 文献标识码：A
1 零件介绍
此零件结构见（图1），在圆锥面上有2-φ2的小孔，两孔交点距锥度面上定位圆尺寸为13.8±0.01，相对基准轴要求位置度为0.01。通常孔的直径在φ3以下无法用直接采用刀具进行切削加工，只能利用铰刀钻铰出，难以保证设计要求。
2 超长小孔的加工分析
由于此零件结构原因，在加工时其装夹定位基准只能选择φ8定位轴，用V型装夹，压在圆盘上起度，将孔调垂直位置进行加工。容易产生转动而导致零件的孔位置加工错误超差。见下图2。
由于零件的小孔只能进行钻铰加工，因此产生加工偏差因素很多：诸如零件的偏移转动、铰孔容易产生出口偏移的位置度超差等。若要保证加工合格，就需要首先解决装夹稳定可靠，还必须将零件翻转加工，保证出口合格即可。
3 小孔的加工解决措施
根据以上分析，要想使该零件的加工稳定可靠，只有在加工之前增加辅助工艺定位基准，加工合格后在采用线切割加工去除。在与设计共同研究后，对零件结构进行改进（图3），左端增加加工基准和装夹定位部分，合理安排工序，保证基准一致。
为解决两孔交点距锥度面上定位圆尺寸为13.8±0.01，通过投影检查测量基准B外圆与锥圆交线到基面C实际距离。
在加工过程中中，首先将零件装夹在镗床工作台上的万能转盘工作台上，调整保证基准轴在旋转中心上，然后在任意位置安装工艺球，实际测量工艺球中心到工作台距离以及到旋转中心尺寸，并根据上工序检测的基准B外圆与锥圆交线到基面C实际距离计算出球头中心到加工孔中心的实际偏移距离。
加工时起度后保证被加工孔中心与镗床工作台一致（图4、图5），然后根据上述数据计算出的工艺球到被加工孔的实际偏移距离，找正工艺球后，串距加工，直至合格。增加的基准部分，经过检验员检查合格后方可用线切割切去，以免过早去除工艺基准而造成无法检测或检测不准确。
结语
在多年的生产加工中，由于加工过的零件或工装数量无法记清，所加工过的零件的类型和结构也大不相同，选择的加工方法和装夹方式也不尽相同，但是不论任何结构，只要根据被加工零件的特点合理确定加工方法，就能找到解决的办法，最终保证技术条件或使用要求。
参考文献
轴类零件范文第4篇
关键词： 夹具类型；定位方案；夹紧装置；夹紧力计算
1 夹具类型的选择
由于该轴类工件生产为中批量生产，且工件体积小，结构不复杂，故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板夹紧机构。
1.1 定位方案的确定
工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制
五个自由度。由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。另外，夹紧力方向与切入方向（垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支承面内，定位夹紧可靠，如下图1-1所示。
1.2 定位误差分析
选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用
和 55f7两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差，造成工件定位中心偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：
考虑到定位基准面制造时的尺寸公差，圆柱度误差，圆跳动误差等随机误差等综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差：
2.2.3 选择夹紧螺栓直径
根据夹紧力方向和作用点的选择原则，依照定位方案的确定，选用两只M12×150螺栓作为夹紧螺栓，且置于工件的同一侧，铣削键槽垂直进刀时，切削力 与夹紧力 方向相同，
和 分别作用在定位支承A和B两V形块上（如上图1-1所示）。切削扭矩 使工件转动，为防止工件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。
铣削时，若两压板与工件接触处的摩擦力矩忽略不计，铣削第一个键槽切入最深处时，轴向力最大，为最不利因素。假若作用在P点（如下图2-1所示），将此处作为验算依据，在垂直于铣刀轴线平面内，根据力矩平衡，对支点B取矩，即
即A处螺栓需要承受556N的夹紧力。由文献查得，螺栓直径为12mm时，帯手柄螺母夹紧达3510N，远远大于所需夹紧力，故选用M12×150螺栓作为夹紧螺栓，安全可靠。
参考文献：
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[2]赵如福，金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，1990.
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[4]孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社，2003.
[5]吴中泽、罗圣国，机械设计课程设计手册（第二版），北京：高等教育出版社，1998.
轴类零件范文第5篇
关键词：轴类零件 全跳动 自动 误差
中图分类号：TG806 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0124-02
跳动公差是按特别的测量方法定义的位置公差，其中包括圆跳动和全跳动，圆跳动是指实际被测要素在无轴向移动的条件下绕基准轴线旋转一周过程中，由位置固定的指示表在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。全跳动是被测圆柱面绕公共基准轴线连续旋转，指示表与工件在平行与该公共基准轴线的方向作轴向相对直线运动时被测圆柱面上各点的示值中最大值与最小值不得大于一个要求公差值，其中全跳动反映被测圆柱面相对于基准半径的变化还反映了轴线的弯曲误差，目前能够自动测量轴类零件的全跳动测量仪非常欠缺，本文通过分析，研究出了能够自动测量轴类零件的全跳动测量仪，解决的生产及检测当中实际问题，此仪器的设计具有很重要的意义。
1、设计方案的确定
本方案的结构轴类似轴类零件偏摆测量仪机构。即：顶尖和夹持机构带动被测件（轴类零件）回转运动，不传感器及整个测量机构作往复运动。适合于一定范围内检测轴类零件的全跳动误差，均采用电动方式。主要结构主要包括：头架部分的设计、底座部分的设计及传动箱的设计。具体结构图如下：
1.异步电动机 2.双级调速机构 3.滑移齿轮拨杆 4.左顶尖 5.卡箍 6.测量滑板 7.右顶尖 8.锁紧手柄 9.右顶尖座 10.手轮11.底座12.滑板驱动电机13.滚珠丝杠14.被测件15.表架（传感器）
图1 测量仪方案结构图
2、整体设计过程
本测量仪的头架部分选用的是一个三相异步电动机，功率比较小，传动机构利用双联滑移齿轮进行高、低速变换，带动被测量工件的回转；测量仪的底座部分也采用一个三相异步电动机，实现的是测量仪的丝杠螺母的传动，最终带动测量仪表做直线移动。测量仪的尾座部分，测量结果利用位移传感器代替指示表显示，对测量仪在在进行测量总共的跳动误差进行连续采样。
2.1 电动机的选择
本仪器电动机的选择按以下方法计算：根据设计要求和输出的转动惯量折算成功率来选者电动机
电动机转动惯量公式：
电动机转动步距角：
电动机的输出转矩：
电动机的输出功率：
则电动机的额定功率为：
所以：根据设计要求和目前提供的电机型号，考虑到留有一定的余量，选择低速电机型号为60TDY060S4-2功率为40w，转速为60r/min。
2.2 传动箱齿轮的设计
首先根据齿轮传动比公式进行传动比的计算与分配，选择合适的传动比，再根据弯曲应力、接触应力、接触疲劳强度计算公式对所选择的齿轮进行强度校核，在满足强度要求得范围内最后再进行传动比分配，从而选择出合适的传动比及齿轮的齿数确定。
根据以上分析及计算最后得出所设计齿轮传动部分的齿轮分配情况如表1所示：
2.3 丝杠螺母的设计
测量机构可以在测量体上固定，实现轴类零件的径向跳动，也可以沿着测量体实现纵向移动，实现全跳动的测量。当测量机构在沿着纵向做全跳动测量的时候，必须要求传动平稳及较高的传动精度，即采用可调整间隙螺母的螺旋传动，伺服电机带动丝杠转动。根据计算：丝杠选择Tr20×4-7H/7e型，参数为 的梯形螺纹，中等精度，螺母宽度H=35mm，螺纹圈数n=8.75圈。
2.4 间隙调整机构
测量部件底座与丝杠螺母之间加调整垫圈，采用四个沉头孔的螺栓连接，在保证压紧力均匀稳定的同时，实现丝杠与丝杠螺母间的间隙调整。这种方式结构简单、刚性好，调整间隙时需卸下调整垫片修磨，为了装卸方便，将调整垫片做成半方形。
2.5 测量机构设计
测量机构采用立柱式支臂测量机构，且保持垂直度要求在允差范围内。转动支臂可对侧头与被测工件之间的垂直度进行调整，还带有锁紧机构。通过调整支臂摩擦轮传动机构，来调整侧头在X方向的移动能够使侧头与被测件之间实现更好的接触。通过调节弹簧铁的位置实现轴向全跳动的自动化测量和端面全跳动的半自动化测量的功能变换。本检测仪是为测量跳动公差等级为3～6级、直径为准10～准300mm的工件而设计的，允许的跳动误差为0.02～0.15μm。考虑到测量时工件和传感器分别作匀低速转动和滑动，振动较轻，根据传感器选择的一般原则，选择动态分辨率为0.13～0.15μm的接触式位移传感器传感器，即测量头直接与被测件的被测表面接触，被测参数的变化，直接反映在量杆的移动量上，然后通过传感器转换为电量。（如图2）
3、结语
轴类零件的回转运动和测量机构的直线运动分别由一个同步电动机通过齿轮传动系统减速装置来控制，且根据被测件的尺寸大小分别可提供高、低双速运转。由此可见整个传动系统共有四种匹配的运转速度，扩大了被检测零件尺寸的范围，实现了自动化和半自动化（径向全跳动采用自动化方式，端面全跳动采用半自动化方式），便于操作控制，提高了检测的效率。同时避免了往复运动过程中的爬行现象出现，提高了检测的精度。齿轮传动机构中采用了间隙调整机构，内部结构简单紧凑，便于生产制造。
参考文献
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