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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2 452mm，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φ 10H7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φ 10H7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φ 10H7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φ 10H7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φ 125m5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φ 65h6及φ 10H7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。

安装阀门要点，禁忌及注意事项

安装阀门要点，禁忌及注意事项

1方向和方位

许多阀门具有方向性

例如截止阀、节流阀、减压阀、止回阀等，假如装倒装反，就会影响运用效果与寿命（如节流阀），或者底子不起效果（如减压阀），甚至构成风险（如止回阀）。一般阀门，在阀体上有方向标志。假如没有，应根据阀门作业原理，正确识别。

截止阀的阀腔左右不对称，流体要让其由下而上通过阀口，这样流体阻力小（由形状所决议），打开省力（因介质压力向上），关闭后介质不压填料，便于检修，这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它阀门也有各自的特性。

阀门设备方位，有必要便当于操作

即使设备暂时困难些，也要为操作人员的长期作业考虑。蕞好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，防止操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立地步。

要防止仰天操作，尤其是酸碱、***介质等，否则很不安全。

闸口不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，简单腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所忌讳。一同替换填料极不便当。明杆闸阀，不要设备在地下，否则由于湿润而腐蚀暴露的阀杆。

升降式止回阀，设备时要保证其阀瓣垂直，以便升降***。旋启式止回阀，设备时要保证其销轴水平，以便旋启***。减压阀要直立设备在水平管道上，各个方向都不要倾斜。

2施作业业

设备施工有必要小心，切忌碰击脆性材料制造的阀门。

设备前

?应细心核对一切阀门的类型与规范是否符合规划要求。

（根据阀门类型和出厂说明书，检查它们是否能够在所要求的条件下运用，必要时作水压或气压试验。）

?此外，还应检查填料是否无缺，压盖螺栓有否满意的调度余量，并要检查阀杆和阀盘是否灵话，有无卡住和倾斜现象。

（阀盘密封面有必要关闭严密，对螺纹联接的阀门，应检查螺纹质量。不合格的阀门不能进行设备，并应另行堆放或做好符号。）

?铲除阀内的杂物。

设备进程

?阀门起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上，防止损坏这些部件，应该系在法兰上。

?关于阀门所联接的管路，一定要打扫洁净。

可用压缩空气吹去氧化铁屑、泥砂、焊渣和其他杂物。这些杂物，不但简单擦伤阀门的密封面，其间大颗粒杂物（如焊渣），还能堵死小阀门，使其失效。

设备螺口阀门时，应将密封填料（线麻加铝油或聚四氟乙烯生料带），包在管子螺纹上，不要弄到阀门里，防止阀内存积，影响介质流转。

设备法兰阀门时，要留心对称均匀地把紧螺栓。阀门法兰与管子法兰有必要平行，空地合理，防止阀门发生过大压力，甚至开裂。关于脆性材料和强度不高的阀门，尤其要留心。须与管子焊接的阀门，应先点焊，再将关闭件全开，然后焊死。

3维护方法

有些阀门还须有外部维护，这就是保温和保冷。保温层内有时还要加拌热蒸汽管线。什么样的阀门应该保温或保冷，要根据出产要求而定。

准则地说，凡阀内介质下降温度过多，会影响出产功率或冻坏阀门，就需求保温，甚至拌热；凡阀门暴露，对出产不利或引起结霜等不良现象时，就需求保冷。保温材料有石棉，矿渣棉、玻璃棉、珍珠岩，硅藻土、蛭石等；保冷材料有软木、珍珠岩、泡沫、塑料等。

4旁路和表面

有的阀门，除了必要的维护设备外，还要有旁路和表面。设备了旁路。便于疏水阀检修。其他阀门，也有设备旁路的。是否设备旁路，要看阀门情况，重要性和出产上的要求而定。

5填料替换

库存阀门，有的填料已不好使，有的与运用介质不符，这就需求换填料。

阀门制造厂无法考虑运用单位千门万类的不同介质，填料函内总是装填一般盘根，但运用时，有必要让填料于介质相适应。

在替换填料时，要一圈一圈地压入。每圈接缝以45度为宜，圈与圈接开180度。填料高度要考虑压盖继续压紧的地步，现时又要让压盖下部压填料室恰当深度，此深度一般可为填料室总深度的10-20%。 关于要求高的阀门，接缝视点为30度。圈与圈之间接缝错开120度。

除上述填料之外，还可根据具体情况，选用橡胶O形环（天然橡胶耐60摄氏度以下弱碱，丁晴橡胶耐80摄氏度以下油晶，氟橡胶耐150摄氏度以下多种腐蚀介质）三件叠式聚四氟乙烯圈（耐200摄氏度以下强腐蚀介质）尼龙碗状圈（耐120摄氏度一下氨、碱）等成形填料。

在一般石棉盘根外面，包一层聚四氟乙烯生料带，能进步密封效果，减轻阀杆的电化学腐蚀。在压紧调料时，要一同翻滚阀杆，以坚持四周均匀，并防止太死，拧紧压盖要用力均匀，不可倾斜。

阀门设备有必要留心

阀门设备 有必要留心

1.明杆阀门不能直接埋地敷设

防止锈蚀阀杆，只能在有盖地沟内设备，阀门应设备在操作、检查、拆装、修理及操作便当的方位。

2.搬运阀门时不允许顺手抛掷，防止损坏和变形

堆放时，碳钢阀门同不锈钢阀门及有色金属阀门应分隔。阀门吊装时，钢丝绳子应拴在阀体与阀盖的联接法兰处，切勿拴在手轮或阀杆上，以防损坏阀杆和手轮。

3.阀门设备方位不应阻碍设备、管道及阀门本身的拆装、修理和操作

设备高度应便当操作、修理，一般以阀门操作柄距地上1-1.2m为宜。操作较多的阀门，当有必要设备在距操作面1.8m以上时，应设置固定的操作渠道，当有必要设备在操作面以上或以下时，应设置伸长杆或将阀杆水平设备，一同再装一个带有传动设备的手轮或远距离操作设备。

阀门传动设备轴线的夹角不应大于30°，其接头应翻滚***，操作时灵活好用，指示准确。有热位移的阀门，传动设备应具有补偿方法。

4.水平管道蕞好将阀门垂直向上或将阀杆设备在上半圆规划内，但不得将阀杆朝下设备

垂直管道上的阀门阀杆、手轮有必要顺着操作巡回线方向设备。有条件时，阀门应尽或许会集设备，以便于操作。高于地上4m以上的塔区管道上的阀门，均不应设置在渠道以外，以便于设备与操作。

5.关于有方向性的阀门，设备时应根据管道的介质流向断定其设备方向

如设备截止阀，应使介质自阁盘下面流向上面，俗称低进高出。

设备旋塞、闸板阀时，允许介质从任一端流出。设备止回阀时，有必要特别留心介质的流向，才干保证阀盘能自动打开，重要的场合还要在阀体外明显***示箭头，指示介质活动方向。

关于旋启式止回阀，应保证其插板的旋转枢轴装在水平方位。关于升降式止回阀，应保证阀盘中心线与水平面垂直。

6.关于有特殊要求的阀门，要了解设备要求

如设备杠杆式安全阀和减压阀时，有必要使阀盘中心线与水平面相互垂直，发现倾斜时有必要进行校对。

7.设备活接头

管道上设备螺纹联接的阀门时，在阀门邻近一定要设备活接头，以便拆装。

8.辅助系统管道进入车间应设置堵截阀

当车间泊车检修时，可与总管道堵截。这些阀门的设备高度一般较高，应尽或许安顿在一同，以便设置固定操作渠道。

9.设备法兰联接的阀门

要保证与之联接的两个法兰端面与阀门法兰平行并同轴线。尤其是设备铸铁等原料较脆的阀门时，更应防止因设备方位不正确和受力不均匀构成阀门损坏。拧紧法兰螺栓时，应选用对称或十字交叉的方法，分几回逐步拧紧。

10.设备高压阀门前，有必要复核产品合格证和试验记录

高压阀门多为角阀，运用时常为两只串联，打开时发动力大，有必要设置阀架以支承阀门和削减发动应力，其设备高度以0.6-1.2m为宜。

11.机泵、换热器、塔和容器上的管接口不应接受阀门和管道的重量，公称直径dngt;80mm的阀门应加设支架。

12.面料、喷涂及非金属原料问门本身质量大，强度较低，除考虑工艺要求外，应尽或许做到会集安顿，便于阀架规划

即便是单独一个阀门也应固定在阀架上。水平管道上设备重型阀门时，要考虑在阀门的两头装设支架。

13.设备螺纹联接的阀门应保证螺纹无缺无缺

要根据作业条件选用填料，拧紧到位时阀杆的方位应符合设备要求。拧紧时，有必要用扳手咬牢拧人管子一端的阀门六方体上，以保证阀体不致拧变形和损坏。法兰或螺纹联接的阀门应在关闭情况下设备。

14.焊接阀门与管道联接焊缝的封底焊宜选用压弧焊施焊，以保证其内部平整光亮

施焊时阀门不宜关闭，以防止密封面过热变形。若密封材料不耐高温，施焊前要撤消密封材料，以防止焊接高温损坏密封材料。

15.并排管线上的阀门，其手轮间净距不得小于100mm，为了减小管道距离，并排安顿的阀门蕞好错开安顿。

16.低温阀在***之前应尽量在冷态下做启闭试验，要求***无卡壳现象。

17.安全阀的联接处应有弯头（或者三通之类的配件）

防止流体直接冲击阀门；其他要保证安全阀在作业的不结霜，防止作业时失效。

18.严禁在阀门设备的时分把阀杆当脚手架攀爬。

19.高温阀门200℃以上的

由于阀门设备时处于常温，而正常运用后，温度升高，阀门螺栓受热胀大，空地加大，所以有必要再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要留心这一作业，否则简单发生阀门***等事件。

20.冬季冰冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水打扫

汽阀停汽后，也要打扫凝结水。阀底有如排水开关，可将它翻开排水。

21.非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要留心辟免对象磕碰。

22.截止阀的设备时的流向应该与阀体上标明的箭头共同（不能装反了）

使阀门关闭时压力加在阀顶的锥体上，而填料不受负荷。但对不常常启闭而又需求严峻保证在关闭情况下不漏的阀门(如加温阀)，可根据需求有意识地反装，以凭仗介质压力使之紧锁。

23.大规范的闸阀（DN200-500MM)、气动调度阀应该竖装

防止因阀芯的自重较大而倾向一方，增加阀芯与衬套之间的机械磨损，构成***。

23.在拧紧压紧螺钉时，阀门应处于微开情况，防止压坏阀顶密封面。

24.一切阀门就位后，应再作一次启闭，***无卡住现象为合格。

25.大型空分塔在裸冷后，在冷态下对联接阀门法兰预紧一次，防止阀门常温不***而在阀门低温下发生***的现象。

26.新阀门在运用的时侯，填料不要压得太紧，以不漏为度，防止阀门的阀杆受压太大，磨损加快，而又启闭费力。