閆統(tǒng)祥偏心軸的裝夾與工業(yè)分析

1、成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：偏心軸的裝夾與工藝分析專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：09本科數(shù)控班學(xué) 生：閆統(tǒng)祥指導(dǎo)教師：趙春明2013 年 4 月西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）偏心軸的裝夾與工藝分析摘要機(jī)械傳動(dòng)中，由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，往往是由偏心軸和曲軸來(lái)完成的。 機(jī)械的開(kāi)會(huì)和縮緊也往由偏心零件來(lái)完成的，可見(jiàn)偏心零件在機(jī)械制造中運(yùn)用的 非常廣泛。本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐， 充分利用所學(xué)的機(jī)械制圖、 機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造等課 程，了解針對(duì)偏心工件的特點(diǎn)，通過(guò) cad軟件，利用該軟件制圖功能，完成偏心 工件類零件偏心外圓的車削。通過(guò)分析偏心工件類零件傳統(tǒng)加工手段和三爪微調(diào) 車削法，

2、得出了加工困難、效率低、互換性差及精度不易保證的結(jié)論，針對(duì)其缺 陷提出了高效加工高精度偏心工件類零件的工藝方案一一組合夾具車削法。加工 精度要求比較高或批量較大的偏心工件類零件的車削加工 ，均適合采用專用夾具 車削法。在課題的研究設(shè)計(jì)階段，首先從眾多的零件中選擇一個(gè)作為設(shè)計(jì)夾具的零件。 針對(duì)該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定該零件的加工工藝。其次要了解夾具的相關(guān)知識(shí)， 結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇需要的夾具元件，設(shè)計(jì)出夾具的大體結(jié)構(gòu)。機(jī)床夾具作 為一種重要的工藝裝備在機(jī)械制造工藝過(guò)程中起著十分重要的作用，它的設(shè)計(jì)不 但要保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，降低成本，在操作維護(hù)中安全方便還 要注意到夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化

3、，夾具制造的精密化。為了保證夾具組裝精度，需要 學(xué)習(xí)了解工件定位原理。根據(jù)這些原理結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定零件在夾具中以 軸外圓作為定位，計(jì)算夾具的定位精度與夾緊力保證零件在夾具上的加工精度。 然后使用cad繪圖軟件參考夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)繪制夾具元件的機(jī)械圖，完成夾具 的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 偏心偏心距加工工藝工件定位4前言3第一章偏心工件的車削加工的簡(jiǎn)介 41.1 偏心工件的車削加工方法4.1.2 偏心工件的劃線方法4.第二章傳統(tǒng)加工手段分析2.1 三爪自定心卡盤加墊片法 6.2.2 四爪車削法.7.2.3 用兩頂尖安裝、車削法 1.12.4 雙重卡盤法 122.5 專用夾具車削法1.3第三章偏心工件零件

4、的機(jī)械加工工藝規(guī)程 153.1 零件的分析153.2 加工工藝過(guò)程卡1.53.3 圖紙分析163.4 機(jī)床選擇.163.5 基面分析163.6 余量和尺寸的確定 1.63.7 確定切削用量1.73.8 車削中應(yīng)注意的問(wèn)題和解決辦法 2426謝辭27參考文獻(xiàn)28本課題來(lái)源于偏心工件零件的生產(chǎn)制造。本課題要求對(duì)偏心工件零件進(jìn)行合理 的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，包括零件每一道工序的選用設(shè)備、切削刀具、切削用量、定位 方式等。其目的是把所學(xué)的機(jī)械制造工藝，金屬切削原理及工藝裝備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知 識(shí)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)理論知識(shí)并鍛煉實(shí)踐和動(dòng)手的能力。在設(shè)計(jì)加工傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中偏心工件時(shí)，首先要清楚偏心工件在傳動(dòng)機(jī)

5、構(gòu)中所起到 的作用。偏心工件是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的功能，它根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)的 要求，按往復(fù)線程的長(zhǎng)短，偏心工件能夠很好的完成功能轉(zhuǎn)換。它對(duì)機(jī)器的工作 性能，可靠性和耐久性有很大的影響。因此在生產(chǎn)時(shí)可靠的生產(chǎn)加工工藝和組裝 工藝是非常重要的。在本設(shè)計(jì)的前半部分花了比較長(zhǎng)的篇幅講了有關(guān)偏心工件方面的加工工藝，為本次設(shè)計(jì)作一個(gè)詳盡的前期準(zhǔn)備工作。夾具設(shè)計(jì)必須滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)性能可 靠，使用安全，操作方便，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動(dòng)條件，提高 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)盡量采用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些都是一個(gè)好的夾具產(chǎn)生之前必不可少的條件。此次設(shè)計(jì)，在

6、老師的指導(dǎo)下， 將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，達(dá)到了鞏 固、擴(kuò)大、深化知識(shí)的目的，提高了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步鍛煉了有 關(guān)設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖等方面的實(shí)際動(dòng)手能力，為今后更好的走向工作崗位打下了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第一章偏心工件的車削加工的簡(jiǎn)介1.1 偏心工件的車削加工方法在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，一般常用偏心工件或曲軸等偏心件來(lái)完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與往復(fù)運(yùn)動(dòng) 相互轉(zhuǎn)換的功能，因此偏心件在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用的十分廣泛。偏心類工件是軸線與軸線平行但不重合的工件 ，其中外圓與外圓偏心的工件稱 為偏心工件，內(nèi)孔與外圓偏心的工件稱為偏心套 ，軸線之間的距離稱為偏心距。車削 加工偏心類工件的方法很多，如三爪自定心卡盤車削法、

7、 四爪單動(dòng)卡盤車削法、 雙重卡盤車削法、 花盤車削法、 偏心卡盤車削法、 兩頂尖車削法和專用夾具車 削法。a偏心軸b偏心套1.2 偏心工件的劃線方法安裝、車削偏心工件時(shí)，應(yīng)先用劃線的方法確定偏心軸（套）軸線，隨后在兩頂尖或四爪單動(dòng)卡盤上安裝。偏心工件的劃線步驟如下：（1）先將工件毛坯車成一根光軸， 直徑為d,長(zhǎng)為l。使兩端面與軸線垂直（其 誤差大影響找正精度）。然后在軸的兩端面和四周外圓上涂一層藍(lán)色顯 示劑，待干后將其平放在平板上的 v形架中。（2）用游標(biāo)高度尺劃針尖端測(cè)量光軸的最高點(diǎn)。如圖在v形架上劃偏心，并記下讀數(shù)，再把游標(biāo)高度尺的游標(biāo)下移工件實(shí)際測(cè)量直徑尺寸的一半，西安理工大學(xué)成人高等教

8、育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)并在工件的a端面輕畫出一條水平線，然后將工件轉(zhuǎn)過(guò)180 ,仍用剛才調(diào)整的高度，再在 a端面輕劃另一條水平線。檢查前、后兩條線是否 重合，若重合，即為此工件的水平軸線；若不重合，則須將游標(biāo)高度尺 進(jìn)行調(diào)整，游標(biāo)下移量為兩平行線間距離的一半。如此反復(fù)，直至使二 線重合為止。在v形架上劃偏心的方法(3)找出工件軸線后，即可在工件的端面和四周劃圈線 (即過(guò)軸線的水平刨 面與工件的截交線)。(4)將工件轉(zhuǎn)過(guò)90。用平型直角尺對(duì)齊已劃好的端面線，然后再用剛才 調(diào)整好的游標(biāo)高度尺在軸端面和四周劃一道圈線，這樣在工件上就得到兩道互相垂直的圈線了。(5)將游標(biāo)高度尺的游標(biāo)上移一個(gè)偏心距尺寸，也

9、在軸端面和四周劃上一道圈線。(6)偏心距中心線劃出后， 在偏心距中心處兩端分別打樣沖眼，要求敲打樣沖眼的中心位置準(zhǔn)確無(wú)誤，眼坑宜淺，且小而圓。1) 若采用兩頂尖車削偏心軸，則要依此樣沖眼先鉆出中心孔。2) 若采用四爪單動(dòng)卡盤裝火車削時(shí)，則要依樣沖眼先劃出一個(gè)偏心圓，同時(shí)還須在偏心圓上均勻、準(zhǔn)確無(wú)誤的打上幾個(gè)樣沖眼，以便找 正。第二章傳統(tǒng)加工手段分析傳統(tǒng)加工手段車削加工偏心工件類工件，工件裝夾有一定的難度，要求具有較強(qiáng)的操作技能。在單件或小批量加工偏心工件類零件時(shí)，傳統(tǒng)的加工手段一般有三爪車削法、四爪車削法和花盤車削法等方法。2.1 三爪自定心卡盤加墊片法三爪車削法車削加工偏心工件類工件，適用車

10、削加工單件小批量、小偏心距、精度要求不高的工件。在三爪自定心卡盤上任一個(gè)卡爪，在卡爪與工件小d圓柱面之間墊上一塊厚度預(yù)先計(jì)算好的墊片，墊片厚度可按公式計(jì)算：x = 1.5e kk = 1.5 ?e ?e = |e - e|式中x -墊片厚度e -工件偏心距e -試車后實(shí)測(cè)工件偏心距k -修正系數(shù)？e -試車后偏心距的誤差值下面為例來(lái)說(shuō)明一下墊片厚度的整個(gè)計(jì)算過(guò)程，已知小 d = 35mm,小 d = 20mm, e= 3mm,則 x = 1.5e + k = 1.5 x 3 + k = 4.5 +k ,按照計(jì)算厚度 1.5 x 3mm = 4.5mm預(yù) 選4.5mm厚度墊片在卡爪上墊好后試車，

11、 測(cè)出試車后的實(shí)測(cè)偏心距為 e = 2.85mm, ?e = |e - e| = 3 - 2.85 = 0.15(mm), k = 1.5 ?e = 1.5 x0.15 = 0.225(mm), x = 1.5e + k = 1.5 x 3 + 0.23 = 4.73(mm)4.73mm就是修正后的墊片厚度 x,也就是圖1所示的工件采用三爪自定心卡盤加 墊片法車削時(shí)要加的墊片厚度。6西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）三爪車削法加工偏心工件類工件，從理論上講非常正確，但在實(shí)際應(yīng)用中可操 作性太差，具有以下缺陷。1）雖明確了墊塊的厚度尺寸和軸向長(zhǎng)度尺寸，但其材質(zhì)、加工要求不同也嚴(yán)重影響工件的

12、加工精度，多數(shù)滿足不了偏心工件的加工要求；2）找正偏心工件類工件軸線平行度時(shí)，必須找正最高側(cè)面母線或最低側(cè)母線與主軸軸線平行，費(fèi)時(shí)費(fèi)工又不一定取得很好的效果；3）實(shí)測(cè)偏心距，百分表最高側(cè)母線與最低側(cè)母線之間的讀數(shù)差的一半即是偏 心距，也就是說(shuō)百分表觸及最高側(cè)母線和最低側(cè)母線的位置誤差直接影響偏心距 的測(cè)量精度，從而直接影響工件的加工精度；4）卸下工件再次安裝時(shí)卡盤精度和人為安裝因素也直接影響工件的加工精度 很難保證工件精度和互換性。2.2四爪車削法數(shù)量少、偏心距小、長(zhǎng)度較短、不便于兩頂尖裝夾或形狀比較復(fù)雜的偏心工 件，可安裝在四爪單動(dòng)卡盤上車削。按劃線找正車削偏心工件，根據(jù)已劃好的偏心圓來(lái)找正

13、。由于存在劃線誤差 和找正誤差，故此法僅適用于加工精度要求不高的偏心工件。四爪車削法屬于單動(dòng)卡盤裝火車削。若實(shí)測(cè)偏心距誤差較大時(shí)，可少量調(diào)節(jié) 不對(duì)稱的兩個(gè)卡爪。若偏心距誤差不大時(shí)，則只需要繼續(xù)夾緊某一只卡爪。 具體操作步驟如下：對(duì)稱 裝夾工件前，應(yīng)先調(diào)整好卡盤爪，使其中兩爪呈對(duì)稱位置，而另外 兩爪呈不對(duì)稱位置，其偏離主軸中心的距離大致等于工件的偏心距。各對(duì)卡爪之 問(wèn)張開(kāi)的距離稍大于工件裝夾處的直徑，使工件偏心圓線處于卡盤中央，然后裝 夾上工件，如圖10用四爪單動(dòng)卡盤裝夾偏心工件火持工件長(zhǎng)1520mm工件外圓墊1mmfc右厚銅片，加緊工件后，要是尾座 頂尖接近工件，調(diào)整卡爪位置，使頂尖對(duì)準(zhǔn)偏心圓

14、中心，然后移去尾座。劃線 將劃線盤置于中滑板上（或床鞍上）適當(dāng)位置，使劃針尖對(duì)準(zhǔn)工件 外圓的側(cè)素線見(jiàn)下圖，移動(dòng)床鞍，檢查側(cè)素線是否水平，若不水平，可用木錘輕 輕敲打進(jìn)行調(diào)整。再將工件轉(zhuǎn)過(guò) 90。，檢查并校正另一條側(cè)素線，然后將劃針尖 對(duì)準(zhǔn)工件端面的偏心圓線，并校正偏心圓如圖。如此反復(fù)校正和調(diào)整，直至使兩條側(cè)素線均呈水平（此時(shí)偏心圓的軸線與 基準(zhǔn)圓軸線平行），又使偏心圓軸線與車床軸線重合為止。找正側(cè)素線校正偏心圓將四個(gè)卡爪均勻的緊一遍，經(jīng)檢查確認(rèn)側(cè)素線和偏心圓線在禁固卡爪時(shí)沒(méi) 有位移，即可開(kāi)始車削。實(shí)例：如圖1.其加工步驟為：用車刀刀尖在離工件端面 30mmt刻線。粗車偏心圓直徑。由于粗車偏心圓

15、是在光軸的基礎(chǔ)上進(jìn)行切削的，切削余量很 不均勻且又是斷續(xù)切削， 會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊和振動(dòng)， 所以外圓車刀取負(fù)刃傾角 剛開(kāi)始車削時(shí)，進(jìn)給量和切削深度要小，待工件車圓后，再適當(dāng)增加，否則容 易損壞車刀或使工件發(fā)生位移。止匕外，開(kāi)始車削前，還應(yīng)在車刀遠(yuǎn)離工件后再啟動(dòng)車床，然后，車刀刀尖必須從偏心的最遠(yuǎn)點(diǎn)開(kāi)始切入工件進(jìn)行切削，以免打壞刀具或損壞機(jī)床。 檢查偏心距。當(dāng)還有0.5mm左右精車余量時(shí)，可采用下圖所示方法檢查偏心距。測(cè)量時(shí)，用分度值為 0.02mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)赏鈭A間最大距離和最小距離。則偏心距就等于最大距離與最小距離值的一半。用游標(biāo)卡尺檢測(cè)偏心距 精車偏心外圓。當(dāng)用游標(biāo)卡尺檢查并調(diào)節(jié)卡爪，使

16、其偏心距在圖樣允許的誤差 范圍內(nèi)之后，復(fù)檢測(cè)素線，以保證偏心圓、基準(zhǔn)圓兩軸線平行，便可精車偏心 外圓到小33：.0omm長(zhǎng)度為小30當(dāng)00mm表面粗糙度值 ra3.2,倒角1x452.用百分表找正，車削偏心工件。對(duì)于偏心距較小，加工精度要求較高的偏心工 件，按劃線找正加工，顯然是達(dá)不到精度要求的，此時(shí)需用百分表來(lái)找正，一般 可是偏心距誤差控制在 0.02mm以內(nèi)。由于受百分表測(cè)量范圍的限制，所以它只能 適用于偏心距為5mm下的工件的找正。用百分表校正工件具體操作步驟：a點(diǎn)用卡爪先用劃線初步找正工件。再用百分表進(jìn)一步找正，使偏心圓軸線與車床主軸軸線重合。找正調(diào)整，找正b點(diǎn)用木錘輕敲西安理工大學(xué)成

17、人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）找正工件側(cè)素線，使偏心軸兩軸線平行。為此，移動(dòng)床鞍，用百分表在a、b兩點(diǎn)處交替進(jìn)行測(cè)量、校正，并使工件兩端百分表讀數(shù)值在0.02mm以內(nèi)。若工件本身有錐度，則應(yīng)考慮工件錐度對(duì)找正側(cè)素線的影響，找正時(shí)應(yīng)扣除1/2的錐度誤差值。校正偏心距。將百分表測(cè)桿觸頭垂直接觸偏心工件的基準(zhǔn)軸的外圓上，并使百 分表壓縮量為o.51mm左右，用手緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤，使工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，百分表指 示處的最大值和最小值之差的一半即為偏心距。按此方法校正a、b兩點(diǎn)處的偏心距，使a、b兩點(diǎn)偏心距基本一致，并且均在圖樣允許誤差范圍內(nèi)。如此 綜合考慮，反復(fù)調(diào)整，直至校正為止。粗車偏心距，其操作要求、注意事項(xiàng)與

18、用劃線找正、車削偏心工件時(shí)相同。檢查偏心距。當(dāng)還剩 0.5mm左右精車余量時(shí)，可按下圖所示方法復(fù)檢偏心距。將百分表測(cè)量桿觸頭與工件基準(zhǔn)外圓接觸，使卡盤緩慢裝過(guò)一周，檢查百分表 指示的最大值和最小值之差的一半，是否在圖樣所標(biāo)偏心距允差范圍內(nèi)。通常 復(fù)檢時(shí)，偏心距誤差應(yīng)該是很小的，若偏心距超差，則略緊相應(yīng)卡爪即可。精車偏心距外徑，使之外圓達(dá)4 331：03mm長(zhǎng)為30406mm表面粗糙度值為ra3.2,倒角1x45 。由于百分表是精密量具，使用前應(yīng)檢查磁力表座是否完好。使用時(shí)，應(yīng)使磁力表 座牢固地吸附在床鞍適當(dāng)位置上；測(cè)量時(shí)應(yīng)防止偏心工件外圓突然撞擊百分表。 使用后，應(yīng)及時(shí)將百分表連同磁力表座放置

19、在安全位置。2.3 用兩頂尖安裝、車削法較長(zhǎng)的偏心軸，只要軸的兩端面能鉆中心孔，有裝夾雞心夾頭的位置，可以 安裝在兩頂尖間進(jìn)行車削。由于是用兩頂尖裝夾，在偏心中心孔中車削偏心圓，這與在兩頂尖間車削一 般外圓相類似，不同的是車偏心圓時(shí)，在一轉(zhuǎn)內(nèi)工件加工余量變化很大，且是斷 續(xù)切削，因而會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊和振動(dòng)。具優(yōu)點(diǎn)是不需要用很多的時(shí)間去找正偏 心。ii西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）a)a用撥盤兩頂尖安裝工件 b用三卡代替撥盤安裝工件操作方法：采用這種方法時(shí)，首先必須在工件的兩個(gè)端面上根據(jù)偏心距的要求，共鉆出2n+2個(gè)中心孔（其中只有 2個(gè)不是偏心中心孔，n為工件上偏心軸線的個(gè) 數(shù)）。然

20、后先頂住工件基準(zhǔn)圓中心孔車削基準(zhǔn)外圓，再頂住偏心圓中心孔車削偏 心外圓。單件、小批量生產(chǎn)精度要求不高的偏心軸，其偏心中心孔可劃線后在鉆床上 鉆出；偏心距要求精度要求較高時(shí)，偏心中心孔可在坐標(biāo)鏈床上鉆出；成批生產(chǎn) 時(shí)，可在專門中心孔鉆床或偏心夾具上鉆出。偏心距較小的偏心軸，在鉆偏心圓中心孔時(shí)，可能會(huì)與基準(zhǔn)圓中心孔相互干涉，可將工件的長(zhǎng)度加長(zhǎng)兩個(gè)中心孔的深度，即 ：l=l+2h式中l(wèi)為偏心軸毛坯的長(zhǎng)度， mm； l為偏心軸圖樣的要求長(zhǎng)度，mm；h為中心孔深度，mm。車削時(shí)，可先將兩端基準(zhǔn)圓中心孔毛坯車成光軸，然后車去兩端中心孔至工 件長(zhǎng)度l再劃線，鉆中心孔，車偏心圓。2.4 雙重卡盤法將三爪自定心

21、卡盤裝夾在四爪單動(dòng)卡盤卡盤上，并移動(dòng)一個(gè)偏心距e。加工偏心工件時(shí)，只需要把工件安裝在三爪自定心卡盤上就可以車削，如圖用雙重卡盤安裝偏心工件1工件2平衡塊這種方法第一次校正比較困難，加工一批零件的其余零件時(shí)則不用校正偏心 了，因此適用于加工成批零件。但這兩只卡盤重疊在一起，剛性差且離心力大， 切削用量只能選的較低。此外，車削時(shí)盡量用尾座頂尖頂持，以防止意外事故。采用這種方法時(shí)，須保證三爪自定心卡盤在四爪單動(dòng)卡盤上移動(dòng)偏心距時(shí)的 精度，在找正偏心距的同時(shí)，要找正三爪自定心卡盤的端面圓跳動(dòng)。還要保證四 爪單動(dòng)卡盤卡爪與三爪自定心卡爪間的接觸良好，防止因接觸不良在車削時(shí)引起 三爪自定心卡盤移動(dòng)，而改變

22、了偏心距?？ūP找正后需加平衡塊。這種方法只適宜車削長(zhǎng)度較短、偏心距不大且精度要求不高的偏心工件。2.5 專用夾具車削法偏心工件類零件傳統(tǒng)加工手段和改進(jìn)三爪車削法雖能完成偏心工件類零件加工的任務(wù)，但其加工困難、效率低、互換性和精度難保證的缺陷是現(xiàn)代高效高精加工理念所不容的。為了降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高偏心零件加工精度和互換性、提高生產(chǎn)效率，經(jīng)多次與有經(jīng)驗(yàn)的老師傅探討，針對(duì)批量生產(chǎn)提出了高效加工高精度 偏心工件類零件的方案一一專用夾具車削法。為此，我們以簡(jiǎn)單的偏心套和帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖結(jié)合的專用夾具結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)單分析，如下圖所示，此專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮如下內(nèi)容 ：16偏心套和帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖結(jié)合的專用夾具車

23、削法示意圖1）偏心套偏心距的確定：偏心套偏心距的基本值與所加工工件的偏心距一致，偏心套偏心距的公差值為所加工工件偏心距公差值的1/3。2）偏心套與所加工工件的安裝配合以h6 /h6為宜。3）偏心套的加工主要考慮其公差值的不同而異，但偏心套與所加工工件的配合孔表面光潔度必須達(dá)到ra0.8以上。4）工件頂緊頂尖必須是帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖。5）工件加工時(shí)將偏心套、所加工工彳按圖 2所示安裝到車床卡盤上，卡緊適當(dāng)，再用帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖將所加工工件適當(dāng)緊頂，以防工件竄動(dòng)而影響其加工精度。6）工件加工完工后，只要將頂尖移開(kāi)，可取下完工工件，安裝未加工工件，重 復(fù)簡(jiǎn)單的車工工序即可加工高精度偏心工件工件。專用夾具車

24、削法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）操作性強(qiáng)；2）對(duì)操作者操作技能的依賴性很低；3）按要求安裝即可進(jìn)行加工，不需找正偏心、工件軸線平行 ，極大降低了工人 勞動(dòng)強(qiáng)度；4）零件加工精度不受人為因素的影響；5）零件加工精度互換性很好；6）極大提高了生產(chǎn)效率；7）專用夾具成本不高，經(jīng)濟(jì)性良好。第三章偏心工件零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程3.1 零件的分析零件的分析? 1 一 17刑技術(shù)要求l調(diào)質(zhì)處理組飛2-hrcb匕尖角倒鈍.3.材料15。1）偏心軸小8累3 mm勺軸心線相對(duì)于螺紋m8的基準(zhǔn)軸心編偏心距為 2mm零件的圖樣分析2）調(diào)質(zhì)處理2832hrc.3.2 加工工藝過(guò)程卡調(diào)整偏心軸機(jī)械加工工藝過(guò)程卡工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)

25、容工藝裝備1下料六方鋼小14mmk 380mm（10件連卜）鋸床2熱處 理調(diào)質(zhì)處理2832hrc3車三爪自定心卡盤夾緊六方鋼的一端， 卡盤外長(zhǎng)度為40mm 車端面，車螺紋外徑小8：0.00mms切槽2x小6.5mm=長(zhǎng)度 為11mm倒角1x45 ,車螺紋m&c620、螺紋環(huán)規(guī)從端面向里測(cè)量出15.5mm,車六方鋼，使其外圓尺寸為 小12mm保證總長(zhǎng) 34mm初卜4車用三爪自定心或四爪單動(dòng)卡盤，裝夾專用車偏心工裝，用m8螺紋及螺紋端面鎖緊定位，車偏心部分專用偏心小8第6mm車端面，彳呆證總長(zhǎng) 33mmm 17我mm鉆m4螺紋底孔小3.3mm，112mm，攻螺紋 m4 78mmc620、專用偏 心

26、工裝、m4絲 錐5檢驗(yàn)按圖樣要求檢驗(yàn)各部尺寸3.3 圖紙分析1）調(diào)整偏心軸結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 外圓表面粗糙度值為 r1.6 pm,精度要求一般, m8為普通螺紋，主要用于在調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)的微調(diào)上使用。2）零件加工關(guān)鍵是保證偏心距2mm因偏心軸各部分尺寸較小，偏心加工可在車床上裝一偏心夾具來(lái)完成加工。3）若用棒料（圓鋼）加工調(diào)整偏心軸， 具加工工藝方法與用六方鋼基本相同， 只增加一道銃六方工序。3.4 機(jī)床選擇機(jī)床為c620型臥式車床，用三爪自定心法車削。3.5 基面分析基面的選擇1）粗基準(zhǔn)的選擇，因?yàn)楸玖慵楹?jiǎn)單軸類零件，因此選擇以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，按工藝中規(guī)定以m8螺紋及端面為定位基準(zhǔn)車

27、偏心。在工裝上加工一個(gè)偏心距為2mm!勺m8螺紋孔，將偏心工裝裝夾在車床三爪自定心或四爪單動(dòng) 卡盤上，按其外徑找正，找正后夾緊即可。2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn) 不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3.6 余量和尺寸的確定偏心軸的加工工藝路線擬定后，在進(jìn)一步安排各道工序的具體內(nèi)容時(shí)應(yīng)正確 地確定各工序的工序尺寸，而工序尺寸的確定與加工余量有著密切的關(guān)系。西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)加工余量是指加工過(guò)程中從被加工表面上切除的金屬層厚度，它包括加工總 余量和工序余量。影響加工余量的因素主要有：上道工序的表面粗糙度與表面層 缺陷、上道工序的尺寸公差、上道工序

28、的位置誤差及本工序安裝誤差、熱處理的 影響。根據(jù)原始資料以及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺 寸以及毛坯尺寸如下：1 .螺紋外徑考慮其加工長(zhǎng)度為33mm螺紋的外徑為(|)8,所以此時(shí)的直徑余量 2z=6mm.2 .切槽2x 4 6.5mm,此時(shí)的直徑余量 2z=1.5mm3 .外圓小12mm此時(shí)的直徑余量為 2z=2mm4 .偏心部分小8mm此時(shí)的直徑余量為 2z=4mm3.7確定切削用量確定每一工步的切削用量-背吃刀量ap,進(jìn)給量f及切削速度vc。確定 方法是：先確定切削深度和進(jìn)給量再確定切削速度用現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法 公式vc= % dn/1000(m/min)換算出查表

29、或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速nc根據(jù)nc在選擇的機(jī)床的實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速 n機(jī)作為所得的轉(zhuǎn)速 nc,用公式vc=tt dn/1000(m/min) 再換算出實(shí)際的切削速度 vc填入工藝文件中。對(duì)粗加工，選取實(shí)際vc,實(shí)際進(jìn)給量f和背吃刀量ap之后，還要驗(yàn)證機(jī)床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用 量填入工藝文件中。(1)加工條件工件材料：45鋼圓棒料，抗拉強(qiáng)度 600mpa 190-270hbs加工要求粗車端面，粗車 (|)8mm小12mn#擋外圓。機(jī)床為c620型臥式車床，工件裝夾在車床夾具上。(2)確定切削用量切削用量的確定全部采用查表法。1.粗車兩端面1)選取刀具：選才 45彎頭

30、外圓車刀，按切削手冊(cè)表中選取刀桿尺寸為16*25m刀片厚度為4.5m現(xiàn)粗車鍛件毛坯 cr40y yw仞具材料，選擇車刀幾何形狀等2)確定切削用量：(a)確定背吃刀量 ap由于單邊余量 z=3mm可分三次走刀完成即ap=1mm(b)確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)，在加工材料 cr45車刀刀桿尺寸為16*25mm ap 3mm工件直徑為20以下時(shí)的f范圍再按ca616車床說(shuō)明書可查得縱向進(jìn)給量?。篺=0.3mm/r(c)確定切削速度vc：根據(jù)切削手冊(cè)當(dāng)用 yw1質(zhì)合金車刀縱車加工hbs190-207時(shí)材料，ap0 3mmf 0.75mm/r 時(shí)，切削速度為 vc=135235mm/min)由于實(shí)際車削

31、過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)切削速度的修正系數(shù)為ktv=1,kmv=1,ksv=0.8,ktv=0.65,kkv=1,kkrv=1 故vc=291*0.8*0.65*1*1t1=118mm/minn=1000vc/(兀 *14)=2684(r/min)按ca6140車床的轉(zhuǎn)速選擇與 2648r/mm相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為：vc=tt nd/1000=兀 *1200*14/1000=53m/min最后確定的切削用量為：ap=asp=1mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min2.車2x小6.5mm的退刀槽。1 )選擇刀具：與粗車端

32、面同一把刀。2)確定切削用量：(a)確定背吃刀量ap由于單邊余量z=0.75mm可一次走刀完成即 ap=0.75mm(b)確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)，在加工材料 cr45車刀刀桿尺寸為16*25mm ap3mm工件直徑為20以下時(shí)的f=0.3mm ,再按ca616車床說(shuō)明書可查 得縱向進(jìn)給量?。篺=0.3mm/r(c)確定切削速度vc：根據(jù)切削手冊(cè)當(dāng)用 yw1質(zhì)合金車刀縱車加工hbs190-207時(shí)材料，ap0 3mmf 0.75mm/r 時(shí)，切削速度為 vc=135235mm/min)由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)切削速度的修正系數(shù)為ktv=1,kmv=1,ksv=0.8,kt

33、v=0.65,kkv=1,kkrv=1 故vc=291*0.8*0.65t1t1=118mm/minn=1000vc/(兀 *14)=2864(r/min)按ca616車床的轉(zhuǎn)速選擇與2864相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為：vc=tt nd/1000=兀 *1200*14/1000=56mm/min最后確定的切削用量為：ap=asp=0.75m,f 機(jī)=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min3、車倒角1x45 。刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。確定的切削用量為： f=0.64/r,n=1200r/mm, vc =53m/min 。

34、4 .粗車m8螺紋： 1)選擇刀具：高速鋼螺紋車刀2)確定切削用量：(a)確定背吃刀量 ap規(guī)定車粗螺紋時(shí) ap=0.17mn走刀次數(shù)i=19次(根據(jù)切削手冊(cè)取車刀后刀面磨損量為1mm焊接車刀耐用度 t=60min3)確定切削速度 vc：vc=26.68n=1000vc/(兀 *6)=1373r/min)按ca616車床的轉(zhuǎn)速選擇與2365相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為：vc=24mm/min最后確定的切削用量為：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm, vc =53m/min5 .粗車小12mn#圓：1)選擇刀具：與粗車兩端面同一把刀

35、。2)確定切削用量：(a)確定背吃刀量ap由于加工余量z=2mm可一次走刀完成即 ap=2mm.(b)確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)，在加工材料cr45車刀刀桿尺寸為16*25mm ap=2,工件直徑為20以下時(shí)的f范圍0.3到0.4 再按ca616車床說(shuō)明 書可查得橫向進(jìn)給量取：f=0.3mm/r(c)確定切削速度vc：根據(jù)切削手冊(cè)當(dāng)用yw帔質(zhì)合金車刀橫車加工 hbs190-207時(shí)材料，ap=2mmf 0.54mm/r 時(shí)，切削速度為 vc=135235mm/min由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)切削速度的修正系數(shù)為ktv=1,kmv=1,ksv=0.8,ktv=0.65,kkv=

36、1,kkrv=1 故vc=200*0.8*0.65t1t1=104mm/minn=1000vc/(兀 *14)=2365r/min)按ca616車床的轉(zhuǎn)速選擇與2365相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n 機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為：vc=tt nd/1000=兀 *1200*14/1000=53/min最后確定的切削用量為：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min6 .粗車小8寸03mn#圓1)選擇刀具：與粗車端面同一把刀。2)確定切削用量：(a)確定背吃刀量ap考慮到后面要銃 小8 jmmff以單邊余量z=1mm可一次走刀完成即 ap=1mm(

37、b)確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)，在加工材料 cr45車刀刀桿尺寸為16*25mm ap3mm工件直徑為20以下時(shí)的f=0.3mm ,再按ca616車床說(shuō)明書可查 得縱向進(jìn)給量取：f=0.3mm/r(c)確定切削速度vc：根據(jù)切削手冊(cè)當(dāng)用 yw1質(zhì)合金車刀縱車加工 hbs190-207時(shí)材料，ap0 3mm f 0.75mm/r 時(shí)，切削速度為 vc=135235mm/min由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)切削速度的修正系數(shù)為ktv=1,kmv=1,ksv=0.8,ktv=0.65,kkv=1,kkrv=1 故vc=291*0.8*0.65*1*1t1=118mm/minn=1000

38、vc/(兀 *14)=2864(r/min)按ca616車床的轉(zhuǎn)速選擇與2864相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為： vc=tt nd/1000=兀 *1200*14/1000=56mm/min最后確定的切削用量為：ap=asp=0.7mm,f 機(jī)=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min7 .粗銃d 8始mm勺端面。1)選擇刀具根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)銃削寬度 ae05mmm。銃刀直徑為do=50mm故 齒數(shù)z = 8 ,米用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銃刀銃刀幾何參數(shù) rn=10 0 ao=162) 切削用量留精銃的加工余量為 0.2 ,所以本道工步切削寬度 ac=

39、10.8 mm,由于加 工表面精度要求 ra=1.6 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f = 0.51 mm/r就能 滿足要求，但考慮到x 62w功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和x 62w詵床 說(shuō)明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f = 0.6mm/r8 .精銃小8寸06 mmi勺端面。1)選擇刀具刀具與上道工步是同一把刀。2)切削用量精銃的加工余量為0.2 ,所以本道工步切削寬度ae= 0.2mm, f = 0.6 mm/r3)決定切削速度 vc、可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)確定ac=0.2mm, vc=(cvdoqv)/(tmxapxxvxfzxyvxaexuvxzpv)=33.1m/minn=1000v

40、/ 冗 d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根據(jù) x62w銃床說(shuō)明書選 n=210r/minvf=nf=210x0.6=126mm/min、vf=125mm/min fz=vf/(nxz)=0.074mm/z9 .鉆小3.3mm底孔.鉆頭選擇：見(jiàn)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)：d=3.3 mm 0=30 , 2=118 , 2=70 , b =3.5mm ,ao=12 ,22西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)w =55 ,b=2mm, =4mm根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)確定f=0.48a ）、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：,當(dāng)6b=210mpa

41、d0=5mm 可確定 f=0.75 。按c3163-1 車床說(shuō)明書取f=0.62mm/n.b）、切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)得 v=21m/minn=1000v/n d=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4 接近的有 280n/m和 400n/min 取 280n/min取 n=280n/min. 實(shí)際 v =17 m/min10 .攻m4螺紋：1）選擇刀具：m4絲錐。2）確定切削用量：（a）確定背吃刀量ap規(guī)定車粗螺紋時(shí)ap=0.17mm,走刀次數(shù)i=12次（根據(jù)切削手冊(cè)取車刀后刀面磨損量為1mm焊接車刀耐用度 t=60min3）確定切削速度 vc：vc=26.68n=1000vc/（兀

42、*6）=1373r/min）按ca616車床的轉(zhuǎn)速選擇與2365相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=1200r/mm則實(shí)際的切削速度為：vc=24mm/min最后確定的切削用量為：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm, vc =53m/min3.8車削中應(yīng)注意的問(wèn)題和解決辦法車削中應(yīng)注意的問(wèn)題工件裝夾偏心后需校正上素線和側(cè)素線，使偏心軸線與基準(zhǔn)軸線平行。工件裝夾偏心后兩邊切削量相差較多，開(kāi)車前車刀不能靠近工件，以免工件撞 壞車刀，切削用量不宜過(guò)大，以免工件移位發(fā)生事故。開(kāi)始車削時(shí)偏心走刀量和切削深度要小，等工件車圓后切削用量可以增加。墊片材料應(yīng)有一定的硬度，防止夾緊時(shí)變形。

43、墊片與卡爪接觸的的一面應(yīng)做成 圓弧形,墊片長(zhǎng)度不小于 20mmz保證裝夾牢固。 三爪卡盤卡爪表面應(yīng)平整，不能呈“喇叭口”型，以防工件裝夾不牢車削時(shí)飛 出傷人。首件加工完畢，應(yīng)對(duì)安裝墊片的卡爪做記號(hào)，再進(jìn)行加工時(shí)墊片裝在卡爪同一位置，防止墊片與卡爪接觸不一致使偏心距產(chǎn)生誤差偏心軸車削時(shí)常出的問(wèn)題和預(yù)防辦法25廢品種類偏心距不正確產(chǎn)生原因(1)劃線及鉆中心孔 有誤差(2)用三樂(lè)自定心卡 盤加墊快車削時(shí)， 計(jì)算誤差或墊塊 變形.找正偏心跖方法 不當(dāng)(4)工件沒(méi)夾緊或裝 央方法不當(dāng)(5)車削細(xì)反偏心工 件時(shí)，頂尖支撐時(shí) 的松緊程度不合 適，使工件的回轉(zhuǎn) 軸線跳動(dòng)或彎曲， 導(dǎo)致主軸線與偏 心t件軸線誤差

44、.(6)測(cè)量方法不正確0預(yù)防方法(1)(1)減小劃線及鉆中心孔的誤差(2)復(fù)查計(jì)算過(guò)程;通 過(guò)熱處理，提高墊 塊的硬度，減小變 形(3)反復(fù)技正偏心距， 夾緊時(shí)力度適當(dāng)(4)根據(jù)偏心工件的 特點(diǎn),選擇合適的 裝夾方法(5)裝夾時(shí)頂尖頂力 適當(dāng)，不宜過(guò)松或 過(guò)緊，在我正偏心 距的同時(shí)，要保證 1件的上母線和 側(cè)母或。主軸平 行.(6)正確掌握測(cè)量方 法主軸軸線勺偏心件軸線 不平行(1)畫線或鉆中心孔 誤差過(guò)大(2)頂尖頂?shù)倪^(guò)緊，使 工件回轉(zhuǎn)軸線彎 曲*導(dǎo)致主軸線與 偏心軸軸線的平 行度誤差過(guò)大(3)切削力和切削溫 度影響，使t件產(chǎn) 生彎曲變形，造成 偏心工件軸線的 平行度誤差過(guò)大(7)減小劃線及

45、鉆中 心孔的誤差(s)調(diào)整好頂尖的松 緊度(9)分粗，精車削進(jìn) 行，選擇合理的車 刀角度，澆注切削 液偏心軸端而的圓度誤差 過(guò)大(1)車削時(shí)，偏心工件 靜平衡差異產(chǎn)生 離心力，導(dǎo)致工件 回歸軸線彎曲，便 工件外圓各處車 削深度不等，從而 使工件外圓出現(xiàn) 圓度誤差，靜平衡 差異越大，則圓度 誤差越大(2)車床本身精度低， 間隙太大(3)車削速度越高，離 心力越大，工件變 形越嚴(yán)重(1)正確鉆好中心孔， 使兩端相對(duì)應(yīng)的 中心孔同一軸線 小歪斜，反復(fù)仔細(xì) 找正工件的舒平 衡用兩頂尖輕輕 頂住使工件在任 何回轉(zhuǎn)位置上都 靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)，加裝 和選擇配重裝置(2)調(diào)整車床主軸床 鞍，以及中小滑板 的間隙(3

46、)切削速度選擇適 當(dāng)，變化不宜過(guò)大西安理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本課題為偏心工件零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及車削夾具設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)偏心工件零件 的工藝分析，結(jié)合有關(guān)的資料手冊(cè)，我基本完成了零件的工藝規(guī)程編制和專用夾 具的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了有關(guān)的評(píng)估，所做的設(shè)計(jì)能夠滿足零件的加工要求。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將幾年來(lái)所學(xué)到得知識(shí)整體的運(yùn)用在設(shè)計(jì)上，不管是整體 的設(shè)計(jì)理念，還是局部的工藝過(guò)程，都是經(jīng)過(guò)多次思考，反復(fù)琢磨，最后才決定 下來(lái)的。即便如此，畢竟是第一做這么復(fù)雜和較正規(guī)的設(shè)計(jì)，而且本人知識(shí)水平 有限，所做出來(lái)的設(shè)計(jì)難免會(huì)有不足之處。畢業(yè)論文是對(duì)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書，這次撰 寫翻閱很多資料，咨詢老師，同學(xué)而后完成

47、這篇論文。通過(guò)畢業(yè)論文的寫作，不 僅強(qiáng)化了我的學(xué)習(xí)素質(zhì)、研究素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)，而且培養(yǎng)了我的創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā) 了我探求新知的欲望。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的專業(yè)技能得到了鍛煉，提高了設(shè)計(jì)和 計(jì)算機(jī)繪圖的能力，初步掌握了解決本專業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的手段和方法，為以后 走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，我領(lǐng)會(huì)到了一種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，就是首先對(duì)零件進(jìn) 行工藝分析，確定生產(chǎn)類型；然后選擇合理的加工和工裝設(shè)備，按一定的原則安 排加工順序，并盡可能設(shè)計(jì)多種方案，進(jìn)行比較，選出最好的；最后確定切削用 量，機(jī)床轉(zhuǎn)速等具體參量，完成工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)生知識(shí)水平 的一次很好的檢驗(yàn)，讓我更深刻的明白學(xué)