毕业设计偏心工件零件工艺规程设计及车削夹具设计.doc

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1、摘 要机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的。机械的开会和缩紧也往由偏心零件来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用的非常广泛。本课题来源于生产实践，充分利用所学的机械制图、机械设计及机械制造等课程，了解针对偏心工件的特点，通过CAD软件，利用该软件制图功能，完成偏心工件类零件偏心外圆车组合夹具的设计。通过分析偏心工件类零件传统加工手段和三爪微调车削法, 得出了加工困难、 效率低、 互换性差及精度不易保证的结论,针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类零件的工艺方案组合夹具车削法。加工精度要求比较高或批量较大的偏心工件类零件的车削加工,均适合采用专用夹具车削法。在课题的

2、研究设计阶段，首先从众多的零件中选择一个作为设计夹具的零件。针对该零件的结构特点，制定该零件的加工工艺。其次要了解夹具的相关知识，结合零件的结构特点选择需要的夹具元件，设计出夹具的大体结构。机床夹具作为一种重要的工艺装备在机械制造工艺过程中起着十分重要的作用，它的设计不但要保证工件的加工质量，提高加工效率，降低成本，在操作维护中安全方便还要注意到夹具结构的标准化，夹具制造的精密化。为了保证夹具组装精度，需要学习了解工件定位原理。根据这些原理结合零件的结构特点确定零件在夹具中以轴外圆作为定位，计算夹具的定位精度与夹紧力保证零件在夹具上的加工精度。然后使用CAD绘图软件参考夹具设计手册绘制夹具元件

3、的机械图，完成夹具的设计。关键词：偏心 偏心距 圆度误差 加工工艺 工件定位 AbstractThis topic comes from production practice, make full use of what have learned mechanical drawing, mechanical design and mechanical manufacturing, and other programs, to understand the characteristics for the eccentric shaft, through the CAD software, th

4、e use of the software mapping function, complete with eccentric shaft parts special combination jig turning design. In this paper , the traditional process methods and the three jaw fine tuning turning method were analyzed , afterthat , a conclusion that the process on eccentric shaft parts are diff

5、iculties , low efficiency , poor interchang eability and difficult toguarantee the accuracy can be drawn . Finally , according to the shortcomings of the original process methods , a technology program for process high precision eccentric shaft parts special combination jig turning method is put for

6、ward In the research projects in the design phase, first select from a number of parts as the design of a fixture parts. For that part of the structural characteristics of the development of the parts processing technology. Second, we must understand the fixture knowledge, combined with the structur

7、al features of components select the required fixture components, the general structure of fixture design. As an important fixture of the technology and equipment in the mechanical manufacturing process plays an important role, it is designed not only to ensure that the workpiece processing quality,

8、 improve processing efficiency, reduce costs, in the operation and maintenance of safe and convenient but also noted that Fixture structure of standardization, the precision of fixture manufacturing .In order to ensure the fixture assembly of precision, need to learn to understand principles of posi

9、tioning the workpiece. Combination of components based on these principles to determine the structural characteristics of components in the fixture to cylindricalshaft as the positioning of the positioning accuracy of calculation of fixture clamping force to ensure the parts with the fixture on the

10、machining accuracy. And then use the CAD drawing software reference, Fixture Design Handbook, a mechanical fixture elements drawn map, complete fixture design. Key words: CAD processing technology positioning目 录前 言1第一章 偏心工件的车削加工的简介21.1偏心工件的车削加工方法21.2传统加工手段分析21.3专用夹具车削法3第二章 偏心工件零件的机械加工工艺规程62.1偏心工件零件的

11、工艺分析62.2偏心工件零件的机械加工工艺规程72.2.1工艺规程的作用72.2.2生产类型的确定72.2.3材料及毛坯的选择72.3偏心工件零件加工工艺过程的设计92.3.1定位基准的选择92.3.2加工方法的选择102.3.3加工顺序的安排102.3.4偏心工件零件零件加工工艺过程的确定112.4工序设计122.4.1工时定额的计算122.4.2机床的选择122.4.3工艺装备的选择122.4.4加工余量及工序尺寸的确定122.4.5具体的工序计算过程13第三章 专用夹具设计163.1夹具的设计要求163.2偏心工件偏心外圆专用夹具16结 论19谢 辞20参考文献21前 言本课题来源于偏心

12、工件零件的生产制造。本课题要求对偏心工件零件进行合理的工艺规程设计，包括零件每一道工序的选用设备、切削刀具、切削用量、定位方式等，并要求对加工偏心工件上210mm偏心外圆进行夹具设计。其目的是把所学的机械制造工艺，金属切削原理及工艺装备设计基础知识与计算机辅助设计方法结合起来，加强理论知识并锻炼实践和动手的能力。在设计加工传动机构中偏心工件时，首先要清楚偏心工件在传动机构中所起到的作用。偏心工件是传动机构完成往复运动相互转换的功能，它根据机械传动的要求，按往复线程的长短，偏心工件能够很好的完成功能转换。它对机器的工作性能，可靠性和耐久性有很大的影响。因此在生产时可靠的生产加工工艺和组装工艺是非

13、常重要的。在本设计的前半部分花了比较长的篇幅讲了有关偏心工件方面的加工工艺，为本次设计作一个详尽的前期准备工作。夹具设计必须满足工艺要求，结构性能可靠，使用安全，操作方便，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件，提高标准化、通用化、系列化水平。在设计时还应尽量采用有关的国家标准、行业标准、企业标准。这些都是一个好的夹具产生之前必不可少的条件。此次设计，在老师的指导下，将所学的理论知识与实际问题相结合，达到了巩固、扩大、深化知识的目的，提高了分析问题解决问题的能力，进一步锻炼了有关设计、计算、绘图等方面的实际动手能力，为今后更好的走向工作岗位打下了坚实的基础。第一章 偏心工件的车削加工的简介1

14、.1偏心工件的车削加工方法在传动机构中,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动相互转换的功能, 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。偏心件加工工艺水平的高低( 特别是大型偏心工件)可以反映出一个企业的机械加工工艺能力。偏心类工件是轴线与轴线平行但不重合的工件,其中外圆与外圆偏心的工件称为偏心工件,内孔与外圆偏心的工件称为偏心套,轴线之间的距离称为偏心距。车削加工偏心类工件的方法很多, 如三爪自定心卡盘车削法、 四爪单动卡盘车削法、 双重卡盘车削法、 花盘车削法、 偏心卡盘车削法、 两顶尖车削法和专用夹具车削法。偏心工件工件在机械加工中比较常见,属于轴类零件中比较难加工的,常见

15、的车削加工方法有三爪车削法、 四爪车削法、 花盘车削法、三爪微调车削法和专用夹具车削法。1.2传统加工手段分析传统加工手段车削加工偏心工件类工件, 工件装夹有一定的难度, 要求具有较强的操作技能。在单件或小批量加工偏心工件类零件时, 传统的加工手段一般有三爪车削法、 四爪车削法和花盘车削法等方法。（1）三爪车削法图1-1 三爪车削法示意图三爪车削法车削加工偏心工件类工件, 适用车削加工单件小批量、 小偏心距、 精度要求不高的工件。这种加工方法需要数学计算,要求操作者有较高的专业理论知识。三爪车削法车削加工偏心工件类工件, 在三爪卡盘的其中 1个卡爪上垫 1个垫块 (见图 1-1), 垫块厚度X

16、 的计算方法如下: X = 1 . 5e+ k , 式中: X 为垫块厚度, e为工件偏心距, k为工件偏心距修正值(其正负按实测结果确定); k = 1. 5e , 式中 e为试切后的偏心距实测误差; e= e - e 测,式中 e测 为试切后实测偏心距。这样垫块的厚度尺寸虽确定了, 但值得注意的是垫块轴向长度尺寸,其大小直接影响偏心工件轴线的平行度。实践证明, 垫块轴向尺寸小于 15mm时, 不能保证偏心工件轴线的平行度; 当其大于30mm时,容易保证偏心工件的平行度, 有利于保证偏心工件加工精度。三爪车削法加工偏心工件类工件,从理论上讲非常正确,但在实际应用中可操作性太差,具有以下缺陷。

17、1) 虽明确了垫块的厚度尺寸和轴向长度尺寸,但其材质、 加工要求不同也严重影响工件的加工精度, 多数满足不了偏心工件的加工要求;2) 找正偏心工件类工件轴线平行度时, 必须找正最高侧面母线或最低侧母线与主轴轴线平行, 费时费工又不一定取得很好的效果;3) 实测偏心距, 百分表最高侧母线与最低侧母线之间的读数差的一半即是偏心距, 也就是说百分表触及最高侧母线和最低侧母线的位置误差直接影响偏心距的测量精度, 从而直接影响工件的加工精度;4) 卸下工件再次安装时卡盘精度和人为安装因素也直接影响工件的加工精度, 很难保证工件精度和互换性。（2）四爪车削法和花盘车削法四爪车削法和花盘车削法加工偏心工件类

18、工件,适用于车削加工单件、 偏心距较大、 精度要求不高的工件。这种加工方法虽然不需要数学计算和专业理论知识,但要求操作者具有较强的操作技能,装夹工件有一定的难度,也能充分体现操作者的综合能力。四爪单动卡盘车削法和花盘车削法加工偏心工件类工件,从理论上讲可行,但实际操作性很差, 对操作者操作技能的依赖性很强,也同三爪车削法一样具有以下缺陷。1) 找正偏心工件类工件轴线平行度时,必须找正最高侧面母线或最低侧母线与主轴轴线平行, 费时费工又不一定取得好效果;2) 实测偏心距, 百分表最高侧母线与最低侧母线之间的读数差的一半即是偏心距, 也就是说百分表触及最高侧母线和最低侧母线的位置误差直接影响偏心距

19、的测量精度, 人为因素直接影响工件的加工精度;3) 工件的找正、 测量偏心距比三爪车削法还麻烦、费时;4) 卸下工件再次安装时需重新找正、 重新测量偏心距,根本没有互换性可言。1.3专用夹具车削法偏心工件类零件传统加工手段和改进三爪车削法虽能完成偏心工件类零件加工的任务, 但其加工困难、效率低、互换性和精度难保证的缺陷是现代高效高精加工理念所不容的。为了降低工人劳动强度、提高偏心零件加工精度和互换性、 提高生产效率,经多次与有经验的老师傅探讨, 针对批量生产提出了高效加工高精度偏心工件类零件的方案专用夹具车削法。为此, 我们以简单的偏心套和带钢球回转顶尖结合的专用夹具结构作简单分析,如图 1-

20、2所示,此专用夹具设计时主要考虑如下内容:图1-2 偏心套和带钢球回转顶尖结合的专用夹具车削法示意图1) 偏心套偏心距的确定: 偏心套偏心距的基本值与所加工工件的偏心距一致,偏心套偏心距的公差值为所加工工件偏心距公差值的 1 /3。2) 偏心套与所加工工件的安装配合以 H6 /h6为宜。3) 偏心套的加工主要考虑其公差值的不同而异, 但偏心套与所加工工件的配合孔表面光洁度必须达到 Ra0 . 8以上。4) 工件顶紧顶尖必须是带钢球回转顶尖。5) 工件加工时将偏心套、 所加工工件按图 2所示安装到车床卡盘上,卡紧适当, 再用带钢球回转顶尖将所加工工件适当紧顶, 以防工件窜动而影响其加工精度。6)

21、 工件加工完工后, 只要将顶尖移开, 可取下完工工件,安装未加工工件, 重复简单的车工工序即可加工高精度偏心工件工件。专用夹具车削法具有以下优点:1) 操作性强;2) 对操作者操作技能的依赖性很低;3) 按要求安装即可进行加工, 不需找正偏心、工件轴线平行,极大降低了工人劳动强度;4) 零件加工精度不受人为因素的影响;5) 零件加工精度互换性很好;6) 极大提高了生产效率;7) 专用夹具成本不高, 经济性良好。加工精度要求不高、 小偏心距、 单件或小批量偏心工件类零件的车削加工,适合采用三爪车削法;加工精度要求不高、 偏心距较大、 单件偏心工件类零件的车削加工,适合采用四爪车削法和花盘车削法;

22、加工精度要求比较高、 小偏心距、 单件偏心工件类零件的车削加工,适合采用三爪微调车削法; 加工精度要求比较高、 或批量较大的偏心工件类零件的车削加工,适合采用专用夹具车削法。 第二章 偏心工件零件的机械加工工艺规程2.1偏心工件零件的工艺分析在传动机构中,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动相互转换的功能, 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。本次设计是加工两心偏心工件.两心偏心工件的结构相对简单,加工定位的难点在加工偏心外圆上。由于此偏心工件的偏心轮比较大,在加工轴大端小端的时候需要用心轴作为辅助支承。取来毛坏后，检查是否存在缺陷。铣端面加工中心孔，因为中心孔作为后续加工

23、的辅助支承，所以加工时要务求精准，选用高精度镗床。加工大端外圆，应注重偏心外圆垂直度误差。在加工时要留有加工余量，以确保下一步的精加工。加工小端外圆，同样也应注意偏心外圆垂直误差。加工时应使直径大的余量大些，以方便在加工出现误差过大时作适度调整。加工偏心外圆要用到设计的专用夹具，粗加工偏心外圆表面，调整偏心工件线和主轴线间距离为mm，平行度公差0.03mm。在偏心工件进行粗加工后，要对零件进行热处理，使零件达到一定的要求。精修中心孔。精加工大端面,先加工偏心外圆的侧面,使偏心面的宽度达到，加工侧面到轴端面的距离在127mm，加工轴表面精度达到60h6，55h6。精加工小端面，先加工偏心外圆的侧

24、面,使偏心面的宽度达到，使侧面到轴端面为277mm，加工精度要求要达到60h6，50h6。加工偏心外圆要用到设计的专用夹具，精加工偏心外圆表面，保证偏心工件线和主轴线间距离为mm，平行度公差0.03mm，偏心圆的直径为。最后进行全面的检验产品。有要求的轴表面加工粗糙度为Ra3.2m，偏心轮表面粗糙度要达到Ra1.6m其余的加工表面要求一般精度即可。综上分析可得，偏心工件的加工主要以轴加工表面为基准，中心孔为辅助基准，故先加工中心孔，然后以中心轴线和轴表面为定位基准加工其他的表面，来保证加工基准和设计基准的统一，从而达到要求的位置精度。2.2偏心工件零件的机械加工工艺规程2.2.1工艺规程的作用

25、工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺规程的作用：（1） 工艺规程指导生产的主要技术文件；（2） 工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据；（3） 工艺规程是新建、扩建或改建机械制造厂的主要技术资料。因此，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术文件。生产前用它做生产的准备，生产中用它做生产的指挥，生产后用它做生产的检验。工厂或车间的每个工人、技术人员和干部都必须按照工艺规程进行生产，以确保产品质量，提高生产率，降低成本和安全生产。零件的机械加工工艺规程作用重大，必须认真做好。2.2.2生产类型的确定根据零件的生产纲领来确定生产类型。生产类型将直

26、接影响工艺规程的内容和生产的组织形式。偏心工件零件的生产属于中批生产。因此，工件的互换性好，毛坯多用型材，精度中等，加工余量中等，多采用专用机床、专用夹具（加工精度基本由其保证）等，并且工艺规程要详细、规范。2.2.3材料及毛坯的选择（一）该偏心工件材料为34CrNiMo，属高淬透性合金调质钢。其综合机械性能良好（主要适用于承载大，冲击载荷高的零件），其化学成份如下表：表2-1 化学成份成份牌号CMnSiPSCrNiMoCu34GN iMo0.30.40.50.80.170.370.030.0351.31.71.31.70.20.30.2机械性能如下表表2-2 机械性能指标钢号60.234GN

27、 iMo/mm2/mm2/cm278093059045由上表格可知：该零件材料具有较好的切削加工性和锻造性能。综合机械性能良好，是制作偏心工件的理想材料。1、热处理该偏心工件采用调质处理，调质处理即淬火加高温回火的热处理方式。淬火是为回火时调整和改善钢的性能做好组织准备，而回火则决定了工件的最终机械性能，经过调质处理可获得强度、塑性、韧性都较好的综合机械性能。2、其它技术要求 机械性能试验由于该偏心工件在机械性能上有要求，故需要在调质处理后，在冒口端套取纵向试棒。a、套取纵向试棒位置如图二所示。b、试棒规格为共套取两根，每根试棒可作一个拉伸和二个冲击试验。 探伤要求根据第二重型机器厂工厂标准E

28、ZB/N37-90规定，偏心工件在调质前后各进行一次超声波探伤，最终精加工完成后还需对所有加工表面进行磁粉探伤。图2-1 套取纵向试棒示意图a、探伤对工件的要求探伤表面必须除去铁屑、污垢、油脂、锈蚀、氧化皮以及其它附着物，探伤表面粗糙度应达 3.2 1.6 。b、探伤面必须在两个相互垂直的方向上的表面对所测表面进行检查。（二）生产特性分析生产特性分析主要是分析产品和零件的产量，以确定生产类型，以便合理选择毛坯，以及制造方法及工艺装备。该零件由于只生产一件，属于单件小批量生产，因此应按单件小批量生产类型组织毛坯生产和制造。1、毛坯的确定在制定工艺规程时，正确选择毛坯类型的种类具有重要意义。它不仅

29、影响到毛坯的制造工艺、设备、费用，而且对零件的加工工艺、设备、消耗也有较大影响。1）铸件：通常分为砂型铸造和特种铸造。其特点是精度不高，加工余量较大，冒口也较大，铸造缺陷也较多。主要用于形状复杂，承受重载的大、中型零件。如轧机机架、减速器箱体等。2）锻件：包括模锻件和自由锻件，重型机械厂一般多采用自由锻件。这类毛坯精度低、余量大，主要用于受力较大且要求性能较严的大中型重要零件。如轧辊，偏心工件等。3其它类型毛坯：型材。多用于毛坯精度要求较高的中小型零件。焊接件，多用于大型架体。组合毛坯，与焊接件用途接近也多用于架体等零件。2、毛坯选择及具体应用毛坯选择原则：（1）零件材料的工艺性及零件对材料组

30、织和性能要求；（2）零件结构及形状；（3）生产批量大小；（4）现场生产条件。 根据以上选择原则，并结合实际，该偏心工件材料为34CrNiMo，要求有良好的综合机械性能，外形较简单，又属单件小批量生产，因此选取易于操作，又能保证毛坯性能的自由锻件毛坯。零件的材料是34CrNiMo。由于考虑到偏心工件在传动件中工作时要不停的往复运动，而主要运动导向又要求很高的精度，因此选择锻件，根据机械制造工艺设计手册表1-2，选取模锻生产，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠性。由于生产纲领为成批生产，零件的轮廓尺寸不大，采用模锻对提高生产率、保证加工质量也是有利的。2.3偏心工件零件加工工艺过程的设计

31、2.3.1定位基准的选择正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。在最初的工序中只能选择未加工过的毛坯面为定位基准，称为粗基准，用加工过的表面作定位基准称为精基准。在加工过程中，必须相应的以一个或几个面为依据来加工其他表面，以达到零件图上的要求。所以在机械加工中要确定正确的定位基准。偏心工件粗基准的选择主要遵循粗基准选择的一般原则。粗基准的选择将会影响各加工面的余量分配和位置精度。在选择偏心工件的粗基准时，应该考虑以毛坯件自身作为粗基准，工件外表面不用加工。仍然保持为毛坯面。对于本工件来说，先加工中心孔，然后将毛坏外圆作为粗基准来加工，这样加工使制造基准和设计基准保持一致。中心孔的精度要求

32、较高，位子精度要求也较高，一次加工可能难以保证其精度，而对加工余量不均与引起的误差，采用多走一刀来修正。粗基准最好只使用一次，不要重复使用，以免产生较大的位置误差。2.3.2加工方法的选择零件的加工方法的选择主要取决于加工表面的技术要求，如粗糙度、尺寸精度，公差等级等，再有，就是和被加工材料、生产类型，技术条件等也有关系。当明确了上述因素后，就可以根据此来选择加工方法，来满足零件质量、较好的经济性和较高的生产率的要求。参考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下：（1）检查工件毛坯是否有影响质量缺陷,夹紧后车两端平头，以各待加工面为基面,找正后打中心孔。（2）先加工大的偏心面,然后依次加工

33、轴面,从粗到细加工。（3）先加工大的偏心面,然后依次加工轴面,从粗到细加工。（4）粗车偏心圆外圆。（5）热处理调质达到技术要求。（6）夹紧后车两端平头，以各待精加工面为基面,找正后打中心孔。（7）先加工偏心圆侧面,然后依次加工外圆面,从直径大到小加工,精度达到图上要求。（8）先加工偏心圆侧面,然后依次加工外圆面,从直径大到小加工,精度达到图上要求。（9）加工偏心圆外圆。2.3.3加工顺序的安排偏心工件零件的加工方法选择完毕后，就要安排加工顺序。一般来说，零件的加工顺序可划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工阶段，并依次进行。但由于本工件毛坏是采用精锻，且工件的要求不是太高，所以

34、本工件是采用粗车，精加工就可以达到这些要求。为了达到这些要求，工件的各个加工面的加工顺序就不能随意安排，必须遵照一定的原则。即“先粗后精、先主后次、先面后孔、先基准后其他”。 （1）作为基准的表面应先加工，因为后续工序中要以它作为定位基准，即“先基准后其他”。本文的工艺过程中，中心孔作为基本的辅助定位基准，故安排其先加工，以保证后续工序的加工精度。（2）精基准加工完毕后，应对主要加工表面及关键孔进行粗加工、半精加工和精加工。主要表面的精加工一般放在最后阶段进行，以免受到其它的工序影响，即“先粗后精、先主后次”。2.3.4偏心工件零件零件加工工艺过程的确定综合以上的分析，制订以下工艺过程如下：工

35、艺方案：工序1：检查毛坏；工序2：铣端面打中心孔；工序3：粗车大端外加圆；工序4：粗车小端外圆；工序5：粗车偏心圆外圆；工序6：热处理；工序7：精铣端面打中心孔；工序8：精车大端外圆；工序9：精车小端外圆；工序10：粗车偏心圆外圆；工序11：去锐边，毛刺；工序12：终检。工艺方案：工序1：检查毛坏；工序2：粗车大端外加圆；工序3：粗车小端外圆；工序4：铣端面打中心孔；工序5：粗车偏心圆外圆；工序6：热处理；工序7：精铣端面打中心孔；工序8：精车大端外圆；工序9：精车小端外圆；工序10：粗车偏心圆外圆；工序11：去锐边，毛刺；工序12：终检。方案、主要区别在于在先加工中心孔还是先加工外圆，看看以

36、那个作为基准。方案选用中心孔为主要定位基准，方案选用轴外圆基准，很显然选用加工中心孔基准更符合设计要求，因为对偏心工件来说轴线中心距是相当重要的，且和某些需加工面有位置精度要求。由以上分析，方案为合理、经济的加工工艺路线方案。2.4工序设计工序设计的内容是为某一工序选择机床和工装设备，确定进给量，背吃刀量（切削深度）和切削速度等切削用量，同时选择刀具，量具等设备，以高效、高质量的完成本道工序。 2.4.1工时定额的计算2.4.2机床的选择选择机床要遵循一定的原则。机床的加工范围应与零件的外轮廓尺寸相适应；机床的精度应与工序要求的精度相适应；机床的生产率应与零件的生产类型相适应。本文中零件生产纲

37、领为10000件/年，属于大批量生产，零件的加工精度比较高的工序一般采用专用机床，大部分工序采用通用机床。2.4.3工艺装备的选择在单件小批量生产中，应尽量采用通用夹具和组合夹具，而在大批量生产中则应根据工序的加工要求自行设计制造专用夹具。故本设计中几乎全部采用专用夹具。量具的选择主要是根据生产类型和要求检验的精度来确定的。在本设计中，多采用游标卡尺进行检测，如粗车，半精车，等工序就可以用游标卡尺进行检测，另有一些精度要求较高的表面，则采用千分尺进行测量。刀具的选择主要取决于所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件的材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生产效率以及经济性等。2.4.4加工余量及工

38、序尺寸的确定偏心工件零件材料是34CrNiMo,材料的性能b=0.686Gpa，生产纲领为成批生产，毛坯采用模锻制造。：粗铣两端面，加工中心孔,保证总长度尺寸482mm,并保证偏心圆侧面到大端面的尺寸128mm。：加工偏心圆侧面及大端外圆。首先加工偏心圆侧面在保证垂直度的情况下使尺寸为41.5。车削两个阶梯轴，大的车到62并使之长度为65mm，小的车到57，留双边余量1mm。：加工偏心圆侧面及小端外圆。先加工偏心外圆，使之尺寸在41mm。粗车时，留加工余量1mm，尺寸从大到小分别为62，52，44。：车削偏心外圆面。调整中心距为750.3mm m及外圆直径为212.5mm。：精铣两端面及精修中

39、心孔。工序尺寸280mm，保证大端到偏心圆侧面为127mm。：精车大端面。保证偏心圆工序尺寸mm，62h6，55h6表面粗糙度为Ra3.2m。：精车小端面。保证偏心圆工序尺寸mm。：精加工偏心外圆表面。工序尺寸2.4.5具体的工序计算过程（1）.型材棒料（2）.确定切削用量及基本工时本次设计所需数据和计算公式均从机床夹具设计手册和切削用量简明手册中查阅。 工序一：铣端面，打中心孔。工序二：车削加工。（一）粗车大端外圆车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.

40、27，其中修正系数， ，所以：；确定主轴转速：按照C620-1车床的转速，选择 则实际切削速度 （二）粗车小端外圆。车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金端车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27，其中修正系数， ，所以：；确定主轴转速：按照C620-1车床的转速，选择 则实际切削速度 （三）精车车大端外圆车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金车刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27

41、，其中，所以：确定主轴转速：取标准转速 则实际切削速度（四）精车车小端外圆车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金端车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27，其中，所以：确定主轴转速：取标准转速 则实际切削速度第三章 专用夹具设计3.1夹具的设计要求机床夹具是机械制造中一项重要的工艺装备。工件在机床上加工时，为了保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的位置。当用夹具加工一批工件时，是通过夹具来实现上述要求的。专用夹具是专门为工件的某道工序专门设计和制造的

42、，由于采用了专门的元件，可以方便、简单地操作，并且易于保证加工精度的稳定，减轻了劳动强度，保证安全生产。本设计中夹具的设计任务是：偏心工件偏心外圆车组合夹具设计3.2偏心工件偏心外圆车组合专用夹具（一）在本设计中，车削偏心工件外圆表面选用的是CA6140机床。该机床主要参数是：床身上最大回转直径 mm 400 最大工件长度（二顶尖间距离） mm 920 最大车削长度(最大加工长度) mm 920 最大车削直径 mm 400 滑板上最大回转直径 mm 210 主轴转速级数 - 24级 主轴转速范围 r/min 11-1600 床尾套筒行程 mm 150 X轴行程 mm 210 Z轴行程 mm 9

43、20 X轴快移速度 m/min 4 Z轴快移速度 m/min 8 X/Z轴定位精度 mm 0.03/0.04 X/Z轴重复定位精度 mm 0.012/0.016 X轴最小设定单位 mm 0.001 Z轴最小设定单位 mm 0.001 机床轮廓尺寸（长宽高） mm 264017141630 （二）下面详见设计的内容：定位基准的选择：由零件图和工序图可知，要保证工序尺寸，依基准统一的原则，以50h6和60h6表面为基准以心轴为辅助基准，所以可以作为精基准来使用。切削力及夹紧力的计算：（以下用到的公式均从机床夹具设计手册中查得）切削力计算公式：式中：=2795，=1.0，=0.75，=-0.15 所

44、以（N） 计算夹紧力时要考虑安全系数=1.5是基本安全系数 =1.1是加工性质系数=1.1是刀具钝化系数 =1.1是断续切削系数 式中：W所需夹紧力 M切削扭矩 D工件直径 f摩擦系数 W=3560为了克服水平夹紧力，实际夹紧力为：其中是夹具定位面和夹紧面之间的摩擦系数计算螺母的夹紧力：通过查机床夹紧设计手册得M19的螺母产生的夹紧力为8870N所需的夹紧力7120N，因此本夹具可以安全的工作。定位误差分析：主轴各外圆面的定位误差工序基准为各端外圆面，定位基准也是各端外圆面，两个基准重合，所以由基准不重合引起的误差为0。又因为是平面定位，所以由于基准位移引起的误差为0。所以定位误差为0。：尺寸

45、mm的定位误差 工作轴线与弯板工件面A的平行度公差0.02mm，安装后的轴线与机床主轴间平行度公差0.03mm，而两偏心工件线间的公差为0.2mmDW=BCJWJW =0.707TD所以定位误差是0.25. （三）夹具操作的说明：本设计夹具用于车削偏心工件上210mm偏心外圆表面。工件以已加工好的50h6与60h6外圆定位。在圆形基础板6上，利用三个大长方支承1和基础角铁10，组装成一个“弯板”。在弯板上面安V形支承4和12,用以对工件上的50h6和60h6外圆定位。为使工件中心线与弯板工作面平行，在V形支承4下面要加垫总高度为7.07mm的小长方支承21和22（件21的高度为5mm，件22的高度为2.05mm，元件经挑选使总高度为7.07mm，必要时可加纸垫）。基础角铁10右侧装有六角螺母18，用于对工件轴向定位。工件的周向定位是依其本身重量自行找正的。安装时，先将弯板工件面找水平，然后将工件放在V形支承4和12上，并使偏心部分左端面靠紧螺母18，工件的偏心部分自然下垂。再用两压板9和11将工件压紧在V形支承上。为了提高切削时的工艺系统刚度，用方形支承16，V形支承20，钻模板15和带中心孔的心轴14等元件构成一中心孔装置。用压板13将中心孔装置安装在工件的右端55h6外圆柱面上，同时使件16上的槽用螺钉17顶在工件偏心部分右端面上，夹紧前中心孔装置自己下垂。为了