偏心軸的鏜定心夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)12張CAD圖
偏心軸的鏜定心夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)12張CAD圖,偏心,定心,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),12,十二,cad
設(shè)計(jì)說明書
題目：偏心軸的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
1
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
偏心軸加工工藝規(guī)程及鏜床鏜定心夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design involves the mechanical manufacturing process and fixture design, metal cutting machine, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
The eccentric shaft processing procedures and boring and centering fixture design including machiningprocess design process design and fixture three. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.
Keywords: Process, process, cutting, clamping, positioning, error.
目 錄
摘 要 I
ABSTRCT II
序 言 1
一 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 3
1.2.1尺寸精度 3
1.2.2表面粗糙度的要求 3
1.2.3形位公差要求 3
1.2.4其他技術(shù)要求 4
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.1確定毛坯的制造形式 5
2.2基面的選擇 5
2.2.1粗基準(zhǔn)選擇 5
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 6
2.3加工方法的選擇 8
2.4加工順序的安排 8
2.5制定工藝路線 9
2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 12
2.7.1銑端面，鉆中心孔 12
2.7.2粗車1 14
2.7.3粗車2 15
2.7.4粗車3 16
2.7.5修中心孔 18
2.7.6精車1 19
2.7.7精車2 21
2.7.8精車3 23
2.7.9銑槽 24
三 夾具設(shè)計(jì) 27
3.1問題的提出 27
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 27
3.3切削力和夾緊力的計(jì)算 27
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 30
總 結(jié) 31
致 謝 33
參 考 文 獻(xiàn) 34
IV
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
目前德國制造業(yè)已經(jīng)進(jìn)入“工業(yè)4.0”，中國也提出了自己的口號(hào)“中國制造2025”，只有制造業(yè)提高了，國際地位也將提升。
偏心軸的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
一 零件的分析
1.1零件的作用
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。偏心件加工工藝水平的高低( 特別是大型偏心工件)可以反映出一個(gè)企業(yè)的機(jī)械加工工藝能力。
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、 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。偏心工件工件在機(jī)械加工中比較常見,屬于軸類零件中比較難加工的,常見的車削加工方法有三爪車削法、 四爪車削法、 花盤車削法、三爪微調(diào)車削法和專用夾具車削法。
1.2零件的工藝分析
1.2.1尺寸精度
偏心軸圖紙上鍵槽尺寸精度要求較高，為IT7級(jí)公差，但通過數(shù)控龍門銑床該加工精度相對(duì)來說比較容易保證，圖紙中基本上都是一些未標(biāo)注公差的尺寸，如長度尺寸、外圓尺寸等未標(biāo)注尺寸公差，在加工中可以按照GB/T1804-m中所規(guī)定的公差帶進(jìn)行加工。
1.2.2表面粗糙度的要求
由于零件表面工作部位不同，可以對(duì)不同的工作表面，選擇不同的表面粗糙度。零件整體的便面粗糙度要求不高，最高要求粗糙度為Ra1.6，最低要求也要達(dá)到Ra6.3，由于工件較大，且屬于偏心軸類，車削時(shí)配重不易制作，加工速度無法提高，故Ra1.6要在車削時(shí)增加合理的配重，并盡可能上中心架加工。
1.2.3形位公差要求
該零件未對(duì)形位公差包括形狀公差和位置公差提出要求。任何零件都是由點(diǎn)、線、面構(gòu)成的，這些點(diǎn)、線、面稱為要素。機(jī)械加工后零件的實(shí)際要素相對(duì)于理想要素總有誤差，包括形狀誤差和位置誤差。未提要求情況下，但根據(jù)偏心軸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，該偏心軸鍵槽處三擋尺寸應(yīng)該有同軸度要求，再生產(chǎn)工藝編排過程中，注意這些隱含的信息。
1.2.4其他技術(shù)要求
零件圖紙中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些其他技術(shù)要求，例如零件圖紙中說明了材料熱處理的情況、未注的倒角及圓角情況，還說明了未注尺寸公差按照GB/T1804-m執(zhí)行，在安排加工工藝時(shí)務(wù)必注意保證此類技術(shù)參數(shù)。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼?？紤]到零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。該產(chǎn)品為批量生產(chǎn)，而且零件尺寸輪廓較為簡單，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)效率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。
根據(jù)零件圖的尺寸要求，查設(shè)計(jì)手冊(cè)JZ16-59鍛件的機(jī)械加工余量及公差確定直徑方向上的總余量為5mm，軸向方向的總余量為4mm。根據(jù)模鍛的要求及加工余量繪制毛坯圖如下圖所示：
2.2基面的選擇
2.2.1粗基準(zhǔn)選擇
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面作為定位基準(zhǔn)，。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
正確選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在最初的工序中只能選擇未加工過的毛坯面為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)，用加工過的表面作定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在加工過程中，必須相應(yīng)的以一個(gè)或幾個(gè)面為依據(jù)來加工其他表面，以達(dá)到零件圖上的要求。所以在機(jī)械加工中要確定正確的定位基準(zhǔn)。
偏心軸粗基準(zhǔn)的選擇主要遵循粗基準(zhǔn)選擇的一般原則。粗基準(zhǔn)的選擇將會(huì)影響各加工面的余量分配和位置精度。在選擇偏心軸的粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該考慮以毛坯件自身作為粗基準(zhǔn)，工件外表面不用加工。仍然保持為毛坯面。
對(duì)于本工件來說，先銑端面，然后將毛壞外圓作為粗基準(zhǔn)來加工，這樣加工使制造基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致。中心孔的精度要求較高，位子精度要求也較高，一次加工可能難以保證其精度，而對(duì)加工余量不均與引起的誤差，采用多走一刀來修正。粗基準(zhǔn)最好只使用一次，不要重復(fù)使用，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
精基準(zhǔn)選用已加工后的中心孔，定位精確，能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3加工方法的選擇
零件的加工方法的選擇主要取決于加工表面的技術(shù)要求，如粗糙度、尺寸精度，公差等級(jí)等，再有，就是和被加工材料、生產(chǎn)類型，技術(shù)條件等也有關(guān)系。當(dāng)明確了上述因素后，就可以根據(jù)此來選擇加工方法，來滿足零件質(zhì)量、較好的經(jīng)濟(jì)性和較高的生產(chǎn)率的要求。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，其加工方法選擇如下：
（1）檢查工件毛坯是否有影響質(zhì)量缺陷,夾緊毛壞外圓后車小端面。
（2）先加工小的外圓端面,然后依次加工軸面,從粗到細(xì)加工。
（3）先加工大的外圓端面,然后依次加工軸面,從粗到細(xì)加工。
（4）先加工偏心軸側(cè)面,然后依次加工外圓面,從直徑大到小加工,精度達(dá)到圖上要求。
2.4加工順序的安排
偏心軸的加工方法選擇完畢后，就要安排加工順序。一般來說，零件的加工順序可劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段以及光整加工階段，并依次進(jìn)行。但由于本工件毛壞是采用模鍛，且工件的要求不是太高，所以本工件是采用粗車，精加工就可以達(dá)到這些要求。為了達(dá)到這些要求，工件的各個(gè)加工面的加工順序就不能隨意安排，必須遵照一定的原則。即“先粗后精、先主后次、先面后孔、先基準(zhǔn)后其他”。
2.5制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
制定以下兩種工藝方案：
方案一
1
鍛造
模鍛成型
2
熱處理
正火處理
3
鏜中心孔
銑端面，鏜兩端中心孔
4
粗車1
粗車一端去除較大余量
5
粗車2
車另一端去除較大余量
6
粗車3
車偏心軸肩，去除較大余量
7
熱處理
調(diào)質(zhì)處理200-250HB
8
探傷檢驗(yàn)
超聲波探傷零件不允許有裂紋等缺陷。
9
修整中心孔
精銑端面定總長，鉆中心孔及偏置中心孔
10
精車1
頂針頂中心孔精車一端至圖紙尺寸
11
精車2
頂針頂中心孔精車另一端至圖紙尺寸
12
精車3
頂針頂偏置中心孔精車偏心軸至圖紙尺寸
13
銑槽
按圖銑槽
14
打標(biāo)記
打標(biāo)記：批次號(hào)+流水號(hào)
15
終檢
16
清洗油封入庫
方案二
1
鍛造
模鍛成型
2
熱處理
正火處理
3
鏜中心孔
銑端面，鏜兩端中心孔
4
粗車1
粗車一端去除較大余量
5
粗車2
車另一端去除較大余量
6
粗車3
車偏心軸肩，去除較大余量
7
熱處理
調(diào)質(zhì)處理200-250HB
8
探傷檢驗(yàn)
超聲波探傷零件不允許有裂紋等缺陷。
9
修整中心孔
精銑端面定總長，鉆中心孔及偏置中心孔
10
精車1
頂針頂中心孔精車一端至圖紙尺寸
11
精車2
三爪夾外圓，上中心架精車另一端至圖紙尺寸
12
精車3
頂針頂偏置中心孔精車偏心軸至圖紙尺寸
13
銑槽
按圖銑槽
14
打標(biāo)記
打標(biāo)記：批次號(hào)+流水號(hào)
15
終檢
16
清洗油封入庫
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一11序中為雙頂中心孔精車另一端之圖紙尺寸，并在此過程架中心架，防止旋轉(zhuǎn)跳動(dòng)大其精基準(zhǔn)統(tǒng)一，比較方案二中三爪夾外圓，中心架定位，能較好的保證產(chǎn)品的精度要求綜合考慮我們選擇方案一。
具體的加工路線如下
1
鍛造
模鍛成型
2
熱處理
正火處理
3
鏜中心孔
銑端面，鏜兩端中心孔
4
粗車1
粗車一端去除較大余量
5
粗車2
車另一端去除較大余量
6
粗車3
車偏心軸肩，去除較大余量
7
熱處理
調(diào)質(zhì)處理200-250HB
8
探傷檢驗(yàn)
超聲波探傷零件不允許有裂紋等缺陷。
9
修整中心孔
精銑端面定總長，鉆中心孔及偏置中心孔
10
精車1
頂針頂中心孔精車一端至圖紙尺寸
11
精車2
頂針頂中心孔精車另一端至圖紙尺寸
12
精車3
頂針頂偏置中心孔精車偏心軸至圖紙尺寸
13
銑槽
按圖銑槽
14
打標(biāo)記
打標(biāo)記：批次號(hào)+流水號(hào)
15
終檢
16
清洗油封入庫
2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件材料為45鋼，采用模鍛成型毛坯，為了保證產(chǎn)品有效組織，鍛件毛坯直徑方向上單邊預(yù)留5mm余量，軸向方向上預(yù)留4mm余量由于拔模角原因，軸端余量會(huì)更大。
粗加工端面外圓
由于外圓端面余量較大，45鋼材質(zhì)淬硬深度無法達(dá)到要求，故需粗車加工調(diào)整產(chǎn)品外形，將端面外圓尺寸余量精算至單邊2mm。
2、精車外圓端面
精車成型，不需要在預(yù)留加工余量。
銑槽
銑槽加工在所有端面外圓加工完成之后加工，由于零件已經(jīng)成形，槽的加工余量為槽本身的尺寸。
2.7 確定切削用量及基本工時(shí)
2.7.1銑端面，鉆中心孔
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗銑零件左右端，鉆B4/12.5中心孔
機(jī)床：臥式鏜銑床TPX6113/2
刀具：、10齒盤銑刀、B4中心鉆
量具：卡尺
2）計(jì)算銑削用量
已知毛坯被加工最大寬度為210mm，最大加工余量為Zmax=5mm,可3次銑削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/z切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=25m/min
b、計(jì)算鉆削用量
選用B4中心鉆，鉆削深度L=8mm，切削速度V=20m/min，進(jìn)給量fz=0.04mm/r
3）計(jì)算銑平面工時(shí)
行程為l+l1+l2=250+5+5=260mm
故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：
輔助時(shí)間為：
計(jì)算鉆削工時(shí)
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：
由于該序需要銑左右兩個(gè)平面，鉆四個(gè)中心孔，每次換刀時(shí)間上
工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)間為
2.7.2粗車1
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗車左端外圓
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算銑削用量
已知毛坯被加工總長度為1078mm，最大加工余量為Zmax=3mm,分2次銑削，切削深度ap=2mm
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》）,確定fz=0.6mm/r切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定v=150-200m/min
長度126，外徑
外徑φ200，長度166mm
外徑φ224，長度58mm
外徑φ299，長度728mm
3）計(jì)算工時(shí)
粗車各外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
粗車各外圓所需輔助時(shí)間：
2.7.3粗車2
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗車零件右端，車φ188、φ194
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工總長度為225mm，毛坯外徑為210，最大加工余量為Zmax=8mm,可分4次銑削，切削深度ap=2-3mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》）確定f=0.4mm/r切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=200m/min
3）計(jì)算工時(shí)
先加工外圓至φ194，深225
粗車φ194外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間：
再加工外圓至φ188，深166
粗車φ188外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間：
2.7.4粗車3
加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗車中間兩處偏心外圓φ236、φ249、φ262
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工總長度為905mm，最大加工余量為Zmax=3mm,可分2次切削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》）確定fz=0.4mm/r切削速度：參考切削手冊(cè)，確定V=250m/min
加工外徑φ236，長度52mm
加工外徑φ249，長度190mm
加工外徑φ262，長度90mm
3）計(jì)算工時(shí)
粗車各外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
粗車各外圓所需輔助時(shí)間：
2.7.5修中心孔
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：精銑端面，鉆B4中心孔
機(jī)床：臥式鏜銑床TPX6113/2
刀具：、10齒盤銑刀、B4中心鉆
量具：卡尺
2）a、計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工最大寬度為210mm，最大加工余量為Zmax=3.5mm,可2次銑削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》）,確定fz=0.2mm/z切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=25m/min
b、計(jì)算鉆削用量
選用B4中心鉆，鉆削深度L=8mm，切削速度V=20m/min，進(jìn)給量fz=0.04mm/r
3）計(jì)算銑平面工時(shí)
銑削行程為l+l1+l2=250+5+5=260mm
故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：
輔助時(shí)間為：
計(jì)算鉆削工時(shí)
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：
由于該序需要銑左右兩個(gè)平面，鉆四個(gè)中心孔，每次換刀時(shí)間上
工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)間為
2.7.6精車1
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：精車左端外圓及螺紋、以及中間外圓
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工總長度為1071mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可分2次切削，切削深度ap=1mm，車螺紋分7次切削
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》）確定外圓車削f=0.38mm/r切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=250m/min；車螺紋V=60m/min,切削7次
加工外徑φ140，長度126mm
加工外徑螺紋外徑及錐面，長度160mm
加工外徑φ190，長度65mm
加工外徑φ280，長度65mm
車削螺紋，長度42mm
3）計(jì)算工時(shí)
精車各外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
精車各外圓所需輔助時(shí)間：
2.7.7精車2
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗車零件右端φ190及螺紋錐面
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工總長度為225mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可分2次切削，切削深度ap=1mm，車螺紋分7次切削
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》）確定外圓車削f=0.38mm/r切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=250m/min；車螺紋V=60m/min,切削7次
加工外徑螺紋外徑及錐面，長度160mm
加工外徑φ190，長度65mm
車削螺紋，長度42mm
3）計(jì)算工時(shí)
精車各外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
精車各外圓所需輔助時(shí)間：
2.7.8精車3
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：粗車零件中間偏心外圓
機(jī)床：雙刀架臥式車床CSD630A
刀具：外圓車刀
量具：卡尺
2）計(jì)算切削用量
已知毛坯被加工總長度為664mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可分2次切削，切削深度ap=1mm，車螺紋分7次切削
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》）確定外圓車削f=0.38mm/r切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=250m/min；車螺紋V=60m/min,切削7次
加工外徑φ232，長度52mm
加工外徑螺紋外徑及錐面，長度190mm
加工外徑φ58，長度90mm
車削螺紋，長度30mm
3）計(jì)算工時(shí)
精車各外圓所需機(jī)動(dòng)時(shí)間:
精車各外圓所需輔助時(shí)間：
2.7.9銑槽
1）加工條件
工件材料：45#鋼
加工要求：銑軸上鍵槽
機(jī)床：數(shù)控銑床XK2010C
刀具：Φ12硬質(zhì)合金銑刀，Φ35硬質(zhì)合金銑刀，
2）計(jì)算切削用量
加工Φ16鍵槽已知毛坯被加工最大寬度為16mm，由于16槽有0.03的公差要求，所以要用Φ12硬質(zhì)合金銑刀重復(fù)銑兩次，用單個(gè)鍵槽長度為最大加工余量為Zmax=8mm,可16次銑削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》）,確定fz=0.04mm/z切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=70m/min
加工Φ63鍵槽已知毛坯被加工最大寬度為63mm，由于63槽有0.03的公差要求，所以要用Φ35硬質(zhì)合金銑刀重復(fù)銑兩次，用單個(gè)鍵槽長度為最大加工余量為Zmax=20mm,可20次銑削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》）,確定fz=0.1mm/z切削速度：
參考切削手冊(cè)，確定V=90m/min
計(jì)算工時(shí)
銑槽A，銑削長度
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：
銑槽B，銑削長度
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：
銑槽C，銑削長度
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：
三 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配設(shè)計(jì)修鉆中心孔的鏜銑床用夾具。
3.1問題的提出
本夾具主要用于修鉆偏心軸兩端的中心孔，由于工件屬于偏心軸類，所以根據(jù)其本身有幾段外圓不同心得特殊結(jié)構(gòu)，結(jié)合V型鐵特點(diǎn)設(shè)計(jì)制作一套可以在大型鏜銑床上使用的夾具，用以該種零件的找正加工，定精基準(zhǔn)。
由于工件較大，不易搬動(dòng)，故在設(shè)計(jì)時(shí)要多考慮裝夾方便。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
本道工序?yàn)闊崽幚碇筮M(jìn)行加工的工序，其前道工序加工的基準(zhǔn)面相對(duì)于毛坯面時(shí)更為準(zhǔn)確。本道工序以上序機(jī)加工尺寸φ249、φ284以及φ249處軸肩為本道工序加工的基準(zhǔn)，采用V型鐵作為定位的接觸面，上端壓緊，定位了零件的5個(gè)自由度，滿足使用要求，由于切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，直接選用一顆M30螺釘?shù)膲壕o力即可以滿足要求。
3.3切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成銑平面、鉆中心孔的任務(wù)。由《切削手冊(cè)》得：
刀具：高速鋼套式面銑刀，Φ250mm，z=10
主切削力：
水平進(jìn)給分力：
計(jì)算夾緊力時(shí)考慮到安全系數(shù)
因采用兩個(gè)V型塊夾緊，所以為防止工件移動(dòng)，理論夾緊力為
其中，
因?yàn)槁葆擬30的許用夾緊力為35316N，故本夾具可安全工作。
由于本道工序主要完成鉆中心孔的任務(wù)。由《切削手冊(cè)》得：
銑削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：D=4mm
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算無太大意義。軸向夾緊力完全能夠滿足要求。
3.4定位誤差分析
V型塊定位時(shí)，定位誤差與加工尺寸的標(biāo)注形式、定位基準(zhǔn)的偏差以及α角的數(shù)值有關(guān)。為便于計(jì)算，將定位基準(zhǔn)的公差換算為雙向?qū)ΨQ公差（圖中D±△D）。
加 工
尺 寸
定位誤差
α
60°
90°
120°
A
B
C
由圖可知我們定位的為尺寸A，90°V形塊定位誤差為：
由于毛坯還有單邊2mm機(jī)械加工余量，所有0.142mm的定位誤差可以滿足要求。
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
本夾具為加工偏心軸兩端定心定位的中心孔而設(shè)計(jì)，主要將夾具放置鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，用定位件或者百分表將工件夾具校正壓緊，將工件用行車放置夾具上的兩個(gè)定位V刑快上，一軸肩定向。然后用兩個(gè)壓板將零件固定在V型快上，上緊螺釘。該夾具采用了限制工件的5個(gè)自由度設(shè)計(jì)的，由于該夾具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品精度要求不高，所以夾具根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則設(shè)計(jì)的較為簡陋，但用起來能滿足使用要求。
由于零件在裝夾過程中，可以將壓板旋轉(zhuǎn)移開，在使用過程中，比較能更方便的提高了裝夾效率，節(jié)約了加工成本。由于該產(chǎn)品為批量生產(chǎn)，裝用夾具的設(shè)計(jì)也適用于此類狀態(tài)的生產(chǎn)。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鑄煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鑄煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17.
[2] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995.
[3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 .
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[6] 劉友才，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[Ｍ] ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 .
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[8] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979
[9] 李洪，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.
[10] 馬賢智，機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.
[11] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.
[12] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982.
[13] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50.
[14] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.
[15] Machine Tools N.chernor 1984.
36
設(shè)計(jì)任務(wù)
課題
課題名稱
偏心軸類零件加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)
課題性質(zhì)
1.理工類：工程設(shè)計(jì) （ √ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）；理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（ ）；綜合型（ ）。2.文管類（ ）。3.外語類（ ）。4.藝術(shù)類（ ）。5.醫(yī)學(xué)類（）
課題類型
1.設(shè)計(jì)（ √ ） 2.論文（ ）
課題來源
科研課題（ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ √ ） 自選題目（ ）
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有的制造條件基礎(chǔ)上，研究出一種新型的偏心軸類零件的加工方法，以發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)用偏心軸零件為例，設(shè)計(jì)出其加工工藝規(guī)程和夾具結(jié)構(gòu)。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，選取合理的毛坯和刀具，制定正確的工藝路線和精粗基準(zhǔn)。主要內(nèi)容如下：
1.通過查閱有關(guān)資料和市場(chǎng)調(diào)研，收集信息，了解偏心軸類零件的加工方法，弄清本課題的研究目的和意義，完成開題報(bào)告。
2．設(shè)計(jì)偏心軸類零件的加工工藝。
3．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)繪圖。
4．設(shè)計(jì)說明書的書寫。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)要求
通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，要使學(xué)生自己掌握機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和步驟，并且能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的基本理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析及解決問題的獨(dú)立工作能力。
1. 方案正確，數(shù)據(jù)可靠，結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙表達(dá)準(zhǔn)確、清晰。
2. 查閱文獻(xiàn)資料不少于15篇。
3. 結(jié)構(gòu)圖不少于2.5張0#圖（折合）。若以手工繪圖為主，則應(yīng)有1#圖（折合）的計(jì)算機(jī)繪圖；若以計(jì)算機(jī)繪圖為主，則應(yīng)有1#圖（折合）的手工繪圖。
4. 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，字?jǐn)?shù)（8000字）、格式等按學(xué)校規(guī)定執(zhí)行。
5. 設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)有30學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)上機(jī)工作量。
6. 翻譯本專業(yè)外文資料一份，不少于8000印刷符號(hào)。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)主要文獻(xiàn),資料和參考書
（小4號(hào)仿宋體，行距固定值22磅）
[1] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17.
[2] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995.
[3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 .
[4] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國計(jì)量出版社，2000：9-19.
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[7] 張福，王曉方，機(jī)械制造準(zhǔn)備設(shè)計(jì) [M]，華中科技大學(xué)出版社，2014.1
[8] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979
[9] 李洪，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.
[10] 馬賢智，機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.
[11] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.
[12] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1).
[13] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50.
[14] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.
[15] Machine Tools N.chernor 1984.
[16] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .
[17] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971
4.畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃
5.畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的資料（或圖表、設(shè)計(jì)圖紙）
（小4號(hào)仿宋體，行距固定值22磅）
1.開題報(bào)告一份；
2.結(jié)構(gòu)圖紙一套；
3.設(shè)計(jì)說明書一份；
4.外文翻譯資料一份。
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
院（系）意見：
院（系）負(fù)責(zé)人：
年 月 日
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