偏心軸的鉆φ10孔專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備制定含4張CAD圖.zip,偏心,10,專用,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,制定,CAD 任 務 書 一、設計題目:偏心軸機械加工工藝規(guī)程及鉆φ10孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖1張 (2) 生產類型:（中批或大批大量生產） 三、上交材料 1．所加工的零件圖1張 2．毛坯圖1張 3．編制機械加工工藝過程卡片1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1）一張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　 摘　要 此次課程設計包括了偏心軸零件工藝過程的設計和專用夾具設計兩個部分，因為此前沒有設計夾具的經驗我在設計之前在網上查閱了相關資料并參考和借鑒其中的一些經驗以此改進我的設計。 此次設計研究的目的就是為了更好的掌握機械制造的大致流程以及具體的設計方法，我的設計方法是因考慮到自己經驗不足所以參考專業(yè)書籍根據(jù)自己的題目加以改進從中汲取經驗。我的設計結果滿足了夾具定位基本原理和重要計算結果的驗證。結論是在設計偏心軸機械加工工藝過程時要通過查表法準確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設備以及相應的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質量。根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和根據(jù)夾具定位誤差是否合理選擇夾具方案，以確保零件的加工質量。 Abstract This course design includes two parts: the design of eccentric shaft parts process and the design of special fixture. Because there is no previous design experience, I consulted relevant information online before the design and referred to some of the experience to improve my design. The purpose of this design study is to better grasp the general process of mechanical manufacturing and specific design methods, my design method is to take into account their lack of experience, so reference professional books according to their own topics to improve and learn from experience. My design results meet the basic principle of fixture positioning and the verification of important calculation results. The conclusion is that when designing the machining process of eccentric shaft, the total allowance and allowance tolerance of each surface should be accurately determined by looking-up table method, and the processing equipment and corresponding cutting tools, feed, cutting speed, power and torque should be reasonably selected to improve the machining accuracy and ensure the processing quality. According to the requirement of parts processing, the feasible technological route and reasonable fixture scheme are worked out to ensure the quality of parts processing. 目錄 一 摘要 二 偏心軸零件工藝過程的設計 1 2.1零件的分析 1 2.1.1零件的作用 1 2.1.2零件的工藝分析 1 2.2確定毛坯制造形式 2 2.3基準的選擇 2 2.4工藝規(guī)程的設計 2 2.4.1 制定工藝路線 2 2.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 5 2.6 確定切削用量 7 三 專用夾具設計 13 3.1鉆φ10孔夾具設計 13 3.1.1選取定位的基準 13 3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 13 3.1.3確定夾緊的元件 14 3.1.4專用鉆夾具的定位誤差 14 3.1.5專用夾具的使用簡單說明 14 3.2夾具零件圖及裝配圖 15 四 參考文獻 17 二 偏心軸零件工藝過程的設計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 偏心軸是機器比較主要的的步件，偏心軸的主要起到支撐固定的作用，偏心軸承受著容易變動的沖擊的載荷，故偏心軸的強度就要求非常的高；因此在平常的生活工作當中，使用得比較廣泛，也因此起到了比較重要的作用。 2.1.2零件的工藝分析 1）這個零件圖上面可以主要加工表面為鉆φ4工藝孔，鉆φ10工藝孔，銑齒。 2）工序安排以偏心軸外圓鉆擴φ34孔，裝夾工件，達到了工藝基準，設計基準的統(tǒng)一。 3） 偏心軸φ鉆φ10孔對外圓面有垂直度要求，φ10孔與孔軸承孔中心軸線有位置度要求。 4）鉆φ4孔與端面的距離要求保證10mm，且與中間φ10對稱度為0.05，表面粗糙程度=3.2 2.2確定毛坯制造形式 該偏心軸零件材料為45鋼?？紤]到該偏心軸各加工表面的復雜程度，以及各平面各支撐孔所要求的表面粗糙度精度及位置的要求和偏心軸作用，它所承載的載荷力大，故采用鑄造形式。由于零件屬于批量生產水平，而且零件的輪廓尺寸，復雜程度都大，故采用低壓鑄造形式，這對提高生產率，保證加工質量也是有利的。 2.3基準的選擇 粗基準的選擇。 對于偏心軸零件來說，由于孔與面通常由于有較大的位置精度，且在批量生產時，偏心軸的毛坯精度較高，通常用以重要孔或主要裝配面作為定位基面的夾具安裝來加工其它平面，同時，按照基準選擇原則，常以不加工面或具有較大的面作為粗基準加工面，再以已加工面作為精基準加工其余面。對于該偏心軸來說，先加工端面作，再以此作為基準加工φ10孔面和φ4孔。 精基準的選擇。 應遵循“基準重合及統(tǒng)一”原則，選擇面積較大的平面或孔及其組合做為精基準?；蚴沁x擇以孔和面組合作為精基準，加工其余面。對于次偏心軸零件而言，選擇面作和孔為精基準，故選擇φ10孔面和端面做為精基準，加工下面的工序的。 2.4工藝規(guī)程的設計 2.4.1制定工藝路線 工藝思路一 工工序號 工序 名稱 工 序 內 容 1 粗車 粗車右端面、外圓Φ60mm 2 粗車 以右端面為基準，粗車外圓Φ46mm 3 半精車 以右端面為基準，半精車外圓Φ46mm 4 半精車 半精車右端面 5 粗車 以右端面為基準，粗車左端面 6 半精車 以右端面為基準，半精車左端面 7 粗車 以左端面為基準，粗車外圓Φ40mm 8 粗車 以左端面為基準，車退刀槽3×1 9 粗車 以左端面為基準，粗車外圓Φ36mm 10 半精車 以左端面為基準，半精車外圓Φ36mm 11 半精車 以左端面為基準，半精車外圓Φ40mm 12 鉆 以軸線為基準，鉆、粗鉸Φ10mm孔 13 鉆 以左端面為基準，鉆、粗鉸Φ4mm孔 14 銑 以右端面為基準，銑孔Φ34mm、銑齒6-32 15 去毛刺 16 中檢 17 熱處理 淬火 18 磨 磨削外圓Φ60mm、外圓Φ46mm 19 磨 磨削Φ60mm左右端面， 工藝思路二 工工序號 工 序 名稱 工 序 內 容 1 粗車 粗車右端面、外圓Φ60mm 2 粗車 以右端面為基準，粗車外圓Φ46mm 3 半精車 以右端面為基準，半精車外圓Φ46mm 4 半精車 半精車右端面 5 粗車 以右端面為基準，粗車左端面 6 半精車 以右端面為基準，半精車左端面 7 粗車 以左端面為基準，粗車外圓Φ40mm 8 粗車 以左端面為基準，車退刀槽3×1 9 粗車 以左端面為基準，粗車外圓Φ36mm 10 半精車 以左端面為基準，半精車外圓Φ36mm 11 半精車 以左端面為基準，半精車外圓Φ40mm 12 銑 以右端面為基準，銑孔Φ34mm、銑齒6-32 13 鉆 以軸線為基準，鉆、粗鉸Φ10mm孔 14 鉆 以左端面為基準，鉆、粗鉸Φ4mm孔 15 去毛刺 16 中檢 17 熱處理 淬火 18 磨 磨削外圓Φ60mm、外圓Φ46mm 19 磨 磨削Φ60mm左右端面， 比較以及分析偏心軸零件工藝路線： 工藝思路二的偏心軸工藝與思路一不同的是銑端面工序放到前面來加工。加工完成，再鉆其它各個孔與別的工序，后的加工順序都沒有 多大的變化。經過考慮知道這樣的改動方案二提高了偏心軸制造的的速度。而且對偏心軸的尺寸精度與位置的精度好處都非常的多。 選擇機械加工的基準的原則，首先來加工偏心軸零件的銑端面，其次以孔及端平面來為精加工基準來加工其他的各個孔，這樣就便滿足了，零件上和中間大孔與其他各孔的位置度的要求同時也為各個平面上的各個孔確保了垂直度的要求。滿足首先加工平面再來加工孔的原則。如果選路線一，對偏心軸加工時的裝夾不太方便，還有偏心軸毛坯的端面和軸的軸線是否相互的垂直，完成加工的孔的軸線和軸的軸線能部能平行。因此分析方案一的機械加工的路線不好。假如選擇方案二的機械加工工藝的方案，首先來加工左、右兩表面，其次再以以加工的表面來作為精加工基準，來加工別的孔就能確?？椎奈恢枚鹊囊? 從增加生產效率以及確保加工精度這兩個前提條件下考慮，知道方案二比較的合理。因此我最終確定以方案二來進行生產的加工。 2.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 加工 表面 加工 內容 加工 余量 精度 等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 平面工序 右端面 鍛件 5.0 IT12 粗車 4.0 IT10 3.2 半精車 1.0 IT6 0.8 左端面 鍛件 5.0 IT12 粗車 4.0 IT10 3.2 半精車 1.0 IT6 0.8 圓柱表面工序 Φ60外圓 鍛件 2.0 IT12 Φ64±2 粗車 1.0 IT10 Φ62±0.1 3.2 半精車 1.0 IT6 Φ60-0.046 0.8 Φ46外圓 粗車 10.0 IT10 Φ50±0.1 3.2 半精車 4.0 IT6 Φ46-0.039 0.8 Φ40外圓 粗車 16.0 IT10 Φ42±0.1 3.2 半精車 4.0 IT6 Φ40-0.039 0.8 Φ36外圓 粗車 2.0 IT10 Φ38±0.1 3.2 半精車 2.0 IT6 Φ36-0.039 0.8 Φ10中心孔 鉆 9.8 IT10 Φ9.8±0.1 12.5 粗鉸 0.2 IT6 Φ10-0.039 3.2 Φ4孔 鉆 3.8 IT10 Φ3.8±0.1 12.5 粗鉸 0.2 IT6 Φ4-0.007 3.2 毛坯圖 2.6確定切削用量： 工序 車右端面： 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=1.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=32mm 行程的次數(shù)i： i=2 工序 車Φ60外圓 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=1.0mm。 第二次ap=1.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=65mm 行程的次數(shù)i： i=2 工序 車Φ46外圓 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=4.0mm 第三次ap=2.0mm 第四次ap=4.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=8mm 行程的次數(shù)i： i=4 工序 車左端面 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=1.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=32mm 行程的次數(shù)i： i=2 工序 車Φ40外圓 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=4.0mm 第三次ap=4.0mm 第四次ap=4.0mm 第五次ap=4.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=25mm 行程的次數(shù)i： i=5 工序 車Φ40外圓 機床選取CA6140車床 采用外圓合金車刀 背吃刀量ap： 第一次ap=2.0mm。 第二次ap=2.0mm 加工進給量f： f=0.2mm/r。 切削速度Vc： Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.2×20.15×0.50.4×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97 =66.7(m/min) 取n=1000r/min 切削速度v： v=πdn1000=3.14×156×10001000×60≈2.98mm/s 被切削層的距離l： l=25mm 行程的次數(shù)i： i=2 工序 銑φ34孔及六齒 機床選取X62立式銑床 采用合金銑刀，D=100mm ，齒個數(shù)選12 深度加工，一個邊的余量 ?Z=6mm 總共1次加工完成 因此銑削加工的深度是ap： 選取?f=0.6mm/r vc=cvTmapxvfyv =242600.2×3.50.15×0.60.35 ?=125m/min 加工轉速得： ns=1000vπdw=375(r/min) 工序：鉆φ10孔： 選取Z525鉆床。 刀具的材質選用錐柄的麻花鉆頭。 切削深度ap： ap=5mm 進給量： f =0.15 切削速度： vc=cvTmapxvfyv =242600.2×3.50.15×0.150.35 =23.5mm/min 鉆床主軸轉速n： n=1000Vπd=1000×23.5×603.14×10≈254r/min 粗鉸 刀具選用錐柄機用鉸刀 切削深度ap： ap=0.1mm 進給量： f =0.4 切削速度： vc=cvTmapxvfyv =242600.2×3.50.15×0.40.35 =3.51mm/min 鉆床主軸轉速n： n=1000Vπd=1000×3.51×603.14×4≈140r/min 走刀的次數(shù)是1 工序：鉆φ4孔： 選取Z525鉆床 刀具選用錐柄的麻花鉆頭 切削深度ap： ap=2mm 進給量： f =0.15 切削速度： vc=cvTmapxvfyv =242600.2×3.50.15×0.150.35 =23.5mm/min 鉆床主軸轉速n： n=1000Vπd=1000×23.5×603.14×4≈960r/min 走刀的次數(shù)是1 粗鉸 刀具選用錐柄機用鉸刀 切削深度ap： ap=0.1mm 進給量： f =0.4 切削速度： vc=cvTmapxvfyv =242600.2×3.50.15×0.40.35 =3.51mm/min 鉆床主軸轉速n： n=1000Vπd=1000×3.51×603.14×4≈140r/min 三 專用夾具設計 3.1鉆φ10孔夾具設計 鉆φ10孔夾具設計夾具設計。本套夾具設計將用在Z525鉆床上面加工，刀具選為麻花鉆。 3.1.1選取定位的基準 研究偏心軸工件圖能夠得出，具有尺寸精度的要求以及表面粗糙度的要求并且應該和頂面相垂直。為了確保所加工的孔和上面相垂直；并且確?？啄軌蛟诤竺娴目准庸すば虍斨校垢鱾€重要的孔的加工的余量能夠均勻。依據(jù)加工的基準的重合以及，加工的基準統(tǒng)一的原理。在取孔定位基準時，應該盡可能的選取孔加工工序，就是鉆偏心軸零件的φ60外圓的工序的定位的基準以及設計的基準，來當作本夾具定位的基準。故φ10孔加工的定位的基準，應選用φ60外圓及底平面來當作定位的基準。 3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 本道加工工序主要就是完成前則面的加工，按照文獻資料[9]可以知道： 鉆削的力 鉆削的力矩 式子： 所設計的夾具加工孔時后，偏心軸零件的中間孔端平面以及臺階靠緊。取壓緊螺栓來對工件進行夾緊，該壓緊的機構主要就是靠壓緊螺栓來對工件進行夾緊，夾緊機構為正常的的螺旋的夾緊。按照參考書[11]能夠的出夾緊力的公式計算： 式3.1 式子： —單個螺旋的夾緊力（N）； —原始的作用力（N）； —作用的力臂（mm）； —螺桿端部與工件間的摩擦的半徑； —螺桿端部與工件間的摩擦角； —螺紋的中徑一半（mm）； —螺紋的升角（°）； —螺旋副的當量的摩擦角（°）。 根據(jù)公式（3.5）依據(jù)教書籍[11]資料表3-5-28能夠的出點接觸的，單件的普通的螺旋的夾緊力： 3.1.3確定夾緊的元件 由于考慮鉆削切削力主要為豎直方向，且本工序為加工中心孔故只需限制5個自由度。選取V形塊，墊塊和帶壓板的螺釘為其夾具的配件，擰緊螺母使它所產生的力能夠經過壓板把偏心軸零件壓緊，V型塊定位和壓緊螺栓和墊塊共限制5個自由度，裝置可安全工作。 3.1.4專用鉆夾具的定位誤差 當確定夾具的構造的方案以后，對所設計的專用夾具來進行誤差的計算。 工序基準和定位基準重合 基準不重合誤差△B=0 基準位移誤差△Y=ζd/2sin(α/2)=0.046/2×sin45=0.033mm＜1/2偏移量公差=0.04mm 故可以滿足要求。 3.1.5 夾具使用的簡單說明 偏心軸工裝和卸時候，首先把偏心軸放在Ｖ型定位塊的上面；選擇壓緊的螺栓來對偏心軸進行夾緊；然后加工零件。當偏心軸一個加工好，用工具把壓緊的螺釘擰開來，取出偏心軸。 3.2夾具零件圖及裝配圖 夾具零件圖 夾具裝配圖 四 參考文獻 【1】于英華.機械制造技術基礎.機械工業(yè)出版社.2013.5 【2】趙立娟，冷岳峰.機械幾何量精度設計與檢測.清華大學出版社.2011.7 【3】劉青科，李鳳平，蘇 猛,屈振生.畫法幾何及機械制圖.東北大學出版社.2011.8 【4】黃如林.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社.2010.1.1 【5】濮良貴，陳國定，吳立言.機械設計.第九版[M].北京.高等教育出版社.2013 【6】崔長華.機械加工工藝規(guī)程設計.北京.機械工業(yè)出版社，2009.12 【7】劉旺玉.機械制造技術基礎.武漢.華中科技大學出版社，2010. 【8】侯放.機床夾具,北京.中國勞動社會保障出版社，2007