工程机械偏心轴加工课件

2 偏心轴机械加工工艺计划与实施常见的外圆表面定位的定位方法外圆表面的定位误差分析合理制定切削用量车削工序设计偏心轴偏心加工安装调整实施工艺计划，完成偏心轴的加工 教学总结评价 工程机械生产过程工艺计划与实施任务描述任务描述在工程机械中，输出轴是一种常见的传动零件，下图是某工程机械变速箱中的一根动力偏心轴。由于其需要承受较大的交变载荷，其零件材料采用45钢变调质。根据生产厂目前的订单，该工程机械的年生产量为1万台。请根据该厂的实际生产能力，编制偏心轴的机械加工工艺，并组织实施。具体要求如下：1）设计偏心轴的毛坯，并绘制毛坯图；2）编制偏心轴的加工工艺过程卡；3）编制偏心轴车削加工工序卡；4）按单件小批生产加工出偏心轴；5）完成引导文提出的相关问题；6）对学习情境作出评价，填写学习评价表；7）把毛坯图、工艺过程卡、车削加工工序卡、以及工作任务单、评价表按顺序装订归档。工程机械生产过程工艺计划与实施工程机械生产过程工艺计划与实施计划 1.任务分析，集体讨论。2.任务分工，明确职责。3.指导学生理顺学习过程，了解工作任务单，制订学习实施计划。工程机械生产过程工艺计划与实施工件定位与六点定位原理 1.六点定位原则六点定位原则 用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件的位置完全确定的原则称为六点定位原则。在空间直角坐标系中的一个尚未定位的工件，其位置是不确定的，它具有六个方向活动的可能性，即沿三个坐标轴方向的移动，分别用符号、表示，和绕三个坐标轴方向的转动，分别用符号、表示。习惯上把工件在空间坐标系中某个方向活动的可能性称为一个自由度，那么该工件共有六个自由度。工件要正确定位就要限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件的一个自由度，如图5-3所示设置六个支承点，长方体工件的三个面分别与这些点保持接触，它的六个自由度均被限制了。其中XOY平面上呈三角形分布的三点1、2、3限制了，三个自由度；YOZ平面内的水平放置的两个点4和5限制了 ，两个自由度；XOZ平面内的一点6限制了 一个移动自由度。这种用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件的位置完全确定的原则称为六点定位原则。工程机械生产过程工艺计划与实施工件定位与六点定位原理工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 2工件定位要限制必要的自由度工件定位时，影响加工精度要求的自由度必须限制，不影响加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制。加工时工件的定位需要限制多少个自由度，完全由工件的加工精度要求所决定。例如图5-4所示在工件上铣槽，为保证槽底面与A面的距离尺寸和平行度要求，必须限制 、三个自由度；为确保槽侧面与B面的距离尺寸和平行度要求，必须限制工件 、两个自由度。这时根据工件的加工要求，工件在定位时必须限制、这五个自由度。工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 图5-4 在工件上铣槽工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 完全定位工件的六个自由度都被限制的定位称为完全定位。如图5-3中的长方体工件的定位为完全定位。当工件在X、Y、Z三个坐标轴方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。不完全定位工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工要求的定位称为不完全定位。如图5-4中工件铣槽工序的定位只需限制五个自由度即可，为不完全定位。工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 欠定位欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，是绝对不允许的。如图5-4在工件上铣槽，如果没有被限制，就不能保证槽底面与A面的距离尺寸要求；如果、没有被限制，就不能保证槽底面与A面的平行度要求。过定位夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个自由度，称为过定位，又叫重复定位。工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 图5-5 插齿时齿坯的定位1心轴2工作台3支承凸台4工件5压垫6垫圈7压紧螺母工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 当出现过定位时，应采取有效措施消除或减小过定位的不良影响，一般有如下两种措施：第一，改变定位元件的结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用。如在图5-5中的工件与支承凸台之间增设球面垫圈，以消除、两个自由度的重复限制，避免了过定位的不良影响，如图5-6所示。第二，提高工件定位基准面之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。这样也可消除因过定位而引起的不良后果，仍能保证工件的加工精度，而且有时还可以使夹具制造简单，使工件定位稳定，刚性增强。如图5-5中插齿时齿坯的定位出现了过定位，如果在齿坯加工时工艺上保证了作为定位基准用的内孔和端面具有很高的垂直度，夹具制造时定位心轴与支承凸台之间也保证了很高的垂直度，即使存在极小的垂直度误差，还可以利用心轴和工件内孔间的配合间隙来补偿，那么此时的过定位便可合理应用，且还能提高齿坯在加工中的刚性和稳定性，有利于保证加工精度 工程机械生产过程工艺计划与实施定位要求与工件自由度限制的数量 图5-6 通过改变定位元件结构避免过定位工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择 1基准及其分类任何机械零件都是由基本几何元素（点、线、面）构成的，其上任何一个点、线、面的位置总是用它与另外一些点、线、面的相互关系（如尺寸、平行度、垂直度、同轴度等）来确定的。用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面就叫做基准。根据基准的作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指设计图样上所采用的基准。如图a)所示，对尺寸30而言，B面是A面的设计基准，或者A面是B面的设计基准，它们是互为设计基准的。图b)所示零件，外圆和内孔的设计基准是它们的轴线；端面A是端面B、C的设计基准；内孔D的轴线是25h6外圆径向圆跳动的设计基准。图c)所示零件，对于尺寸60而言，键槽底面的设计基准是圆柱面的下素线D。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择；工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择；工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准，按其用途不同可分为定位基准、工序基准、测量基准和装配基准。（1）定位基准在加工中用作定位的基准，称为定位基准，分为粗基准和精基准两类。定位基准一般由工艺人员选定，它对于获得零件加工后的尺寸和位置精度，起着重要的作用。关于这方面的内容，下面将作详细介绍。（2）工序基准在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。如图2-14所示是钻孔工序的工序图，工序基准为A面，相对应的图示尺寸200.1叫工序尺寸。工序基准应当尽量与设计基准重合，与测量基准重合，一般来说，定位基准就是工序基准。（3）测量基准测量基准也叫测量起点，是指测量时所采用的基准。如图2-13b)所示，工件以内孔套在心轴上测量外圆25h6的径向圆跳动，则内孔为外圆的测量基准；用卡尺测量尺寸15mm和40mm，则表面A是表面B、C的测量基准。（4）装配基准装配基准是指装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。如图2-15所示的齿轮装配在轴上，则齿轮的内孔A及端面B为装配基准。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择 图2-14 工序基准图2-15装配基准工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择 2定位基准的选择（1）粗基准的选择在机械加工的第一道工序中，只能使用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。选择粗基准时应重点考虑两个问题：一是保证各加工面与不加工面之间的相互位置精度；二是保证各加工表面有足够的余量。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择 图2-16 选择不加工的表面为粗基准为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选择不加工表面作为粗基准。如图2-16所示零件，加工套的外圆柱表面，为了保证壁厚均匀，应选择不加工的孔及内端面为粗基准。当零件上有多个不加工表面，且与加工表面有位置要求时，则应以其中与加工表面相互位置精度要求最高的不加工表面为粗基准。图2-17 阶梯轴加工的粗基准选择对于全部表面都需加工的零件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准。例如，图2-17所示阶梯轴，因55mm外圆的余量较小，故应选55mm外圆为粗基准。如果选择110mm外圆为粗基准加工55mm外圆时，由于两外圆有3mm的偏心，则可能因50mm的余量不足而使工件报废。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择应选择零件的重要表面为粗基准，以保证其加工余量均匀和表面组织性能一致。例如车床床身导轨面是重要表面，不仅精度和表面表面质量要求很高，而且要求导轨表面的耐磨性好。粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。为了使定位稳定、夹紧可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠且平整光洁的表面作粗基准。作为粗基准的表面应无飞边、浇口、冒口或其他缺陷；用夹具装夹时，还应使夹具结构简单，操作方便。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择图2-16 选择不加工的表面为粗基准图2-17 阶梯轴加工的粗基准选择图2-18 车床床身导轨面加工粗基准选择的比较工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择 图2-19 汽车变速器壳体顶面加工的粗基准工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择（2）精基准的选择 着重考虑的是如何减少工件的定位误差，保证工件的加工精度，并使工件装夹可靠、方便，夹具结构简单，一般应遵循下列原则：基准重合原则所谓基准重合原则是指应尽可能选用加工表面的设计基准作为定位精基准，这样可以避免因基准不重合而产生的误差。基准统一原则当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时，在各个工序的加工中应尽可能选用同一组定位基准来精加工各个表面，这就是基准统一原则。基准统一可较好地保证各个加工表面间的相互位置精度，同时各工序所用夹具定位方式统一，夹具结构相似，因而可以减少夹具的数量和工件的装夹次数，降低成本，提高生产效率。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择自为基准原则图2-22 机床床身导轨面自为基准加工某些精加工工序，要求加工余量小而均匀，以保证加工质量和提高生产率，采用加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。互为基准原则图2-23 轴承座零件图当两个表面相互位置精度要求高，并且它们自身的尺寸和形状精度都要求很高时，可采用互为基准、反复加工的原则进行精加工。装夹方便原则图2-25 锻压机立柱精基准的选择所选定位基准应能使工件定位稳定、夹紧可靠、操作方便，夹具结构简单，因此精基准应该是精度较高、表面粗糙度值小、支承面积大的表面。工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择工程机械生产过程工艺计划与实施定位基准的选择工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析 1.定位误差及其产生的原因定位误差及其产生的原因（1）基准不重合误差由于定位基准与工序基准（通常工序基准与设计基准重合）不重合而造成的加工误差，称为基准不重合误差，用表示。图5-25 基准不重合误差如图5-25所示，图（a）为工序简图，在工件上加工缺口，保证工序尺寸A和B。图（b）为加工示意图，工件以底面和面定位，是确定夹具与刀具相互位置的对刀尺寸，在以调整法加工一批工件的过程中，的大小是不变的。对于工序尺寸而言，工序基准是面，定位基准是面，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上定位时，由于尺寸（s/2）的影响，工序基准面的位置是变动的，而面的变动引起了尺寸的变化，给尺寸造成误差，这就是基准不重合误差。工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析max-minmax-minsS是定位基准与工序基准之间的联系尺寸，常称为定位尺寸。当工序基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准不重合误差等于定位尺寸的公差，即s而当定位尺寸与工序尺寸方向不一致时，则定位误差就等于定位尺寸公差在工序尺寸方向上的投影。若定位尺寸有两个或两个以上，那么基准不重合误差就等于定位尺寸各组成环的尺寸公差在加工尺寸方向上的投影和。即式中i 定位基准与工序基准之间各相关尺寸的公差，mm；i 各定位尺寸的方向与工序尺寸方向之间的夹角。工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析（）基准位移误差 Y对于有些定位方式，即使基准重合，工序尺寸也不能保持一致。如图5-27所示为工件以圆孔在心轴上定位铣键槽。要求保证工序尺寸b和a,其中b尺寸铣刀保证，而尺寸a则是按心轴中心调整好铣刀的高度位置来保证的。对于工件来说，孔中心线是工序基准，内孔表面是定位基准。如果工件圆孔直径和心轴外圆直径做得完全一样，则内孔表面与心轴表面重合，即无间隙配合，这时两者的中心线也重合，因此可看作是以内孔中心线为定位基准，如图（b）所示，此时工序尺寸a保持不变，即不存在基准位置误差。然而，实际上定位副不可能制造得十分准确，有时为了工件易于安装，须使定位副间有一最小配合间隙。于是当心轴水平放置时，工件圆孔将因重力等影响单边搁在心轴的上母线上，如图（c）所示。此时刀具在一批工件的加工中位置不变，而同批工件的定位基准位置却在1和2之间变动，导致工序基准的位置也发生变化，使一批工件中所测得的尺寸a有了误差。这一误差是由于定位副的制造误差或定位副的配合间隙所导致的。工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析第一种是工件以圆柱孔定位时，工件以圆柱孔在圆柱销、圆柱心轴上定位时，其定位基准为孔的中心线，定位基面为内孔表面。根据孔与心轴配合性质的不同，分以下两种情况：工件以圆柱孔在过盈配合心轴上定位，因为过盈配合时，定位副间无间隙，所以定位基准的位移量为零，即 Y。工件以圆柱孔在间隙配合的圆柱心轴或圆柱销上定位如前所述，图5-27中，孔与心轴或定位销固定单边接触，如工件在水平放置的心轴上定位，由于工件的自重作用，使工件孔与心轴的上母线单边接触，此时定位基准的偏移是单方向的，基准位移误差是由圆孔和心轴在半径方向上的最大间隙所决定的，即：工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析另一种情形是定位基准可以在任意方向偏移，如定位心轴垂直放置时，其基准位移误差为定位副直径方向的最大间隙，即 YXmaxDmax一domindXmin如果定位基准偏移的方向与工件工序尺寸的方向不一致时，应将基准的偏移量向工序尺寸方向上投影，投影后的值才是此工序尺寸的基准位移误差。第二种是工件以外圆柱面在V形块上定位时，其定位基准为工件外圆柱面的轴心线，定位基面为外圆柱面。工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析若不计V形块本身的制造误差，而仅有工件基准面的形状和尺寸误差时，工件的定位基准会产生偏移，如图5-28所示。由图(b)可知，仅由于工件的尺寸公差d的影响，使工件中心沿Z轴方向从Ol移至O2，即在Z轴方向的基准位移量可由下式计算：工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析当用=90的V形块时，定位基准在Z轴方向的位移量可由下式计算O1O20.707d如果工件的工序尺寸方向与轴方向相同，则在工序尺寸方向上的基准位移误差为 YO1O20.707d若工件的工序尺寸方向与轴方向有一夹角，则在工序尺寸方向上的基准位移误差为工程机械生产过程工艺计划与实施外圆表面的定位误差分析第三种是工件以平面定位时，定位基面的位置可以看成是不变的，因此基准位移误差为零，即工件以平面定位时，基准位移误差为 Y。工程机械生产过程工艺计划与实施合理制定切削用量在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时，其它二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。切削用量制定的步骤：背吃刀量的选择进给量的选择切削速度的确定校验机床功率提高切削用量的途径采用切削性能更好的新型刀具材料；在保证工件机械性能的前提下，改善工件材料加工性；改善冷却润滑条件；改进刀具结构，提高刀具制造质量。工程机械生产过程工艺计划与实施合理制定切削用量转 速 应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1 0 00 v/7 1D。式 中:v 切削速度，单位为m/m动，由刀具的耐用度决定;n一一主轴转速，单位为r/min,D 工件直径或刀具直径，单位为mm。计算的主轴转速n，最后要选取机床有的或较接近的转速。进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100一200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20一50mm/min范围内选取;当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20-50mm/min范围内选取;刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。工程机械生产过程工艺计划与实施合理制定切削用量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5m m,总之，切 削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。工程机械生产过程工艺计划与实施 数控车削加工工艺制定的合理与否，对数控加工程序编制、数控车削加工工艺制定的合理与否，对数控加工程序编制、数控车床加工效率以及工件的加工精度都有重要的影响。因此，数控车床加工效率以及工件的加工精度都有重要的影响。因此，根据车削加工的一般工艺原则并结合数控车床的特点，制订零件根据车削加工的一般工艺原则并结合数控车床的特点，制订零件的数控车削加工工艺显得非常重要。其主要内容有：分析被加工的数控车削加工工艺显得非常重要。其主要内容有：分析被加工零件图样，确定在数控车床上加工内容，在此基础上确定在数控零件图样，确定在数控车床上加工内容，在此基础上确定在数控车床上的工件装夹方式、加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、车床上的工件装夹方式、加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具、切削用量的选择等。夹具、切削用量的选择等。1 1 分析零件图样分析零件图样 分析零件图样是工艺准备中的首要工作。内容包括零件轮廓分析零件图样是工艺准备中的首要工作。内容包括零件轮廓的组成要素，尺寸、形状、位置公差要求，表面粗糙度要求，材的组成要素，尺寸、形状、位置公差要求，表面粗糙度要求，材料及热处理、毛坯以及生产批量等，这些都是制定合理工艺方案料及热处理、毛坯以及生产批量等，这些都是制定合理工艺方案的依据。的依据。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施2 2 确定数控车削加工内容确定数控车削加工内容 在分析零件形状、精度和其它技术要求的基础上，考在分析零件形状、精度和其它技术要求的基础上，考虑零件或零件的某些部位是否适合在数控车床上加工。对虑零件或零件的某些部位是否适合在数控车床上加工。对于一个零件来讲，并非全部的加工内容都适合在数控车床于一个零件来讲，并非全部的加工内容都适合在数控车床上完成，这就要对零件图样进行全面分析，选择出那些最上完成，这就要对零件图样进行全面分析，选择出那些最需要、最适合在数控车床上的加工的内容，充分发挥数控需要、最适合在数控车床上的加工的内容，充分发挥数控车床作用，提高经济效益。车床作用，提高经济效益。3 3 数控车削加工方案的拟定数控车削加工方案的拟定 数控车削加工方案的拟定是制定数控车削加工工艺的数控车削加工方案的拟定是制定数控车削加工工艺的重要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工重要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确定刀具的走刀路线等。方法、安排工序的先后顺序、确定刀具的走刀路线等。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施数控车削加工工序划分常有以下几种方法：数控车削加工工序划分常有以下几种方法：按安装次数划分工序。以每一次装夹作为一道工按安装次数划分工序。以每一次装夹作为一道工序。这种方法划分主要适用于加工内容不多的零件。序。这种方法划分主要适用于加工内容不多的零件。按加工部位划分工序。按零件的结构特点分成几按加工部位划分工序。按零件的结构特点分成几个加工部分，每个部分作为一道工序。个加工部分，每个部分作为一道工序。按所用刀具划分工序。这种方法用于工件在切削按所用刀具划分工序。这种方法用于工件在切削过程中基本不变形，退刀空间足够大的情况。此时可以着过程中基本不变形，退刀空间足够大的情况。此时可以着重考虑加工效率、减少换刀时间和尽可能缩短走刀路线。重考虑加工效率、减少换刀时间和尽可能缩短走刀路线。刀具集中分序法是按所用刀具划分工序，即用同一把刀或刀具集中分序法是按所用刀具划分工序，即用同一把刀或同一类刀具加工完成零件所有需要加工的部位，以达到节同一类刀具加工完成零件所有需要加工的部位，以达到节省时间、提高效率的目的。省时间、提高效率的目的。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施 按粗、精加工划分工序。对易变形或精度按粗、精加工划分工序。对易变形或精度要求较高的零件常用这种方法。这种划分工序一般要求较高的零件常用这种方法。这种划分工序一般不允许一次装夹就完成加工，而是粗加工时留出一不允许一次装夹就完成加工，而是粗加工时留出一定的加工余量，重新装夹后再完成精加工。定的加工余量，重新装夹后再完成精加工。数控车削加工工序划分后，对每个加工工序都数控车削加工工序划分后，对每个加工工序都要进行设计。数控车削加工工序设计主要包括选择要进行设计。数控车削加工工序设计主要包括选择定位基准、确定装夹方案、选用刀具、确定切削用定位基准、确定装夹方案、选用刀具、确定切削用量等内容。量等内容。1 1 确定装夹方案确定装夹方案 数控车削加工在零件加工定位基准的选择上相数控车削加工在零件加工定位基准的选择上相对比较简单。定位基准的选择包括定位方式的选择对比较简单。定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。和被加工零件定位面的选择。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施数控车床常用的装夹方法有以下几种。数控车床常用的装夹方法有以下几种。三爪自定心卡盘装夹三爪自定心卡盘装夹 三爪自定心卡盘是是数控车床最常用的卡具。三爪自定心卡盘是是数控车床最常用的卡具。它的特点是可以自定心，夹持工件时一般不需要找它的特点是可以自定心，夹持工件时一般不需要找正，装夹速度较快，但夹紧力较小，定心精度不高。正，装夹速度较快，但夹紧力较小，定心精度不高。适于装夹中小型圆柱形、正三边或正六边形工件，适于装夹中小型圆柱形、正三边或正六边形工件，不适合同轴度要求高的工件的二次装夹。不适合同轴度要求高的工件的二次装夹。三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围变化小，尺寸变卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围变化小，尺寸变化大时需要重新调整卡爪位置。数控车床上经常采化大时需要重新调整卡爪位置。数控车床上经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适合于批量生产。用液压卡盘，液压卡盘特别适合于批量生产。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施 软爪装夹软爪装夹 由于三爪自定心卡盘定心精度不高，当加工同轴度要由于三爪自定心卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求高的工件二次装夹时，常常使用软爪。软爪是一种具有求高的工件二次装夹时，常常使用软爪。软爪是一种具有切削性能的卡爪。软爪是在使用前配合被加工工件特别制切削性能的卡爪。软爪是在使用前配合被加工工件特别制造的。造的。四爪单动卡盘装夹四爪单动卡盘装夹 用四爪单动卡盘装夹时，夹紧力较大，装夹精度较高，用四爪单动卡盘装夹时，夹紧力较大，装夹精度较高，不受卡爪磨损的影响，但夹持工件时需要找正。适于装夹不受卡爪磨损的影响，但夹持工件时需要找正。适于装夹偏心距较小、形状不规则或大型的工件等。偏心距较小、形状不规则或大型的工件等。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施 中心孔定位装夹中心孔定位装夹 两顶尖拨盘。顶尖分为前顶尖和后顶尖。前顶尖两种形式，两顶尖拨盘。顶尖分为前顶尖和后顶尖。前顶尖两种形式，一种是插在主轴锥孔内，另一种是夹在卡盘上。后顶尖是插在尾座套一种是插在主轴锥孔内，另一种是夹在卡盘上。后顶尖是插在尾座套筒，也有两种形式，一种是固定式，另一种是回转式。两顶尖只对工筒，也有两种形式，一种是固定式，另一种是回转式。两顶尖只对工件起定心和支撑作用，工件安装时要用鸡心夹头或对分夹头夹紧工件件起定心和支撑作用，工件安装时要用鸡心夹头或对分夹头夹紧工件一端，必须通过鸡心夹头或对分夹头带动工件旋转。这种方式适于装一端，必须通过鸡心夹头或对分夹头带动工件旋转。这种方式适于装夹轴类零件，利用两顶尖定位还可以加工偏心工件。夹轴类零件，利用两顶尖定位还可以加工偏心工件。拨动定尖。拨动定尖有内、外拨动顶尖和端面拨动顶尖两种。拨动定尖。拨动定尖有内、外拨动顶尖和端面拨动顶尖两种。内、外拨动顶尖是通过带齿的锥面嵌入工件，拨动工件旋转。端面拨内、外拨动顶尖是通过带齿的锥面嵌入工件，拨动工件旋转。端面拨动顶尖是利用端面的拨爪带动工件旋转，适合装夹直径在动顶尖是利用端面的拨爪带动工件旋转，适合装夹直径在50-50-150mm150mm之间的工件。之间的工件。用两端中心孔定位，容易保证定位精度，但由于顶尖细小，装夹用两端中心孔定位，容易保证定位精度，但由于顶尖细小，装夹不够牢靠，不宜用大的切削用量进行加工。不够牢靠，不宜用大的切削用量进行加工。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施 一夹一顶。一端用三爪或四爪卡盘，通过卡爪夹紧工件并一夹一顶。一端用三爪或四爪卡盘，通过卡爪夹紧工件并带动工件转动，另一端用尾顶尖支撑。这种方式定位精度较高，带动工件转动，另一端用尾顶尖支撑。这种方式定位精度较高，装夹牢靠。装夹牢靠。心轴与弹簧卡头装夹心轴与弹簧卡头装夹以孔为定位基准，用心轴装夹来加工外表面。以外圆为定位基以孔为定位基准，用心轴装夹来加工外表面。以外圆为定位基准，采用弹簧卡头装夹来加工内表面。用心轴或弹簧卡头装夹准，采用弹簧卡头装夹来加工内表面。用心轴或弹簧卡头装夹工件的定位精度高，装夹工件方便、快捷，适于装夹内外表面工件的定位精度高，装夹工件方便、快捷，适于装夹内外表面的位置精度要求较高的套类零件。的位置精度要求较高的套类零件。利用其它工装夹具装夹利用其它工装夹具装夹数控车削加工中有时会遇到一些形状复杂和不规则的零件，不数控车削加工中有时会遇到一些形状复杂和不规则的零件，不能用三爪或四爪卡盘等夹具装夹，需要借助其它工装夹具装夹，能用三爪或四爪卡盘等夹具装夹，需要借助其它工装夹具装夹，如花盘、角铁等，对于批量生产时，还要采用专用夹具装夹。如花盘、角铁等，对于批量生产时，还要采用专用夹具装夹。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施2 2 选用刀具选用刀具刀具选择是数控加工工序设计中的重要内容之一。刀具选择是数控加工工序设计中的重要内容之一。刀具选择合理与否不仅影响到机床的加工效率，而且还直刀具选择合理与否不仅影响到机床的加工效率，而且还直接影响到加工质量。选择刀具通常考虑机床的加工能力、接影响到加工质量。选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。选择刀具主要考虑如下几方工序内容、工件材料等因素。选择刀具主要考虑如下几方面的因素：面的因素：一次连续加工的表面尽可能多；一次连续加工的表面尽可能多；在切削加工过程中，刀具不能与工件轮廓发生干涉；在切削加工过程中，刀具不能与工件轮廓发生干涉；有利于提高加工效率和加工表面质量；有利于提高加工效率和加工表面质量；有合理的刀具强度和寿命。有合理的刀具强度和寿命。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施3 3 确定切削用量确定切削用量 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速或切削速度、进数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速或切削速度、进给速度或进给量。在编制加工程序的过程中，选择合理的切削用量，使背给速度或进给量。在编制加工程序的过程中，选择合理的切削用量，使背吃刀量、主轴转速和进给速度三者间能互相适应，以形成最佳切削参数，吃刀量、主轴转速和进给速度三者间能互相适应，以形成最佳切削参数，这是工艺处理的重要内容之一。这是工艺处理的重要内容之一。1 1）选择切削用量的一般原则）选择切削用量的一般原则 粗车切削用量选择。粗车时一般以提高生产效率为主，兼顾经济粗车切削用量选择。粗车时一般以提高生产效率为主，兼顾经济性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和背吃刀量都能提高生产效率，性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和背吃刀量都能提高生产效率，由于切削速度对刀具使用寿命影响最大，背吃刀量对刀具使用寿命影响最由于切削速度对刀具使用寿命影响最大，背吃刀量对刀具使用寿命影响最小，所以考虑粗车切削用量时，首先尽可能选择大的背吃刀量，其次选择小，所以考虑粗车切削用量时，首先尽可能选择大的背吃刀量，其次选择大的进给速度，最后在保证刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一大的进给速度，最后在保证刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一个合理的切削速度。个合理的切削速度。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施 精车、半精车切削用量选择。精车和半精车的切削用量选择要保精车、半精车切削用量选择。精车和半精车的切削用量选择要保证加工质量、兼顾生产效率和刀具使用寿命。精车和半精车的背吃证加工质量、兼顾生产效率和刀具使用寿命。精车和半精车的背吃刀量是根据零件加工精度和表面粗糙度要求，以及精车后留下的加刀量是根据零件加工精度和表面粗糙度要求，以及精车后留下的加工余量决定的，一般情况一刀切去余量。精车和半精车的背吃刀量工余量决定的，一般情况一刀切去余量。精车和半精车的背吃刀量较小，产生的切削力也较小，所以在保证表面粗糙度的情况下，适较小，产生的切削力也较小，所以在保证表面粗糙度的情况下，适当加大进给量。当加大进给量。2 2）背吃刀量（）背吃刀量（apap）的确定）的确定在车床主体、夹具、刀具和零件这一系统刚性允许的条件下，尽可在车床主体、夹具、刀具和零件这一系统刚性允许的条件下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。当零件能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。当零件的精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，常取的精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，常取0.10.10.5 mm0.5 mm。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施3 3）进给速度的确定）进给速度的确定进给速度是指在单位时间里，刀具沿进给方向移动的距离进给速度是指在单位时间里，刀具沿进给方向移动的距离(mm(mmmin)min)。进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和。进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和车削效率，因此进给速度的确定应在保证表面质量的前提车削效率，因此进给速度的确定应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。下，选择较高的进给速度。有些数控车床规定可以选用以进给量有些数控车床规定可以选用以进给量(mm(mmr)r)表示的进给表示的进给速度。进给量是指工件每转一周，车刀沿进给方向移动的速度。进给量是指工件每转一周，车刀沿进给方向移动的距离距离(mm(mmr)r)，它与背吃刀量有着较密切的关系。粗车时，它与背吃刀量有着较密切的关系。粗车时一般取为一般取为0.30.30.8 mm0.8 mmr r，精车时常取，精车时常取0.10.10.3 mm0.3 mmr r，切断时宜取切断时宜取0.050.050.2 mm0.2 mmr r。车削工序设计工程机械生产过程工艺计划与实施车削工序设计 数控车削外回转表面加工方安案的确定精度IT7IT8，Ra0.81.6，材料淬火钢外常用金属，可按粗车半精车精车方案加工。精度IT5IT6，Ra0.20.63，材料淬火钢外常用金属，可按粗车半精车精车细车方案加工。精度IT5，Ra0.08，材料淬火钢外常用金属，可按粗车半精车精车精密车方案加工。材料淬火钢等难车削材料，淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。工程机械生产过程工艺计划与实施偏心轴偏心加工安装调整工程机械生产过程工艺计划与实施偏心轴偏心加工安装调整1.用四爪卡盘夹住工件，用百分表指示，调整工件的轴线位置。方法是：不断地调动四爪中的一爪，并转动工件，使百分表指示的最大差值为偏心量。2.偏心调整到位后，用四爪卡盘卡紧。3.当有多个偏心时，要注意位置要求，在调整前先做好第一个偏心的位置记号，以便分度时使用。工程机械生产过程工艺计划与实施实施工艺计划，完成偏心轴的加工1下料2车右端三爪卡盘夹左端，钻中心孔；调整安装，保证伸出长度大于160mm，一夹一顶装夹工件，粗、精车右端至尺寸。3车偏心夹处，用四爪卡盘安装工件：调整爪位置使其偏心量为16mm粗车；精车右端至尺寸，保证其长度尺寸120mm，其轴心线偏离轴心线16mm。调整爪位置，使其偏心量在的轴心线上方8mm；粗车、精车右端长80mm、尺寸,使轴心线偏离的轴心线8mm.4车左端调头夹处，车左端面，打中心孔；用顶尖顶住，粗车、精车左端长40mm至尺寸5铣用分度头夹左端的圆柱面，顶右端中心孔,铣花键槽，保证键槽长度40mm.6检验,入库 涂油入库.工程机械生产过程工艺计划与实施p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日