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买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985设计说明书题目：偏心轴的工艺规程及钻 8 孔的工装夹具设计学 生：学 号：专 业：班 级：指导老师：买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。偏心轴加工工艺规程及其钻 8 孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Eccentric shaft processing procedure and drill 6hole jig design is to include parts machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件结构功用分析 21.2 零件结构工艺性分析2二.毛坯的选择 32.1 毛坯类型32.2 毛坯余量确定32.3 毛坯草图3三：机械加工工艺的确定53.1 粗基准的选择53.2 精基准的选择53.3 制定工艺路线63.4 确定切削用量及工时8四 夹具设计 104.1 问题的提出 104.2 定位基准的选择 104.3 切削力及夹紧力的计算 104.4 定位误差分析 104.5 钻套设计 114.6 夹具设计及简要操作说明 13总 结15致 谢16参考文献 17买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 0 页 共 17 页序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。偏心轴的加工工艺规程及其钻 8 孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 1 页 共 17 页一、 零件图工艺性分析1.1 零件结构功用分析偏 心 轴 ， 不 但 能 传 递 自 转 ， 同 时 还 能 传 递 公 转 ， 为 了 方 便 调 节 轴 与 轴之 间 的 中 心 距 ， 偏 心 轴 通 常 运 用 在 平 面 连 杆 机 构 三 角 带 传 动 中 。1.2 零件结构工艺性分析偏心轴共有 10 个加工表面，他们相互之间有位置度要求，现分述如下：1右端 30 端面，表面粗糙度为 Ra6.32左端 20 端面，表面粗糙度为 Ra6.33.100 的外圆面及其右端面、30 的外圆面，表面粗糙度分别为Ra3.2、Ra6.34.100 左端面，及左端 30、20 的外圆面及倒角，表面粗糙度分别为Ra3.2、Ra1.6、Ra3.2 ，两 30 外圆的同轴度公差为 0.0255.基准面 C，表面粗糙度为 Ra3.26.8 孔，表面粗糙度为 Ra3.27.宽 22 的槽，表面粗粗度为 Ra3.28.18 的孔，表面粗粗度为 Ra1.6，相对于基准 C 的平行度公差为 0.06，相买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 2 页 共 17 页对于基准 A、基准 B 的垂直度公差为 0.069.宽 6 的槽，表面粗粗度为 Ra3.210.宽 8 的槽，表面粗粗度为 Ra3.2，相对于基准 A 的对称度公差为 0.025二、毛坯选择2.1 毛坯类型偏心轴工作时要承受很大的转矩及变形的弯曲硬力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，所以要求用球墨铸铁 QT600-3偏心轴的毛坯：此零件属中批生产，固采用铸造毛坯。2.2 毛坯余量确定1右端 30 端面，表面粗糙度为 Ra6.3，查切削用量手册 表 3-12 得，单边余量 Z=1.0mm2左端 20 端面，表面粗糙度为 Ra6.3, 查切削用量手册表 3-12 得，单边余量 Z=1.0mm3.100 的外圆面及其右端面、30 的外圆面，表面粗糙度分别为Ra3.2、Ra6.3, 查 切削用量手册表 3-12、表 3-14 得，单边余量Z=1.0mm4.100 左端面，及左端 30、20 的外圆面及倒角，表面粗糙度分别为Ra3.2、Ra1.6、Ra3.2 ，两 30 外圆的同轴度公差为 0.025，查切削用量手册表 3-12、表 3-14 得，单边余量 Z=1.0mm5.基准面 C，表面粗糙度为 Ra3.2，直接铸造成圆柱形，方便工件的加工。6.8 孔，表面粗糙度为 Ra3.2，因其的尺寸比较小，直接铸造成实心7.宽 22 的槽，表面粗粗度为 Ra3.2，因其尺寸较小，直接铸造成实心8.18 的孔，表面粗粗度为 Ra1.6，相对于基准 C 的平行度公差为 0.06，相对于基准 A、基准 B 的垂直度公差为 0.06，因其尺寸较小，直接铸造成实心9.宽 6 的槽，表面粗粗度为 Ra3.2，因其尺寸较小，直接铸造成实心10.宽 8 的槽，表面粗粗度为 Ra3.2，相对于基准 A 的对称度公差为 0.025，买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 3 页 共 17 页因其尺寸较小，直接铸造成实心2.3 毛坯草图买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 4 页 共 17 页三、机加工工艺路线确定3.1 粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取 30 外圆面作为定位粗基准， 。3.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1） “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2） “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3） “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 5 页 共 17 页应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4） “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的 30 外圆面作为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复3.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案：方案一工序 1：铸造工序 2：人工时效处理工序 3：车偏心轴右端 30 端面、钻中心孔工序 4：车偏心轴 20 左端面、钻中心孔工序 5：粗车 100 外圆面及其右端面、30 外圆面工序 6：粗车 100 左端面、30 和 20 外圆面及其端面工序 7：半精车 100 右端面、20 外圆面工序 8: 半精车 100 左端面、30 和 20 外圆面及其端面工序 9：精车 20 外圆面及倒角工序 10：精车 30 外圆面及倒角工序 11：粗铣、精铣基准面 C工序 12：钻、铰 8 孔工序 13：粗铣、精铣宽 22 的槽工序 14：钻、铰 18 孔买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 6 页 共 17 页工序 15：铣宽 6 的键槽工序 16：铣宽 8 的键槽工序 17：在所有表面去除机械加工所留下的毛刺工序 18：终检方案二工序 1：铸造工序 2：人工时效处理工序 3：车偏心轴右端 30 端面、钻中心孔工序 4：车偏心轴 20 左端面、钻中心孔工序 5：粗车、半精车、精车 100 外圆面及其右端面、30 外圆面、倒角工序 6：粗车、半精车、精车 100 左端面、30 和 20 外圆面及其端面、倒角工序 7：粗铣、精铣基准面 C工序 8：钻、铰 8 孔工序 9：粗铣、精铣宽 22 的槽工序 10：钻、铰 18 孔工序 11：铣宽 6 的键槽工序 12：铣宽 8 的键槽工序 13：在所有表面去除机械加工所留下的毛刺工序 14：终检工艺方案一和方案二的区别在于方案一把粗、半精、精加工分开来做，而方案二则是合在一起，由零件图知，偏心轴的精度要求较高，且两 30 中心线的同轴度公差为 0.025，所以方案一相对较为合理，具体方案如下：工序 1：铸造工序 2：人工时效处理工序 3：车偏心轴右端 30 端面、钻中心孔工序 4：车偏心轴 20 左端面、钻中心孔工序 5：粗车 100 外圆面及其右端面、30 外圆面工序 6：粗车 100 左端面、30 和 20 外圆面及其端面买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 7 页 共 17 页工序 7：半精车 100 右端面、20 外圆面工序 8: 半精车 100 左端面、30 和 20 外圆面及其端面工序 9：精车 20 外圆面及倒角工序 10：精车 30 外圆面及倒角工序 11：粗铣、精铣基准面 C工序 12：钻、铰 8 孔工序 13：粗铣、精铣宽 22 的槽工序 14：钻、铰 18 孔工序 15：铣宽 6 的键槽工序 16：铣宽 8 的键槽工序 17：在所有表面去除机械加工所留下的毛刺工序 18：终检3.4 确定切削用量及基本工时工序 12：钻、铰 8 孔工步一：钻孔至 5工步一钻孔至 5确定进给量 ：根据参考文献 表 2-7，当钢的 ，f MPab80时， 。由于本零件在加工 5 孔时属于md0rm/47.039.低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则rmf /3.029.5.根据 Z525 机床说明书，现取 rf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度所以min/18vmin/5.146801rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/rnin/3.17051vw买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 8 页 共 17 页切削工时： ， ， ，则机动工时为ml52l5.1ml32in09.0321fnltwm工步二：铰 5 至 6根据参考文献表 2-25， ， ，得rmf/4.2in/128mvin/65.48.19rns查参考文献表 4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取， ，实际切削速度 。rmf/35.0i/rw in/3.9v切削工时： ， ， ，则机动工时为l2ml5.01l2in83.91fntwm买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 9 页 共 17 页四、专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计第 12 道工序钻、铰 8 孔的钻床夹具。4.1 问题的提出 本夹具主要用于钻孔，精度要求相对较低，因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。4.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工，因此本次铣没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用已加工过的 100 端面、30 的外圆面及基准面 C 为作为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用铰链压板作为夹紧机构。4.3 切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）6.08.2HBDfF钻削力矩 式（5-3）.91T式中： 10.5Dmmaxaxmin187491733B代入公式（5-2）和（5-3）得12frN2784x.6F6.08.550T.19买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 10 页 共 17 页本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义4.4 定位误差分析(1)移动时基准位移误差 yj（式 5- min11XDd5）式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入（式 5-5）得： =yj min11XDd0.9.16= .25(2) 转角误差（式 5-Lddtg2min2min11 6）式中： 圆柱销孔的最大偏差1 圆柱销孔的最小偏差D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中： )2(min1i XLgx则代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg则： .214.5 钻套的设计6 加工需钻，铰，因为钻后还要铰，为了我们钻后能及时的的铰。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用 5 的麻花钻钻孔。查机床夹具标准件可知 5 相配的快换钻套的具体结构如下买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 11 页 共 17 页具体的尺寸如下因为快换钻套和夹具体是间隙配合，加工的时间快换钻套靠压紧螺钉把他压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和 5 快换钻套买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 12 页 共 17 页相配的螺钉的尺寸为 M5，查机床夹具标准件可知， M6 快换钻套压紧螺钉的具体结构如下具体的尺寸如下4.6 夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了铰链压板夹紧方式。本工序为钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 13 页 共 17 页夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用铰链压板的夹紧机构。钻夹具装配图如下夹具体附图如下买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 14 页 共 17 页总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们设计完成的更出色的关键一步。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 15 页 共 17 页致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第 16 页 共 17 页参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994 年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994 年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983 年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990 年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981 年 10 月6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997 年
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