偏心軸的工藝規(guī)程與設計

1、西南石油大學機械制造工藝學課程設計說明書設計題目：設計“偏心軸”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（生產(chǎn)綱領：小批量生產(chǎn)）班 級： 專 業(yè)： 設計者： 指導教師： 設計日期：2016年6月15日至2016年6月26日西南石油大學機械制造工藝課程設計任務書設計題目：設計“偏心軸”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（生產(chǎn)綱領：小批量生產(chǎn)） 設計內(nèi)容；1. 產(chǎn)品零件圖 1張2. 產(chǎn)品毛坯圖 1張3. 機械加工工藝過程卡片 1份4. 機械加工工序卡片 1套5. 家具設計裝配套 1份6. 家具設計零件圖 12張7. 課程設計說明書 1份班 級： 專 業(yè)： 設計者： 指導教師： 設計日期：2016年6月15日

2、至2016年6月26日一、 序言機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課程,技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計前對所學各課程的一次深入的綜合性連接，也舍一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們對大學學習生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作驚醒一次試驗性的訓練，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計上有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 偏心零件的加工是機械加工中的難點，對于象偏心軸承、凸輪等偏大心零件的加工目前普遍采用三爪、四爪卡盤，在普通機床上加工。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對偏大心零

3、件的需求越來越多，精度也越來越高，因此對該類偏心夾具的需求也相應的增加，其應用前景廣闊。偏心軸類零件是常見的典型零件之一。按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸偏心、階梯軸偏心和異形偏心軸等；或分為實心偏心軸、空心偏心軸等。它們在機器中同樣用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。臺階偏心軸的加工工藝較為典型，反映了偏心軸類零件的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律下面就介紹一種偏心軸常用的加工工藝。二、擬訂加工工藝圖A1所示是常見的偏心軸零件。它屬于臺階軸類偏心軸，由圓柱面、軸肩、退刀槽、鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使用零件裝配里有一個正確的位置，并使加工中磨削

4、外圓或車螺紋時退刀方便：鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉矩。根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣（圖A1）規(guī)定了主要軸頸M、 N,，外圓P、Q以及軸肩H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些要求必須在加工中給予保證。（一）、零件圖樣分析PONM圖A1（二）零件作用分析 題目所給訂的零件是偏心軸,其作用是調(diào)節(jié)軸與軸之間的偏心距。（三）、零件的工藝分析偏心軸有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求，先分析如下：1、直徑為12的孔是中心加工表面。這一組表面加工包括（四）、確定毛坯 該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。 本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且

5、各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇30mm的熱軋圓鋼作毛坯。（五）、確定主要表面的加工方法 傳動軸大都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公著等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6 um)較小，故車削后還需磨削外圓。表面的加工方案(參考表A-3)可為；粗車精車磨削。（六）、確定定位基準 合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置度有著定性的作用。出于該傳動軸的幾個主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端碰圓跳動的要求，它又魁實心軸，并且還有特殊的偏心的要求，所以應選擇兩端中心孔為基準采用頂尖裝加上特制

6、的卡罐的裝夾法，以保證零件的技術要求。 粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用在車床上用雙頂尖裝夾，三爪夾緊卡罐旋轉，卡罐夾住熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓：然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。由于偏心，這里需加上一個特殊的裝置-卡罐，將卡罐裝在軸的兩端，卡罐偏心方向應一致，通過卡罐的槽與軸的扁10H7/h6的配合，控制了偏心的方向：通過調(diào)節(jié)卡罐上的壓緊螺釘可調(diào)節(jié)偏心量；使卡罐的端面與軸的臺階面

7、壓緊，保證軸的中心與卡罐中心平行。（七）、劃分階段對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質(zhì)量。該偏心軸加工和普通傳動軸加工一樣劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車（半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各處外圓）。不一樣的是加工偏心部分時候需以A基準兩端外圓用表測量,調(diào)整卡罐上的螺釘，調(diào)整至不同的偏心量，車削各偏心外圓至尺寸各階段劃分大致以熱處理為界。（八）、熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。 綜合上述分析，傳動軸的

8、工藝路線如下：下料粗車端面和外圓在軸的兩端均留工藝夾頭粗車精車工藝夾頭鉆中空心調(diào)整卡罐上螺釘粗車各外圓調(diào)質(zhì)修研中心空半精車各外圓，車槽，倒角劃鍵槽加工線銑鍵槽修研中心空磨削檢驗。（九）、加工尺寸和切削用量 創(chuàng)定州磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝的工序內(nèi)容。車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由機械加工工藝手冊或切削用量手冊中選取。（十）、擬定工藝過程 定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)后和磨削之前各需安排一次研修中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后研修中心空為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前研修中心孔為提

9、高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工20mm、16mm、14mm及12mm外圓時，應車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角：鍵槽應在半精車以后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑健槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破環(huán)已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。 綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表A1偏心軸機械加工工藝卡贛西學院機械加工工藝卡產(chǎn)品名稱圖號A1零件名稱偏心軸共一頁第一頁毛坯種類圓鋼材料牌號45鋼毛坯尺寸30mmX1

10、60mm序號工種工步工序內(nèi)容設備工具夾具刀具量具1下料30mmX160mm2車三爪自定心卡盤夾持毛坯外圓C61401車端面見平，粗車外圓C6140三爪卡盤粗車刀2鉆中心孔，用尾座頂尖頂住中心孔三爪卡盤中心鉆2mm3粗車外圓，車工藝夾頭（在軸的兩端均留12mm長20mm的工藝夾頭C6140三爪卡盤90度外圓車刀游標卡尺4粗車20mm外圓至22mm,長120mmmC6140三爪卡盤90度外圓車刀游標卡尺5裝夾卡罐，調(diào)整螺絲至合適的偏心量，粗車偏心16mm外圓至18mm，長42mmC6140特制卡罐90度外圓車刀游標卡尺卸下卡罐，三爪裝夾三爪卡盤6粗車12mm外圓至14mm，長14mmC6140三爪

11、卡盤90度外圓車刀游標卡尺調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾特另一端工藝夾頭C6140三爪卡盤90度外圓車刀游標卡尺7車另一端面，保證加上工藝夾頭后總長160mm長度卡尺8鉆中心孔，用尾座頂尖頂住中心孔三爪卡盤9粗車16mm外圓至18mm，長23mmC6140三爪卡盤90度外圓車刀游標卡尺10檢驗3熱調(diào)質(zhì)處理234237HBS4鉗修研兩端中心孔C61405車雙頂尖加上卡罐裝夾好零件C61401調(diào)整卡罐螺絲至合適偏心量，半精車偏心16mm外圓16.5mm,長28mmC6140特制卡罐精車刀百分表卸下卡罐，三爪裝夾2半精車12mm外圓至12.5mm,長14mmC6140三爪卡盤精車刀百分表3半精車20mm外圓

12、至20.5mm,長53mmC6140三爪卡盤精車刀百分表調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾特另一端工藝夾頭C6140三爪卡盤精車刀百分表4半精車16mm外圓至16.5mm,長23mmC6140三爪卡盤精車刀百分表5半精車2mmX0.5mm退刀槽C6140三爪卡盤精車刀6半精車14mm外圓至14.5，長4.5mmC6140三爪卡盤精車刀百分表7倒外角1mmX45度，共3處C6140三爪卡盤精車刀百分表8檢驗6銑用V形虎鉗裝夾，按線找正1銑鍵槽5X16mm立銑V形虎鉗2檢驗9鉗修研兩端中心孔車床10磨1磨外圓N至尺寸外圓磨床砂輪千分表2磨軸肩面H砂輪千分表3磨外圓Q至尺寸磨床砂輪千分表4磨軸肩面I磨床砂輪千分

13、表5磨外圓P至尺寸磨床砂輪千分表6磨外圓M至尺寸磨床砂輪千分表7磨外圓14mm至尺寸磨床砂輪千分表8檢驗表A1三、確定夾具零件圖及部分零件設計（一）、設計卡盤零件利用均布在卡盤體上的活動卡爪和卡罐，把工件夾緊在機床上?？ūP一般由卡盤體、活動卡爪和卡爪驅(qū)動機構3部分組成?？ūP體直徑最小為65毫米，最大可達1500毫米，中央通孔，以便通過工件或棒料；背部有圓柱形或短錐形結構，直接或通過法蘭盤與機床主軸端部相聯(lián)接。通過特制的卡罐在卡爪上組裝成特制的夾具總圖，用來加工一定范圍內(nèi)偏心軸，卡罐的偏心和軸的偏心方向相反，用來抵消偏心量。工序2車偏心軸P,N兩旋轉面的夾具總圖（二）、設計卡盤中卡罐的零件圖圖2

14、：卡罐（三）、確定零件工藝整個工裝1.首先將A基準的所有外圓加工好，在軸的兩端均留&200mm長25mm的工藝夾頭，要求夾頭與A基準同軸且臺階面與A基準垂直。2.將軸的兩端夾頭銑成10h6，見圖1，要求扁與A基準中心對稱且兩端平行。3.工裝制作：卡罐兩件，如圖2所示，要求槽10H7與中心孔B5對稱，槽的端面與中心孔垂直。4.將卡罐裝在軸的兩端，卡罐偏心方向應一致，通過卡罐的槽與軸的扁10H7/h6的配合，控制了偏心的方向：通過調(diào)節(jié)卡罐上的壓緊螺釘可調(diào)節(jié)偏心量:使卡罐的端面與軸的臺階面壓緊，保證軸的中心與卡罐中心平行。5.在車床上用雙頂尖裝夾，三爪夾緊卡罐旋轉，以基準兩端外圓用表測量，調(diào)

15、整卡罐上的螺釘，調(diào)整至不同的偏心量，車削各偏心外圓至尺寸。當偏心軸加工完后切去兩端工藝夾頭。此種加工方法簡便、可靠，避免了原有加工方法的繁瑣（鏜床打中心孔），可應用于要求方向一致的多個偏心的偏心加工。小結偏心軸的機械加工工藝規(guī)程設計及夾具設計中，我們要根據(jù)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)實際情況，工序的安排采用了工序集中和工序分散相結合的辦法，并且設計了一條自動化生產(chǎn)線。當按工序集中原則組織過程時，還普遍的采用了自動化程度較高的高效機床和工藝裝備。這樣大大地提高了生產(chǎn)率。參考文獻1、肖智清 主編.機械制造基礎.機械工業(yè)出版社，2003；2、金大鷹 主編.機械制圖-2.機械工業(yè)出版社區(qū)，2008；3、王先逵 主編.機械制造工藝學.機械工業(yè)出版社，2003；4、林黨養(yǎng)主編.AutoCAD2008機械繪圖.人民郵電出版社，2009；5、黃森彬 主編.機械設計基礎.機械工業(yè)出片社，2001；6、劉越 主編.機械制造技術.化學工業(yè)出版社，2003；7、劉文劍 主編.夾具工程師設計手冊.黑龍江科技出版社，1992；8、肖繼德 主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，2003；致謝時間如梭，轉眼就要畢業(yè)了，千言萬