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偏心
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编制
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!【包含文件如下】【工艺设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
偏心轴.dwg
偏心轴毛坯图.dwg
偏心轴铣槽夹具.dwg
偏心轴铣槽夹具体.dwg
刀具卡片.doc
工艺过程卡.doc
数控加工工艺卡片.doc
设计说明书.doc
摘 要 - 3 -
第一章 零件的工艺分析 5
1.1 零件的图样分析 5
1.2 零件结构工艺分析 5
1.3零件的作用 6
1.4零件加工表面技术要求分析 6
1.5 确定锻件余量及形状 6
第二章 机械加工工艺过程设计 7
2.1 选择定位基准 7
2.2 工艺路线的制定 7
2.3 选择机床 9
2.4 选择刀具、夹具、量具 9
第三章 确定工序尺寸和切削用量 10
3.1加工面主要尺寸 10
3.2基本工时的确定 10
第四章 数控编程 18
4.1 偏心轴左右轴段的编程 18
4.2偏心轴段φ165的数控编程 20
第五章 铣槽夹具设计 22
5.1定位基准的选择 22
5.2定位元件的设计 22
5.3切削力及夹紧力的计算 24
5.4定位误差分析 25
5.5对刀块的设计 27
5.6 夹紧装置的设计和简要的操作说明 28
总 结 29
致 谢 30
参考文献 31
摘 要
在机械传动中,一般旋转运动到往复运动,经常使用偏心轴或曲轴来完成。偏心轴零件广泛应用于机械制造。
这个话题是偏心轴部分流程和程序设计,设计充分利用机械制图,机械设计和机械制造,和其他课程。了解偏心轴工件的特点,通过CAD软件,使用软件映射函数,偏心轴空白图及零部件图绘制。并通过偏心轴铣槽夹具设计画出装配图和零件图。
本文的重点是对偏心轴加工过程分析,并制作加工过程卡,同时对偏心轴的数控加工过程工艺分析,和开发数控加工工艺过程卡和数控加工刀具卡,对偏心轴零件进行数控车床的编程,程序使用手动编程,法兰克数控系统操作
关键词： 偏心轴；夹具设计；数控编程；
- 内容简介：
-
数控加工刀具卡片零件名称 偏心轴 零件图号材料名称 45 毛坯尺寸 170x1530刀具规格工序号 工序内容 刀具号类型 材料 刀尖半径 备注1 粗车外圆和精车外圆 T01 95 度外圆车刀 钨钢2 车偏心轴段 T02 75 度外圆车刀 钨钢3 钻底孔 M20 T03 16 钻头 高速钢4 攻丝 M20 T04 M20 丝锥 高速钢编制 审核 批准 共 页 第 页数控加工刀具卡片零件名称 椭圆件 2 零件图号材料名称 45 毛坯尺寸 150x120x20刀具规格工序号 工序内容 刀具号类型 材料 刀尖半径 备注1 铣四周轮廓及上下面 T01 20 立铣刀 硬质合金2 铣中间凹槽宽 95 深6mmT02 10 键槽铣刀 硬质合金3 铣中间星型凹槽深11mmT02 10 键槽铣刀 硬质合金4 铣削高 6mm 的轮廓 T03 10 立铣刀 硬质合金5 铣 2 个腰形槽和 2 个半圆弧槽T04 8 键槽铣刀 硬质合金6 钻 4- 11.8 孔 T05 11.8 钻头 高速钢7 铰 4- 12 孔 T06 12 铰刀 高速钢编制 审核 批准 共 页 第 页1产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 偏心轴 零件名称 偏心轴 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45 毛 坯 种 类 锻打料 毛坯外形尺寸 180x1540 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备 备注1 锻打 锻打毛坯料 180x15402 热处理 调质处理 HB220-250 热处理炉 布氏硬度计3 车 粗车外圆至 170 CK6140 游标卡尺、外圆车刀4 车 钻两端中心孔 CK6140 游标卡尺、中心钻5 车 粗车左端外圆至 115 CK6140 游标卡尺、外圆车刀6 车 粗车左端外圆轴段 115 和 95 CK6140 游标卡尺、外圆车刀7 车 粗车右端外圆至 115 CK6140 游标卡尺、外圆车刀8 车 粗车中间偏心轴至 168 CK6140 偏心轴夹具9 车 精车左端外圆 90 和 110、109 到位 CK6140 游标卡尺、外圆车刀10 车 精车右端外圆 90、109、110 到位 CK6140 千分尺、外圆车刀11 车 精车中间偏心轴到 165 到位 CK6140 偏心轴夹具12 车 钻攻两端面上 2-M20 孔 CK6140 18 钻头、M20 丝攻13 铣 铣左端键槽宽 25 长 80 万能卧式铣床 20 键槽铣刀14 铣 铣右端键槽宽 25 长 80 万能卧式铣床 20 键槽铣刀15 终检 终检 检验台上设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期偏心轴加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 XX 大学偏心轴工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间数控中心工步号工 步 内 容 刀具 号刀具规格(mm)主轴规格(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)备 注1 粗车外圆各轴段 T0195 度外圆车刀600 120 1 自动2 精车外圆各轴段 T0295 度外圆车刀600 80 1.5 自动3 粗车偏心轴轴段 T0375 度外圆车刀450 60 1.2 自动4 精车偏心轴轴段 T0475 度外圆车刀800 100 2 自动5 钻两端 2-M20 底孔 T04 16钻头 800 100 2 自动6 攻 2-M20 孔 T06 M20 丝锥 150 30 0.5 自动1毕业设计（论文）类 型： 毕业设计说明书 毕业论文题 目： 偏心轴工艺工装设计及程序编制学生姓名：指导教师：专 业：2摘 要 .- 3 -第一章 零件的工艺分析 .51.1 零件的图样分析 .51.2 零件结构工艺分析 .51.3 零件的作用 .61.4 零件加工表面技术要求分析 .61.5 确定锻件余量及形状 .6第二章 机械加工工艺过程设计 .72.1 选择定位基准 .72.2 工艺路线的制定 .72.3 选择机床 .92.4 选择刀具、夹具、量具 .9第三章 确定工序尺寸和切削用量 .103.1 加工面主要尺寸 .103.2 基本工时的确定 .10第四章 数控编程 .184.1 偏心轴左右轴段的编程 .184.2 偏心轴段 165 的数控编程 .20第五章 铣槽夹具设计 .225.1 定位基准的选择 .225.2 定位元件的设计 .225.3 切削力及夹紧力的计算 .245.4 定位误差分析 .255.5 对刀块的设计 .275.6 夹紧装置的设计和简要的操作说明 .28总 结 .29致 谢 .30参考文献 .31- 3 -摘 要在机械传动中,一般旋转运动到往复运动,经常使用偏心轴或曲轴来完成。偏心轴零件广泛应用于机械制造。这个话题是偏心轴部分流程和程序设计,设计充分利用机械制图,机械设计和机械制造,和其他课程。了解偏心轴工件的特点,通过 CAD 软件,使用软件映射函数,偏心轴空白图及零部件图绘制。并通过偏心轴铣槽夹具设计画出装配图和零件图。本文的重点是对偏心轴加工过程分析,并制作加工过程卡,同时对偏心轴的数控加工过程工艺分析,和开发数控加工工艺过程卡和数控加工刀具卡,对偏心轴零件进行数控车床的编程,程序使用手动编程,法兰克数控系统操作关键词： 偏心轴；夹具设计；数控编程； 南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制 - 4 -AbstractIn mechanical transmission, the general rotary motion into reciprocating motion, often using the eccentric shaft or Qu Zhoulai complete. The eccentric shaft parts are widely used in the manufacture of machinery.This topic comes on eccentric shaft parts process and program design, the design to make full use of the mechanical drawing, mechanical design and mechanical manufacturing, and other courses, understand according to characteristics of the eccentric shaft workpiece, through the CAD software, using the software mapping function, the eccentric shaft blanks diagram and parts diagram drawing. And draw the milling fixture design in the eccentric shaft to draw the assembly drawing and parts drawing.The focus of the article is on the eccentric axis for machining process analysis, and make the machining process card, does the NC machining process analysis of the eccentric shaft, and to develop CNC machining and CNC machining process card card cutter, and programming of NC lathe of the eccentric shaft, the program using manual programming, FANUC CNC system operation.Key words: eccentric shaft; Fixture design; CNC programming;- 4 -南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制5第一章 零件的工艺分析1.1 零件的图样分析图 1-1 偏心轴零件图由偏心轴零件图可知，对此零件进行图样分析如下：偏心轴：1）中间偏心轴段外圆 165。2）两端阶梯轴段 110、109、90、127。3）两端键槽宽度的 25 。m4）两端螺纹孔 M20。5）材料为 ZG45。1.2 零件结构工艺分析材料的零件是 ZG45。由于考虑偏心工件在驱动时要时刻保持在往复运动中，而主要运动导向要求高精度，所以选择锻件，根据机械制造工艺设计手册表 1- 2、模具锻造生产的选择，来使金属纤维不会尽可能被切断，保证零件的工作可靠性。由于生产计划批量生产，零件的外形尺寸不大，模具锻造要提高生产率，保证加工质量也是有益的。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制61.3 零件的作用在偏心轴类零件传动机构的设计中，必须先清楚偏心工件在传动机构中的作用。偏心轴类工件是完成往复运动传递机构的变换功能，它根据机械传动的要求，往复线的长度，偏心轴工件就可以很好的完成功能变换。它对机器的工作性能、可靠性和耐久性都有很大的影响。所以在生产过程中可靠得生产加工工艺、装配工艺是十分重要。1.4 零件加工表面技术要求分析1）偏心轴的两端面截面尺寸的粗糙度要求为 6.3，偏心轴两个轴端部的轴向粗糙度为 3.2，两键槽 25 毫米的表面粗糙度为的为 6.3。2）其余的表面加工精度为 12.5，两端螺纹加工的粗糙度为 12.5。3）定位精度要求：两端 110 的轴对齐要求为 0.08 毫米，两键槽和 165对称度要求为 0.1 毫米。 1.5 确定锻件余量及形状这种批量生产的偏心轴，为了提高生产力，采用毛坯锻造的形式。根据技术要求和毛坯的余量来确定：在编制工艺过程中，由于加工尺寸控制的不好，所以留下了较大的加工余量。整体锻造的圆筒形披直径 181 毫米，轴截面两端的直径分别为 125 和 106，分别留有足够的余量。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制7第二章 机械加工工艺过程设计2.1 选择定位基准绘制工路线的第一步是选择定位基准线。为了使所选择的定位基准能保证整个加工过程顺利，通常考虑如何选择精基准，加工各种精基准表面时的，重点考虑如何减少工件定位误差，并使简单的结构，方便工件夹紧夹具。精品基准选择主要遵循以下原则-基准叠加原理、统一基准原则、互为基准原则、自为基准原则、易于夹紧原则。粗基准主要是选择加工过程或基准线的定位，当选择主要遵循以下原则-确保相互位置的要求，保证加工表面加工余量分布，是有利的工件夹紧和粗基准在一个相同的方向只能使用一次。由于偏心轴的加工轴为对称曲面，选择定位基准外圆柱和两端中心孔，外圆可以作为一个粗基准，两端中心孔作为精基准2.2 工艺路线的制定综合以上的分析，制订以下工艺过程如下：工艺方案：工序 1：检查毛坏；工序 2：铣端面打中心孔；工序 3：粗车大端外加圆；工序 4：粗车小端外圆；工序 5：粗车偏心圆外圆；工序 6：热处理；工序 7：精铣端面打中心孔；工序 8：精车大端外圆；工序 9：精车小端外圆；工序 10：粗车偏心圆外圆；工序 11：去锐边，毛刺；工序 12：终检。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制8工艺方案：工序 1：检查毛坏；工序 2：粗车大端外加圆；工序 3：粗车小端外圆；工序 4：铣端面打中心孔；工序 5：粗车偏心圆外圆；工序 6：热处理；工序 7：精铣端面打中心孔；工序 8：精车大端外圆；工序 9：精车小端外圆；工序 10：粗车偏心圆外圆；工序 11：去锐边，毛刺；工序 12：终检。方案、的主要区别是：在加工中心孔或机加工外圆时，选择哪个作为基准。方案选择以中心孔为主要位置基准，方案选择圆柱轴基准面，明显选择加工中心孔基准，更符合设计要求，因为对于偏心工件的轴中心距离是相当重要的，所以有定位精度要求和部分加工表面。上述分析方案是更合理，更经济的加工路线。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制92.3 选择机床根据偏心轴类零件，回转体的曲面和两端螺纹孔和端面都可以在车床上加工，所以机床的选择是卧式车床 CA6140，如果要选择数控车床就选择 CK6140。两端轴上键槽选择万能铣床 X62W 加工。 。2.4 选择刀具、夹具、量具偏心轴的轴两端的是都是直线轴段，采用 95 度圆柱车削加工。偏心轴中间的轴段是斜杠锥段，采用 75 度的外圆车刀加工。两端螺纹孔 M20 的孔底采用 16 直柄麻花钻加工，选择 M20 粗螺纹丝锥插齿加工选用 20 mm 键槽铣刀偏心轴车削都在车床上加工，在偏心轴段需要选择四爪卡盘，别的都可以在三爪盘上，铣键槽需要专用夹具。本次零件加工所需要的量具有 0-1500mm 游标卡尺，0-300mm 游标卡尺，M20 的螺纹样规等。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制10第三章 确定工序尺寸和切削用量3.1 加工面主要尺寸偏心零件材料为 45，工件材料的性能 b= 0.686 GPa，零件生产是批量生产，毛坯采用模锻制造。（1）：粗车两端面，加工中心孔，确保总长度为 1525 毫米，并确保偏心圆侧面的尺寸为 1133 毫米。：加工圆柱偏心圆边和大端外圆。第一加工偏心圆侧面保证同轴度的情况下使偏移中心的距离为 19。（3）：加工偏心轴的外径为 165。（4）：精车两端表面和中心孔。3.2 基本工时的确定（1）锻打的 45 棒料（2）确定切削用量及基本工时本次设计所需数据和计算公式均从机床夹具设计手册和切削用量简明手册中查阅。（一）粗车外圆车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。map5.2（2）进给量 。rf/4.0（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金车刀寿命 。m4.1min60T（4）确定切削速度 in)/(faTkCVvyxpmv南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制11根据表 1.27，其中修正系数 ， ， ， ， 18.vk24vC15.0vx3.vy，所以：2.0m；min)/(19.638.15276.03.1268.54.05.168352.0VC .9()nvd按照 C6140 车床的转速，选择 40/minr则实际切削速度 i/1dnV确定粗车外圆的基本时间： LTnfly1530l =4.87.mini2T（二）粗车小端外圆 115。车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。map5.2（2）进给量 。rf/4.0南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制12（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金端车刀寿命m4.1min60T。（4）确定切削速度 in)/(faTkCVvyxpmv根据表 1.27，其中修正系数 ， ， ， ， 18.vk24vC15.0vx3.vy，所以：2.0 min)/(19.638.15276.03.1268.54.05.168352.0VC ；确定主轴直径： dm418.610015.7(3415)nv按照 CA6140 车床的转速，选择 0/minr则实际切削速度 i/1dnV确定粗车外圆的基本时间： LTnfly2 =4.86.min1i0T（三）粗车小段外圆 95车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。ap5.2南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制13（2）进给量 。rmf/4.0（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金端车刀寿命 。m4.1min60T（4）确定切削速度 in)/(faTkCVvyxpmv根据表 1.27，其中修正系数 ， ， ， ， 18.vk24vC15.0vx3.vy，所以：2.0；min)/(9.68.1726.03.1268.54.05.168352.0VC 确定主轴直径： 9dm506.7(9)nv按照 CA6140 车床的转速，选择 /minr则实际切削速度 10dnV确定粗车外圆的基本时间： LTnfly170 =4.8.min072i6T（四）精车偏心外圆 165车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合金车刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。map3（2）进给量 。rf/3.0（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金车刀寿命 。m0.1min60T（4）确定切削速度 min)/(faTkCVyxpm根据表 1.27，其中 ， ， ， ， ，所18.v24vC15.0vx3.vy2.0南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制14以： min)/(67.14935.2876.0128.54.0162355.0VC 确定主轴直径： 6dm9.(4).28/inv r取标准转速 30/inr则实际切削速度 in/156dV确定精车偏心轴的外圆的基本时间： LTnfly13 =4.87.min126i0T（五）精车车小端外圆 110车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。ap3（2）进给量 。rmf/3.0（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金端车刀寿命 。m0.1min60T（4）确定切削速度 min)/(faTkCVyxpm根据表 1.27，其中 ， ， ， ， ，所18.v24vC15.0vx3.vy2.0m以： in)/(67.4935.18726.08.254.0162355.0VC 确定主轴直径： dm9.6(14).3/minv r取标准转速 50/inr南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制15则实际切削速度 min/1560dnVLTnfly156 =4.80.min1iT（六）精车车小端外圆 90车床：选用 CA6140 型卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺（1） ，走刀次数 。map3（2）进给量 。rf/3.0（3）车刀后刀面最大磨损限度取为 ，硬质合金端车刀寿命 。m0.1min60T（4）确定切削速度 min)/(faTkCVyxpm根据表 1.27，其中 ， ， ， ， ，所18.v24vC15.0vx3.vy2.0m以： in)/(67.4935.18726.08.254.0162355.0VC 确定主轴直径： 9dm.6(149).2./minv r取标准转速 0/inr则实际切削速度 in/5dVLTnfly170 =4.8南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制16174.8min1.0i60T（六）偏心轴铣键槽（1） 、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.127 有铣 这里取ea21.5ea（2） 、铣削每齿给量的选择查机械制造工艺设计手册表 328 有0.3fa（3） 、铣削深度的选择查机械制造工艺设计手册表 329 有0.5pa（4） 、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 330 有0.6/3/minvs所以： 157/i.420nrd（5） 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：122.0.36192.650zmfppLTanlDlL所以， 201.min63zmTf（6）计算铣削力查机械制造工艺设计手册表 325 有 ：南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制170.83.650.839.1zzefpFCadaz式中： 01.536zefad.5pza所以， 0.83.650.839.1zzefpFCadaz.851652N（七）钻两端 M20 底孔（1）钻孔 16 切削深度 =50mm，毛坯为实心体pa进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度f取 ，切削深度为 。因此确定进给量 。10m50mrmf/35.0切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66 取Vin/21/3.s机床主轴转速 ，由式（1.1）有：n，取0148/mi.6rd50/inr实际切削速度 ，由式（ 1.2）有：V 3.1460.42/dVms 工作台每分钟进给量 ： 式（4.1）mf0.5620/infn被切削层长度 ：l50刀具切入长度 ： 式1 tgtgkarp 4.30)2(（4.2）刀具切出长度 ： 取2lm53ml2行程次数 ：i1南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制18机动时间 ，由式（1.5）有：1jt 1250.420.6minjmltf（2）M20 螺孔攻丝进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f2.0p./fr切削速度 ：参照文献7表 2.4-105，取V053inVs机床主轴转速 ： ，取n01347.8/min.2rd50/r丝锥回转转速 ：取05/innr实际切削速度 ： V03.150.6/s被切削层长度 ：l4m刀具切入长度 ：1(3)2f刀具切出长度 ： （盲孔）2l0走刀次数为 1机动时间 ：2jt12120460.92min.5.jllfnf第四章 数控编程针对本次的偏心轴的零件采用手动编制程序，选用的数控系统为法兰克系统。4.1 偏心轴左右轴段的编程南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制19粗车右端轴段外圆O0001T0101 M03 S500 主轴正转，转速 500r/minG90 G95 G00 X100 Z100 快速运动刀起刀点G00 X50 Z5 M08 运动到近工件点，切削液开 G71 U2 R0.5 外圆粗切削循环G71 P3 Q4 U0.4 W0 F0.2 N3 G00 X50 G01 Z-45 F0.15 粗加工 90X-66Z-45X-66Z-46X50G01 Z-53 F0.15 粗加工 110X-66Z-54X-155 G00 X100 Z100 快速运动到起刀点 M05 M02 程序结束精车右端南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制20O0002T0101 M03 S800 主轴正转，转速 800r/minG90 G95 G00 X100 Z100 快速运动刀起刀点G00 X50 Z5 M08 运动到近工件点，切削液开 G71 U2 R0.5 外圆精切削循环G71 P3 Q4 U0.4 W0 F0.2 N3 G00 X50 G01 Z-44 F0.15 精加工 90X0Z-45X-66G01 Z-54 F0.15 精加工 110X-66Z-55X-155 G00 X100 Z100 快速运动到起刀点 M05 M02 程序结束左端与右端一样只需掉头过来即可，因此左端和右端的程序也是一样的。4.2 偏心轴段 165 的数控编程南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制21粗车偏心轴段T0202M03 S500 主轴正转，转速 500r/minG90 G95 G00 X100 Z100 快速运动刀起刀点G00 X-25 Z5 M08 运动到近工件点，切削液开 G71 U2 R0.5 外圆粗切削循环G71 P3 Q4 U0.4 W0 F0.2 G01 Z-84 F0.15 粗加工 165X-60.7 Z-84U60.7 W-30.6 （ 粗 切锥段） N7 X90 （ 退刀）G00 X100 Z10 （ 回对刀点）M05 （ 主轴停）M30 （ 主程序结束并复位）精车偏心轴段T0202M03 S800 主轴正转，转速 800r/minG90 G95 G00 X100 Z100 快速运动刀起刀点G00 X-25 Z5 M08 运动到近工件点，切削液开 南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制22G71 U2 R0.5 外圆精切削循环G71 P3 Q4 U0.4 W0 F0.2 N3 G00 X50 G01 Z-82.5 F0.15 精加工 165X-60.7 Z-84U60.7 W-30.6 （ 精 切锥段） N7 X90 （ 退刀）G00 X100 Z10 （ 回对刀点）M05 （ 主轴停）第五章 铣槽夹具设计该夹具主要是对偏心轴两端铣键槽 25 毫米铣槽专用夹具，由于是批量生产，键槽的加工是很重要的，因此，在这一过程中，应首先考虑确保每个工件的加工精度，提高生产效率，降低劳动强度。5.1 定位基准的选择第一步是选择定位基准加工路线。定位基准选择必须是合理的，否则将直接影响零件加工工艺规程制定的零件和最终加工出来的零件质量。基准选择不当，往往会增加工序或工艺路线的不合理，或使其夹具的设计更加困难，甚至达不到零件加工精度（特别是位置精度）的要求。所以我们要根据零件图技术的要求，从保证零件的精度出发，合理选择定位基准。因为两键槽的中心不是相对于偏心轴段的中心，所以我们所使用的定位基准不是偏心的轴段，选择两端的轴截面 110 为主要定位基准。选择两端 110 轴段为定位基准可以限制四个自由度，同时靠端面内的中心孔可以限制另外两个自由度。南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制235.2 定位元件的设计由于选择定位基准是轴段的 110，对圆柱定位轴截面的选择是 V 形块，选择双端各一个 V 形块、V 形块是机床夹具标准件。定位元件的另一端为中心孔的定位和支撑销的定位，同时也是机床夹具零件的标准部件。具体的 V 型块和支撑钉如下图所示图 5-1 两端的 V 型块南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制24图 5-2 支撑钉5.3 切削力及夹紧力的计算本次选择的是在万能铣床上进行加工，加工的刀具刀具： 键槽铣刀 20mm z=2机床： X5032 立式铣床由3 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0查表 9.48 得其中： 修正系数 0.1vk3F83F0.1FXz=2 65.0y.uPaFw代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K= 4321K南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制25其中： 为基本安全系数 1.51K为加工性质系数 1.12为刀具钝化系数 1.13为断续切削系数 1.14所以 NKF7.15（2）夹紧力的计算选用夹紧压板夹紧机 由 FKf21其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取 25.01fF= +G G 为工件自重zPNfFN4.35121夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级MPaB106MPaBs4801螺钉疲劳极限： B9263.2.1极限应力幅：Pakma7.51li 许用应力幅：MSa3.li螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss=3.54 取s=4得 Pa120满足要求8.24cHdFMaNc153.南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制26经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。5.4 定位误差分析在图 5-3 中，对刀基准是一批工件平均轴线所处的位置 O 点，设定位基准为外圆的轴线，加工精度参数的方向与 相同，则基准位置误差 为图中 O121Ojw点到 O2点的距离。在 O1CO2中， ，根据勾股定理求21CTd，得 221sindjwTE（2）分别计算图 3.27 三种情况的定位误差图 a）中 尺寸的定位误差 1L2)(sini01dLdwjjbTEB图 b）中 尺寸的定位误差22sindjwjTEB需要说明的是 尺寸定位误差 的合成问题。由于 和 中都含有 ，LdwjbjwdT即外圆直径的变化同时引起 和 的变化，因而要判别二者合成时的符号。当jbj外圆直径由大变小时，设计基准相对定位基准向上偏移，而当此圆放入 V 形块中定位时，因外圆直径的变小，定位基准相对调刀基准是向下偏移的，二者变动方向相反。故设计基准相对对刀基准的位移是二者之差，即 1sin2)(2)(2dTLdw南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制27图 c）中 尺寸的定位误差3L与类似，只是当外圆直径由大变小时 和 的变动方向相同，故 和jbjwjb合成时应该相加，即jw所以 2sindjwjbTEB 1sin2)(3dLdwT图 5-3 V 型块定位5.5 对刀块的设计夹具安装在机床上，因为它是平面铣加工，所以在加工前，还需要进行夹具的对刀，使刀具相对固定的定位元件处于正确的位置。对刀的方法有三种：试切法对刀，调整法对刀，用样件或对刀装置对刀。无论是哪种对刀的方法，涉及到对刀基准和对刀大小。通常在与定位基准重合的零件的定位上，以表面为基准对刀，以减少基准转换导致的误差。所以在铣槽中要设计对刀块，对刀座的位置没有特别的规定，因为在设计中的槽是深槽，所以设计的对刀块采带垂直直角方向的对刀块。对刀块为机床夹具的标准件，本次设计采用直角对刀块，国标号为L2L3L10dTb图 3.27 V 形块定位外圆时定位误差的计算南通职业大学毕业设计（论文） 偏心轴工艺工装工艺设计及程序编制28JB/T8013.3-1999，本次设计采用的方型对刀块的图形如下：图 5-4 直角对刀块5.6 夹紧装置的设计和简要的操作说明本次设计的铣键槽夹具的夹紧装置比较简单，基本选择的是手动螺旋压紧方式，两个 V 型块的上方分别用压板和夹紧螺栓对工件的外圆进行夹紧即可。本次铣槽夹具的操作基本是比较简单的，因为只有两处部位夹紧。两个 V 型块上的端面上的夹紧是通过螺栓螺母拧紧的，因块 此只需松开相应的拧紧螺母即可。整个夹具夹紧的部分如下：图 5-5 铣槽夹具夹紧装置总 结通过对偏心轴零件进行工艺规程和夹具设计，并对零件进行数控编程，其主要任务概括如下：1、首先分析了偏心轴的工艺性，并制定了偏心轴的加工程序，开发了偏心轴的工艺过程卡，包括数控工艺过程卡和数控刀具卡。2、在偏心轴类零件的工艺设计过程后，分析了主要工序，选择一个主要工序作为夹具设计的任务。此次选择是两端键槽的铣槽夹具设计。3、铣槽夹具使我掌握了这样的轴向定位原则方式，夹紧方式，定位装置，夹紧装置的选择和设计，并掌握了刀具的标准部件，如刀块的开槽钳。4、对偏心轴的外圆进行数控编程，这次的编程是进行外圆各轴的手动编程。眨眼间几个月就过去了。这次的设计是我们大学三年最综合、最大型、最全面、耗时最长的一次设计。是对大学学习一次总结，它汇集了所有学科的知识，几乎三年里我们在大学所学的知识都使用上了，使知识得到巩固和完善。本次毕业设计是一个设计支架零件的加工工艺规程和铣平面，重点放在专用夹具和钻床上。包括选择毛坯类型和制造方法，选择基准，粗精加工顺序的安排，机床和工艺设备的选择，分析和计算过程，以及专用夹具设计，填写工艺卡等。在设计中会遇到很多问题，如机床的选择原则，根据材料的大小和范围，选择工具
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