双偏心曲柄轴机械加工工艺规程及专用夹具设计（优秀含全套CAD图纸+设计说明书）
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偏心
曲柄
夹具
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制造
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摘 要
我们知道，偏心类的零件在机械领域中应用的非常广泛，比如在机械传动中，偏心类的零件可以使回转运动转变成往复运动，具体一点，比如我们要研究的课题——双偏心曲柄轴，它不仅可以像一般的轴类零件可以传递自传，还可以传递公转，使一些大型机械不但提高了生产效率，也节省了成本。
在充分了解了偏心轴零件的特点后，通过生产实践，运用我们所学的知识，比如机械制造，机械设计，机械制图等等，发现传统的加工偏心轴的加工方法以及微调三爪，四爪卡盘的方法并不能很好的保证加工结果；首先这几种方法加工困难、效率较低，再者精度也不容易保证，互换性也差。所以针对此种现象，我们就需要一种加工精度高并且高效的加工方法——使用组合专用夹具。
夹具在机械领域中的作用是不可替代的，它不仅可以保证质量，提高生产率，减轻工人劳动强度以及工作安全，因此在设计时需要保证这些功用并且还要注意到夹具结构的合理性与制造夹具时的精密性，为了达到这些目的，我还需要学习定位原理，计算夹具的夹紧力来保证制作夹具的精密性等等。
首先拿一个已经加工好的零件作为设计夹具的零件，将其用CAD软件转化成为图纸，看图纸了解零件的特点，针对其特点制定加工工艺。其次了解夹具相关知识，用所学的知识设计出夹具的大体样子。经过一系列的改进，最后用CAD软件绘出夹具的零件图以及装配图。
关键字：夹具；偏心轴；偏心距；工艺分析；工件定位
- 内容简介：
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on 0Cr a is a on 0Crs s of he of is to is in in is to of is an of it to by of is of he of is in in of of of is 00 008, 7% 005. is at of of a he at a (1) of in of (2) In (3) of of (4) of of t, (1) In to of of of to is to of (2) a. be or as as to b. of of of ( ) in 970s, it to of of or to on of in in of by or of or to to By of in a of so is an it is be ( ) of (1) on is (2) To an (3) to of in of (4) LC of of of 1.4 (1) at to in by 2) is is by by to of (3) to to of or of (4) is I of (%) C: i: n: r: 15 880 ; 780 820 ; 200 ; 835 540 10% 40% 47J or 179 【 5Cr it in up 22mm in to 1 0mm is on of so to of of no of in he in of or is do of is 5mm to be to 00 50 . 【 f of is is of 0mm in or as is 20Cr be in to of be as is 020Cr is of 20Cr of to of 20 235Cr is is 1 as of of of a to or of 0mm as on of of as 3mm of It be in of of so to is 217 5 be 00 150 , in as up in a of be to of 880 , of 80 880 of of 80 910 920 , 30 of 80 0 0 150 10 920 , 180 of 80 0 60 it of 00 40 10 0mm to be to of is of . ut in to 80 , 240 , 300 00 00 , 1500 000 a be 0 of It is No in on be in to of he to be of is to of to is on 00 150r/to g0 a on in of to be so in to be is on or of of be on be be If of a be on to of n of is by of of by in a of of to of V he of 9 636 427 32of of of to in of of of of is of on of of of to of we 0Cr of 79 63a of of it We is to of on of to by of a of is he of by , to of in of , M to by be in of of by we on to or is in to in of of It is a of a or it is as or is it is as In we by of in as as of of of is to in it is als 毕业设计（论文）任务书 题 目 (包括副标题 ) 双偏心曲柄轴夹具设计制造 教师姓名 职 称 学 院 学生姓名 学 号 班 级 成果形式 A 论文 B 设计说明书 C 实物 D 软件 E 作品 任务下达时间 1毕业设计（论文）课题任务的内容和要求： 在传动机构中 ,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动相互转换的功能 , 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约 能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品质、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，机械产业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 本 课题研究内容： （ 1） 分析毕业设计题目参数和明确制品的设计要求，体积和质量。 （ 2）分析设计产品工艺方案，制订毕业设计题目设计方案，进行方案比较，优化设计方案。 （ 3）合理选择定位方式及夹具夹紧方案，完成夹具设计的有关尺寸的计算。 （ 4）夹具总体尺寸的确定与结构草图的绘制。 （ 5）夹具结构总装备图和零件工作图的绘制。 （ 6）满足夹具应该保证工件的加工精密、能提高生产率、工艺性要好、使用性好、经济性要好等基本要求。 （ 7）按照要求的毕业设计说明书内容、格式及要求，撰写毕业设计说明书。 。 2毕业设计（论文）工作进度计划： 周 次 工作内容 早进入阶段 第 1 第 4 第 6 第 8 第 10 收集资料，撰写开题报告； 完成零件三维造型及图纸转化，确定工艺总体方案； 完成夹具的全部零件图； 完成工艺规程设计； 完成夹具的总装图； 完成夹具设计的说明书； 第 12 周 第 13 周 详细审阅设计计算、说明书及图纸并修改； 递交毕业设计资料，准备答 辩材料，并进行答辩。 教研室（学科组）主任签字： 毕 业 设 计 专 业： 机械设计制造及其自动化 双偏心曲柄轴及夹具设计制造 摘 要 我们知道，偏心类的零件在机械领域中应用的非常广泛，比如在机械传动中，偏心类的零件可以使回转运动转变成往复运动，具体一点，比如我们要研究的课题 双偏心曲柄轴，它不仅可以像一般的轴类零件可以传 递自传，还可以传递公转，使一些大型机械不但提高了生产效率，也节省了成本。 在充分了解了偏心轴零件的特点后，通过生产实践，运用我们所学的知识，比如机械制造，机械设计，机械制图等等，发现传统的加工偏心轴的加工方法以及微调三爪，四爪卡盘的方法并不能很好的保证加工结果；首先这几种方法加工困难、效率较低，再者精度也不容易保证，互换性也差。所以针对此种现象，我们就需要一种加工精度高并且高效的加工方法 使用组合专用夹具。 夹具在机械领域中的作用是不可替代的，它不仅可以保证质量，提高生产率，减轻工人劳动强度以及工作 安全，因此在设计时需要保证这些功用并且还要注意到夹具结构的合理性与制造夹具时的精密性，为了达到这些目的，我还需要学习定位原理，计算夹具的夹紧力来保证制作夹具的精密性等等。 首先拿一个已经加工好的零件作为设计夹具的零件，将其用 件转化成为图纸，看图纸了解零件的特点，针对其特点制定加工工艺。其次了解夹具相关知识，用所学的知识设计出夹具的大体样子。经过一系列的改进，最后用 件绘出夹具的零件图以及装配图。 关键字 ：夹具；偏心轴；偏心距；工艺分析；工件定位 s we is in of in or we t an a a so of of we of in is of is to is So we a of an in of it so we to in of we ay he of in to I to to so a as of it AD of by to to to s a of AD to of I 目 录 绪论 . 1 1 一般偏心轴的加工的简介 . 2 心工件的 传统车削方法 . 2 统加工手段分析 . 2 2 双偏心曲柄轴的机械加工工艺规程 . 5 读并分析零件图 . 5 产类型的确定 . 6 料及毛坯的选择 . 6 件材料的分析 . 6 处理 . 6 坯的确定 . 7 定机械加工工艺路线 . 7 位基准 的选择 . 8 工 方法 的 选择 . 8 工顺序的安排 . 9 偏心曲柄轴加工工艺规程的确定 . 9 顶满足各工序要求的工艺装备 . 10 床的选择 . 10 艺装备的选择 . 11 定各工序的加工余量、计算工艺尺寸 . 错误 !未定义书签。 定切削用量 . 错误 !未定义书签。 3 专用夹具的设计 . 17 具的设计要求 . 17 具的主要设计过程 . 17 位基准的选择 . 17 位方案 . 17 算切削力与夹紧力 . 17 具的设计 . 18 具的使用说明 . 19 4 双偏心曲柄轴加工误差的统计分析 . 20 的 . 20 料、工具、设备 . 20 作步骤与误差分析 . 20 验结果分析判断 . 24 结 论 . 25 参考文献 . 26 谢 辞 . 27 毕业设计 1 绪 论 偏心轴在机械领域中的应用十分广泛，尤其在一些特殊的地方，偏心轴并不能发挥作用，此时双偏心曲柄轴就发挥了不可替代的作用，本课题也就来源于此。 本课题要求对双偏心曲柄轴进行加工工艺分析，包括每一道工序里的切削用量，加工方式，定位方式都要有一个合理的设计，而且还要设计 39让我把这几年的所学的工程材料学，金属工 艺学以及 机的结合起来，同时提高我自身的理论与实际动手能力。 双偏心曲柄轴在传动机构中 所起的作用是 将机械传动中的回转运动变为往复直线运动或将往复直线运动变为回转运动。 它对 大型机械 的工作性能，可靠性和耐久性有很大的影响 。 本设计前半部分着重讲双偏心曲柄轴的加工工艺，后半部分按着工件的特点设计夹具。 夹具设计必须满足 一般 要求， 比如 保证质量，提高生产率，减轻工人劳动强度以及工作安全等等 。在设计时还应尽量采用有关的国家标准、行业标准、企业标准。这些都是一个 满足要求 的夹具必不可少的条件。 本文是我通过四年 来在课堂上所学到的理论专业知识与实际操作过程中所得经验的综合运用，针对双偏心曲柄轴工艺设计制造及其夹具设计该项课题，以切削加工以及夹具设计为主线，材料的选择，毛坯的确定，热处理，切削加工工艺等方面的问题进行了详细的分析，阐述了机械加工中所涉及到的各类专业知识，并通过生产实例进行了技术分析总结 。 毕业设计 2 1 一般偏心轴的加工 的简介 心工件的传统加工方法 双偏心曲柄轴是轴线与中心轴线平行但不重合的一类零件，大类上属于偏心类工件，轴线之间的距离称为偏心距，符号为 e。加工偏心类工件的方法很多，如花盘车削法、 两顶尖车削法、三爪自定心卡盘车削法、 四爪单动卡盘车削法和专用夹具车削法等等。偏心类工件在机械加工中较常见，在轴类零件中算是比较难加工的一个类型，常见的车削加工方法有三爪车削法、 四爪车削法、 花盘车削法和专用夹具车削法。 统加工手段分析 传统加工手段加工偏心类工件的， 工件装夹有一定的难度 , 要求具有较强的操作技能。 爪车削法 图 1爪卡盘切削偏心轴法 这种方法适用于加工数量较多，长度较短， 偏心距较小，精度要求不高的偏心工件。在自定心卡盘上安装偏心工件的时候，为了保证偏心距，需要在卡盘的一个卡爪处加上一个垫块，如上图所示，垫块的厚度计算公式为 x= 1 . 5e+ k， x 为垫块厚度 , e 为工件偏心距 , k 为工件偏心距修正值 (其正负按实测结果确定 ); k = 1. 5 e， e 为试切后的偏心距实测误差。 这种加工方法不仅需要数学计算，而且对于操作者来说，扎实的理论知识也是必不可少的，再者这种加工方式也有它自己的不足之处，比如： （ 1）选择垫片的材料应有一定的硬度，以防止装夹时发生变形。垫 片上与爪脚接毕业设计 3 触的一面应做成圆弧，其圆弧大小等于或小于爪脚圆弧，如果做成平的，则在垫片与爪脚之间将会产生间隙，造成误差。 （ 2） 工件装夹后， 需要百分表找正工件的上素线和侧面素线， 使偏心轴线与基准轴线平行，费时费力效果还不一定好。 （ 3）卡爪表面必须平整，并与主轴轴线平行，不能呈锥形，否则工件装夹可能不牢固，在车削时容易弹出伤人。 （ 4）每件工件加工结束后，都要对垫片接触的卡爪作记号，以便在加工以后工件时，使垫片从一开始始终接触同一卡爪，要不就会因垫片与卡爪接触不一致造成偏心距误差 。 爪车削法和花盘车削法 这两种方法适用于数量少，长度短，形状比较复杂的偏心工件。 方法是先把工件划线确定偏心的轴线，然后在四爪卡盘上安装，校正，车削 虽说不用计算，可是对操作人员的实操能力要求也是很高的，而且在装夹工件的时候也是有一定的难度的。 这种加工方式的缺陷是： （ 1）找正偏心类工件轴线平行度时 , 必须找正最高侧或最低侧母线与主轴轴线平行 ,找正不一定准确，这就人为的造成了偏心不准的误差。 （ 2）百分表触及最高侧母线和最低侧母线的位置误差直接影响偏心距的测量精度 , 从而直接影响工件的加工精 度。 （ 3）每做完一个工件，卸下来后安装下一个零件的时候又得从新找正，从新测量，总体讲比三爪卡盘加工的方法更加麻烦。 用夹具车削法 现代高效高精加工理念是加工容易，高效率，加工精度以及加工互换性易保证等等，但是像三爪，四爪卡盘车削这种传统加工方法虽说可以完成偏心类零件的加工，可是太过麻烦，并不能适应现代社会高速发展的要求，因此为了这次毕设，提高双偏心曲柄轴的加工精度和互换性，实现高效加工，安全加工并且降低工人劳动强度，我和指导老师觉得应该用专用夹具车削法来进行加工。 专用夹具： 是为零件的某一道工 序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用 的一类夹具。优点相比于其他夹具来说也有很多： （ 1） 操作性强 ; 毕业设计 4 （ 2）对操作者操作技能的依赖性很低 ; （ 3）按要求安装即可进行加工 , 不需找正偏心、工件轴线平行 ,极大降低了工人劳动强度 ; （ 4）零件加工精度不受人为因素的影响 ; （ 5）零件加工精度互换性很好 ; （ 6）极大提高了生产效率 ; （ 7）专用夹具成本不高 , 经济性良好。 在双偏心曲柄轴的工件车削加工完之后，因为工件图表面质量要求的是 车削出来的工件表面质量并不能达到这一目标， 因此车削完的工件还应再送去磨床上进行磨削加工，这样表面质量才能达到要求，因此夹具设计这一块我们还需再设计一个磨床夹具。本次设计主要就偏向双偏心曲柄轴的加工工艺制定以及磨床夹具的设计制造。 毕业设计 5 2 双偏心曲柄轴的机械加工工艺规程 工艺规程，是指导施工的技术文件。一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。工艺规程的作用有： （ 1） 工艺规程是指导生产的主要技术文件 （ 2） 工艺规程是生产准备工作的主要依据 （ 3） 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件 还有就是机械加工工艺规程的修改与补充是一项严肃的工作，它必须经过认真的讨论和严格的审批手续。不过，所有的机械加工工艺规程几乎都要经过不断的修改与补充才能得以完善，只有这样才能不断吸取先进经验，保持其合理性。 这是对于加工来说最最重要的一个阶段，得加以高度重视。 读并分析零件图 下图即为此次设计的零件图： 图 2偏心曲柄轴 这个阶段的作用就是了解零件的用途，性能和工作条件， 熟悉零件在产品中的地位和作用。前面也说过了双偏心曲柄轴的作用就是 将机械传动 中的回转运动变为往复直毕业设计 6 线运动或将往复直线运动变为回转运动。对产品起着不可替代的作用。 产类型的确定 一般呢，知道了零件的生产纲领就可以确定生产类型了 。 由于这个零件只是为毕业设计而做，生产类型应属于单件生产。 因 而 ，工件的 精度应该较高， 互换性 较 好，加工余量 较少 ， 加工所用的机床，夹具大多需要采用专用的，因为加工精度基本都由此保证。 料及毛坯的选择 件材料的分析 该偏心工件要求材料为 是一 种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的 高碳铬轴承钢 。 的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。 其综合机械性能良好。 表 2表 2能 由上面两个表格得到：材料 有比较 不错的可切削性和可锻造性。机械性能属优良，是制作双偏心曲柄轴的理想材料。 由工件图技术要求知，该零件材料为调质钢，那么材料肯定就经过调制处理， 调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。淬火的目C i P S i+ bs k J/ 21175 835 100 成 份 牌 号 指 标 钢 号 毕业设计 7 的主要是为了获得马氏体，提高钢的强度、硬度和耐磨度；但是因为钢的淬火组织由淬火马氏体和残余奥氏体所组成，它们都是不稳定的组织，而且淬火马氏体又脆，且淬火工件中存在着很大的内应力，若不及时回火，会使工件发生变形甚至开裂，因此经过调制处理，可以调整和改善钢的性能，以满足各种工 件不同的性能要求。 确定毛坯的主要依据是零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构。常用的毛坯种类有铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等等。每种都有它们自身的特点，我们目前主要用到的就是铸件和锻件。 1、 铸件 (1) 优点：金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高 15%左右。金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。 (2) 缺点：金属型导热系数大，充型能力差。金属型本身无透气性。必须采取 相应措施才能有效排气。金属型无退让性，易在凝固时产生裂纹和变形。 2、锻件 优点：没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵，可伸展的长度、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。 缺点：相比于铸件来说，毛坯精度低，余量大。 结合这些特点，毛坯的材料，毛坯的选用原则，又知道我们所加工的零件要求精度较高且属于单件生产，外形也不是特别复杂，因此我们选择容易保证尺寸，力学性能好，强度高的模锻作为此次双偏心曲柄轴的毛坯。 考虑到双偏心圆上下侧母线距离超过 40此我们选择 直径 50 110 定机械加工工艺路线 这是制定机械加工工艺规程的核心。其主要内容有：选择定位基准、确定加工方法、安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等。 在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。它是获得零件尺寸的直接基准，占有毕业设计 8 很重要的地位。主要分为粗基准和精基准。 未经机械加工的定位基准称为粗基准，经过机械加工的定位基准称为精基准。机械加工工艺规程中的第一道机械加工工序所采用的定位基准都是粗基准。在加工的时候，肯定会以没加工或者加工过的表面作为 定位基准，因此定位基准一定要选择的准确无误。 根据书上所说的粗基准和精基准的选择方法，刚开始我们可以以没有加工的外圆作为粗基准， :铣端面并且钻出一个中心孔，这样做是让设计基准成为定位基准，这样就没有基准不重合误差，这样钻出来的中心孔精度也会比较高，但是一刀切完并不能达到精度要求，有可能后续会因为加工余量分布不均引起误差，所 因为可能会产生较大的位置误差。粗加工完后两头端面都做好中心孔，我们就可以用两顶尖法加紧工件，此时是以两端面作为精基准。 我们选择加工方法时应该考虑的主要问题有 ： （ 1） 所选的加工方法能否达到零件精度的要求。 （ 2）零件材料的可加工型如何。 （ 3）生产率对加工方法有没有特殊的要求。 （ 4）本厂的工艺能力和现有的加工设备的加工经济精度如何。 那么参照机械制造工程原理，此零件加工方法选择如下： （ 1） 检查毛坯有无问题，夹住一段车端面，钻一个顶尖用中心孔。 （ 2）粗车一端非偏心部分外圆、双偏心部分上下侧母线距离为直径的外圆。 （ 3）倒个加工，车端面，保证总长，钻中心孔，粗车另一端非偏心外圆，车槽。 （ 4） 粗车后调制热处理。 （ 5）半精车外圆部分，倒角。 （ 6）滚齿机滚花键 ，为加工双偏心部分做准备。 （ 7）用做双偏心曲柄轴的车床专用夹具，利用花键配合粗、半精车俩偏心圆。 （ 8）碳氮共渗热处理。 （ 9）将工件以两顶尖法定位，精磨非偏心圆，在磨床将花键磨至尺寸。 （ 10）用设计出的加工此工件的磨床专用夹具，一头以花键定位，一头以顶尖定位，粗磨、精磨两偏心圆至要求尺寸。 毕业设计 9 工顺序的安排 双偏心曲柄轴并没有内孔，因此我们可以参照外圆表面的加工顺序，即粗车 半精车 粗磨 精磨，这种加工顺序适合表面粗糙度小，尺寸精度、形状精度、位置精度都较高的工件，像我们所做的零件表面粗 糙度要求 种加工顺序再适合不过。那为了达到这些要求，各个面的加工顺序要以以下四条为原则，并不能随意改变： （ 1） 先加工基准面，再加工其他表面。 （ 2） 一般情况下，先加工平面，后加工孔。 （ 3） 先加工主要表面，后加工次要表面。 （ 4） 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 注：以原则（ 1）知中心孔是辅助定位基准，因此需要先加工出来。 偏心曲柄轴加工工艺规程的确定 综合上面的分析，我们初步拟定了两种工艺过程，如下： 方案 1 工序 1：检查毛坯有无问题。 工序 2：车右端 面，打中心孔。粗车一端 30外圆，粗车双偏心圆上 下侧母线距离 工序 3：倒个加工，保证长度情况下车另一 端面打中心孔。粗车另一端 30的外圆。车俩 30外圆轴底尺寸为 1的槽、 1 的槽、车俩偏心圆中间直径为 工序 4：调制热处理。 工序 5：半精车 30外圆（两端），双偏心圆部分外圆，倒角。 工序 6：滚齿机滚花键。 工序 7：用做双偏心曲柄轴的车床专用夹具，利用花键配合粗车，半精车俩 39双偏心圆。 工序 8：碳氮共渗热处理。 工序 9：将工件 以两顶尖法定位，粗磨、精磨俩 30外圆，在磨床将花键磨至尺寸。 工序 10：用设计出的加工此工件的磨床专用夹具，一头以花键定位，一头以顶尖定位，精磨 39双偏心圆至要求尺寸。 工序 11：修正工件，去锐边、毛刺。 工序 12：终检，入库。 毕业设计 10 方案 2： 工序 1：检查毛坯有无问题。 工序 2：车端 面。 工序 3：粗车一端 30外圆，粗车双偏心圆上下侧母线距离 圆，打中心孔。 工序 4：倒个加工，粗、精 车端面，保证总长。 工序 5：粗车另一端 30的外圆，打中心孔，车俩 30外圆轴底尺寸为 1的槽、 1的槽、车俩偏心圆中间直径为 槽。 工序 6：调制热处理。 工序 7：半精车 30外圆（两端），双偏心圆部分外圆，倒角。 工序 8：滚齿机滚花键。 工序 9：用做双偏心曲柄轴的车床专用夹具，利用花键配合粗车，半精车俩 39双偏心圆。 工序 10：碳氮共渗热处理。 工序 11：将工件以两顶尖法定位，粗磨、精磨俩 30外圆，在磨床将花键磨至尺寸。 工序 12：用设计出的加工此工件的磨床专用夹具，一头以花键定位，一头以顶尖定位 ，精磨 39双偏心圆至要求尺寸。 工序 13：修正工件，去锐边、毛刺。 工序 14：终检，入库。 分析两种工艺方案，因为后面要靠中心孔来作为定位基准，而且本着工序集中的原则，我们最终选择方案 1作为工艺路线。 定满足各工序要求的工艺装备 选择机床的时候我们需要根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，且结合工厂现有的生产条件来选择。由机械简明设计手册我们的选择如下： 钻中心孔，车削工件的的时候都可以在车床上完成，我们在这里选用 最后磨削加工可以选择日产 毕业设计 11 滚花键可以用 图 2图 23150型滚齿机 图 2车削加工的时候，一般的非偏心部分的外圆就用通用夹具就可以了，加工双偏心圆的时候就需要使用车床专用夹具了，刀具可以用车外圆用 圆车刀，车槽用宽 刀，钻中心孔用中心钻；在车床上没有精加工，因此量具用 0标卡尺就行。 磨削加工的时候，同理非偏心部分可以用通用夹具固定，双偏心圆部分用设计出的磨床专用夹具来加工，刀具就用白刚玉砂轮，牵扯到是最后的工序，我们可以用05外径千分尺。 滚花键的时候用滚齿刀即可。 毕业设计 12 定各工序的加工余量、计算工序尺寸 表 2工余量、计算工序尺寸表 工序号 工序内容 单边余量 /序尺寸 /面粗糙度 Ra/20 车 端面 0 钻中心孔 3 6 0 粗车 30外圆 9 32 0 粗车 1 48 0 车端面 07 0 粗车 30外圆 9 32 0 车 1的槽 1 26 0 车 0 半精车各部分 0 倒角 0 倒角 1 0 滚齿机滚花键 1 29 0 粗车 39偏心圆 40 0 半精车 39圆 0 磨俩 30圆 0 磨花键 00 磨 39偏心圆 业设计 13 定切削用量 一、工序 2 粗车、精 车端 面，打中心孔。粗车一端 30外圆， 30外圆 （ 1） 确定背吃刀量面总加工余量为 9mm，刀次数 m=6。 （ 2） 确定进给量 f。根据情况查表得 f=据机床横向进给量，取 f= （ 3） 确定切削速度据资料查得且查表得 2422.0m ， 15.035.0正系数 1 8.0 81.0 1刀具寿命选择 T=60 因此m i n/42 V （ 4） 确定机床主轴转速 n 0m 0 01 0 0 0 n w c 由表查得与此转速相近的机床转速 10 r ，所以实际切削速度为 11r （ 5） 计算基本时间0 ，端面车刀选用主偏角 0 ，背吃刀量表得切入量与切出量 。 所以 m 次，因此一共 （ 6） 辅助时间动机床 具快速靠近工件 量具并测尺寸为 计 毕业设计 14 运算同上， ，走刀次数 m=1，进给量 f=r，所取参数与上面相同，带入得 ， 52 ，取机床上转速 n=710r/本时间辅助时间 二、工序 3 倒个加工， 粗、精 车端面打中心孔。粗车 另一端 28的外圆。粗车俩 28外圆轴底尺寸为 1的槽、 1的槽、俩偏心圆中间直径为 30的外圆。 同上，刀次数 m=6， f=， ，取机床上转速 n=710r/削长度 1 ，由背吃刀量知道切入量及切出量 ，所以基本时间 因为有倒个加工，需要 此辅助时间 0外 圆轴底尺寸为 1的槽。 背吃刀量 ，一次走刀，查表得 f=据纵向进给量取 f= 确定切削速度表知 382.0m ， 8.00 ，代入公式得c ，则机床主轴转速 54 。取机床上转速 n=250r/本时间 助时间 四、工序 5 半精车各部分。 此工序已知所有部分 m=1， f=r，代入公式得 ，2 ，带入公式得机床主轴转速 ，取机床上转速为 1120r/业设计 15 基本时间 助时间 五、 工序 7 （ 1）粗车 39偏心圆 p ，走刀次数 m=2， f=r，代入公式得 c ，7 ，带入公式得机床主轴转速 20 ，取机床上转速为 710r/本时间 助时间 （ 2） 半精车 39圆 一次走刀，取 f=r，带入公式有 ， 0，带入公式得机床主轴转速 053 ，取机床上转速为 1120r/本时间辅助时间 六、 工序 9 将工件以两顶尖法定位，粗磨、精磨俩 30外圆， 在磨床将花键磨至尺寸。主要讨论粗磨、精磨俩 30外圆这一步。 （ 1） 确定背吃刀量为半精车给最后的磨削留了加工余量， （ 2） 看到火花，再进 可，万能外圆磨床 为工件要求表面质量较高，因此选择工作台移动速度 5.0 。 （ 3） 表得 670 。 （ 4）基本时间 m 5）辅助时间夹工件 动机床 动调节切血液为 量具并测量尺寸为 计 七、 工序 10 毕业设计 16 磨 39偏心圆 同工序 9， 5.0 ， 670 ； 基本时间 m 2 1 毕业设计 17 3 专用夹具的设计 具的设计要求 机床夹具是在机床上加工零件时所用的一种工艺设备，其主要功能是实现工件的定位与加紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置，以保证工件的加工质量和生产率的要求。 设计夹具时有一定的要求： （ 1）保证工件的加工精度； （ 2）提高劳动生产率； （ 3）良好的加工使用 性能； （ 4）经济性好。 本次设计的夹具为针对工序 10的双偏心曲柄轴偏心圆磨床组合夹具。 因为考虑到没有磨削力经验公式，因此我们选择计算车床专用夹具的夹紧力来代替，因为此设计的车床夹具和磨床夹具都是一样的，只不过精度不同，所以只要计算的夹具夹紧力超过所需夹紧力即可。 具的主要设计过程 位基准的选择 由零件图知，我们所要保证的尺寸为双偏心圆偏心量 应以 30 位方案 根据工序方案和对零件的分析，此夹具可以一边用花键定位，设计出来的 夹具可以将工件有花键的一头塞进夹具内，用一个键定位，可以限制除 Z 轴上移动自由度外的其余五个自由度，另一头再用顶尖定位，就可以限制六个自由度了，符合六点定位原理。 削力和夹紧力的计算 (1)计算切削力 车削刀具使用 90o 外圆车刀，材料为硬质合金，粗车时所受的力是最大的，我们取每次切深 摩擦系数取 5.0f 查机械简明设计手册得车削外圆的经验毕业设计 18 公式为： c。 查表得 27951x ， 75.0y ， n 以及修正系数 21 ，主偏角90o 对应 1K =及 50 ，工件材料 应的 20 ，带入 ，所以 将所有的参数带入得切削力为： c (2)计算夹紧力 算夹紧力的时候，以切削力为依据与夹紧力建立静平衡方程式，即可求得所需夹紧力的大小，但是由于工件自身和切削过程中的不稳定性等原因，我们所求的夹紧力大小需要乘以一定的安全系数来修正一下，因此所需夹紧力的基本公 式为：式中 K 为安全系数，安全系数4321 基本安全系数 K 加工性质系数 K 刀具钝化系数 K 将这些都带入夹紧力基本公式得 0 12 为克服水平方向的夹紧力，实际 21 夹，式中的俩 f 为夹紧面和定位面之间的摩擦系数，查表都取 入式中得车削实际所需夹紧力为 具的设计 分析零 件知花键端面处有一个 槽，据了解，那个槽是为了放轴挡，故我设计的夹具和花键配合的时候，将夹具内孔里的滑键和花键键槽配合在一起时，将轴挡夹紧，滑键的另一头配有 螺钉挡着，这样就夹紧了工件，查表得 螺钉所产生的夹紧力为 2945N夹F，因此本夹具可以安全使用。 毕业设计 19 磨床专用夹具如图： 图 3偏心曲柄轴夹具 具使用说明 以工件左端的花键定位，将工件塞入夹具的偏心内孔中，用工件上轴挡和夹具侧面的螺钉进行夹 紧，右边用顶尖定位夹紧；加工完一个偏心后，取出工件，在定位的花键键槽处标记，然后将工件翻转 180 度，以同样的方法加工第二个偏心。 毕业设计 20 4 双偏心曲柄轴加工误差的统计分析 的： 1掌握样本数据的采集与处理方法，正确的绘制加工误差的实验分布曲线和 x 2通过实验结果，分析影响加工零件精度的原因提出解决问题的方法，改进工艺规程，以达到提高零件加工精度的目的。 料、工具、设备： 件图见 附 ; 千分尺各一只（千分尺量程 25 50） ; 作步骤与误差分析： 1、对工件预先编号 (1 50)。 2、用千分尺对 50 个工件按序对偏心部分直径进行测量，用百分表测量偏心距 3、把测量结果填入表并将测量数据计入表 1。 表 4工件偏心轴径尺寸实测值 （单位： 样本组编号 尺寸（ 小样本 均值 x 小样本 极差 R 1 2 3 4 5 1 0 x 业设计 21 4件偏心部分偏心距实测值 （单位： 样本组编号 尺寸（ 小样本 均值 x 小样本 极差 R 1 2 3 4 5 1 . 毕 业 设 计 开 题 报 告 双偏心曲柄轴夹具设计制造 开题报告填写要求 1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及学院教学院长审查后生效； 2开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3毕业设计开题报告应包括以下内容： （ 1）研究的目的； （ 2）主要研究内容； （ 3）课题的准备情况及进度计划； （ 4）参考文献。 4开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于 2000 字；参考文献应不少于 15 篇，包括中外文科技期刊、教科书、专著等。 5开题报告正文字体采用宋体小四号， 行距。附页为 型，左边距 3边距 2下边距为 体采用宋体小四号， 6“课题性质” 一栏： 理工类： A. 应用研究 经管文教类： “课题来源”一栏： “成果形式”一栏： 毕业设计开题报告 课题题目 双偏心曲柄轴夹具设计制造 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 成果形式 A B C D E 同组同学 (开题报告内容，附页 ) 指导教师意见（课题难 度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等） 指导教师签名： 年 月 日 专家组及学院意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等） 专家组成员签字： 教学院长（签章）： 年 月 日 附页： 一、 选题的依据及意义 1、 偏心类工件是轴线与轴线平行但不重合的工件 ,其中外圆与外圆偏心的工件称为偏心工件 ,内孔与外圆偏心的工件称为偏心套 ,轴线之间的距离称为偏心距。 2、双偏心轴，和它的名字一样，它的中心并非在轴线的中心，属于偏心工件，一般的轴，只能带动工件自转，但是双偏心轴，不但能传递自转，同时还能传递公转。 3、在传动机构中 ,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动 相互转换的功能 , 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。偏心件加工工艺水平的高低 ( 特别是大型偏心工件 )可以反映出一个企业的机械加工工艺能力。 高度发达的制造业和先进的制造技术，已成为衡量一个国家实力和技术水平的重要标志之一，成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。 4、机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品质、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹 具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，机械产业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 5、 夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接 受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 二、 研究现状 随着科学技术
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