偏心轴的加工工艺设计(附件)【字数：13056】
摘 要摘 要偏心轴即各外圆间的轴线平行但不重合的轴类工件，它不但能实现自传，还能带动工件实现公转，被广泛地用于机械生产。偏心轴在加工过程中的重点及难点即对偏心部分外圆的轴线的找正，本文通过文献索引以及行动研究对偏心轴实际生产过程中的加工工艺进行分析对比和观察总结，制定合理的机械加工工艺路线，选取合适的热处理加工工艺和工件表面处理方法，并结合生产实际通过设计专用夹具找正偏心轴轴线，使其在加工过程中与机床主轴回转中心的轴线相重合，提高偏心轴的精度，实现大批量的高效生产。最后在准确建立三维模型的基础上进行应力分析，完成对偏心轴的加工工艺设计这一课题的研究。关键词偏心轴；加工工艺；夹具
目录
第一章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 偏心轴加工工艺的研究现状与发展 1
1.2.1 三爪卡盘装夹 1
1.2.2 四爪卡盘装夹 2
1.3 偏心轴的初步分析 2
1.3.1 结构特点 3
1.3.2 材料要求 4
1.3.3 加工要求 5
1.4 本文的主要内容 6
第二章 偏心轴的加工工艺设计 7
2.1 毛坯的选择 7
2.2刀具的选择 8
2.3 定位基准的确定 8
2.3.1 精基准 8
2.3.2粗基准 9
2.4 制定偏心轴的机械加工工艺路线 9
2.4.1选择表面加工方法 9
2.4.2 制定工艺路线 10
第三章 加工余量及工序尺寸的确定 12
3.1 切削用量的选取 12
3.1.1 背吃刀量 12
3.1.2 进给量f 12
3.1.3 切削速度v 12
3.2 加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.1工序10的加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.2工序20的加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.3 工序30的加工余量及工序尺寸的确定 20
3.2.4 工序40的加工余量及工序尺寸的确定 23
3.2.5 工序50的加 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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第一章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 偏心轴加工工艺的研究现状与发展 1
1.2.1 三爪卡盘装夹 1
1.2.2 四爪卡盘装夹 2
1.3 偏心轴的初步分析 2
1.3.1 结构特点 3
1.3.2 材料要求 4
1.3.3 加工要求 5
1.4 本文的主要内容 6
第二章 偏心轴的加工工艺设计 7
2.1 毛坯的选择 7
2.2刀具的选择 8
2.3 定位基准的确定 8
2.3.1 精基准 8
2.3.2粗基准 9
2.4 制定偏心轴的机械加工工艺路线 9
2.4.1选择表面加工方法 9
2.4.2 制定工艺路线 10
第三章 加工余量及工序尺寸的确定 12
3.1 切削用量的选取 12
3.1.1 背吃刀量 12
3.1.2 进给量f 12
3.1.3 切削速度v 12
3.2 加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.1工序10的加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.2工序20的加工余量及工序尺寸的确定 13
3.2.3 工序30的加工余量及工序尺寸的确定 20
3.2.4 工序40的加工余量及工序尺寸的确定 23
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工余量及工序尺寸的确定 23
3.2.6 工序60的加工余量及工序尺寸的确定 25
3.2.7 工序70的加工余量及工序尺寸的确定 27
3.2.8 工序80的加工余量及工序尺寸的确定 27
3.2.9 工序90的加工余量及工序尺寸的确定 29
3.2.10 工序120的加工余量及工序尺寸的确定 29
3.2.11 工序130的加工余量及工序尺寸的确定 32
3.2.12 工序140的加工余量及工序尺寸的确定 33
3.2.13 工序150的加工余量及工序尺寸的确定 34
第四章 表面处理工艺及磨削中的实际问题 35
4.1 热处理工艺 35
4.1.1 渗碳 35
4.1.2 淬火 35
4.1.3 回火 35
4.2 抛丸 35
4.3 超精加工 36
4.3.1 简介 36
4.3.2 磨块及工艺参数的选择 37
4.4 磨削中的实际问题 37
4.4.1 问题描述 37
4.4.2 原因分析 37
4.4.3 改善措施 37
第五章 夹具设计及应力分析 38
5.1车削夹具 38
5.2 钻孔夹具 39
5.3 磨削夹具 41
5.4 SOLIDWORKS应力分析仿真Simulation 42
结 论 44
致 谢 45
参 考 文 献 46
绪论
1.1 概述
在机械设计中，轴是一种重要零件，它的主要作用是支承相关转动件回转并保证其回转精度，以及传递扭矩等，可以参考其结构形状进行划分。本次研究中的偏心轴与普通轴类零件最大的区别就是外圆与外圆的轴线相互平行但不重合，两条轴线之间的距离即偏心轴两段外圆之间的偏心距。这类零件加工的重点是采取措施保证偏心轴的偏心距的精度，即找正偏心部分的轴线使其与机床主轴轴线重合，主要通过改善装夹方式来实现。
1.2 偏心轴加工工艺的研究现状与发展
比较传统的加工偏心轴的方法主要有利用三爪卡盘装夹和利用四爪卡盘装夹，但这两种装夹方法过程麻烦，校正耗时较长，加工精度较低，不适合用于对加工要求较高的偏心轴工件，若用于批量生产会产生较大的偏差。因此，本次设计中采取设计一种专用夹具来调整偏心距，通过这种夹具进行装夹节省传统加工工艺过程中找正所消耗的工时，提高生产率的同时保证加工精度，用于批量生产极大地提高经济效益。
1.2.1 三爪卡盘装夹
针对长度相对比较短的偏心轴工件，在完成非偏心的外圆部分的车削后，在三爪卡盘其中任意一个卡爪与偏心轴工件接触处，垫上合适的垫片并校正偏心距，找正偏心轴的偏心部分的轴线和母线再加工。
垫片厚度可以根据近似公式：垫片厚度D=1.5e（偏心距）
为了保证精确度，可以在上述公式内加入偏心距修正值
≈1.5=1.5(ee测) （11）
其中：e偏心轴的偏心距；
e测 试切后偏心轴实际测出偏心距数值；
试切后偏心轴实际测出的偏心距产生的误差；
k正负根据实际测量结果决定。
即垫片厚度 D=1.5e+=1.5e+1.5=1.5(2ee测) （12）
在装夹过程中，同时需要用带有磁力表座的百分表在车床上测量偏心距。偏心部分车削完成后，为了确定这道工序是否满足要求，需要继续测量偏心轴工件的跳动度，具体方法可以把偏心轴工件放在V型块上，通过百分表打偏心部分在缓慢转动的过程中的跳动量来评定该工序是否加工到位。
1.2.2 四爪卡盘装夹
在用四爪卡盘装夹偏心轴工件时，主要通过调节两对卡爪来实现找正。其中一对卡爪对称分布，另一对卡爪通过调节卡盘使其呈不对称分布，使偏心轴的偏心圆的中心与整根轴的中心的连线与四爪卡盘的不对称卡爪的中心线在同一直线上。将小平板以及划针盘平放在机床面上，调整划针盘针尖对准偏心圆，以此校正偏心圆。再把划针盘针尖调整到外圆水平线，从左到右水平移动检查水平线是否水平。调整到位后，把偏心轴工件转动90 o，以相同的方法检查旋转后的水平线是否调整到水平位置。完成上述校正后，检查偏心轴工件是否夹紧，紧固卡角。保证卡盘的两对卡爪都已夹紧后，便可以开始对偏心轴工件进行加工。
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