偏心轴零件加工工艺及夹具设计讲解

1、常州机电职业技术学院毕业设计课题：偏心轴零件加工工艺及夹具设计专 题：专业：机械制造及自动化学生姓名：班级：学号：指导教师：宀兀成时间：本设计是基于偏心轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。偏心轴零 件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加 工精度容易。因此，本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗 加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工 出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。 夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此 生产效率较

2、高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：偏心轴类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe desig n is based on the body parts of the process ing order of the processes and some special fixture desig n. Body parts of the main pla ne of the surface and pore system .In gen eral, the pla ne guara ntee process ing precisi on tha n that of h

3、oles mach ining precisi on easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the process ing clearly divided into rough ing and finishing stages of holes to en sure machi ning accuracy. Datum select ion box in put shaft and the output shaft of the

4、support ing hole as a rough ben chmark, with top with two holes as a precisi on tech no logy refere nee. Main processes arran geme nts to support holes for positi oning and process ing the top pla ne, and the n the top pla ne and the support ing hole locati on hole process ing tech no logy. In addit

5、i on to the follow-up processes in dividual processes are made of the top pla ne and tech no logical hole locati on hole and pla ne process ing. Supported hole process ing using the method of coord in ate bori ng. The whole process of process ing mach ine comb in ati ons were selected. Selectio n of

6、 special fixture fixture, clampi ng means more choice of pn eumatic clamp ing, clamp ing reliable, in stitutio ns can not be locked, so the product ion efficie ncy is high, suitable for large batch, li ne process ing, can meet the desig n requireme nts.SKey words: An gle gear seat parts; fixture;目录摘

7、要IIABSTRACT Ill第1章 加工工艺规程设计 11.1零件的分析 11.1.1零件的作用11.1.2零件的工艺分析11.2偏心轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 21.2.1孔和平面的加工顺序 21.2.2加工方案选择 21.3偏心轴加工定位基准的选择21.3.1粗基准的选择21.3.2精基准的选择31.4偏心轴加工主要工序安排 31.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 51.6选择加工设备及刀、量具 51.7确定切削用量及基本工时（机动时间） 6第2章 偏心轴钻孔夹具设计 172.1设计要求172.2夹具设计172.2.1 定位基准的选择 172.2.2 切削力

8、及夹紧力的计算172.3定位误差的分析 202.4夹具设计及操作的简要说明21结论23参考文献 24致 谢26第1章 加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是偏心轴。偏心轴的主要作用是传动连接作用，保证 各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此偏心轴零 件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作 精度、使用性能和寿命。图1偏心轴1.1.2零件的工艺分析由偏心轴零件图可知。偏心轴是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分 为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下

9、：(1) 以 20外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 20外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为 Ra3.2m。(2) 以 16外圆面主要加工面的加工面。这一组加工表面包括 16外圆面和退刀槽和台阶面，加工粗糙度为Ra3.2m。(3) 其他各个孔的加工， 5孔1.2偏心轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措 施由以上分析可知。该偏心轴零件的主要加工表面是平面及孔系。一般 来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于偏 心轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理 好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过

10、程中的主要考虑 因素。1.2.1孔和平面的加工顺序偏心轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工偏心轴上的基 准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。偏心轴的加工 自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位 可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切 去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整, 也有利于保护刀具。偏心轴零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加 工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2加工方案选择偏心轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法 及设备。

11、除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济 因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据偏心轴零件图所示的偏心轴的精度要求和生产率要求，当前应选 用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。1.3偏心轴加工定位基准的选择1.3.1粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1 ）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入偏心轴的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以偏心轴 的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最 近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定 位限制第五个自由度。由于

12、是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后 再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证 了孔与箱壁的相对位置。1.3.2精基准的选择从保证偏心轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证偏心轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 偏心轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积 较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由 度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本 上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是偏心轴的

13、装配 基准，但因为它与偏心轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔 系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4偏心轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。偏心轴加 工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加 工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成 后一直到偏心轴加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因 此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面， 再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较

14、大，也应该 在粗加工阶段完成。对于偏心轴，需要精加工的是支承孔前后端平面。按 上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于 保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系， 然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定 的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在 粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 80 -90 c的含0.4% 1.1%苏打及0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干 净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。根据以上分析

15、过程，现将偏心轴加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10型材开料毛坯20车右端面及外圆至 22mm，留2mm加工余量30掉头车左端面（长度达122mm）粗车外圆至 18mm及台阶40调质处理50钻中心孔 2、 5及倒角60精车 20、 16、 12以及倒角70精车 16偏心轴80 车退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,90钻 5孑L100 去毛刺110 检验，油封、入库工艺路线二：10型材开料毛坯20车右端面及外圆至 22mm,留2mm加工余量30掉头车左端面（长度达122mm）粗车外圆至 18mm及台阶40钻中心孔 2、 5及倒角50精车 20、 16、 12以及倒角60精车 16偏心轴70

16、 车退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,80钻 5孑L90去毛刺100检验，油封、入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能 采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精 基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求 同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综10型材开料毛坯20车右端面及外圆至 22mm,留2mm加工余量30掉头车左端面（长度达122mm）粗车外圆至 18mm及台阶40调质处理50钻中心孔 2、 5及倒角60精车 20、 1

17、6、 12以及倒角70精车 16偏心轴80 车退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,90钻 5孑L100 去毛刺110 检验，油封、入库1.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1) 毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零 件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大 小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材成型。(2) 确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“偏心轴”零件材料采用灰铸铁制造。材料为45,硬度HB为1

18、70241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。(1) 结合面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为1.7 3.4mm，现取2.0mm。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取 - 0.28mm。精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为1mm。(2) 面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为1.7 3.4mm，现取2.0mm。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取 - 0.28mm。精铣：参照机械加工工艺

19、手册表 2.3.59,其余量值规定为1mm。 差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为1.6mm。1.6选择加工设备及刀、量具由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专 用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质工序20.车右端面及外圆至 22mm,量较大，故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm ,测量范 围01000m（参考文献2表6 7）。采用车床加工，床选用卧式车床 CA6140（参考文献2表43）,专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见

20、（参考文献2第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专 用夹具及检具。钻中心孔。选用60中心钻（参考文献4第6章）。1.7确定切削用量及基本工时（机动时间）工序10无切削加工，无需计算留2mm加工余量已知工件材料：45,型材，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用 卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于 CA6140机床的中心高为 200mm （表1.30 ），故选刀杆尺寸 B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带 倒棱型前刀面，前角V0 =120，后角0 = 60，主偏角Kv=900，副偏角K；=1

21、0， 刃倾角，s=00，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。 .确定切削深度ap由于单边余量为2mm，可在一次走刀内完成 .确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为16mm 25mm，ap乞4mm，工件直径100400之间时，进给量f =0.51.0 mm r按CA6140机床进给量（表4.2 9）在机械制造工艺设计手册可 知：f =0.7 mm r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据 表130, CA6140机床进给机构允许进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当强度在 174207HBS 时，ap 乞 4mm，f 0.75 mm r，Kr=

22、450时，径向进给力：Fr=950N切削时 Ff 的修正系数为 KroFf =1.0 , K,sFf=1.0, KkrFf=1.17 (表 1.292),故实际进给力为：=9501.17=1111.5(1-2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =0.7mm r 可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命 T =60 min。 .确定切削速度V。切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YG6硬质合金刀加工硬度200219HBS 的铸件，ap4mm， f 0.75

23、 mm r，切削速度 V=63mmin。切削速度的修正系数为 Ktv =1.0，Kmv =0.92，Ksv0.8，KTv=1.0，Kkv=1.0 (见表 1.28 )，故：Vg = Vt K v =63 1.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.0(1-3):48 m minD ：i.127(1-4)根据CA6140车床说明书选择n0 =125r. min这时实际切削速度Vc为:Pn1000二 127 1251000:50 m min(1-5) .校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，HBS=160245，a3mm，f - 0.75 m

24、m r，切削速度 V50 m. min 时，PC = 1.7KW切削功率的修正系数kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故实际切削时间的功率为:Pc=1.70.73=1.2KW(1-6)根据表1.30，当n =125 min时，机床主轴允许功率为PE=5.9KW ,Pc Pe，故所选切削用量可在C620-1机床上进行，最后决定的切削用量 为：ap=3.75 mm， f =0.7mm r， n= 125 r min= 2.08n s， V =50m min工序30粗车外圆 60mm及台阶所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于 C6140机床的中心高为200m

25、m (表1.30 )，故选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带 倒棱型前刀面，前角Vq =12，后角0 = 6，主偏角Kv=90，副偏角K；=10， 刃倾角 飞=0，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。 .确定切削深度ap由于单边余量为2.5mm，可在一次走刀内完成，故2 5ap=1.25mmp 2 .确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16mm 25mm，ap乞4mm，工件直径100400之间时，进给量f =0.51.0 mm r按CA6140机床进给量(表4.2 9)在机械制造工艺设计手册可知：f =0.7 mm r确定的

26、进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130, CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530N。根据表 1.21，当强度在 174207HBS 时，ap 乞 4mm，f 0.75 mm r， Kr=45时，径向进给力：Fr=950N。切削时 Ff 的修正系数为 KroFf =1.0，K,Ff=1.0，KkrFf=1.17 (表 1.292)，故实际进给力为：Ff =9501.17=1111.5 N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f =0.7mm r可 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，

27、车刀寿命 T =60 min。 .确定切削速度V。切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YT15硬质合金刀加工硬度200219HBS 的铸件，ap _4mm， f - 0.75mm r，切削速度 V=63mmin。切削速度的修正系数为Ktv =1.0，Kmv =0.92，Ksv0.8，Ktv=1.0，Kkv=1.0 (见表 1.28 )，故：V。 = Vt Kv =63 x 1.0汉 1.0汇 0.92汉 0.84汉 1.0汉 1.0(3-12):48 m min100048=120r.min二 127(3-13)根据CA6140车床说明书选择n0

28、=125rmin这时实际切削速度Vc为：兀Dnc兀27 025“ Vc =50 m min1000 1000(3-14) .校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，HBS=160245，ap乞3mm,f弐0.75 mm r，切削速度V咗50 m min时,PC = 1.7kw切削功率的修正系数kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故实际切削时间的功率为：Pc =1.70.73=1.2 kw根据表1.30，当n =125 r min时，机床主轴允许功率为PE = 5.9kw，Pc Pe，故所选切削用量可在 CA6140机床上进行，最后决定的

29、切削用量为:ap=1.25mm , f = 0.7mm r , n =125r. min= 2.08r. s , V =50m min工序30掉头车左端面（长度达122mm）粗车外圆至 18mm及台阶 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于 C6140机床的中心高为 200mm （表1.30），故选刀杆尺寸 B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带 倒棱型前刀面，前角V=12，后角0 = 6，主偏角Kv=90，副偏角K；=10， 刃倾角s=00，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。 .确定切削深度ap由于单边余量为2.5mm，可在

30、一次走刀内完成，故2.5 “ap=1.25mm2 .确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为16mm 25mm， ap _ 4mm，工件直径100400之间时，进给量f =0.51.0 mm r按CA6140机床进给量（表4.2 9）在机械制造工艺设计手册可知：f =0.7 mm r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130, CA6140机床进给机构允许进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当强度在 174207HBS 时，ap 岂 4mm，f 0.75 mm r， Kr=450时，径向进给力：Fr=950N。切削时 Ff 的修正系数

31、为 KroFf =1.0，K ,Ff =1.0，KkrFf=1.17 （表 1.292），故实际进给力为：Ff =9501.17=1111.5 N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f =0.7mm r可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1.5mm，车刀寿命 T =60 min 。 .确定切削速度V。切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YT15硬质合金刀加工硬度200219HBS 的铸件，a p 込4mm , f d.0x 1.0(3-12):48 m min 1000Vc二

32、 D100048二 127=120r. min(3-13)根据CA6140车床说明书选择n0 =125r. min这时实际切削速度Vc为：二 Dnc二 127 12510001000:50 m min(3-14) .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，HBS=160245，f - 0.75 mm r，切削速度 V _ 50 m min 时，PC = 1.7kw切削功率的修正系数kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故实际切削时间的功率 为：Pc =1.70.73=1.2 kw根据表1.30，当n =125 r min时，机床主轴允许

33、功率为PE = 5.9kw，Pc Pe，故所选切削用量可在 CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：ap=1.25mm， f = 0.7mm r， n= 125 r min= 2.08r s， V =50m min .计算基本工时l t nf(3-15)式中 L = l+y+ ；： , l=127mm由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量y+ ：=1mm，贝U L =126+1 = 128mm127_tm =1.4 min125 0.7工序40调质不需计算切削计算。工序70钻中心孔 2、 5及倒角径向进给量：f工件速度v27 5V w = - =0.3( m/s )10

34、0r=0.02 (双线程)=100N=1000v二 d1000 0.33.14 55=1.737r/m.切削用量的选择速度：n=1500r/min，V=30m/s轴向进给量：f a =0.2B=8mm（双线程）机械加工工艺设计实用手册表 15-67(3-21 ) .切削工时查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12丄 _2lZbk_2125汉0.1乂1.4 t j 一nfa fr1.737 8 0.02= 129.6 (s)(3-22)根据机械加工工艺设计实用手册表13.4-16确定砂轮直接为20mm , 则工件速度vw =20m min ,纵向进给量fa = 20 mm

35、r ,工作台一次往复行程 磨削深度ap = 0.00212 mm d.st，根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s工序60精车 20、 16、 12以及倒角已知加工材料为45,型材，有外皮，机床 CA6140普通车床，工件用 忖盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于 CA6140机床的中心高为 200mm （表1.30 ），故选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带 倒棱型前刀面，前角Vo=120，后角o = 60，主偏角Kv=900，副偏角K；=10 , 刃倾角s=00，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。

36、 .确定切削深度ap由于单边余量为2mm，可在一次走刀内完成，故ap = 2mm( 3-1) .确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为16mm 25mm， ap空4mm，工件直径100400之间时， 进给量f =0.51.0 mm r按CA6140机床进给量(表4.2 9)在机械制造工艺设计手册可 知：f =0.7 mm r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据 表130, CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530N。根据表 1.21，当强度在 174207HBS 时，ap 冬 4mm，f 0.75 mm r， Kr=450时，径向进给

37、力：Fr=950N。切削时 Ff 的修正系数为 KroFf =1.0，K .sFf =1.0，KkrFf =1.17 (表 1.29 2)，故实际进给力为：Ff =9501.17=1111.5 N(3-2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =0.7mm r 可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命 T =60 min。 .确定切削速度V。切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YG6硬质合金刀加工硬度 200219 HBS的锻造件，ap 4mm， f 12

38、7根据CA6140车床说明书选择n0 =125r. min这时实际切削速度Vc为：Vc= 10001000二 Dnc 二 127 125 小=50 m min .校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算由切削用量简明使用手册表1.25，HBS=160245 , ap乞3mm, f 0.75 mm r，切削速度V乞50 m min时，Pc = 1.7KW切削功率的修正系数kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故实际切削时间的功率为：Pc =1.7 0.73=1.2 KW(3-6)根据表1.30，当n =125r min时，机床主轴允许功率为PE=5.9KW，Pc Pe，故所选

39、切削用量可在 CA6140机床上进行，最后决定的切削用量 为：n= 125 r min =2.08r. s， V =50 m minap=3.75 mm , f =0.7mm r , .倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同n = 3.28r s换车刀手动进给。工序80车退刀槽2X0.5，4.5X 14，根据机械加工工艺手册表2.4-76查得：进给量a0.05mm/z查机械加工工艺手册表2.4-82得切削速度V =2亦/丽门，机床主轴转速n:1000V1000 23n45.8r/minnd 3.14x160查机械加工工艺手册表 3.1-74取n -47.5r/min3.14 160

40、 47.51000 60:0.40m/ s兀Dnv =实际切削速度V：1000Vf Vf = afZn=0.05 24 47.5/60 = 0.95mm/s 进给量f : f f工作台每分进给量 J :fm =Vf =0.18mm/57mm/min被切削层长度丨：由毛坯尺寸可知深度为3mn，l=3mmt 3机动时间 tj1 = =0.052min=3.12s57工序70精车 16偏心轴确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16mm 25mm, a 4mm，工件直径100400之间时， 进给量f =0.51.0 mm r按CA6140机床进给量(表4.2 9)在机械制造工艺

41、设计手册可 知：f =0.7 mm r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130, CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530N。根据表 1.21 ,当强度在 174207HBS 时，ai 4mm, f 0.75 mm r , Kr=450时，径向进给力：Fr=950N。切削时 Ff 的修正系数为 KroFf =1.0，K,Ff=1.0，KkrFf=1.17 (表 1.29 2)，故实际进给力为：Ff =950 1.17=1111.5 N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =0.7mm. r 可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量

42、简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1.5mm，车刀寿命 T =60 min。 .确定切削速度V。切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11 ,当YT15硬质合金刀加工硬度200219HBS 的铸件，ap 乞4mm， f FJ需。夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题 已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设 置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任 务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在

43、切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量 和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠 正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传 递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递 力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动 夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件， 或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一 种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用

44、其斜面移动时所产生的压力来夹紧 工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变 化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具 中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧 移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实 现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移 动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于 手动调整。通过松紧螺栓

45、实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧 的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计 算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献 可查得：6.22 匚=2.76 1=90 ;:2 =9 50.229螺旋夹紧力： W0 =4748.2（ N）该夹具采用夹紧机构，由上述计算易得：WK Wk由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作 方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。2.3定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序 所规定的尺寸公差。舛+札杲g与机床夹具有

46、关的加工误差-，一般可用下式表示：厲二 Aww D 袱 *DW = j定位误差：i-D W = -D - d 匚 imin-J.W+ imin +D2 +d2 +2min=arctg -y2L其中:-Di=0.052mm， 、D2 = 0mm-di=0.011mm ,、d2 = 0.023mmTmin=0mm ,：2min = 0.034mm夹紧误差： $ =(ymax - ymin)COS 其中接触变形位移值：(ZaZ HB C1)(為)n查 表 1 215 有 KRaz =0.004, KHb =-0.0016, G = 0.412, n -0.7。：j d = ： y cos:二 0.0028 mm磨损造成的加工误差：别通常不超过0.005mm 夹具相对刀具位置误差：厶d*取0.01mm误差总和：=w = 0.085mm ： 0.3mm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。2.4夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要 更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个 自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。夹具体是夹具的基础件，夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一 基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求