偏心轴的工艺规程与设计

1、西南石油大学机械制造工艺学课程设计说明书设计题目=设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：小批量生产）班级：专业：设计者：指导教师：西南石油大学机械制造工艺课程设计任务书设计题目：设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工 艺装备（生产纲领：小批量生产）设计内容；张张张份套份迄份1. 产品零件图12. 产品毛坯图13. 机械加工工艺过程卡片14. 机械加工工序卡片15. 家具设计装配套16. 家具设计零件图17. 课程设计说明书1班级：专业：设计者：指导教师：序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课程，技术基础课以及 大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计

2、前对所学各课程的一次深入的 综合性连接，也舍一次理论联系实际的训练。因此，它在我们对大学学习生活中占 有十分重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作惊醒一次试 验性的训练，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。偏心零件的加工是机械加工中的难点，对于象偏心轴承、凸轮等偏大心零 件的加工目前普遍采用三爪、四爪卡盘，在普通机床上加工。随着科学技术的不断 发展，对偏大心零件的需求越来越多，精度也越来越高，因此对该类偏心夹具的需 求也相应的增加，其应用前景广阔。偏心轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构

3、形式不同，一般可分为 光轴偏心、阶梯轴偏心和异形偏心轴等；或分为实心偏心轴、空心偏心轴等。它们 在机器中同样用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。台阶偏心轴的加工工艺较为典型，反映了偏心轴类零件的大部分内容与基本规 律下面就介绍一种偏心轴常用的加工工艺。二、拟订加工工艺图A1所示是常见的偏心轴零件。它属于台阶轴类偏心轴，由圆柱面、轴肩、退 刀槽、键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用 是使用零件装配里有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便： 键槽用于安装键，以传递转矩。根据工作性能与条件，该传动轴图样（图A1）规定了主要轴颈M、N,外圆P、

4、 Q以及轴肩H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。 这些要求必须在加工中给予保证。（一）、零件图样分析枝术要求;1；调质热处理HB235;2：45钢图A1（二）零件作用分析题目所给订的零件是偏心轴,其作用是调节轴与轴之间的 偏心距。（三）、零件的工艺分析偏心轴有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求，先分析如下:1、直径为12的孔是中心加工表面。这一组表面加工包括（四）、确定毛坯该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。 本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择 30mm的热轧圆钢作毛坯。（五）、确定主要表面的加工方法

5、传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的 主要表面M、N、P、Q的公着等级（IT6）较高，表面粗糙度Ra值（Ra= um）较小，故车削后还需磨 削外圆。表面的加工方案（参考表A-3）可为;粗车f精车f磨削。（六）、确定定位基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置度有着定性的作用。出 于该传动轴的几个主要配合表面（Q、P、N、M）及轴肩面（H、G）对基准轴线A-B均有 径向圆跳动和端碰圆跳动的要求，它又魁实心轴，并且还有特殊的偏心的要求，所 以应选择两端中心孔为基准采用顶尖装加上特制的卡罐的装夹法，以保证零件的技 术要求。粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采

6、用在车床上用双顶尖装夹, 三爪夹紧卡罐旋转，卡罐夹住热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注 意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先 加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆：然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，车另一端面, 钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。由于偏心，这里需加上一个 特殊的装置-卡罐，将卡罐装在轴的两端，卡罐偏心方向应一致，通过卡罐的槽与轴 的扁10H7/h6的配合，控制了偏心的方向：通过调节卡罐上的压紧螺钉可调节偏心 量；使卡橋的端面与轴的台阶面压紧，保证轴的中心与卡礒中心平行。（七）、划分阶段对精度要求较高的零

7、件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该偏心轴 加工和普通传动轴加工一样划分为三个阶段：粗车（粗车外圆、钻中心孔等），半精 车（半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各处 外圆）。不一样的是加工偏心部分时候需以A基准两端外圆用表测量,调整卡罐上的 螺钉，调整至不同的偏心量，车削各偏心外圆至尺寸各阶段划分大致以热处理为界。（八）、热处理工序安排轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表 面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：下料-粗车端面和外圆一在轴的两端均留工艺夹头粗车

8、精车工艺夹头一钻中 空心f调整卡罐上螺钉f粗车各外圆f调质f修研中心空f半精车各外圆，车槽， 倒角划键槽加工线一铳键槽修研中心空磨削一检验。（九）、加工尺寸和切削用量创定州磨削余量可取，半精车余量可选用。加工尺寸可由此而定，见该轴 加工工艺的工序内容。车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可 由机械加工工艺手册或切削用量手册中选取。（十）、拟定工艺过程定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质后和磨削之前各需安排 一次研修中心孔的工序。调质之后研修中心空为消除中心孔的热处理变形和氧化皮, 磨削之前研修中心孔为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定 传

9、动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在 半精加工20mm、16mm、4> 14mm及4>12mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时 加工出各退刀槽、倒角：键槽应在半精车以后以及磨削之前铳削加工出来，这样可 保证铳健槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铳键槽时破环已精加工的外 圆表面。在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检査项目及检验方法的确定。 综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表A1偏心轴机械加工工艺卡赣西学院机产品名称图号A1点加工工艺卡零件名称偏心轴共一页第一页毛坯种类圆钢材料牌号45钢毛坯尺寸30mmX160mm序号工种工步工序

10、内容设备工具夹具刀具量具1下料30mmX160mm2车三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆C61401车端面见平，粗车外圆C6140三爪粗车刀卡盘2钻中心孔，用尾座顶尖顶 住中心孔三爪 卡盘中心钻4> 2mm3粗车外圆，车工艺夹 头（在轴的两端均留 12mm长20mm的工艺夹头C6140三爪 卡盘90度外 圆车刀游标卡尺4粗车4> 20mm外圆至4>22mm）长 120mmmC6140三爪卡盘90度外 圆车刀游标卡尺5装夹卡罐，调整螺丝 至合适的偏心量，粗车偏 心 4> 16mm 外圆至 18nmb 长 42nnnC6140特制卡罐90度外圆车刀游标卡尺卸下卡罐，三爪装夹三爪 卡

11、盘6粗车© 12mm外圆至14mm,长 14mmC6140三爪 卡盘90度外圆车刀游标卡尺调头，三爪自定心卡盘夹特另一端工艺夹头C6140三爪卡盘90度外 圆车刀游标卡 尺7车另一端面，保证加上工艺夹头后总长160mm长度卡尺8钻中心孔，用尾座顶尖顶 住中心孔三爪卡盘9粗车© 16mm外圆至18mm,长 23mmC6140三爪 卡盘90度外圆车刀游标卡尺10检验3热调质处理234237HBS4钳修研两端中心孔C61405车双顶尖加上卡罐装夹好零件C61401调整卡罐螺丝至合适 偏心量，半精车偏心4> 16mm 外圆 4>,长 28mmC6140特制卡罐精车刀百分

12、表卸下卡罐，三爪装夹2半精车4> 12mm外圆至长 14mmC6140三爪 卡盘精车刀百分表3半精车4> 20mm外圆至4>,长 53mmC6140三爪卡盘精车刀百分表调头，三爪自定心卡盘夹特另一端工艺夹头C6140三爪 卡盘精车刀百分表4半精车16mm外圆至<t>, 长 23mmC6140三爪卡盘精车刀百分表5半精车退刀槽C6140三爪卡盘精车刀6半精车4> 14mm外圆至4>, 长C6140三爪 卡盘精车刀百分表7倒外角lmmX45度，共3处C6140三爪 卡盘精车刀百分表8检验6铳用V形虎钳装夹，按线找 正1铳键槽4> 5X16mm立铳V形

13、 虎钳2检验9钳修研两端中心孔车床10磨1磨外圆N至尺寸外圆磨床砂轮千分表2磨轴肩面H砂轮千分表3磨外圆Q至尺寸磨床砂轮千分表4磨轴肩面I磨床砂轮千分表5磨外圆P至尺寸磨床砂轮千分表6磨外圆M至尺寸磨床砂轮千分表7磨外圆14mm至尺寸磨床砂轮千分表8检验表Al三、确定夹具零件图及部分零件设计（一）、设计卡盘零件利用均布在卡盘体上的活动卡爪和卡罐，把工件夹紧在机床上。卡盘一般由卡 盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构3部分组成。卡盘体直径最小为65毫米，最大可达 1500毫米，中央通孔，以便通过工件或棒料；背部有圆柱形或短锥形结构，直接或 通过法兰盘与机床主轴端部相联接。通过特制的卡讎在卡爪上组装成特制

14、的夹具总 图，用来加工一定范围内偏心轴，卡罐的偏心和轴的偏心方向相反，用来抵消偏心 量。工序2车偏心轴P, N两旋转面的夹具总图（二）、设计卡盘中卡罐的零件图（三）、确定零件工艺整个工装1. 首先将A基准的所有外圆加工好，在轴的两端均留&200mm长25mm的工艺夹 头，要求夹头与A基准同轴且台阶面与A基准垂直。2. 将轴的两端夹头铳成10h6,见图1,要求扁与A基准中心对称且两端平行。3. 工装制作：卡罐两件，如图2所示，要求槽10H7与中心孔B5对称，槽的端 面与中心孔垂直。4. 将卡罐装在轴的两端，卡罐偏心方向应一致，通过卡罐的槽与轴的扁10H7/h6 的配合，控制了偏心的方向：

15、通过调节卡罐上的压紧螺钉可调节偏心量:使卡罐的端 面与轴的台阶面压紧，保证轴的中心与卡罐中心平行。5. 在车床上用双顶尖装夹，三爪夹紧卡罐旋转，以A基准两端外圆用表测量， 调整卡罐上的螺钉，调整至不同的偏心量，车削各偏心外圆至尺寸。6. 当偏心轴加工完后切去两端工艺夹头。此种加工方法简便、可靠，避免了原有加工方法的繁琐（镇床打中心孔），可应 用于要求方向一致的多个偏心的偏心加工。小结偏心轴的机械加工工艺规程设计及夹具设计中，我们要根据生产批量和生产实 际情况，工序的安排采用了工序集中和工序分散相结合的办法，并且设计了一条自 动化生产线。当按工序集中原则组织过程时，还普遍的采用了自动化程度较高的高 效机床和工艺装备。这样大大地提高了生产率。1、肖智清、金大鹰王先逵3、7、参考文献主编.机械制造基础.机械工业出版社，2003； 主编机械制图-2机械工业出版社区，200& 主编机械制造工艺学.机械工业出版社，2003；林党养主编.AutoCAD2008机械绘图.人民邮电出版社，2009；黄森彬刘越刘文剑肖继德主编机械设计基础.机械工业出片社，2001； 主编.机械制造技术化学工业出版社，2003；主编夹具工程师设计手册.黑龙江科技出版社，1992；主编机床夹具设计.机械工业出版社，2003；致谢时间如梭，转眼就要毕业了，千言万