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偏心轴设计

一.零件的分析

（一）零件的图样分析

0.031）偏心轴φ8??0.06mm的轴心线相对于螺纹M8的基准轴心编偏心距为

2mm。

2）调质处理28~32HRC.

（二）调整偏心轴机械加工工艺过程卡

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工序工序名工序内容号12称下料六方钢φ14mm×380mm（10件连下）锯床工艺装备热处调质处理28~32HRC理3车三抓自定心卡盘夹紧六方钢的一端，卡盘外长度C620、螺纹0.05为40mm，车端面，车螺纹外径φ8?环规?0.10mm及切槽2×φ6.5mm。长度为11mm，倒角1×45°，车螺纹M8。从端面向里测量出15.5mm，车六方钢，使其外圆尺寸为φ12mm，保证总长34mm初下4车用三抓自定心或四爪单动卡盘，装夹专用车偏心C620、专用工装，用M8螺纹及螺纹端面锁紧定位，车偏心部偏心工装、0.03分专用偏心φ8?M4丝锥?0.06mm，车端面，保证总长33mm0.1及17?钻M4螺纹底孔φ3.3mm，深12mm,?0.3mm，攻螺纹M4，深8mm56检验入库按图样要求检验各部尺寸涂防锈油、入库（三）工艺分析

1）调整偏心轴结构比较简单，外圆表面粗糙度值为Ra1.6μm，精度要求一般，M8为普通螺纹，主要用于在调整尺寸机构的微调上使用。

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2）零件加工关键是保证偏心距2mm，因偏心轴各部分尺寸较小，偏心加工可在车床上装一偏心夹具来完成加工。

3）若用棒料（圆钢）加工调整偏心轴，其加工工艺方法与用六方钢基本一致，只增加一道铣六方工序。

二.确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢。本零件为简单轴类零件，因此选择六方钢φ14mm×380mm，10件连下。铸件。

三.基面的选择

1）粗基准的选择，由于本零件为简单轴类零件，因此选择以外圆作为粗基准是完全合理的，按工艺中规定以M8螺纹及端面为定位基准车偏心。在工装上加工一个偏心距为2mm的M8螺纹孔，将偏心工装装夹在车床三爪自定心或四爪单动卡盘上，按其外径找正，找正后夹紧即可。

2）精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。

四.制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中起来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

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1.工艺路线方案一

工序1下料φ14mm×380mm，10件连下。工序2热处理

0.05工序3车螺纹外径φ8??0.10mm切槽2×φ6.5mm长度为11mm。

工序4倒角1×45°。工序5车螺纹M8。

工序6从端面向里测量出15.5mm车使其外圆尺寸外圆φ12mm，并保证总长34mm.

0.03工序7调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8??0.06mm。车端面0.1保证总长33mm以及17??0.3mm。

0.03工序8粗铣φ8??0.06mm端面。0.03工序9精铣φ8??0.06mm端面。

工序10钻底孔φ3.3mm，深12mm。工序11攻螺纹M4，深8mm。工序12检查。工序13油封入库。2.工艺路线方案二

工序1下料φ14mm×380mm，10件连下。工序2热处理

0.05工序3车螺纹外径φ8??0.10mm切槽2×φ6.5mm长度为11mm。

工序4倒角1×45°。工序5车螺纹M8。

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工序6从端面向里测量出15.5mm车使其外圆尺寸外圆φ12mm，并保证总长34mm.

0.03工序7调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8??0.06mm。车端面0.1保证总长33mm以及17??0.3mm。

工序8钻底孔φ3.3mm，深12mm。工序9攻螺纹M4，深8mm。

0.03工序10粗铣φ8??0.06mm端面。0.03工序11精铣φ8??0.06mm端面。

工序12检查。工序13油封入库。3.工艺方案的比较和分析

0.03上述两个工艺不同的地方在于铣φ8??0.06mm端面的先后顺序，

保证其表面的粗糙度为1.6，所以应当在保证长度等其他条件都满足

0.03的状况下在铣φ8??0.06mm的端面，因此其次方案更好些，即具体工艺

如下；

工序1下料φ14mm×380mm，10件连下。工序2热处理

0.05工序3车螺纹外径φ8??0.10mm切槽2×φ6.5mm长度为11mm。

工序4倒角1×45°。工序5车螺纹M8。

工序6从端面向里测量出15.5mm车使其外圆尺寸外圆φ12mm，并保证总长34mm.

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0.03工序7调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8??0.06mm。车端面0.1保证总长33mm以及17??0.3mm。

0.03工序8粗铣φ8??0.06mm端面。0.03工序9精铣φ8??0.06mm端面。

工序10钻底孔φ3.3mm，深12mm。工序11攻螺纹M4，深8mm。工序12检查。工序13油封入库。

五.机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸的确定

偏心轴的加工工艺路线拟定后，在进一步安排各道工序的具体内容时应正确地确定各工序的工序尺寸，而工序尺寸的确定与加工余量有着密切的关系。

加工余量是指加工过程中从被加工表面上切除的金属层厚度，它包括加工总余量和工序余量。影响加工余量的因素主要有：上道工序的表面粗糙度与表面层缺陷、上道工序的尺寸公差、上道工序的位置误差及本工序安装误差、热处理的影响。

根据原始资料以及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸如下：

1．螺纹外径

考虑其加工长度为33mm,螺纹的外径为φ8，所以此时的直径余量2Z=6mm.

2.切槽2×φ6.5mm，此时的直径余量2Z=1.5mm。3.外圆φ12mm，此时的直径余量为2Z=2mm。4.偏心部分φ8mm,此时的直径余量为2Z=4mm。

六.确定切削用量及基本工时（机动时间）

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确定每一工步的切削用量背吃刀量ap,进给量f及切削速度Vc。确定方法是：先确定切削深度和进给量再确定切削速度用《现代制造工艺设计方法》公式Vc=πdn/1000(m/min)换算出查表或计算法所得的转速nc根据nc在选择的机床的实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速N机作为所得的转速Nc，用公式Vc=πdn/1000(m/min)再换算出实际的切削速度Vc填入工艺文件中。对粗加工，选取实际Vc，实际进给量f和背吃刀量ap之后，还要验证机床功率是否足够等，才能作为最终的切削用量填入工艺文件中。（1）加工条件

工件材料：45钢圆棒料，抗拉强度>600MPa，190-270HBS。加工要求粗车端面，粗车φ8mm、φ12mm各挡外圆。机床为C620型卧式车床，工件装夹在车床夹具上。（2）确定切削用量及基本加工时间切削用量的确定全部采用查表法。1.粗车两端面1）选取刀具：

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选择45°弯头外圆车刀，按《切削手册》表中选取刀杆尺寸为16*25m刀片厚度为4.5mm；粗车锻件毛坯CR40选择YW1刀具材料，选择车刀几何形状等2）确定切削用量：

（a)确定背吃刀量ap由于单边余量Z=3mm，可分三次走刀完成即ap=1mm。

（b)确定进给量f：根据《切削手册》，在加工材料CR45，车刀刀杆尺寸为16*25mm，ap≤3mm，工件直径为20以下时的f范围再按CA616车床说明书可查得纵向进给量取：f=0.3mm/r(c)选择车刀磨钝标准及耐用度：

根据《切削手册》取车刀后刀面磨损量为1mm，焊接车刀耐用度T=60min

(d)确定切削速度Vc：

根据《切削手册》当用YW1硬质合金车刀纵车加工HBS190-207时材料，ap≤3mm，f≤0.75mm/r时，切削速度为Vc=135~235mm/min。由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削手册》切削速度的修正系数为Ktv=1,Kmv=1,ksv=0.8,ktv=0.65,kkv=1,kkrv=1故

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Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/minN=1000Vc/(π*14)=2684(r/min)按CA6140车床的转速选择与2648r/mm相近的机床转速为：N机=1200r/mm

则实际的切削速度为：Vc=πnd/1000=π*1200*14/1000=53m/min最终确定的切削用量为：

ap=asp=1mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min(e)效验机床功率:

车削时的功率Pc由《切削手册》当抗拉强度=600Mpa,HBS=190~207,ap≤3mm,f≤0.6mm/r,Vc≤200m/min时切削功率Pc≤5KW。

由于实际车削过程使用条件的改变由《切削手册》，切削功率的修正系数为：kkrfc=kkrpc=1,krp=krf=1,故实际切削时的功率为：P实=Pc*1*1≤5KW

根据CA616车床说明书车床主轴允许功率Pe=7.5KW，因Pc≤Pe，故所选择的切削用量可在CA616车床上进行。(f)效验机床进给机构强度：

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车削时的进给力Ff可由《切削手册》查出也可用公式计算出。现采用查表法：

由《切削手册》可知当ó=600Mpa，p≤3mm,f≤0.6mm/r,Vc≤200m/min时进给力Ff=850N

由于实际车削过程中使用条件的改变，据《切削手册》车削时的修正系数为krf=kkrf=1,krsf=1故实际进给力伟：F=850*1*1*1=850N

据CA616车床的说明书，进给机构的进给力Fmax=2000N(横走刀)因F实≤Fmax,故所选择的f机=0.3mm/r的进给量可用3)计算基本工时：

按《工艺手册》公式计算：l=260,l1=5,l2=0.

t=l+l1+l2/(n*f)=265/（160*0.46）=3.6min2.车2×φ6.5mm的退刀槽。1）选择刀具：与粗车端面同一把刀。2）确定切削用量：

(a)确定背吃刀量ap由于单边余量Z=0.75mm，可一次走刀完成即ap=0.75mm

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(b)确定进给量f：根据《切削手册》，在加工材料CR45，车刀刀杆尺寸为16*25mm，ap

3)确定切削速度Vc：Vc=26.68N=1000Vc/(π*6)=1373r/min)按CA616车床的转速选择与2365相近的机床转速为：