設計說明書題目：偏心軸的工藝規(guī)程及鉆 Φ8 孔的工裝夾具設計學 生：學 號：專 業(yè)：班 級：指導老師：摘 要本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。偏心軸加工工藝規(guī)程及其鉆 Φ8 孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Eccentric shaft processing procedure and drillΦ 6hole jig design is to include parts machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄序言………………………………………………………………………………1一. 零件分析 …………………………………………………………………21.1 零件結(jié)構功用分析 ………………………………………………………21.2 零件結(jié)構工藝性分析………………………………………………………2二.毛坯的選擇 …………………………………………………………………32.1 毛坯類型……………………………………………………………………32.2 毛坯余量確定………………………………………………………………32.3 毛坯草圖……………………………………………………………………3三：機械加工工藝的確定………………………………………………………53.1 粗基準的選擇………………………………………………………………53.2 精基準的選擇………………………………………………………………53.3 制定工藝路線………………………………………………………………63.4 確定切削用量及工時………………………………………………………8四 夾具設計 …………………………………………………………………104.1 問題的提出 ………………………………………………………………104.2 定位基準的選擇 …………………………………………………………104.3 切削力及夾緊力的計算 …………………………………………………104.4 定位誤差分析 ……………………………………………………………104.5 鉆套設計 …………………………………………………………………114.6 夾具設計及簡要操作說明 ………………………………………………13總 結(jié)……………………………………………………………………………15致 謝……………………………………………………………………………16參考文獻 ………………………………………………………………………17第 1 頁 共 17 頁序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。偏心軸的加工工藝規(guī)程及其鉆 Φ8 孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第 2 頁 共 17 頁一、 零件圖工藝性分析1.1 零件結(jié)構功用分析偏 心 軸 ， 不 但 能 傳 遞 自 轉(zhuǎn) ， 同 時 還 能 傳 遞 公 轉(zhuǎn) ， 為 了 方 便 調(diào) 節(jié) 軸 與 軸之 間 的 中 心 距 ， 偏 心 軸 通 常 運 用 在 平 面 連 桿 機 構 三 角 帶 傳 動 中 。1.2 零件結(jié)構工藝性分析偏心軸共有 10 個加工表面，他們相互之間有位置度要求，現(xiàn)分述如下：1．右端 Φ30 端面，表面粗糙度為 Ra6.32．左端 Φ20 端面，表面粗糙度為 Ra6.33.Φ100 的外圓面及其右端面、Φ30 的外圓面，表面粗糙度分別為Ra3.2、Ra6.34.Φ100 左端面，及左端 Φ30、Φ20 的外圓面及倒角，表面粗糙度分別為Ra3.2、Ra1.6、Ra3.2 ，兩 Φ30 外圓的同軸度公差為 0.0255.基準面 C，表面粗糙度為 Ra3.26.Φ8 孔，表面粗糙度為 Ra3.27.寬 22 的槽，表面粗粗度為 Ra3.28.Φ18 的孔，表面粗粗度為 Ra1.6，相對于基準 C 的平行度公差為 0.06，相第 3 頁 共 17 頁對于基準 A、基準 B 的垂直度公差為 0.069.寬 6 的槽，表面粗粗度為 Ra3.210.寬 8 的槽，表面粗粗度為 Ra3.2，相對于基準 A 的對稱度公差為 0.025二、毛坯選擇2.1 毛坯類型偏心軸工作時要承受很大的轉(zhuǎn)矩及變形的彎曲硬力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損，要求材料應有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性，所以要求用球墨鑄鐵 QT600-3偏心軸的毛坯：此零件屬中批生產(chǎn)，固采用鑄造毛坯。2.2 毛坯余量確定1．右端 Φ30 端面，表面粗糙度為 Ra6.3，查《切削用量手冊 》表 3-12 得，單邊余量 Z=1.0mm2．左端 Φ20 端面，表面粗糙度為 Ra6.3, 查《切削用量手冊》表 3-12 得，單邊余量 Z=1.0mm3.Φ100 的外圓面及其右端面、Φ30 的外圓面，表面粗糙度分別為Ra3.2、Ra6.3, 查 《切削用量手冊》表 3-12、表 3-14 得，單邊余量Z=1.0mm4.Φ100 左端面，及左端 Φ30、Φ20 的外圓面及倒角，表面粗糙度分別為Ra3.2、Ra1.6、Ra3.2 ，兩 Φ30 外圓的同軸度公差為 0.025，查《切削用量手冊》表 3-12、表 3-14 得，單邊余量 Z=1.0mm5.基準面 C，表面粗糙度為 Ra3.2，直接鑄造成圓柱形，方便工件的加工。6.Φ8 孔，表面粗糙度為 Ra3.2，因其的尺寸比較小，直接鑄造成實心7.寬 22 的槽，表面粗粗度為 Ra3.2，因其尺寸較小，直接鑄造成實心8.Φ18 的孔，表面粗粗度為 Ra1.6，相對于基準 C 的平行度公差為 0.06，相對于基準 A、基準 B 的垂直度公差為 0.06，因其尺寸較小，直接鑄造成實心9.寬 6 的槽，表面粗粗度為 Ra3.2，因其尺寸較小，直接鑄造成實心10.寬 8 的槽，表面粗粗度為 Ra3.2，相對于基準 A 的對稱度公差為 0.025，第 4 頁 共 17 頁因其尺寸較小，直接鑄造成實心2.3 毛坯草圖第 5 頁 共 17 頁三、機加工工藝路線確定3.1 粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 Φ30 外圓面作為定位粗基準， 。3.2 精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：（1） “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2） “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3） “自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，第 6 頁 共 17 頁應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4） “互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的 Φ30 外圓面作為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復3.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一工序 1：鑄造工序 2：人工時效處理工序 3：車偏心軸右端 Φ30 端面、鉆中心孔工序 4：車偏心軸 Φ20 左端面、鉆中心孔工序 5：粗車 Φ100 外圓面及其右端面、Φ30 外圓面工序 6：粗車 Φ100 左端面、Φ30 和 Φ20 外圓面及其端面工序 7：半精車 Φ100 右端面、Φ20 外圓面工序 8: 半精車 Φ100 左端面、Φ30 和 Φ20 外圓面及其端面工序 9：精車 Φ20 外圓面及倒角工序 10：精車 Φ30 外圓面及倒角工序 11：粗銑、精銑基準面 C工序 12：鉆、鉸 Φ8 孔工序 13：粗銑、精銑寬 22 的槽工序 14：鉆、鉸 Φ18 孔第 7 頁 共 17 頁工序 15：銑寬 6 的鍵槽工序 16：銑寬 8 的鍵槽工序 17：在所有表面去除機械加工所留下的毛刺工序 18：終檢方案二工序 1：鑄造工序 2：人工時效處理工序 3：車偏心軸右端 Φ30 端面、鉆中心孔工序 4：車偏心軸 Φ20 左端面、鉆中心孔工序 5：粗車、半精車、精車 Φ100 外圓面及其右端面、Φ30 外圓面、倒角工序 6：粗車、半精車、精車 Φ100 左端面、Φ30 和 Φ20 外圓面及其端面、倒角工序 7：粗銑、精銑基準面 C工序 8：鉆、鉸 Φ8 孔工序 9：粗銑、精銑寬 22 的槽工序 10：鉆、鉸 Φ18 孔工序 11：銑寬 6 的鍵槽工序 12：銑寬 8 的鍵槽工序 13：在所有表面去除機械加工所留下的毛刺工序 14：終檢工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一把粗、半精、精加工分開來做，而方案二則是合在一起，由零件圖知，偏心軸的精度要求較高，且兩 Φ30 中心線的同軸度公差為 0.025，所以方案一相對較為合理，具體方案如下：工序 1：鑄造工序 2：人工時效處理工序 3：車偏心軸右端 Φ30 端面、鉆中心孔工序 4：車偏心軸 Φ20 左端面、鉆中心孔工序 5：粗車 Φ100 外圓面及其右端面、Φ30 外圓面工序 6：粗車 Φ100 左端面、Φ30 和 Φ20 外圓面及其端面第 8 頁 共 17 頁工序 7：半精車 Φ100 右端面、Φ20 外圓面工序 8: 半精車 Φ100 左端面、Φ30 和 Φ20 外圓面及其端面工序 9：精車 Φ20 外圓面及倒角工序 10：精車 Φ30 外圓面及倒角工序 11：粗銑、精銑基準面 C工序 12：鉆、鉸 Φ8 孔工序 13：粗銑、精銑寬 22 的槽工序 14：鉆、鉸 Φ18 孔工序 15：銑寬 6 的鍵槽工序 16：銑寬 8 的鍵槽工序 17：在所有表面去除機械加工所留下的毛刺工序 18：終檢3.4 確定切削用量及基本工時工序 12：鉆、鉸 Φ8 孔工步一：鉆孔至 Φ5工步一鉆孔至 φ5確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的 ，f MPab80??時， 。由于本零件在加工 Φ5 孔時屬于md0??rm/47.0~39.?低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 0.75，則??rmf /3.0~29.5...??根據(jù) Z525 機床說明書，現(xiàn)取 rf/.切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度所以min/18v?min/5.146801rdvws ???根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/rnin/3.17051vw??第 9 頁 共 17 頁切削工時： ， ， ，則機動工時為ml52?l5.1ml32?in09..0321????fnltwm工步二：鉸 Φ5 至 Φ6根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-25， ， ，得rmf/4.~2?in/12~8mv?in/65.4~8.19rns?查參考文獻Ⅴ表 4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取， ，實際切削速度 。rmf/35.0i/rw in/3.9v?切削工時： ， ， ，則機動工時為l2?ml5.01l2in83.91????fntwm第 10 頁 共 17 頁四、專用夾具的設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計第 12 道工序鉆、鉸 Φ8 孔的鉆床夾具。4.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆孔，精度要求相對較低，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。4.2 定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用已加工過的 Φ100 端面、Φ30 的外圓面及基準面 C 為作為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用鉸鏈壓板作為夾緊機構。4.3 切削力及夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：鉆削力 式（5-2）6.08.2HBDfF?鉆削力矩 式（5-3）..91T式中： 10.5Dm????maxaxmin187491733B????代入公式（5-2）和（5-3）得12fr???N2784x.6F6.08.?.5950T..19第 11 頁 共 17 頁本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義4.4 定位誤差分析(1)移動時基準位移誤差 yj??（式 5-? min11XDd??5）式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1d?———— 圓柱銷孔的最小偏差D————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min代入（式 5-5）得： =yj? min11XDd???0.9.16?= .25(2) 轉(zhuǎn)角誤差（式 5-Lddtg2min2min11 ?????6）式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1———— 圓柱銷孔的最小偏差D?———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min———— 削邊銷孔的最大偏差2d———— 削邊銷孔的最小偏差———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX其中： )2(min1i XLgx????則代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg?????則： .21??4.5 鉆套的設計Φ6 加工需鉆，鉸，因為鉆后還要鉸，為了我們鉆后能及時的的鉸。故選用快換鉆套（其結(jié)構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即先用 Φ5 的麻花鉆鉆孔。查機床夾具標準件可知 Φ5 相配的快換鉆套的具體結(jié)構如下第 12 頁 共 17 頁具體的尺寸如下因為快換鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時間快換鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和 Φ5 快換鉆套第 13 頁 共 17 頁相配的螺釘?shù)某叽鐬?M5，查機床夾具標準件可知， M6 快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構如下具體的尺寸如下4.6 夾具設計及操作簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了鉸鏈壓板夾緊方式。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構簡單緊湊。第 14 頁 共 17 頁夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用鉸鏈壓板的夾緊機構。鉆夾具裝配圖如下夾具體附圖如下第 15 頁 共 17 頁總 結(jié)設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們設計完成的更出色的關鍵一步。第 16 頁 共 17 頁致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。第 17 頁 共 17 頁參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994 年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994 年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983 年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990 年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981 年 10 月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997 年