调整偏心轴机械加工工艺设计说明书.doc

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1、一）零件的图样分析1）偏心轴8mm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2832HRC.（二）调整偏心轴机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1下料六方钢14mm380mm（10件连下）锯床2热处理调质处理2832HRC3车三抓自定心卡盘夹紧六方钢的一端，卡盘外长度为40mm，车端面，车螺纹外径8mm及切槽2。长度为11mm，倒角145，车螺纹M8。从端面向里测量出，车六方钢，使其外圆尺寸为12mm，保证总长34mm 初下C620、螺纹环规4车用三抓自定心或四爪单动卡盘，装夹专用车偏心工装，用M8螺纹及螺纹端面锁紧定位，车偏心部分专用偏心8mm，车端面，保证

2、总长33mm及17mm，钻M4螺纹底孔，深12mm ,攻螺纹M4，深8mmC620、专用偏心工装、M4丝锥5检验按图样要求检验各部尺寸6入库涂防锈油、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Ram，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。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相同，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14mm380mm，10件连下。铸件。三.

3、基面的选择1）粗基准的选择，因为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。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。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，

4、以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序1 下料14mm380mm，10件连下。工序2 热处理工序3 车螺纹外径8mm切槽2长度为11mm。工序4 倒角145。工序5 车螺纹M8。工序6 从车使其外圆尺寸外圆12mm，并保证总长34mm.工序7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分8mm。车端面保证总长33mm以及17mm。工序8 粗铣8mm端面。工序9 精铣8mm端面。工序10 钻底孔3.3mm，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14mm380mm，10件连下。工序2 热处理工序3 车螺纹外径8mm切槽2长度为1

5、1mm。工序4 倒角145。工序5 车螺纹M8。工序6 从车使其外圆尺寸外圆12mm，并保证总长34mm.工序7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分8mm。车端面保证总长33mm以及17mm。工序8 钻底孔3.3mm，深12mm。工序9 攻螺纹M4，深8mm。工序10 粗铣8mm端面。工序11 精铣8mm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上述两个工艺不同的地方在于铣8mm端面的先后顺序，保证其表面的粗糙度为1.6，所以应该在保证长度等其他条件都满足的情况下在铣8mm的端面，因此第二方案更好些，即具体工艺如下；工序1 下料14mm380mm，10件连下。工序2 热处

6、理工序3 车螺纹外径8mm切槽2长度为11mm。工序4 倒角145。工序5 车螺纹M8。工序6 从车使其外圆尺寸外圆12mm，并保证总长34mm.工序7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分8mm。车端面保证总长33mm以及17mm。工序8 粗铣8mm端面。工序9 精铣8mm端面。工序10 钻底孔3.3mm，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

7、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8，所以此时的直径余量2Z=6mm.2，此时的直径余量2Z=mm。3.外圆12mm，此时的直径余量为2Z=2mm。 4.偏心部分8mm,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）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

8、进给量再确定切削速度用现代制造工艺设计方法公式Vc=dn/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=dn/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，才能作为最后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8mm、12mm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

9、及基本加工时间切削用量的确定全部采用查表法。1） 选取刀具：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，ap3mm，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： (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

10、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，ap3mm，f0.75mm/r时，切削速度为Vc=135235mm/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 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=1000Vc/(*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=nd/1000=*1200*14/1000=53m/min最后确

11、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=190207,ap3mm,f0.6mm/r,Vc200m/min时切削功率Pc5KW。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*15KW根据CA616车床说明书车床主轴允许功率Pe=7.5KW，因PcPe，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：车削时的进给力Ff可由切削手册

12、查出也可用公式计算出。现采用查表法：由切削手册可知当=600Mpa，p3mm,f0.6mm/r,Vc200m/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/（）2.车2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=0.75

13、mm，可一次走刀完成即ap=0.75mm(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，ap3mm，工件直径为20以下时的f=0.3mm ,再按CA616车床说明书可查得纵向进给量取： (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，ap3mm，f0.75mm/r时，切削速度为Vc=135235mm/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,k

14、tv=0.65,kkv=1,kkrv=1故 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=1000Vc/(*14)=2864(r/min)按CA616车床的转速选择与2864相近的机床转速为： N机=1200r/mm则实际的切削速度为：Vc=nd/1000=*1200*14/1000=56mm/min5m,f机=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min3)计算基本工时：按工艺手册 公式计算：l=39,l1=1,l2=0. t=l+l1+l2/(n*f)=40/（）3、车倒角145。 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削

15、用量简明手册可以查出当160245HBS0.641min按C车床说明书主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表当21 切削用量简明手册得功率公式CMcVc/30do按C车床说明书主电机功率11可见C比小得多，所以机床功率足够，最后确定的切削用量为： f=0.64/r,n=1200r/mm, Vc =53m/min。4 .粗车M8螺纹：1）选择刀具：高速钢螺纹车刀。2）确定切削用量：(a)确定背吃刀量ap 规定车粗螺纹时，走刀次数i=19次(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=60min3)确定切削速度Vc： N=100

16、0Vc/(*6)=1373r/min)按CA616车床的转速选择与2365相近的机床转速为： N机=1200r/mm则实际的切削速度为：Vc=24mm/min最后确定的切削用量为：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm, Vc =53m/min3)计算基本工时：按工艺手册 公式计算：l=6,l1=0，l2=0，L0=20 t=l+l1+l2+L0/(n*f5.粗车12mm外圆：1）选择刀具：与粗车两端面同一把刀。2）确定切削用量：(a)确定背吃刀量ap 由于加工余量Z=2mm，可一次走刀完成即ap=2mm.(b)确定进给量f： 根据切削手册，在加工材料CR45，车

17、刀刀杆尺寸为16*25mm，ap=2，工件直径为20以下时的f 范围0.3到0.4 再按CA616 车床说明书可查得横向进给量取： (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硬质合金车刀横车加工HBS190-207时材料，ap=2mm，f0.54mm/r时，切削速度为Vc=135235mm/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 Vc=200*0.8*0.65*1*1*1*1

18、104mm/min N=1000Vc/(*14)=2365r/min)按CA616车床的转速选择与2365相近的机床转速为： N机=1200r/mm则实际的切削速度为：Vc=nd/1000=*1200*14/1000=53/min最后确定的切削用量为：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min3)计算基本工时：按工艺手册 公式计算：l=4,l1=0，l2=0，L0=20 t=l+l2+l3+L0/(n*f)=24/（）6.粗车8mm外圆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 考虑到后面要铣8mm所以单边余量Z

19、1mm，可一次走刀完成即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，ap3mm，工件直径为20以下时的f=0.3mm ,再按CA616车床说明书可查得纵向进给量取： (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，ap3mm，f0.75mm/r时，切削速度为Vc=135235mm/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,k

20、tv=0.65,kkv=1,kkrv=1故 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=1000Vc/(*14)=2864(r/min)按CA616车床的转速选择与2864相近的机床转速为： N机=1200r/mm则实际的切削速度为：Vc=nd/1000=*1200*14/1000=56mm/min最后确定的切削用量为：ap=asp=0.7mm,f机=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min3)计算基本工时：按工艺手册 公式计算：l=8,l1=1.l2=0. t=l+l1+l2/(n*f)=8/（）=0.22min7. 粗铣8mm的端面。1) 选择

21、刀具 根据切削用量简明手册铣削宽度ae5mm时。铣刀直径为do=50mm故齿数，采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数rn=10ao=16 2) 切削用量 留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac10.8，由于加工表面精度要求Ra=1.6 um.根据表3.5得每转进给量0.5mm/r3) o=50mm， 刀具寿命 T=120min4) 决定切削速度Vc、可根据切削用量简明手册确定Z=8, aP=40-70mm, ac=10.8, fz=f/z=0./zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0

22、5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv,Kv=KmxKsvxKTvVc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/minVc/1000=(160x3.14x50)/1000=/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=/z5) 机床功率：根据切削用量简明手册当 Vc=71m/min ae= ap=41mm fz=0.0

23、8 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故Pct0.8,根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为0.75=5.63kw 故PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae Vf=80m/minn=160r/min Vc=/min fz 6) 基本工时根据 切削用量简明手册Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+=14mm8. 精铣8mm的端面。1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度 ae mm/r3）决定切削速度Vc、可根据切削用量简明手册确定ac=, Vc=(Cvdoqv)/(T

24、mxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=/Z4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+=14mm9.钻钻头选择：见切削用量简明手册钻头几何形状为：双锥修磨具刃，钻头参数： =30，2=118，2=70，b= ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。）、按机床进给强度决定进

25、给量： ,当b210MPa 05mm 可确定f=0.75。 按C3163-1车床说明书取 f=/n.）、 决定钻头磨钝标准及寿命，当do=5mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.）、切削速度由切削用量简明手册得 =21m/minn=1000V/280n/min取n=280n/min. 实际=17 m/min ）、 基本工时 由入切量及超切量查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)。10.攻M4螺纹：1）选择刀具：M4丝锥。2）确定切削用量：mm，走刀次数i=12次(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=60mi

26、n3)确定切削速度Vc： N=1000Vc/(*6)=1373r/min)按CA616车床的转速选择与2365相近的机床转速为： N机=1200r/mm则实际的切削速度为：Vc=24mm/min最后确定的切削用量为：ap=asp=2.25mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm, Vc =53m/min3)计算基本工时：按工艺手册 公式计算：l=6,l1=0，l2=0，L0=20 t=l+l1+l2+L0/(n*f参考文献1 简明机械加工工艺手册 机械工业出版社 作者陈宏钧。2 机械制造工艺学课程设计指导书 哈尔滨工业大学 作者赵家齐。3 切削用量简明手册 机械工业出版社 作者艾兴，肖诗

27、纲。4机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 作者李益民。5机械制造工艺学 清华大学 作者王先逵。小 结为期一个月的调整偏心轴机械加工工艺设计已经接近尾声，回顾整个过程，我在老师的指导下，受益匪浅，机械加工工艺使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计我运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。