偏心轴工艺

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一.零件的分析（一）零件的图样分析 1）偏心轴φ8 ?0..03 mm 的轴心线相对于螺纹 M8 的基准轴心编偏心距为 ? 0 06 2mm。 2）调质处理 28~32HRC. （二）调整偏心轴机械加工工艺过程卡工序工序名工序内容号 1 2 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 、螺纹为 40mm，车端面，车螺纹外径φ8 ?0..05 mm 及切槽环规 ? 0 10 2×φ6.5mm。长度为 11mm，倒角 1×45°，车螺 1 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， M8 螺纹及螺纹端面锁紧定位，用车偏心部偏心工装、分专用偏心φ8 ?0..03 mm，车端面，保证总长 33mm M4 丝锥 ? 0 06 钻深及 17 +0..1 mm， M4 螺纹底孔φ3.3mm， 12mm , +0 3 攻螺纹 M4，深 8mm 5 6 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。 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φ 14mm×380mm，10 件连下。铸件。 2 三.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，以便使生产成本尽量下降。 1. 工艺路线方案一工序 1 下料φ14mm×380mm，10 件连下。工序 2 热处理工序 3 车螺纹外径φ8 ?0..05 mm 切槽 2×φ6.5mm 长度为 11mm。 ? 0 10 工序 4 工序 5 工序 6 倒角

1×45°。车螺纹 M8。从端面向里测量出 15.5mm 车使其外圆尺寸外圆φ 12mm，并保证总长 34mm. 3 工序 7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8 ?0..03 mm。车端面 ? 0 06 保证总长 33mm 以及 17 +0..1 mm。 +0 3 工序 8 粗铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 工序 9 精铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 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 热处理工序 3 车螺纹外径φ8 ?0..05 mm 切槽 2×φ6.5mm 长度为 11mm。 ? 0 10 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φ 12mm，并保证总长 34mm. 工序 7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8 ?0..03 mm。车端面 ? 0 06 保证总长 33mm 以及 17 +0..1 mm。 +0 3 工序 8 钻底孔φ3.3mm，深 12mm。工序 9 攻螺纹 M4，深 8mm。工序 10 粗铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 工序 11 精铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 4 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φ8 ?0..03 mm 端面的先后顺序， ? 0 06 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φ8 ?0..03 mm 的端面，因此第二方案更好些，即具体工艺 ? 0 06 如下；工序 1 下料φ14mm×380mm，10 件连下。工序 2 热处理工序 3 车螺纹外径φ8 ?0..05 mm 切槽 2×φ6.5mm 长度为 11mm。 ? 0 10 工序 4 工序 5 工序 6 倒角 1×45°。车螺纹 M8。从端面向里测量出 15.5mm 车使其外圆尺寸外圆φ 12mm，并保证总长 34mm. 工序 7 调头用垫块装夹找正，车偏心部分φ8 ?0..03 mm。车端面 ? 0 06 保证总长 33mm 以及 17 +0..1 mm。 +0 3 工序 8 粗铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 工序 9 精铣φ8 ?0..03 mm 端面。 ? 0 06 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。 5 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）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，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。 6 （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：选择 45°弯头外圆车刀，《切削手册》按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 ap=1mm。（b)确定进给量 f：根据《切削手册》，在加工材料 CR45，车刀由于单边余量 Z=3mm，可分三次走刀完成即刀杆尺寸为 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： 7 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 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=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 最后确定的切削用量为： ap=asp=1mm,f=0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min 8 (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：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 9 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）=3.6min 2.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 即 ap=0.75mm (b)确定进给量 f：根据《切削手册》，在加工材料 CR45，车刀由于单边余量 Z=0.75mm，可一次走刀完成刀杆尺寸为 16*25mm，ap<3mm，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： 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： 10 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 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=1000Vc/(π*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=πnd/1000=π*1200*14/1000=56mm/min 最后确定的切削用量为：ap=asp=0.75m,f 机 =0.3mm/r,n=1200r/mm,vc=53m/min 3)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/（1200*0.3）=0.01min 3、车倒角 1×45°。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《切削用量简明手册》 11 可以查出当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍｆ≤0.6ｍｍ／ｒＶｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw 按 C３６－车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ１３１可见Ｐｃ比Ｐ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 2.21 当ｄｏ＝21 ｍｍｆ＝0.64 ｍｍ查得转矩Ｍ＝61.8 N.M 《切削用量简明手册》得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按 C３６－车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ１３１可见ＰC 比Ｐ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 次规定车粗螺纹时 ap=0.17mm，走刀次数 i=19 12 (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 3)确定切削速度 Vc： Vc=26.68 N=1000Vc/(π*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/min 3)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)=6/1200*0.5=0.01min 5.粗车φ12mm 外圆： 1）选择刀具：与粗车两端面同一把刀。 2）确定切削用量： 13 (a)确定背吃刀量 ap ap=2mm. (b)确定进给量 f：由于加工余量 Z=2mm，可一次走刀完成即根据《切削手册》，在加工材料 CR45，车刀刀杆尺寸为 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： 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 硬质合金车刀横车加工 HBS190-207 时材料，ap=2mm，f≤0.54mm/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 Vc=200*0.8*0.65*1*1*1*1=104mm/min N=1000Vc/(π*14)=2365r/min) 按 CA616 车床的转速选择与 2365 相近的机床转速为： 14 N 机=1200r/mm 则实际的切削速度为：Vc=πnd/1000=π*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/min 3)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/（160*0.2）=0.75min 6.粗车φ8 ?0..03 mm 外圆 ? 0 06 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φ8 ?0..03 mm 所以单边余量 ? 0 06 Z=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，ap<3mm，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： f=0.3mm/r (c)选择车刀磨钝标准及耐用度： 15 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 Vc=291*0.8*0.65*1*1*1*1=118mm/min N=1000Vc/(π*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=πnd/1000=π*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/min

3)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/（1200*0.30）=0.22min 16 7. 粗铣φ8 ?0..03 mm 的端面。 ? 0 06 1) 选择刀具根据《切削用量简明手册》铣削宽度 ae≤5mm 时。铣刀直径为 do=50mm 故齿数Ｚ＝８，采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数 rn=10°ao=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 ac＝1±0.8 ｍｍ，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ｆ＝0.5～１mm/r 就能满足要求，但考虑到Ｘ62W 功率为 7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W 铣床说明书给量ｆ＝0.6mm/r 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 镶齿铣刀 do=50mm ，刀具寿命 T=120min 4) 决定切削速度 Vc、可根据《切削用量简明手册》确定 Z=8, 所以每转进 aP=40-70mm, ac=1±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ π d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 铣床说明书选 n=160r/min 17 根据 X62W 型 Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 机床功率：根据《切削用量简明手册》当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故 Pct＜0.8, 根据 X62W 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 量可以采用。故 Pcc＜Pcm 因此所决定的切削用 ae=2.8mm fz=0.0625mmm/z 6) 基本工时根据 Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min 《切削用量简明手册》 L1+△=14mm Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） 8. 精铣φ8 ?0..03 mm 的端面。 ? 0 06 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＝0.2mm，ｆ＝0.6 mm/r 3）决定切削速度 Vc、可根据《切削用量简明手册》确定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min 18 n=1000V/ π d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根据 X62W 型铣床说明书选 n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）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） 9.钻φ3.3mm 底孔．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：ｄ＝Ф3.3ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，b ε=3.5mm 、 VF=125mm/min L1+△=14mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。根据《切削用量简明手册》确定 f=0.48 ａ）、按机床进给强度决定进给量： ,当σb＝210MPa ｄ0＝5mm 可确定 f=0.75。按 C3163-1 车床说明书取 f=0.62mm/n. ｂ）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. ｃ）、切削速度由《切削用量简明手册》得Ｖ=21m/min 由机床技术资料得和 334.4 接近的有取 280n/min n=1000V/ π D=334.4 280n/m 和 400n/min 取 n=280n/min. 实际Ｖ=17 m/min ｄ）基本工时、 19 由入切量及超切量查出Ψ+△=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： (a)确定背吃刀量 ap 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=60min 3)确定切削速度 Vc： Vc=26.68 N=1000Vc/(π*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/min 20 规定车粗螺纹时 ap=0.17mm，走刀次数 i=12 3)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)=6/1200*0.5=0.01min 21 参考文献简明机械加工工艺手册》 [1] 《简明机械加工工艺手册》机械工业出版社 [2] 《机械制造工艺学课程设计指导书》机械制造工艺学课程设计指导书》赵家齐。赵家齐。切削用量简明手册》 [3] 《切削用量简明手册》机械工业出版社作者艾兴，肖诗纲。作者艾兴，肖诗纲。作者陈宏钧。作者陈宏钧。作者哈尔滨工业大学《机械制造工艺设计简明手册》作者李益民。 [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》作者王先逵。 [5]《机械制造工艺学》清华大学作者王先逵。 22 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。 23
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车削加工零件制作 CHE XUE JIA GONG LING JIAN ZHI ZUO 学习领域任课教师:管书臣机电系机制教研室 138******** 车削加工零件制作学习情境四偏心轴的车削加工车削加工零件制作偏心轴车削加工工作任务书任务名称任务描述资讯:偏心轴图样分析和车削学习要求分析

和车削学习要求. 任务一资讯:偏心轴图样分析和车削学习要求. 决策:偏心零件安装加工方法选择. 零件安装, 任务二决策:偏心零件安装,加工方法选择. 任务三计划:偏心轴车削工艺设计与编制. 计划:偏心轴车削工艺设计与编制. 车削工艺设计与编制实施:偏心轴车削步骤实施技能及注意问题车削步骤实施技能及注意问题. 任务四实施:偏心轴车削步骤实施技能及注意问题. 检查:偏心轴车削质量检查分析车削质量检查分析. 任务五检查:偏心轴车削质量检查分析. 评价:偏心轴车削能力技能工作态度评价车削能力技能工作态度评价. 任务六评价:偏心轴车削能力技能工作态度评价. 偏心轴的车削加工车削加工零件制作任务要求任务一阅读分析零件图. 1.阅读分析零件图. 正确分析加工要求和加工方法. 2.正确分析加工要求和加工方法. 完成车削设备,刀具,工件装夹方式的信息采集. 3.完成车削设备,刀具,工件装夹方式的信息采集. 任务二选择车床和刀具. 1.选择车床和刀具. 2.了解偏心工件装夹方式. 了解偏心工件装夹方式. 车削加工零件制作任务三 1.确定加工方法,制定工艺流程. 确定加工方法,制定工艺流程. 2.制定工序内容和车削参数. 制定工序内容和车削参数. 3.制定偏心轴加工工艺过程,编制,填写工艺卡片. 偏心轴加工工艺过程制定偏心轴加工工艺过程,编制,填写工艺卡片. 任务四 1.掌握偏心工件的安装. 掌握偏心工件的安装. 2.计算偏心距. 计算偏心距. 3.偏心工件的车削训练. 偏心工件的车削训练. 4.完成偏心轴的车削加工. 完成偏心轴的车削加工. 车削加工零件制作任务五对加工的产品进行检查. 1.对加工的产品进行检查. 考察学生实际操作能力,质量意识,正确检测工件. 2.考察学生实际操作能力,质量意识,正确检测工件. 进行工件质量分析, 3.进行工件质量分析,分析零件超差的原因和应当采取的措施. 的措施. 任务六对工艺方案合理性进行分析. 1.对工艺方案合理性进行分析. 对学生车削操作技能进行评价,优化, 2.对学生车削操作技能进行评价,优化,提高产品质量和生产效率. 和生产效率. 对操作过程进行评价,优化,降低生产和管理成本. 3.对操作过程进行评价,优化,降低生产和管理成本. 车削加工零件制作任务一资讯偏心轴图样分析在机械传动中, ●在机械传动中,回转运动变为往复直线运动或直线运动变为回转运动,一般都采用偏心零件来完成. 运动变为回转运动,一般都采用偏心零件来完成. 发动机的曲轴回转变往复直线运动车削加工零件制作 ●当外圆和外圆轴线或内孔与外圆的轴线平行而不重偏一个距离)的零件叫偏心工件. 合(偏一个距离)的零件叫偏

心工件. ●外圆与外圆偏心的零件叫偏心轴,内孔与外圆偏心外圆与外圆偏心的零件叫偏心轴, 的零件叫偏心套 ,两轴线之间的距离叫偏心距 . 偏心轴偏心盘偏心距偏心套车削加工零件制作 1.φ 22 0..025 轴心线为基准线. 1. 0 050 轴心线为基准线. φ 32 0..025 φ 22 0..025 表面粗糙度为 α1.6. 2. . 0 050 0 050 表面粗糙度为R 3. φ 22 0..025 长度 ,工件长度 . 0 050 长度25mm,工件长度60mm. 4. φ 32 0..025 φ 22 0..025 轴心线偏移 ±0.15mm. 轴心线偏移4± . 0 050 0 050 φ 32 0..025 φ 22 0..025 轴心线平行度 5. . 0 050 0 050 轴心线平行度0.04 mm. 车削加工零件制作一.一般知识要求一般知识要求 1.掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹方法. 1.掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹方法. 掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹方法 2.掌握检测偏心零件的方法掌握检测偏心零件的方法. 2.掌握检测偏心零件的方法. .车削技能要求二.车削技能要求 1.掌握偏心工件的装夹车削技能. 1.掌握偏心工件的装夹车削技能. 掌握偏心工件的装夹车削技能 2.尺寸精度符合图纸要求形位公差, 尺寸精度符合图纸要求, 2.尺寸精度符合图纸要求,形位公差,表面粗糙度符合要求. 合要求. 三.加工方法车端面——车外圆车端面车外圆——倒角倒角——调头车偏心外圆调头车偏心外圆车外圆倒角 ——车总长车总长——倒角. 倒角. 车总长倒角车削加工零件制作 1.装备选择 1.装备选择车床,刀具,夹具及装夹方法. 车床,刀具,夹具及装夹方法. 2.加工步骤 2.加工步骤 φ36mm× ●下料 φ36mm×62mm 45#钢三爪自定心卡盘装夹,车端面. ●三爪自定心卡盘装夹,车端面. 外圆. ●车 φ 32 0..025 外圆. 0 050 调头用垫块装夹找正, ●调头用垫块装夹找正,车 φ 22 0..025 偏心,尺寸至图纸 0 050 偏心, 要求. 要求. 车总长. ●车总长. 车削加工零件制作 1.车床的维护保养知识. 1.车床的维护保养知识. 车床的维护保养知识 2.掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹车削方法. 2.掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹车削方法. 掌握偏心距的计算及偏心工件的装夹车削方法 3.掌握检测偏心零件的方法. 3.掌握检测偏心零件的方法. 掌握检测偏心零件的方法 4.遵守安全操作规程,养成文明生产, 4.遵守安全操作规程,养成文明生产,安全生产的良遵守安全操作规程好习惯. 好习惯. 车削加工零件制作任务二决策一.偏心工件安装方法的选择二.偏心工件车削方法的选择车削加工零件制作 4.2.1/2 偏心工件安装车削方法应按工件的不同数量, 应按工件的不同数量,形状和精度要求采用不同的装夹方法, 装夹方法,将需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴轴线相重合的位置进行加工,

轴轴线相重合的位置进行加工,并注意轴线间的平行度和偏心距的精度 . 主轴轴线偏心轴线车削加工零件制作一.在三爪卡盘上车削长度较短,数量较多,偏心距较小, 长度较短,数量较多,偏心距较小,精度要求不高的偏心工件,可以在三爪卡盘的一个卡爪上垫上垫片, 偏心工件,可以在三爪卡盘的一个卡爪上垫上垫片,使工件产生偏心来车削偏心工件. 工件产生偏心来车削偏心工件. 垫片车削加工零件制作垫片厚度χ计算公式 ●垫片厚度计算公式 χ=1/2 3e + D 2 3e 2 D 式中: D ——工件直径(mm) e —— 工件偏心距(mm) χ——垫片厚度(mm) 车削加工零件制作 ●工件的装夹和车削方法把垫片垫在工件与卡盘任意一卡爪接触面之间夹紧. ⑴把垫片垫在工件与卡盘任意一卡爪接触面之间夹紧. 用划线盘或百分表校正工件水平和垂直方向位置. ⑵用划线盘或百分表校正工件水平和垂直方向位置. ⑶首件加工进行试车,检验,计算出修正后的垫片厚度首件加工进行试车,检验, 正式车削,车削方法同外圆和内孔一样. 正式车削,车削方法同外圆和内孔一样. 车削加工零件制作二.在四爪卡盘上车削数量少,长度短,形状比较复杂的偏心工件, 数量少,长度短,形状比较复杂的偏心工件,可在四爪卡盘上车削. 四爪卡盘上车削. ●工件装夹和车削方法先把工件划线确定偏心的轴线, ⑴先把工件划线确定偏心的轴线,然后在四爪卡盘上安装,校正,车削. 后在四爪卡盘上安装,校正,车削. 在V铁上划偏心偏心圆中心车削加工零件制作将工件垫上薄铜皮,夹紧后, ⑵ 将工件垫上薄铜皮,夹紧后,让尾座顶尖接近工调整卡爪位置,使顶尖对准偏心圆中心( 件,调整卡爪位置,使顶尖对准偏心圆中心(图中的 A点),然后移去尾座. 然后移去尾座. A点车削加工零件制作使划针对准工件外圆侧素线校正水平, ⑶ 使划针对准工件外圆侧素线校正水平,转过 o 然后校正偏心圆, 90 ,校正另一条侧素线 .然后校正偏心圆, 使偏心圆轴线与车床主轴轴线重合. 使偏心圆轴线与车床主轴轴线重合. 校正侧素线校正偏心圆将四个卡爪均匀夹紧,经检查没有位移,即可车削. ⑷将四个卡爪均匀夹紧,经检查没有位移,即可车削. 车削加工零件制作三.用双卡盘车削偏心工件适用于加工长度较短,偏心距较小, 适用于加工长度较短,偏心距较小,数量较大的偏心工件. 心工件. 优点:一批工件只需校正一次偏心距. 优点:一批工件只需校正一次偏心距. 缺点:两个卡盘重叠一起,刚性较差. 缺点:两个卡盘重叠一起,刚性较差. 车削加工零件制作加工前先调偏心距: 加工前先调偏心距:先用一根加工好的心轴装夹在三爪卡盘上,并校正.然后调整四爪单动卡盘, 三

爪卡盘上,并校正.然后调整四爪单动卡盘,将心轴中心偏移一个工件的偏心距,卸下心轴, 轴中心偏移一个工件的偏心距,卸下心轴,就可以装夹工件进行加工. 夹工件进行加工. 车削加工零件制作四.用花盘车削偏心工件适用于加工长度较短,偏心距较大, 适用于加工长度较短,偏心距较大,精度要求不高的偏心孔工件. 的偏心孔工件. 先将工件外圆,两端面加工至要求后, 先将工件外圆,两端面加工至要求后,在一端面上画好偏心孔的位置, 画好偏心孔的位置,然后用压板均布地把工件装夹花盘上,用划针盘校正后压紧,即可车削. 盘上,用划针盘校正后压紧,即可车削. 车削加工零件制作五.用偏心卡盘车削偏心工件适用于加工短轴, 套类的较精密的偏心工件. 适用于加工短轴,盘,套类的较精密的偏心工件. 车削加工零件制作六.用两顶尖车削偏心工件适用于加工较长的偏心工件. 适用于加工较长的偏心工件.加工前在工件两端先画出中心点的中心孔和偏心点的中心孔并加工出中心然后前后顶住即可车削. 孔,然后前后顶住即可车削. 车削加工零件制作七.专用夹具车削偏心工件适用于加工精度高且批量大的偏心工件. 适用于加工精度高且批量大的偏心工件.加工前根据工件的偏心距先加工出相应的偏心轴或偏心套然后将工件装夹在偏心套或偏心轴上进行加工. 将工件装夹在偏心套或偏心轴上进行加工. 车削加工零件制作 4.2.3 偏心工件的检测方法一.用游标卡尺检测用游标卡尺检测最简单的测量方法, 最简单的测量方法,适用于测量精度要求不高的偏心轴. 心轴. 车削加工零件制作二. 用心轴和百分表检测适用于精度要求较高而偏心距较小的偏心工件. 适用于精度要求较高而偏心距较小的偏心工件.为扩大测量范围百分表也可装在游标高度尺上配合使用. 扩大测量范围百分表也可装在游标高度尺上配合使用. 车削加工零件制作三.用两顶尖孔和百分表检测用两顶尖孔和百分表检测适用于两端有中心孔,偏心距较小的偏心轴测量. 适用于两端有中心孔,偏心距较小的偏心轴测量.偏心套的偏心距也可用这种方法测量, 心套的偏心距也可用这种方法测量,但需将偏心套装在心轴上才能测量. 心轴上才能测量. 车削加工零件制作四.在车床上用百分表检测在车床上用百分表检测适用于偏心距较大,长度较长的偏心工件. 适用于偏心距较大,长度较长的偏心工件.用百分表和中拖板刻度配合检测. 表和中拖板刻度配合检测. 车削加工零件制作任务三计划 4.3.1 偏心轴车削工艺设计车削加工零件制作一.确定加工方法,制定工艺流程确定加工方法, 1.选用CA6140A车床,使用三爪自定心卡盘, 1.选用CA

6140A车床,使用三爪自定心卡盘,偏心垫块装选用CA6140A车床夹完成加工. 夹完成加工. 2.选用90°白钢车刀. 2.选用90 白钢车刀. 选用90° 3.偏心轴加工顺序如下: 3.偏心轴加工顺序如下: 偏心轴加工顺序如下车端面——车外圆车外圆——倒角倒角——调头车偏心外圆调头车偏心外圆—— 车端面车外圆倒角调头车偏心外圆车总长——倒角. 倒角. 车总长倒角 4.偏心轴加工时间90min. 4.偏心轴加工时间90min. 偏心轴加工时间90min 车削加工零件制作二.制定工序内容和车削参数 1.偏心轴加工工序内容 1.偏心轴加工工序内容车端面——车φ 32 0..025 mm 车 0 050 mm——倒角倒角——工件调头工件调头—— 车端面倒角工件调头加偏心垫块找正——车φ 22 0..02mm偏心圆车 0 04mm偏心圆偏心圆——切总长切总长—— 加偏心垫块找正切总长倒角. 倒角. 车削加工零件制作 2. 切削用量的选择 =30m/min, 主轴转速按n=318vc/d n=318vc/d计算 ★白钢车刀vo=30m/min, 主轴转速按n=318vc/d计算 ★进给量粗车f—0.20 mm/r,精车f—0.10 mm/r mm/r, 背吃刀量α 根据加工余量合理分配,精车时0.3 0.3～ ★背吃刀量 p 根据加工余量合理分配,精车时0.3～ 0.5 mm ★表面粗糙度可以使用白钢刀采取低速光车的方法达到表面粗糙度R 到表面粗糙度Rα1.6μm要求车削加工零件制作 3.3.2 编制偏心轴车削工艺一.偏心轴车削加工步骤偏心轴车削加工步骤二.编制,填写工艺卡编制, 序号 1 工种下料工序内容下料φ36mm×62mm 1.工件装夹,校正, L=40mm. 2.车端面. 设备锯床刀具或工具加工简图安装方法 2 车车床 45o车刀三爪自定心卡盘 3 车 1.车φ32mm至尺寸要求,L>35mm. 2. 倒角C1. 调头用垫块装夹, 找正,平行度 0.05mm以内,车 φ22mm偏心,尺寸至图纸要求. 1.车端面至总长. 2.倒角C1. 车床 90o车刀 45o车刀三爪自定心卡盘 4 车车床 90o车刀偏心垫块三爪自定心卡盘 5 车车床 45o车刀偏心垫块三爪自定心卡盘车削加工零件制作任务四一.车削前的准备工作 1.润滑车床,调整车床切削参数. 1.润滑车床,调整车床切削参数. 润滑车床 2.选择车刀并按要求安装车刀. 2.选择车刀并按要求安装车刀. 选择车刀并按要求安装车刀 3.计算偏心距,制作偏心垫块. 3.计算偏心距,制作偏心垫块. 计算偏心距二.车削偏心轴三.检测实施偏心轴车削操作步骤车削加工零件制作偏心轴车削实施中应注意问题 1.工件装夹偏心后需校正上素线和侧素线, 1.工件装夹偏心后需校正上素线和侧素线,使偏心轴线工件装夹偏心后需校正上素线和侧素线与基准轴线平行. 与基准轴线平行. 2.工件装夹偏心后两边切削量相差较多, 2.工件装夹偏心后两边切削量相差较多,开车前车刀不

工件装夹偏心后两边切削量相差较多能靠近工件,以免工件撞坏车刀,切削用量不宜过大, 能靠近工件,以免工件撞坏车刀,切削用量不宜过大, 以免工件移位发生事故. 以免工件移位发生事故. 3.开始车削偏心走刀量和切削深度要小, 3.开始车削偏心走刀量和切削深度要小,等工件车圆后开始车削偏心走刀量和切削深度要小切削用量可以增加. 切削用量可以增加. 车削加工零件制作 4.垫片材料应有一定硬度,防止夹紧时变形. 4.垫片材料应有一定硬度,防止夹紧时变形.垫片与卡垫片材料应有一定硬度爪接触的一面应做成圆弧形,垫片长度不小于20mm 爪接触的一面应做成圆弧形,垫片长度不小于20mm 以保证装夹牢固. 保证装夹牢固. 5.三爪卡盘卡爪表面应平整,不能呈"喇叭口"型,以 5.三爪卡盘卡爪表面应平整,不能呈"喇叭口" 三爪卡盘卡爪表面应平整防工件装夹不牢车削时飞出伤人. 工件装夹不牢车削时飞出伤人. 6.首件加工完毕,应对安装垫片的卡爪做记号.再行加 6.首件加工完毕,应对安装垫片的卡爪做记号. 首件加工完毕工时垫片装在卡爪同一位置, 工时垫片装在卡爪同一位置,防止垫片与卡爪接触不一致使偏心距产生误差. 致使偏心距产生误差. 车削加工零件制作任务五一.精度测量 1.使用千分尺测量 1.使用千分尺测量 φ 32 0..025 mm,φ 22 0..02 mm,要测量工件 0 050 mm, 0 04 mm, 圆周表面不同点,防止产生椭圆,保证尺寸精度准确. 圆周表面不同点,防止产生椭圆,保证尺寸精度准确. 2.偏心距偏心距4 0.15mm使用游标卡尺测量使用游标卡尺测量. 2.偏心距4±0.15mm使用游标卡尺测量. mm轴心线平行度0.05mm由工件安轴心线平行度0.05mm 3.φ 32 0..025 mm ,φ 22 0..02mm轴心线平行度0.05mm由工件安 0 050 0 04 装校正保证. 装校正保证. 4.工件60mm,25mm长度尺寸用游标卡尺测量工件60mm 长度尺寸用游标卡尺测量. 4.工件60mm,25mm长度尺寸用游标卡尺测量. 检查偏心轴检测考核表序号考核要求配分检测量具及评分标准自检结果实测结果得分 1 2 3 4 5 6 7 8 φ 32 0..025 0 050 φ 22 0..02 0 04 // 25 60 倒角 Rα1.6 Rα1.6 15 15 15 千分尺超差不得分千分尺超差不得分工艺对得分工艺对得分游标卡尺不合格不得分目测一处不合格扣一分超时,工件畸形不得分安全,文明考核标准达不到扣1-15分 4±0.15mm 0.05 A 10 10 5 操作熟练程度安全,文明生产合计 15 15 100 偏心轴车削质量分析问题产生原因预防办法 1.操作前认真阅读图纸. 2.千分尺的零位要校正. 1.正确选择切削用量. 2.重新刃磨车刀. 3.调整拖板或主轴间隙 1. 计算修正垫片厚度. 2. 车削前夹紧工件. 尺寸精度达不到要 1.操作粗心大意,看错图纸. 2.量具有误差. 求 1.切削用

量选择不当. 表面粗糙度达不到 2.车刀磨损. 要求 3.拖板或主轴间隙过大引起振动. 1. 偏心垫块尺寸误差. 偏心距达不到要求 2. 零件未夹紧,车削时造成松动. 装夹工件时外圆侧素线没有校正平行. 平行度达不到要求重新校正. 车削加工零件制作任务六一.评价内容 1.偏心轴车削操作技能 1.偏心轴车削操作技能 2.偏心轴车削成果 2.偏心轴车削成果 3.工作态度 3.工作态度评价二. 评价标准 1.偏心轴的检查考核40%. 1.偏心轴的检查考核40%. 偏心轴的检查考核40% 2.偏心轴车削工艺方案操作知识30% 偏心轴车削工艺方案, 30%. 2.偏心轴车削工艺方案,操作知识30%. 3.考勤学习态度,团队合作精神, 考勤, 3.考勤,学习态度,团队合作精神,质量意识和安全文明意识30% 30%. 明意识30%. 车削加工零件制作