毕业设计（论文）偏心轴设计说明书.doc

《毕业设计（论文）偏心轴设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）偏心轴设计说明书.doc（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、目 录一、绪 论41、题的提出4二、偏心轴零件的分析51、零件的功用52、结构特点及其工艺性63、零件的技术要求6三、毛坯的确定81、毛坯材料的确定82、毛坯的铸造技术83、毛坯的形状及尺寸的确定84、毛坯的热处理9四、偏心轴的机械加工工艺规程设计101、定位基准的选择102、表面加工方法的确定105、工序顺序的安排116、确定工艺路线12五、机床设备的选用17六、 工艺装备的使用及切削速度的确定181、车两端面182、车26.5mm的退刀槽203、车倒角145214、车19.08mm外圆215、3.3mm底孔22七、偏心轴的夹具设计241、设计任务分析242、夹具设计243、切削力和夹紧力的

2、计算254、夹具其它部件的设计和简单操作说明27八、附则28 偏心轴加工的工艺卡如下（总计22张）28致谢51参考文献52一、绪 论1、题的提出对于机制专业本科生来说，毕业设计是我们在完成教学计划拟定的全部基础、专业课之后的最后一个教学环节，是我们综合运用所学理论知识来与实践相结合的综合性、实践性环节。毕业设计在培养我们进行综合分析和提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的；培养我们调查研究、熟悉有关技术政策，运用国家标准、规范，手册，图册等工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，为我们走上岗位后能较快地熟悉生产情况，较快地适应工作创造条件。总的来说，通

3、过毕业设计，使我们能建立正确的设计思想，初步掌握解决专业工程技术问题的方法和手段，从而使我们受到一次工程设计者的基本训练。2、体内容：（a)撰写课题的文献综述和开题报告，翻译外文。（b)编写设计零件的机加工综合工艺规程；（c)设计加工铣两端面、钻中心孔的专用夹具；（d)编写设计说明书。二、偏心轴零件的分析1、零件的功用偏心轴是压缩机中用于传递功率的关键零件。2、结构特点及其工艺性（1）曲轴形状复杂。多曲柄，连杆轴颈和主轴颈不在同一轴线上。因此加工连杆轴颈时，往往存在不平衡回转，所以必须采取平衡措施，这样一来便造成了工艺过程的复杂化。（2）曲轴刚度差。曲轴类似细长轴，其长度与直径比值很大，所以刚

4、度很差。在自重和切削力作用下会产生比较严重的弯曲和扭曲变形，因此在工艺中必须采取相应的工艺措施。（3）技术要求高。曲轴的尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度都有较高的要求，必须采取一系列措施才能达到加工要求。3、零件的技术要求对偏心轴毛坯的技术要求是毛坯不应有表面疏松、气孔、砂眼、粘砂、裂纹、冷隔等缺陷。由于工作时曲轴承受着很大的扭转力矩和大小及方向都在不断变化的弯曲力，有时还承受着扭转振动，并且整个压缩机的可靠性在很大程度上取决于偏心轴的强度，因此在制造时应使偏心轴达到以下的尺寸、形状和位置精度以及表面粗糙度。（1）尺寸精度和形状精度及要求（a）主轴颈和连杆轴颈的直径尺寸按IT6级公差加工；

5、（b）各轴径长度尺寸和曲柄臂厚度均按IT9级公差加工；（c）其余自由尺寸按IT14级公差加工；（d）轴颈的圆柱度公差为0.005mm。（2）位置精度要求（a）主轴颈对偏心轴轴线的径向圆跳动公差为0.05mm；（b）连杆轴颈轴线与主轴颈轴线的平行度公差为0.01mm；（c）大端对偏心轴轴线的圆跳动量为0.02mm；（d）大端端面对偏心轴轴线的全跳动公差为0.08mm；（e）小端键槽对小端轴线的对称度公差为0.1mm。（3）表面粗糙度要求（a）与主轴颈同轴的所有轴颈和连杆轴颈表面粗糙度为Ra0.8um;（b）连杆轴颈侧面的粗糙度为Ra3.2um；（c）两端面孔的粗糙度为Ra6.3um；（d）小端键

6、槽各表面的粗糙度为Ra3.2um。（4）其它方面的要求（a）未标注圆角为R3mmR5mm;（b）未标注倒角为C1mm；（c）偏心轴轴颈表面热处理后硬度不低于46HRC；（d）动平衡精度小于100gmm；（e）加工表面上不得有裂缝、刻痕、黑点、凹坑、气孔、砂眼、疏松、夹渣等其他缺陷。三、毛坯的确定1、毛坯材料的确定偏心轴材质主要有球墨铸铁和锻钢两类。由于球墨铸铁的切削性能良好，可获得较理想的结构形状，并且和钢质偏心轴轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴抗疲劳强度、硬度和耐磨性，再加之球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的三分之一左右，所以在本设计中我选用球墨铸铁，其牌号为QT800-6

7、，采用铸造成型。2、毛坯的铸造技术由于本设计重点不是考虑毛坯的铸造技术，因此在本设计中对毛坯的铸造技术都采用国内外比较先进的技术来进行。（1）熔炼方面高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键所在。而为了获得高温低硫纯净铁水，可采用双联外加预脱硫的熔炼方法，既可以用冲天炉融化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。而炉前铁水成分的检测则采用真空直读光谱仪来进行。（2)造型方面气流冲击造型工艺明显优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点，这对于多拐曲轴尤为重要。而在国外，曲轴造型多采用壳形工艺，其中酚醛树脂砂热固化壳型工艺是比较成熟的一种

8、。利用该工艺及其配套设备可支取高强度的铸型壳，从而确保铸件的高精度，较低的表面粗糙度和致密的金相组织。而本设计在基于不重点考虑其毛坯的铸造技术的前提下，选用酚醛树脂砂热固化壳型工艺来对曲轴进行造型。3、毛坯的形状及尺寸的确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题和保证零件的使用性能。而针对本设计中的偏心轴轴，根据机械制造工

9、艺设计简明手册中的表2.2-5选用 其中，CT铸件尺寸公差等级； MA铸件加工余量等级。又根据表2.2-1可知其公差为4.0mm；根据表2.2-4可知其加工余量为7mm或6mm。其中7mm是指以一侧为基准，进行单侧加工的加工余量值，而6mm是指进行双侧加工时每侧的加工余量值。又根据表2.2-6至表2.2-9可知，其油孔不用铸造出来，器铸造斜角为020；铸造圆角为R3mmR5mm。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，可据此绘出毛坯图，见2d-2。4、毛坯的热处理毛坯未进入机械加工车间之前，为消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。重要的曲

10、轴毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。四、偏心轴的机械加工工艺规程设计1、定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后在确定粗精准。（1）精基准的选择根据偏心轴零件的技术要求和装配要求，其最重要的精基准是中心孔，除此之外还有外圆柱端面。而轴向的精基准一般选取短轴端面，径向定位一般选取长轴为定位平面。（2）粗基准的选择因为偏心轴的毛坯呈弯曲状态，为了保证两端面中心孔都能钻在两端面的几何中心上，粗基准选择靠近两端的轴颈；轴向定位基准则选择中间主轴颈。因为中间件主轴颈两边的曲柄处于曲轴的中间部位，用作粗基准可以减小其它的曲柄的位置误差。2、表面加工方法的确定根据曲轴零件

11、图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工表面的加工方法，如下表所示。表4-1 表面加工方法加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案长轴端外圆IT6Ra0.8粗车半精车粗磨精磨抛光短轴端外圆IT6Ra0.8粗车半精车粗磨精磨抛光偏心轴端外圆IT6Ra0.8粗铣精铣粗磨精磨抛光油孔IT11Ra12.5钻铣键槽IT7Ra6.3粗铣半精铣精铣3、加工阶段的划分该曲轴加工质量要求较高，且为大批生产，整体铸造成型，因此可先对各主要表面进行粗加工，接着插入中间热处理。精加工前应修正精加工工序的定位基准，次要表面的加工可安排在主要表面加工工序之间，但应以不影响主要表面加工精度和粗糙度为前提。在粗加工阶段，首先

12、将精基准（中心孔和大、小端外圆）准备好，使后续工序可采用精基准定位加工，保证其它加工表面的精度要求。又由于粗加工阶段从毛坯上切下最外一层金属时，内应力的重新分布比较强烈，同时切削力较大，工件变形较严重。为了不影响精加工所要达到的规定精度，在粗加工后对零件进行中间热处理，消除粗加工中产生的内应力。又因为该偏心轴是大批生产，且体积较大，为了搬运方便和减少装夹误差，将半精加工和精加工阶段合并进行，用多次走刀和控制切削深度来达到加工精度的要求。又因为零件尺寸精度和表面粗糙度较高，在最后必须对零件惊醒一次光整加工，以此来达到零件图上各种技术要求。4、工序的集中与分散基于偏心轴零件生产批量、材料和现场设备

13、等的考虑，选用工序集中原则安排偏心轴的加工顺序。例如，选用曲轴钻铣专机同时加工曲轴两端面、钻中心孔。这样可以大大减少工件的装夹次数，缩短辅助时间，同时有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。5、工序顺序的安排（1）机械加工顺序 （a）遵循“先基准后其它”原则，首先加工精基准两中心孔和大端外圆。 （b）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （c）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面先加工轴，后加工次要表面两端孔。 （d）遵循“先面后孔”原则，先加工偏心轴两端面，再加工外圆表面，最后加工油孔和两端面上的孔。（2）热处理工序曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。其主要方法有：

14、 （a)高温时效； （b)抛丸； （c)感应淬火及低温回火：采用微机监控闭环中频感应加热装置，具有效率高、质量稳定、运行可控等特点； （d）圆角滚压及校直； （e）偏心轴软氮化：对于大批量生产的偏心轴来说，为了提高产品质量，采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机（清洗干燥）、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机（清洗干燥）、控制系统及制气配气等系统组成。在本设计中选中了高温时效、抛丸、感应淬火及低温回火和圆角滚压及校直这四个表面强化处理技术。（3）辅助工序在粗加工中要插入工艺定位面的加工，比如：径向定位面；且粗加工完成后要进行一次去毛刺和中检工序；光整加工后

15、安排一次精去毛刺、油道清理、和外观尺寸检测工序；在包装入库前还应进行荧光粉探伤、清洗和组装圆柱销工序。综上所述，该偏心轴工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工（车或铣）中间热处理主要表面的半精加工和精加工，次要表面的加工（磨）主要表面光整加工入库前的辅助工序。6、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，制定了以下工艺路线。方法1工序号工序名称设备名称设备型号1车偏心圆侧面CA6140型车床CA61402车偏心圆侧面铣床Z82053长轴转中心孔钻床Z512B4粗车长轴外圆CA6140型车床CA61405粗车短轴外圆CA6140型车床CA61406精车短轴端面

16、数控车床CJK6132A7平偏心圆空心TB428车偏心外圆车床C62469车偏心外圆C1336型单轴六角半自动车床C133610精车短轴外圆高精仪表车床CG6125B11车空心槽CGK616412铣定位槽BT-13铣偏心油槽BT-14去定位槽、偏心油槽毛刺15振动去毛刺LGD-10-15016钻轴向油孔Z512B17钻轴向台阶油孔18去毛刺及外观精整19铣键槽20打标记工作台方法2工序号工序名称设备名称设备型号1车偏心圆侧面CA6140型车床CA61402车偏心圆侧面铣床Z82053长轴转中心孔钻床Z512B4粗车长轴外圆CA6140型车床CA61405粗车短轴外圆CA6140型车床CA614

17、06精车短轴端面数控车床CJK6132A7平偏心圆空心TB428车偏心外圆车床C62469车偏心外圆C1336型单轴六角半自动车床C133610精车短轴外圆高精仪表车床CG6125B11车空心槽CGK616412钻中心孔台式钻床Z512B-0113铣偏心油槽BT-14去定位槽、偏心油槽毛刺15振动去毛刺LGD-10-15016钻轴向台阶油孔17去毛刺及外观精整18铣键槽19打标记工作台总上所述，结合俩种加工路线方法可得出偏心轴的加工路线为：表4-2 偏心轴的工艺路线工序号工序名称设备名称设备型号1车偏心圆侧面CA6140型车床CA61402车偏心圆侧面铣床Z82053长轴转中心孔钻床Z512B

18、4粗车长轴外圆CA6140型车床CA61405粗车短轴外圆CA6140型车床CA61406精车长轴外圆及倒角数控车床CJK6132A7精车短轴端面数控车床CJK6132A8平偏心圆空心TB429车偏心外圆车床C624610车偏心外圆C1336型单轴六角半自动车床C133611精车短轴外圆高精仪表车床CG6125B12车空心槽CGK616413钻中心孔台式钻床Z512B-0114铣定位槽BT-15铣偏心油槽BT-16去定位槽、偏心油槽毛刺17振动去毛刺LGD-10-15018钻轴向油孔Z512B19钻轴向台阶油孔20去毛刺及外观精整21铣键槽22打标记工作台五、机床设备的选用 虽然本设计中偏心轴

19、的生产类型为大批生产，应首先考虑使用专用设备和组合机床，但从整个压缩机偏心轴制造也来看，它有如下几个特点： （1）多品种，批量生产； （2）交货期短； （3）生产成本越低越好； （4）难切削材料的出现使加工难度明显增加，加工中提出了许多需要解决的课题，如硬切削； （5）为保护环境，要求尽量少用或者不用切削液，即实现干式切削或准干式切削。综上所述，我们应在设计中考虑整个生产线的灵活性、适应性、高效性、环保性和低成本性。其具体实现方式如下所述： （1）偏心轴中心孔采用质量定心加工方式，以保证后续工序加工时工件运转平稳，从而提高产品质量。 （2）到我国毛坯精度较低，加工余量较大，因此在粗加工阶段选用

20、铣削工艺。由于铣削机床造价较高，因此主轴颈的粗加工采用数控车床来完成。 （3）由于传统的磨床的局限性会造成偏心轴不合律的增加，从而增加成产成本，因此在本设计中，我选择的是数控磨床。这种磨床能自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度等功能，使偏心轴的磨削精度和效率显著提高。而考虑偏心轴的实际情况，主轴颈采用多砂轮磨削，连杆轴颈采用双砂轮磨削。 （4）选用组合钻床分两道工序加工油孔。 （5）前面提到过曲轴生产中需要的高效性，因此选用CNC控制的砂带抛光机B2-6008/T30对所有轴颈进行抛光。它一次抛光所有轴颈只需要20多秒，而粗糙度可达到Ra0.8，从而大大减小了发动机的磨合期。 （6）偏心

21、轴的清洗采用专用清洗机定点清洗，能有效保证偏心轴的清洁度要求。六、 工艺装备的使用及切削速度的确定1、车两端面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： f=0.3mm/r(c)选择车刀磨钝标准及耐用度： 根

22、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,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

23、实际的切削速度为：Vc=nd/1000=*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 (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

24、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=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=192.8,l=25.l=168.8

25、t=l+l+/(n*f)=192.8+25.1+168.1/（160*0.46）=3.24min2、车26.5mm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(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： 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

26、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)=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：

27、ap=asp=0.75m,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/（1200*0.3）=0.01min3、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 按切削用量简明手册 可以查出当160245HBS 2.80.6 41min3.4kw 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 2.21当21 0.64 查得转矩61.8N.M切削用量简明手册得功率公式CMcV

28、c/30do=61.8x17/30x21=1.67km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、车19.08mm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=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： f=0.3mm/r (c)选

29、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,ktv=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

30、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/min5、3.3mm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：3.3 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根据切削用量简明手册确定f=0.48）、按机床进给强度决定进给量： ,当b210MPa 05mm 可确定f=0.75。 按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.）、 决定钻头磨钝标准及

31、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/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取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)。七、偏心轴的夹具设计1、设计任务分析设计任务：设计在大批生产条件下,车偏心轴外圆，钻中心孔的专用夹具。任务分析：本道工序是偏心轴机加工中的第一道工序，其主要目的是对精基准进行加工，从而保证其

32、它加工表面的精度要求，所以本道工序采用数控专用机床来进行加工；又由于本设计中偏心轴轴为大批生产，所以夹具动力源可选用液压、气压或者气液联动等方式。2、夹具设计（1）工件定位方案设计本工序加工端面、中心孔，因此只需限制5个自由度，绕工件轴心旋转的旋转自由度不需限制。又因为偏心轴的毛坯呈弯曲状态，为了保证两端面中心孔都能钻在两端面的几何中心上，粗基准选择靠近两端的轴颈（1、5主轴颈）；轴向定位基准则选择中间主轴颈两边的曲柄。因为中间主轴颈两边的曲柄处于曲轴的中间部位，用作粗基准可以减小其它的曲柄的位置误差。其定位方式如下图所示：（2）定位元件选用根据上面的定位方案可知在1、5主轴颈处分别限制了两个

33、自由度，由于长短主轴颈较短，且还要加工偏心轴外圆，因此在长短主轴颈处选用非标准的窄V型块，以此来限制两个移动和两个转动。前面已经说过，本道工序中不需要限制沿偏心轴轴向的转动，因此在这里我选用浮动锥形销来定位。由于浮动锥形销和两个面的接触为点接触，因此可以限制沿曲轴轴线的窜动。（3）确定工件的加紧方案在对设计任务进行分析时已经提到，此工序中夹紧装置的动力源不能用手动，因此在综合考虑了各方面的因素后，选用气动夹紧装置。而夹紧元件的选用和夹紧力的作用点有关。而夹紧力的作用点必须考虑以下几个因素：（a）夹紧力的作用点应落在支撑元件上或几个支撑元件形成的支撑平面内，以保证定位苏俄定的工件位置不被破坏；（

34、b）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上；（c）夹紧力的作用点应尽可能靠近加工部件。因此，在综合考虑了以上三方面的因素后，本道工序中夹紧力的作用点落在长短主轴颈处。而为了方便装夹，夹紧元件还是选用V形压块。其整个系统的受力简图为：其中，；根据估算的行程可查出气缸活塞杆的推力为P=3100N。3、切削力和夹紧力的计算（1）切削力的计算工序1中包括车偏心轴外圆、钻中心孔。（a）车偏心轴外圆的切削力式中，在用高速钢削时此处=294；车削深度，根据前面的内容可知，；每齿进给量，根据前面的内容可知，=0.02mm/z；车刀直径，根据工序卡片上的内容可知，=80mm；车削宽度，根据其实际情况可知，=6

35、mm;车刀齿数，根据工序卡片上的内容可知，=10；修正系数，其公式为：则将上述结果代入公式得：2941.21.10.020.880-1.160.95101.07=6.8N(b）钻中心孔的切削力式中，D钻头直径，根据工序卡片可知，D=3.15mm；s每转进给量，根据前面内容可知s=0.2mm/r；修正系数，查表可知将上述结果代入公式可得：4253.150.20.81.5=554N(c)车外圆的切削力式中，切削深度，根据前面的内容可知=4.15mm；每转进给量，根据前面内容可知=0.2；修正系数，根据资料可知=1.6.将上述结果代入公式可得：（2)夹紧力的计算根据机床夹具设计手册可知实际所需夹紧力

36、的计算公式为：式中，实际所需夹紧力；在一定条件下，工件加工是的切削力；安全系数。其中安全系数可按下式计算：查机床夹具设计手册中的表1-2-1可知：；.则代入上述公式可知得：1.351.21.41.21.01.01.0=2.7216.而此时选用本道工序中最大的切削力，即：=554N.将这些结果代入公式得：2.7216554sin4520.2=2644N3100N从而也可看出本设计中选用的气压缸是合理的。4、夹具其它部件的设计和简单操作说明（1）其他部件的设计由于本工序是粗加工，切削力比较大，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。又由于本道工序

37、选用的是数控机床，因此可以在机床上安装自动对刀仪，从而免去测量时产生的误差，大大提高对刀精度。而在夹具设计中也不用特意考虑安装对刀元件。在考虑夹紧时气缸的行程和工件自身的尺寸问题等多方面因素后，为了装夹准确方便，还应在夹具体上设计一个安装气缸的支架，其具体尺寸根据实际情况而定。（2）操作说明本夹具在装卸工件时是先启动气压缸按钮，使活塞向下或向上运动，从而夹紧或松开工件，即可装卸工件。进、卸料是采用吊装。 八、附则 偏心轴加工的工艺卡如下（总计22张）致谢本以为大四下半学期会在那些离愁别绪中度过，但非常庆幸的是我们有这么一个毕业设计要做，所以大四，尽管没课了，但人却忙了，生活也越发充实了。在这里

38、我首先要感谢学院这样的安排，让我们渡过了这么一个充实、实用的大四生活。为期半年的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。本次毕业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

39、的基础。同时我也要感谢我的同学给予我的帮助，他们为我的毕业设计提供了不少建议和帮助。感谢我的家人和那些永远也不能忘记的朋友，他们的支持与信任，是我永远的财富。最后，我要衷心感谢于百忙之中评阅毕业设计的各位老师专家、教授们。感谢你们把你们的时间花在我种未到火候的毕业设计上，谢谢！参考文献【1】 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京.机械工业出版社.1993【2】 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册.上海.上海科学技术出版社.1988【3】 赵桂范、杨娜.汽车制造工艺.北京.北京大学出版社.2008【4】 廖念钊.互换性与测量技术基础.北京.中国计量出版社.1989【5】 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京.机械工业出版