偏心轴夹具设计说明书Word文档下载推荐.docx

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指导老师

摘要

机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的。

机械的开会和缩紧也往由偏心零件来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用的非常广泛。

本课题来源于生产实践，充分利用所学的机械制图、机械设计及机械制造等课程，了解针对偏心工件的特点，通过UG软件，利用该软件制图功能，完成偏心工件类零件偏心外圆车组合夹具的设计。

通过分析偏心工件类零件传统加工手段和三爪微调车削法,得出了加工困难、效率低、互换性差及精度不易保证的结论,针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类零件的工艺方案——组合夹具车削法。

加工精度要求比较高或批量较大的偏心工件类零件的车削加工,均适合采用专用夹具车削法。

在课题的研究设计阶段，首先从众多的零件中选择一个作为设计夹具的零件。

针对该零件的结构特点，制定该零件的加工工艺。

其次要了解夹具的相关知识，结合零件的结构特点选择需要的夹具元件，设计出夹具的大体结构。

机床夹具作为一种重要的工艺装备在机械制造工艺过程中起着十分重要的作用，它的设计不但要保证工件的加工质量，提高加工效率，降低成本，在操作维护中安全方便还要注意到夹具结构的标准化，夹具制造的精密化。

为了保证夹具组装精度，需要学习了解工件定位原理。

根据这些原理结合零件的结构特点确定零件在夹具中以轴外圆作为定位，计算夹具的定位精度与夹紧力保证零件在夹具上的加工精度。

然后使用UG绘图软件参考《夹具设计手册》绘制夹具元件的机械图，完成夹具的设计。

关键词:

　偏心轴；

　车削；

　夹具

Abstract

Thistopiccomesfromproductionpractice,makefulluseofwhathavelearnedmechanicaldrawing,mechanicaldesignandmechanicalmanufacturing,andotherprograms,tounderstandthecharacteristicsfortheeccentricshaft,throughtheUGsoftware,theuseofthesoftwaremappingfunction,completewitheccentricshaftpartsspecialcombinationjigturningdesign.Inthispaper,thetraditionalprocessmethodsandthethreejawfinetuningturningmethodwereanalyzed,afterthat,aconclusionthattheprocessoneccentricshaftpartsaredifficulties,lowefficiency,poorinterchangeabilityanddifficulttoguaranteetheaccuracycanbedrawn.Finally,accordingtotheshortcomingsoftheoriginalprocessmethods,atechnologyprogramforprocesshighprecisioneccentricshaftpartsspecialcombinationjigturningmethodisputforward

Intheresearchprojectsinthedesignphase,firstselectfromanumberofpartsasthedesignofafixtureparts.Forthatpartofthestructuralcharacteristicsofthedevelopmentofthepartsprocessingtechnology.Second,wemustunderstandthefixtureknowledge,combinedwiththestructuralfeaturesofcomponentsselecttherequiredfixturecomponents,thegeneralstructureoffixturedesign.Asanimportantfixtureofthetechnologyandequipmentinthemechanicalmanufacturingprocessplaysanimportantrole,itisdesignednotonlytoensurethattheworkpieceprocessingquality,improveprocessingefficiency,reducecosts,intheoperationandmaintenanceofsafeandconvenientbutalsonotedthatFixturestructureofstandardization,theprecisionoffixturemanufacturing.Inordertoensurethefixtureassemblyofprecision,needtolearntounderstandprinciplesofpositioningtheworkpiece.Combinationofcomponentsbasedontheseprinciplestodeterminethestructuralcharacteristicsofcomponentsinthefixturetocylindrical 

shaftasthepositioningofthepositioningaccuracyofcalculationoffixtureclampingforcetoensurethepartswiththefixtureonthemachiningaccuracy.AndthenusetheUGdrawingsoftwarereference,"

FixtureDesignHandbook,"

amechanicalfixtureelementsdrawnmap,completefixturedesign.

Keyword:

Theeccentricshaft;

turning;

jig

1绪论

1.1偏心轴车削加工的简介

在传动机构中,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动相互转换的功能,因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。

偏心件加工工艺水平的高低（特别是大型偏心工件）可以反映出一个企业的机械加工工艺能力。

偏心类工件是轴线与轴线平行但不重合的工件,其中外圆与外圆偏心的工件称为偏心工件,内孔与外圆偏心的工件称为偏心套,轴线之间的距离称为偏心距。

车削加工偏心类工件的方法很多,如三爪自定心卡盘车削法、四爪单动卡盘车削法、双重卡盘车削法、花盘车削法、偏心卡盘车削法、两顶尖车削法和专用夹具车削法。

偏心工件工件在机械加工中比较常见,属于轴类零件中比较难加工的,常见的车削加工方法有三爪车削法、四爪车削法、花盘车削法、三爪微调车削法和专用夹具车削法。

1.2UG简介

UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

1.3论文的主要工作

本课题要求对偏心轴进行合理的工艺规程设计，包括零件每一道工序的选用设备、切削刀具、切削用量、定位方式等，充分利用所学的机械制图、机械设计及机械制造等课程，了解针对偏心工件的特点，通过UG软件，利用该软件制图功能，完成偏心工件类零件偏心外圆车组合夹具的设计。

2偏心轴的机械加工工艺规程

2.1零件工艺分析

图1零件图

本次设计是加工阶梯轴，结构相对简单，取来毛坏后，检查是否存在缺陷。

先铣左端端面，然后用三爪卡盘夹紧Φ40m6的轴，采用一夹一顶的方法加工小端外圆，应注意偏心外圆垂直误差。

加工时应使直径大的余量大些，以方便在加工出现误差过大时作适度调整。

加工大端外圆，同样也应注重偏心外圆垂直度误差。

在加工时要留有加工余量，以确保下一步的精加工。

加工偏心外圆要用到设计的专用夹具，调整偏心工件线和主轴线间距离，加工Φ26和Φ8的外圆。

在偏心工件进行粗加工后，要对零件进行热处理，使零件达到一定的要求。

精加工小端面,加工侧面到轴端面的距离在

，加工轴表面精度达到Φ8h6。

精加工大端面，使侧面到轴端面为

，加工精度要求要达到Φ40m6。

加工偏心外圆要用到设计的专用夹具，精加工偏心外圆表面，保证偏心工件线和主轴线间距离为

mm，精加工偏心圆Φ8h6和Φ26m6，端面距离分别为

和

，最后进行全面的检验产品，有要求的轴表面加工粗糙度为Ra3.2μm，其余的加工表面要求一般精度即可。

2.2毛坯设计

在制定工艺规程时，正确选择毛坯类型的种类具有重要意义。

它不仅影响到毛坯的制造工艺、设备、费用，而且对零件的加工工艺、设备、消耗也有较大影响。

毛坯分为：

铸件、锻件和其它类型毛坯。

毛坯的选择原则：

（1）零件材料的工艺性及零件对材料组织和性能要求；

（2）零件结构及形状；

（3）生产批量大小；

（4）现场生产条件。

根据以上选择原则，并考虑零件在机床运行过程中所受巨大冲击偏心轴的材料选为40Cr。

因为零件结构又比较简单,故确定毛坯为锻件（模锻）。

毛坯的零件图如图2所示。

图2　毛坯图

2.3定位基准的选择

正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。

在最初的工序中只能选择未加工过的毛坯面为定位基准，称为粗基准，用加工过的表面作定位基准称为精基准。

在加工过程中，必须相应的以一个或几个面为依据来加工其他表面，以达到零件图上的要求。

所以在机械加工中要确定正确的定位基准。

偏心轴粗基准的选择主要遵循粗基准选择的一般原则。

粗基准的选择将会影响各加工面的余量分配和位置精度。

在选择偏心轴的粗基准时，应该考虑以毛坯件自身作为粗基准，工件外表面不用加工。

仍然保持为毛坯面。

对于本工件来说，先铣端面，然后将毛坏外圆作为粗基准来加工，这样加工使制造基准和设计基准保持一致。

中心孔的精度要求较高，位子精度要求也较高，一次加工可能难以保证其精度，而对加工余量不均与引起的误差，采用多走一刀来修正。

粗基准最好只使用一次，不要重复使用，以免产生较大的位置误差。

2.4加工方法的选择

零件的加工方法的选择主要取决于加工表面的技术要求，如粗糙度、尺寸精度，公差等级等，再有，就是和被加工材料、生产类型，技术条件等也有关系。

当明确了上述因素后，就可以根据此来选择加工方法，来满足零件质量、较好的经济性和较高的生产率的要求。

参考《机械制造工艺设计简明手册》，其加工方法选择如下：

（1）检查工件毛坯是否有影响质量缺陷,夹紧毛坏外圆后车小端面。

（2）