车削工艺的夹具毕业设计论文doc.docx

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车削工艺的夹具毕业设计论文doc

毕业设计

基于UG平台的偏心轴的加工分析及车削工艺的夹具设计

姓名

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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

一绪论

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。

二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

图1所示是常见的偏心轴零件。

它属于台阶轴类偏心轴，由圆柱面、轴肩、退刀槽、键槽等组成。

轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使用零件装配里有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便：

键槽用于安

装键，以传递转矩。

根据工作性能与条件，该传动轴图样（图1）规定了主要轴颈M、N,，外圆P、Q以及轴肩H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。

这

些要求必须在加工中给予保证。

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，该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择φ30mm的热轧圆钢作毛坯，毛坯的零件图如图2所示。

图2　毛坯图

2.3加工方法的选择

传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。

由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公著等级（IT6）较高，表面粗糙度Ra值（Ra=1.6um）较小，故车削后还需磨削外圆。

表面的加工方案（参考表A-3）可为；粗车→精车→磨削。

2.4定位基准的选择

合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置度有着定性的作用。

出于该传动轴的几个主要配合表面（Q、P、N、M）及轴肩面（H、G）对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端碰圆跳动的要求，它又魁实心轴，并且还有特殊的偏心的要求，所以应选择两端中心孔为基准采用顶尖装加上特制的卡罐的装夹法，以保证零件的技术要求。

粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。

中心孔加工采用在车床上用双顶尖装夹，三爪夹紧卡罐旋转，卡罐夹住热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。

但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆：

然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，车另一端面，钻中心孔。

如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。

由于偏心，这里需加上一个特殊的装置-卡罐，将卡罐装在轴的两端，卡罐偏心方向应一致，通过卡罐的槽与轴的扁10H7/h6的配合，控制了偏心的方向：

通过调节卡罐上的压紧螺钉可调节偏心量；使卡罐的端面与轴的台阶面压紧，保证轴的中心与卡罐中心平行。

2.5划分阶段

对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。

该偏心轴加工和普通传动轴加工一样划分为三个阶段：

粗车（粗车外圆、钻中心孔等），半精车（半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各处外圆）。

不一样的是加工偏心部分时候需以A基准

两端外圆用表测量,调整卡罐上的螺钉，调整至不同的偏心量，车削各偏心外圆至