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1、广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 机械制造技术基础题目名称 “偏心套”的加工工艺学 部（系）机电与信息工程学部专业班级 10机械设计制学 号 学生姓名 指导教师 20 12 年 12 月 28 日课程设计说明书题目：“偏心套”的加工工艺序言机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，他关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度，高质量，高效率，低成本方发展，数字换，自动化水平日益提高，同时由于机械行业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。 机械制造过程及检测，检验中，都要用到大量的夹具。为了到到提高劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩
2、大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具成了机械制造的一项重要任务。 机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以可以使被加工工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响，使加工顺利进行，机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。一、 零件的分析（一） 零件的作用（二） 零件的工艺分析偏心套是一偏心回转体零件,有两组组加工表面,这两组分别是120外圆 ,，包括:两个mm外圆及端面, 100的外圆面，尺寸为mm的内圆柱面。 这两组加工表面是位置度和自身的平面度和圆柱度都有很高的精度要求 ,可以先加工它的一端外圆,再借助专用夹具以这个外圆为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工
3、表面. 零件的工艺分析1.1零件的功用结构及特点 该零件以其内孔和轴配合，并通过键进行连接。偏心套主要其支撑和导向的作用，在工作中承受一定的载荷，因此要求其有一定的强度和耐磨性。 该零件硬度较高，采用GCr15轴承刚材料，在进行热处理时，在淬火和回火之间，增加一冰冷处理，这样可以更好地保证工件尺寸的稳定性，减小变形。 为了保证工件偏心的精度，可以采用以下加工方法： 当加工精度高，加工数量大时一般采用专用工装夹具装夹工件进行加工。因该工件的两处偏心完全一样，因此，在加工时可以用同一种方法，分别两次装夹即可。 在加工偏心工件时，由于旋转离心作用，会影响零件的圆度，圆柱度等公差，会造成零件壁厚不均匀
4、等，因此，在加工时，除注意保证夹具体平衡外，还应注意合理选择切削用量及有效的冷却润滑。 当零件上键槽精度要求不高或零星加工时，可以采用插削方法加工键槽。若键槽精度要求较高，零件数量又多时，应采用拉削的方法加工键槽。 偏心距误差的检查方法。首先将偏心套装在1:3000小锥度心轴上。心轴两端备有高精度的中心孔，将心轴装夹在偏摆仪两顶尖之间，将百分表触头顶在120外圆上，转动心轴，百分表最大与最小读数之差，即为偏心距。 120偏心圆中心线对中心孔的轴线平行度误差检查法。同样将偏心套装在1:3000小锥度心轴上，然后将小锥度心轴放在标准V型块上，先用百分表找出偏心套外圆最高点，然后在相距30mm处，测
5、出两最高点值，其两点误差为两轴线平行度值。 圆柱度的检测方法。将偏心套装在1:3000的小锥度心轴上，再将心轴装夹在偏摆仪两顶尖之间，将百分表触头顶在120mm外圆上，转动心轴，测三个横截面，其百分表最大读数与最小读数之差，即为圆柱度误差。1.2主要加工表面及其要求 内孔孔径为60的孔是轴的安装孔，表面粗糙度为Ra=0.8um。倒角为C1，公差等级为IT78，孔中心线与两外圆的偏心距均为80.05mm。圆柱度要求为0.01mm。 外圆表面尺寸为120mm，公差等级为IT78,外圆表面素线以孔为基准，平行度要求为0.01mm，外圆表面圆柱度要求为0.01mm，粗糙度为Ra=0.8um，个外圆表面
6、长度为40mm。 端面偏心套端面长度为90mm，中间侧壁到端面距离为40mm，外端面粗糙度Ra=6.3um，中间侧壁粗糙度Ra=1.6um。 磨削槽槽宽由图中给定的尺寸求得为10mm，深为2mm倒圆角R3，由圆中的尺寸要求和其功用可知其不是重要的配合面. 键槽键槽深度由图中尺寸可得为4.5mm。为保证整体零件的耐磨性和热处理的硬度达到5864HRC。要求淬火后回火，未注粗糙度为Ra=6.3um。 毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型，制造方法和尺寸度及其公差 该零件的材料为 GCr15，设计要求生产类型为成批生产，形状简单，该零件因其一般只用于轻载，冲击小或无冲击的场合。为提高生产效率，选用金属模
7、 砂型机器铸造。 选择零件的一端面作为分型面铸造出带孔的圆棒料。 由零件图技术要求知该零件精度要求较高，毛坯为精密的铸件，铸件尺寸公差 为 CT9 加工余量等级按 CT9-MA-H/G 级。各表面单边余量 3.0mm。 2.2 确定毛坯技术要求 铸件不应有裂纹、砂眼、和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷，铸件表面应清除毛 刺同、结瘤和粘砂等。 球化退火处理硬度为 207229HBW，以降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作 好组织上的准备，材料为 GCr15。未注倒角 0.5 45 ，其余粗糙度 Ra=6.3um。 外表面斜度为 30,内表面起模斜度为 1 2.2 确定毛坯简图。确定毛坯尺寸公差与机械加
8、工余量下料 棒料120mm165mm锻造 锻造尺寸155mm45mm104mm 基准的选择由零件图中的技术要求可知该零件的尺寸较多是以内孔中心线为设计基准,且图中外圆表面尺寸精度要求较内孔高,外圆表面素线平行度以内孔轴线为基准,根据粗精基准选择原则和基准重合统一原则,确定各表面的基准如下表所示:序号 加工部位 基准选择1孔及其端面偏心套外圆轮廓及端面(粗基准)2外圆轮廓内孔中心线3磨削槽和倒角内孔中心线4键糟内孔中心线 拟定机械加工路线确定各表面的加工方法 根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定如下加工方法：孔的端面加工为车削； 孔的加工为车削磨削； 外圆加工为车削磨削；磨削槽的加工为
9、车削。侧壁加工为车削；键槽加工为拉削。 具体加工方法如下： 偏心套端面：未标注公差要求，表面粗糙度为Ra=6.3um，查表知需进行粗车精车。 侧壁未标准公差要求，表面粗糙度为Ra=1.6um，查表知需进行粗车半精车精车。 孔：表面表面粗糙度Ra=0.8um；查表得公差等级为IT78，查表知需进行粗车半精车精车。外圆表面公差等级为IT78，粗糙度Ra=0.8um，查表知需进行粗车半精车精车。 磨削槽列尺寸要求和公差要求，不是重要表面，只需粗车即可。 键槽宽度要求为20。拟定加工路线 加工方案如下：工序号内容设备 10粗车端面、外圆卧式车床20粗车内孔卧式车床30淬火、回火40半精车端面、精车侧壁
10、卧式车床50车磨削槽卧式车床60磨内孔外圆磨床70磨外圆80内孔倒角内孔磨床90插削键槽拉床90清洗，去毛刺100检验 工艺分析此工艺按工艺集中原则组织工序，许多工序可在同一机床上完成，减少了工件的装夹次数，易于保证加工面的质量，需要的车床少，减少了工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备时间。 确定机械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可采用查表修正确定。确定工序尺寸一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注，当无其它基准交换时，同一基准面多次加工的工序尺寸只与工序（工步）的加工余量有关，当基准不重合时工序尺寸用工艺尺寸链计算，中间工序尺寸按“向、入体“原则
11、标注，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般取双向对称布置、中间工序尺寸的公差可从相应的加工经济精度表中查得。偏心套零件第一道工序各工步开基准交换，其余挌表面均基准重合、统一原则，故只需查得各加工余量，便可确定工序尺寸。根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下表：工序号工序内容单边余量工序尺寸Ra10 粗车端面2.012.5 粗车内孔2.512.520粗车外圆2.112.540 精车端面0.5906.3 精车侧壁0.5401.650车磨削槽260内内孔0.50.870磨外圆0.50.880内孔倒角1C190插削键槽4.5 机床的选择及工艺装备 机床的选
12、择工序10、20、40、50、80由于有些工序包括多个工步，该零件形状较规则，为减少装卸刀具次数和时间，保证工件质量，选用CA6140型卧式车床比较合适。工序60、70磨内孔和外圆：根据工件的尺寸选用M2110内圆磨床和M1432外圆磨床。工序90插削键槽根据尺寸和技术要求选用L6100拉床。刀具选择该零件特形表面，成批生产，一般采用通用或标准刀具，卧式车床上粗车端面用P10端面车刀，磨内孔和外圆选用白刚玉平形砂轮。 选择夹具该零件加工工序10采用三爪卡盘，其余工序需用专用偏心夹具。 量具的选择该零件属批量生产，一般采用通用量具。 外圆和内孔加工量具外圆表面 公差值T=0.23mm，查表得计量
13、器具不确定度允许值为 =.00018，查表得，所选用的计量器具达不到GB 31771997规定的 。则重新计算安全裕度A, A= =0.002由于偏心套最大实体尺寸：120.043mm 其最小实体尺寸：120.0250mm则基验收极限尺寸： 由分析得应选用150200mm外径千分尺和150200mm内径千分尺较合理。 端面和键槽加工量具 选用0200mm/0.02mm游标卡尺，由于大批量生产最后加工验收时为节约时间，提高效率应选用极限量规，孔量规选用锥柄圆柱塞规。机床设备和工艺装备选择工序号工序内容机床设备和工艺装备10 粗车端面CA6140 卧式车床、p10 端面车刀、0 200mm/0.0
14、2mm 游标卡尺 粗车内孔标准 p10 内孔车刀、三爪卡盘、150 200mm 内径千分尺20粗车外圆CA6140 卧式车床、p10 端面车刀、150200mm 外径千分尺、专用偏心夹具40半精车端面CA6140 卧式车床、p10 端面车刀、0 200mm/0.02mm 游标卡尺、专用偏心夹具精车侧壁50磨削槽CA6140 卧式车床、p10 车槽车刀、游 标卡尺、专用偏心夹具60磨内孔M2120 内孔磨床，白刚玉平形砂轮、 塞规，专用夹具70磨外圆M1331 外圆磨床，白刚玉平形砂轮， 150200mm 外径千分尺、专用偏心夹具80内孔倒角CA6140 卧式车床、p10 倒角车刀、 专用偏心夹具90拉削键槽L6110 拉床，标准键槽拉刀，专用偏心夹具，0200mm/0.02mm 游标卡尺 偏心套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下料棒料1
