偏心轴的机械加工工艺设计

偏心轴的机械加工工艺设计内容摘要：

钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确 定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。 机械加工工艺规程一般包括以下3 内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。 在执行工艺规程过程中，可能会出现前所 未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 4 第二章 零件的工艺性审查 一．零件的结构特点 图 偏心 轴 零件图 偏心工件就是零件的外圆 与 外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一定 距离的工件。 这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。 外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴或偏心盘；外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。 如图 所示。 偏心零件的加 工是机械加工中的难点，对于象偏心轴承、凸轮等偏心大 的 零件的加工 ， 目前普遍采用三爪、四爪卡盘，在普通机床上加工。 随着科学技术的5 不断发展，对偏大心零件的需求越来越多，精度也越来越高，因此对该类偏心夹具的需求也相应的增加，其应用前景广阔。 偏心轴类零件是常见的典型零件之一。 按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴偏心、阶梯轴偏心和异形偏心轴等；或分为实心偏心轴、空心偏心轴等。 它们在机器中同样用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶偏心轴的加工工艺较为典型，反映了偏心轴类零件的大部分内容与基本规律下面就介 绍一种偏心轴常用的加工工艺。 二．加工表面及其要求 几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。 其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。 三．零件材料 的选择 轴类零件材料常用 45 钢，精度较高的轴可选用 40Cr、轴承钢 GCr1弹簧钢 65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用 20Mn2B、 20Cr 等低碳合金钢或 38CrMoAl 氮化钢。 本设计 的偏心轴 用的是 45 钢 ， 是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，调质后表面硬度可达 45～ 52HRC。 6 第三章 毛坯的选择 一．确定毛坯类型及制造方法 常用圆棒料和锻件。 毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。 中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 偏心轴、偏心套一般都是在车床上加工。 它们的加工 原理基本相同；主要是在装夹方面采取措施，即把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合。 一般车偏心工件的方法有 5种，即在三爪卡盘上车偏心工件，在四爪卡盘上车偏心工件，在两顶尖间车偏心工件，在偏心卡盘上车偏心工件，在专用夹具上车偏心工件。 但属于回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。 表面粗糙度 Ra 值较小，故车削后还需精车。 外圆表面的加工方案可为：粗车 → 半精车 →精车。 二．确定毛坯的形状尺寸及 零件的 公差 偏心轴各外圆直径尺寸相差不大，故选择 248。 50mm160mm 的热轧圆钢作毛坯，加工后 公差等级为 IT6IT8。 三． 偏心轴 的技术要求 轴的 尺寸精度 有 两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为 IT5～ IT7；另一类为 与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为 IT6~IT9。 7 第 四 章 基准 的 选择 一．粗基准选择 有非加工表面 的 ，应选非加工表面作为粗基准。 对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。 且选择平整光滑表面，让开浇口处。 选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。 二．精基准选择 要符合 基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。 符合基准统一原则。 尽可能在多数工序中用同一个定位基准。 尽可能使定位基准与测量基准重合。 选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 三．定位基准选择 合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。 该轴在加工工件时需要保证好径向圆跳动和端面圆跳动，同轴度，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。 8 第 五 章 拟定机械加工工艺路线 一．基本加工路线可归纳为四 种 粗车 — 半精车 — 磨削 对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 粗车 — 半精车 — 粗磨 — 精磨 对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。 粗车 — 半精车 — 精车 — 金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属。