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2 偏心轴机械加工工艺计划与实施 任务描述 常见的外圆表面定位的定位方法 外圆表面的定位误差分析 合理制定切削用量 车削工序设计 偏心轴偏心加工安装调整 实施工艺计划，完成偏心轴的加工 教学总结评价 任务描述 任务描述在工程机械中，输出轴是一种常见的传动零件，下图是某工程机械变速箱中的一根动力偏心轴。由于其需要承受较大的交变载荷，其零件材料采用45钢变调质。根据生产厂目前的订单，该工程机械的年生产量为1万台。请根据该厂的实际生产能力，编制偏心轴的机械加工工艺，并组织实施。具体要求如下： 1）设计偏心轴的毛坯，并绘制毛坯图； 2）编制偏心轴的加工工艺过程卡； 3）编制偏心轴车削加工工序卡； 4）按单件小批生产加工出偏心轴； 5）完成引导文提出的相关问题； 6）对学习情境作出评价，填写学习评价表； 7）把毛坯图、工艺过程卡、车削加工工序卡、以及工作任务单、评价表按顺序装订归档。 计划 1.任务分析，集体讨论。 2.任务分工，明确职责。 3.指导学生理顺学习过程，了解工作任务单，制订学习实施计划。 工件定位与六点定位原理 1.六点定位原则 用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件的位置完全确定的原则称为六点定位原则。 在空间直角坐标系中的一个尚未定位的工件，其位置是不确定的，它具有六个方向活动的可能性，即沿三个坐标轴方向的移动，分别用符号 、 、表示，和绕三个坐标轴方向的转动，分别用符号 、、表示。习惯上把工件在空间坐标系中某个方向活动的可能性称为一个自由度，那么该工件共有六个自由度。 工件要正确定位就要限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件的一个自由度，如图5-3所示设置六个支承点，长方体工件的三个面分别与这些点保持接触，它的六个自由度均被限制了。其中XOY平面上呈三角形分布的三点1、2、3限制了 ， ， 三个自由度；YOZ平面内的水平放置的两个点4和5限制了 ， 两个自由度；XOZ平面内的一点6限制了 一个移动自由度。这种用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件的位置完全确定的原则称为六点定位原则。 工件定位与六点定位原理 定位要求与工件自由度限制的数量 2．工件定位要限制必要的自由度 工件定位时，影响加工精度要求的自由度必须限制，不影响加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制。加工时工件的定位需要限制多少个自由度，完全由工件的加工精度要求所决定。例如图5-4所示在工件上铣槽，为保证槽底面与A面的距离尺寸和平行度要求，必须限制 、 、 三个自由度；为确保槽侧面与B面的距离尺寸和平行度要求，必须限制工件 、 两个自由度。这时根据工件的加工要求，工件在定位时必须限制 、 、 、 、 这五个自由度。 定位要求与工件自由度限制的数量 定位要求与工件自由度限制的数量 完全定位 工件的六个自由度都被限制的定位称为完全定位。如图5-3中的长方体工件的定位为完全定位。当工件在X、Y、Z三个坐标轴方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。 不完全定位 工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工要求的定位称为不完全定位。如图5-4中工件铣槽工序的定位只需限制五个自由度即可，为不完全定位。 定位要求与工件自由度限制的数量 欠定位 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，是绝对不允许的。如图5-4在工件上铣槽，如果没有被限制，就不能保证槽底面与A面的距离尺寸要求；如果、没有被限制，就不能保证槽底面与A面的平行度要求。 过定位 夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个自由度，称为过定位，又叫重复定位。 定位要求与工件自由度限制的数量 定位要求与工件自由度限制的数量 当出现过定位时，应采取有效措施消除或减小过定位的不良影响，一般有如下两种措施： 第一，改变定位元件的结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用。如在图5-5中的工件与支承凸台之间增设球面垫圈，以消除、两个自由度的重复限制，避免了过定位的不良影响，如图5-6所示。 第二，提高工件定位基准面之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。这样也可消除因过定位而引起的不良后果，仍能保证工件的加工精度，而且有时还可以使夹具制造简单，使工件定位稳定，刚性增强。如图5-5中插齿时齿坯的定位出现了过定位，如果在齿坯加工时工艺上保证了作为定位基准用的内孔和端面具有很高的垂直度，夹具制造时定位心轴与支承凸台之间也保证了很高的垂直度，即使存在极小的垂直度误差，还可以利用心轴和工件内孔间的配合间隙来补偿，那么此时的过定位便可合理应用，且还能提高齿坯在加工中的刚性和稳定性，有利于保证加工精度 定位要求与工件自由度限制的数量 定位基准的选择 1．基准