套筒加工工藝規(guī)程設計

1、 課程設計題目：套筒加工工藝規(guī)程設計所屬學院：控制工程學院所在班級：5101308學 號：5101308姓 名： 肖琪指導教師：趙玉倩完成日期：2013年7月17日目錄課程設計要求.31、 零件分析.42、 產(chǎn)品類型確定.43、 確定毛坯.44、 確定各加工表面的加工、定位及方案加緊.65、 安排工藝過程.86、 工序設計.9（1） 繪制工序圖，選擇機床、工藝裝備.9（2） 確定工序尺寸.10（3） 切削用量的制定.13七、課程設計總結.16套筒零件機械加工工藝過程卡.17套筒零件機械加工工序卡（一）.18套筒零件機械加工工序卡（二）.19附錄.20 設計題目：套筒的機械加工工藝規(guī)程設計 設計

2、參數(shù)：下圖示為套筒，材料45#鋼，是某產(chǎn)品上的一個零件。該產(chǎn)品年生產(chǎn)4000臺，產(chǎn)品零件備品率4%，機加工廢品率1%。編制其機械加工規(guī)程。 設計任務：1）被加工零件的零件圖和三維仿真圖； 2）零件毛坯二維圖； 3）機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片； 4）編寫課程設計說明書。1、 零件分析該零件結構簡單明了，結構工藝性好，無不方便加工之處。60外圓、31凹槽尺寸精度均為11級，20+00.033孔、25+00.033孔、40-00.039外圓尺寸精度均為準公差8級，表面粗糙度要求最高是ra1.6um，未標注形位公差，無熱處理要求，是一個加工要求中等的零件。但是軸向尺寸20-00.2和65-

3、00.2不便直接測量，如何保證其精度是該零件加工和檢測的一個重點。 2、 確定生產(chǎn)類型1、生產(chǎn)綱領：根據(jù)以知數(shù)據(jù)可求得該零件的年生產(chǎn)綱領。 n=qm(1+a%+b%) =40001(1+4%+1%) =4200（件/年）2、 生產(chǎn)類型的劃分：查表1-1可得確定該零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)類型。表1-1機械加工零件生產(chǎn)類型劃分生產(chǎn)類型重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)52010005000500003、 確定毛坯 根據(jù)該零件的材料、生產(chǎn)類型、結構形狀、尺寸大小、技術要求等的因其選用棒料。經(jīng)查表1-2取棒料直徑為67 x 106 mm.表1-2常用毛坯制造方法及其工藝特點毛坯制造方法最大質量/(kg)最

4、小壁厚/(mm)形狀復雜程度適用材料適用生產(chǎn)類型毛坯尺寸公差/(mm)表面粗糙度/(ra/)生產(chǎn)率其他鑄造手工木磨砂型無限制35復雜鐵碳合金、有色金屬及其合金單件及中小批量生產(chǎn)18-低表面有氣孔、砂眼、結砂、硬皮等金屬模機器砂型25035復雜鐵碳合金、有色金屬及其合金大批大量生產(chǎn)13-高表面有氣孔、砂眼、結砂、硬皮等金屬型澆注1001.5一般鐵碳合金、有色金屬及其合金大批大量生產(chǎn)0.10.512.56.3高結構細密，能承受較大壓力離心鑄造20035回轉體鐵碳合金、有色金屬及其合金大批大量生產(chǎn)1812.5高力學性能好，砂眼少，壁厚均勻壓鑄10160.5（鋅）10（其他合金）取決于模塊有色金屬合金

5、大批大量生產(chǎn)0.050.156.33.2高直接出成品，設備昂貴熔模鑄造小型零件0.8較復雜難加工材料單件及成批生產(chǎn)0.050.212.53.2一般直接出成品，鑄件性能好鍛造自由鍛造無限制無限制簡單碳素鋼合金鋼單件及小批生產(chǎn)1.510-低-模鍛1002.5由鍛模決定碳素鋼合金鋼成批及大量生產(chǎn)0.2212.5高鍛件力學性能好精密模鍛1001.5由鍛模決定碳素鋼合金鋼成批及大量生產(chǎn)0.050.16.33.2高模鍛精度高，加熱條件好，變形小板料冷沖壓板料厚度0.26較復雜各種板材大批大量生產(chǎn)0.050.51.60.8高有一定的尺寸、形狀精度，可滿足一般的裝配使用要求型材熱軋型材圓鋼直徑10250圓、方

6、、扁、槽等形狀碳素鋼合金鋼各種批量12.512.56.3高普通精度冷軋型材圓鋼直徑360圓、方、扁、槽等形狀碳素鋼合金鋼大批大量生產(chǎn)0.051.53.21.6高精度高價格貴4、 確定各加工表面的加工、定位及方案加緊1、 加工方案： 40-00.039外圓和尺寸精度（it8）及表面質量要求(ra3.2)，查表1-3，40-00.039外圓加工方更方便，取粗車-半精車（精車）。31凹槽和60外圓尺寸精度（it11）及表面質量要求（ra12.5），查表1-3，取粗車。25+00.033孔尺寸精度（it8）及表面質量要求(ra3.2)，由于25+00.033孔是平底孔，不便用擴孔鉆擴孔和用絞刀絞孔，也

7、無需要鏜床鏜孔（因為該零件是小型回轉體），在車床上車孔。20+00.033孔的表面粗糙度較細(ra1.6)，結合其尺寸精度（it8）和毛坯查表1-4取其加工方案為鉆-擴-絞。大端面上的通槽要求低，一次銑削即可。表1-3外圓表面加工方案的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟粗糙度序號加工方案經(jīng)濟精度/it經(jīng)濟粗糙度/（ra/m）適用范圍1粗車1113256.3適用于淬火鋼以外的各種金屬零件加工2粗車-半精車（精車）8106.33.23粗車-半精車-精車781.60.84粗車-半精車-精車-滾壓（拋光）680.20.0255粗車-半精車-磨680.80.4適用于淬火鋼、未淬火鋼，不宜用于有色金屬加工6粗車-半精車-粗磨

8、-精磨570.40.17粗車-半精車-粗磨-精磨-超精加工560.10.0128粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨5級以上0.19粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨（鏡面磨）5級以上0.0510粗車-半精車-精車-金剛車560.20.025適用于有色金屬加工表1-4內圓表面加工方案的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟粗糙度序號加工方案經(jīng)濟精度/it經(jīng)濟粗糙度/（ra/m）適用范圍1鉆11131.25加工為淬火鋼以及鑄鐵，也用于加工孔徑15mm20mm5鉆-擴-鉸893.21.66鉆-擴-粗鉸-精鉸781.60.87鉆-擴-機鉸-手鉸670.40.18鉆-擴-拉791.60.2大批大量生產(chǎn)，中小零件9粗鏜（擴）11131

9、2.56.3毛坯上有孔的鑄鐵及為淬火鋼10粗鏜（粗擴）-半精鏜（精擴）9103.21.611粗鏜（擴）-半精鏜（精擴）-精鏜（鉸）781.60.812粗鏜（擴）-半精鏜（精擴）-精鏜-浮動鏜刀塊鏜孔670.80.413粗鏜（擴）-半精鏜（精擴）-磨780.80.2加工鋼（尤其是淬火鋼），不宜加工有色金屬14粗鏜（擴）-半精鏜（精擴）-粗磨-精磨670.20.115粗鏜-半精鏜-精鏜-金剛鏜670.40.05有色金屬加工16鉆-（擴）-粗鉸-精鉸-珩磨670.20.025黑色金屬加工17鉆-（擴）-拉-珩磨18粗鏜-半精鏜-精鏜-珩磨19以研磨代替上述方案中的珩磨6級以上0.12、定位方案： 為

10、使得個表面之間有較好的相互位置精度和較好的加工連續(xù)性，盡量在一次裝夾下完成多個表面的加工。以此，首先以毛坯外圓定位加工好小端面、40-00.039外圓、25+00.033孔，再以40-00.039外圓定位加工大端面、60外圓、31凹槽、20+00.033孔。對于寬5的通槽，定位時需限制工件4個自由度（兩個移動自由度和兩個轉動自由度）。按基準重合定位原則，可考慮用25+00.033孔或40-00.039外圓定位以滿足槽的對中性要求，用25+00.033孔的底面定位滿足槽的深度設計尺寸（65-00.2）要求?？紤]到用25+00.033孔及其底面定位，會使工件定位的穩(wěn)定性和牢靠性差，可選用40-00

11、.039外圓及其臺階面作為定位。銑槽時，選用三面刃圓盤銑刀銑削較為方便，工件豎直安裝。因而外圓臺階面為主定位面，限制工件三個自由度，40-00.039外圓限制工件兩個自由度。綜上所述，該零件各加工表面的加工、定位及加緊方案如表1-5所示：表1-5各加工表面的加工、定位及加緊方案加工表面加工方案定位方案夾緊方案小端面車毛坯外圓三爪卡盤夾緊毛坯外圓大端面車40-00.039外圓三爪卡盤夾緊40-00.039外圓60外圓粗車40-00.039外圓三爪卡盤夾緊40-00.039外圓31凹槽粗車40-00.039外圓三爪卡盤夾緊40-00.039外圓40-00.039外圓粗車-精車毛坯外圓三爪卡盤夾緊毛

12、坯外圓25+00.033孔鉆-車毛坯外圓三爪卡盤夾緊毛坯外圓20+00.033孔鉆-擴-絞40-00.039外圓三爪卡盤夾緊40-00.039外圓寬5通槽銑40-00.039外圓及其臺階面專業(yè)夾具壓緊大端面5、 安排工藝過程由于結構簡單、加工要求不高，又是中批生產(chǎn)類型，零件加工過程不必劃分加工階段，結合個表面加工、定位和夾緊方案的分析、確定，除寬5的通槽，其余表面均可在同一臺車床上完成加工。這樣，該零件加工工藝過程簡單，工序少。機械加工工藝過程安排如表1-6：表1-6機械加工工藝過程安排表工序號工序加工內容設備名稱夾具名稱 10切斷棒料67x106 mm弓鋸床 20車小頭各表面，31凹槽，鉆1

13、8通孔，再車25+00.033孔底孔，車倒角；掉頭車大頭哥表面，擴、鉸20+00.033孔，車倒角普通臥式車床三爪卡盤 30銑寬5通槽成，去毛刺普通臥式銑床專業(yè)夾具 40檢6、 工序設計（一）繪制工序圖，選擇機床、工藝裝備工序20 車 在工序20，因軸向尺寸20+00.033不能直接測量25+00.033孔深度工序尺寸和40-00.039外圓長度尺寸（30.10.03和500.03）間接得到.因工件尺寸比較小，加工要求不高，選擇常用的ca6140機床即可。外圓的加工余量比較多，應選用硬質合金車刀。 在工序30，槽寬由刀具寬度直接保證，槽寬由調整法得到。銑槽工序尺寸標注位置如工序圖所示。三面刃圓

14、盤銑刀銑該工件通槽比較方便，銑床應是臥式的（x62w）。在批量生產(chǎn)的情況下，為保證精度的穩(wěn)定性，需要專用夾具安裝工件。工序30 銑(二)確定工序尺寸1.判斷是否需要工藝尺寸鏈來確定工序尺寸 將零件圖上的設計尺寸位置與工序圖上的工序尺寸位置逐一對照，發(fā)現(xiàn)軸向設計尺寸20-00.2、65-00.2和100在工序圖上找不到，說明這三個設計尺寸間接得到，需要以它們作為封閉環(huán)分別建立三個工藝尺寸鏈，才能計算出影響他們的相應工序尺寸。鏡像工序尺寸的確定不需要尺寸鏈。2. 徑向工序尺寸的確定表1-7徑向工序尺寸加工面加工方案加工余量工序尺寸精度等級及公差值工序尺寸60外圓車7-6031凹槽車28-3940-

15、00.039外圓車27it8，t=0.03940-00.03925+00.033孔鉆車187it12，t=0.21it8，t=0.03318+00.2125+00.03320+00.033孔鉆擴鉸181.80.2it12，t=0.21it10，t=0.084it8，t=0.03318+00.2119.8+00.08420+00.0333.軸向工序尺寸的確定(1)建立工藝尺寸鏈 工序尺寸追蹤圖 在工藝過程復雜、工序多的情況下，為了能快速正確地建立好工藝尺寸鏈，可采用“工序尺寸追蹤法”。 將同一方向的工序尺寸按先后得到的順序畫在零件圖下方，見上圖。確定封閉環(huán)根據(jù)工序尺寸追蹤圖與兩件圖上的設計尺寸逐

16、一對照，得出三個封閉環(huán)：軸向設計尺寸20-00.2、65-00.2和100。 查找組成環(huán)，建立工藝尺寸鏈1）在工序尺寸追蹤圖上，分別從某一封閉環(huán)的兩端沿著豎線往上走，碰到箭頭就拐彎，直到會和在某一條豎線上。所經(jīng)過的工序尺寸既為尺寸鏈中的組成環(huán)，按行走路線原樣畫下來。 工藝尺寸鏈（1） 工藝尺寸鏈（2） 工藝尺寸鏈（3）2）工藝尺寸鏈的計算工藝尺寸鏈（1）確定各組組成環(huán)公差 t=0.2=t1+t2+t4按各組成環(huán)加工、檢測的難易程度分配封閉環(huán)公差。取t1=t2=0.06，則t4=0.08。確定各組成環(huán)基本尺寸從工序尺寸追蹤圖中可直接得到a1=50，a2=30.1，a4=45。確定各組成環(huán)上下偏差

17、設a1=500.03，a2=30.10.03，則a4=450.04。因工序尺寸精度不高，其加工與檢測無難度。同理，工藝尺寸鏈（2）各組成環(huán)基本尺寸為：a1=50，a2=30.1，a4=45。 各組成環(huán)上下偏差為：a1=500.03，a2=30.10.03。 封閉環(huán)上下偏差為：a=19.90.06。工藝尺寸鏈（3）各組成環(huán)基本尺寸為：a1=50，a3=50。 各組成環(huán)上下偏差為：a1=500.03，a3=50。 封閉環(huán)上下偏差為：a=1000.03。（三）切削用量的制定工序20中40-00.039外圓:加工余量=（67-40）/2=13.5,因之后要車31凹槽，所以車40-00.039外圓時多車

18、出3mm,因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一點,先選擇3mm車4次，再選擇1.5mm車1次。當ap=3mm時，因背吃刀量大，所以進給量要盡量減小以免損壞車刀和保證表面粗糙度，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.7mm/r,切削速度為60m/min，計算出主軸轉速n=1000v/d=477.7r/min。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.73mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=500r/min，計算出切削速度v=62.8m/min。當ap=1.5mm時，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.1mm/r,切削速度為110m/mi

19、n，計算出主軸轉速n=875.8r/min。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.1mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=900r/min，計算出切削速度v=113m/min。31凹槽：因一開始以車去半徑13.5mm，所以加工余量為1mm，所以選擇背吃刀量為1mm，為方便操作，主軸轉速與粗車40-00.039外圓數(shù)據(jù)一樣。小端面：加工余量=106-100=6mm,所以選擇在兩端各車3mm。又因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一點，選擇3mm，一次性車出，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.7mm/r,再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.71

20、，為方便操作，主軸轉速與粗車40-00.039外圓數(shù)據(jù)一樣，計算出切削速度v=62.8m/min。25+00.033孔：因后面要鉆、擴、鉸20+00.033孔，為減少工作程序和工作時間，一次性鉆出18通孔，在車出25+00.033孔。鉆18通孔時，取背吃刀量為18mm，查高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼、合金鋼的切削用量表取進給量為0.26mm/r,切削速度為17m/min，計算出主軸轉速n=300.8/min。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.25mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=320r/min，計算出切削速度v=18m/min。車25+00.033孔時，切削余量為（25-18）

21、/2=3.5mm,選擇背吃刀量為1.75，車兩次完成，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.35mm/r,切削速度為80m/min，計算出主軸轉速n=1019.2r/min。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.35mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=950r/min，計算出切削速度v=74.6m/min。 60外圓：加工余量=（67-60）/2=3.5，因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一點，選擇3.5mm，一次性車出，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.7mm/r,切削速度為60m/min，計算出主軸轉速n=318.5r/mi

22、n。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.73mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=320r/min，計算出切削速度v=60.3m/min。大端面：加工余量=3mm，因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一點，選擇3mm，一次性車出，同時因背吃刀量大，所以進給量要盡量減小以免損壞車刀和保證表面粗糙度，因此，通過查硬質合金車刀常用切削速度表我們選擇車刀進給量為0.7mm/r,再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.71，為方便操作，主軸轉速與車60外圓數(shù)據(jù)一樣，計算出切削速度v=60.3m/min。20+00.033孔：因之前已鉆出18通孔，所以只需擴、鉸兩個步驟,擴孔

23、時，取背吃刀量0.9mm，通過查硬質合金擴孔鉆進給量表取進給量0.47mm/r,切削速度15m/min,計算出主軸轉速n=241.3r/min,查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=0.47mm/r,臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=250r/min,計算出切削速度v=15.5m/min。鉸孔時，取背吃刀量0.1mm,通過查硬質合金鉸刀切削用量表取進給量1mm/r,切削速度為60m/min,計算出主軸轉速n=318.5r/min。再查臥式車床刀架進給量表取進給量標準值f=1mm/r,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=320r/min，計算出切削速度v=60.3m/min。 工序30中寬5通槽：

24、為提高加工效率，一般使用背吃刀量等于加工余量，一個工作行程完成，所以加工余量為5mm，選擇背吃刀量為2.5mm,查銑刀每齒進給量推薦表取進給量表為0.1mm/z，查銑削速度推薦表取銑削速度為54m/min，計算出主軸轉速n=vf/zfz=180r/min.再查臥式銑床工作臺進給量表取進給量標準值vf=0.1mm/min,查臥式車床主軸轉速表取標準轉速n=190r/min，計算出切削速度v=57m/min。七、課程設計總結 課程設計終于圓滿結束，通過了兩周的課程設計使我從各個方面都得到了訓練，把理論和實際結合在一起，更好的掌握了所學的知識，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。課程設計誠然是一門專業(yè)課

25、，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可！ 套筒零件機械加工工藝過程卡機械加工產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱套筒共1頁第一頁材料牌號45#毛坯種類冷拉棒料毛坯外形尺寸67106每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝

26、備工 時準終單件10鋸切斷棒料6710620車車小頭各表面，31凹槽，鉆18通孔，再車25+00.033孔，車倒角；掉頭車大頭哥表面，擴、鉸20+00.033孔，車倒角普通臥室車床ca6140三爪卡盤1個，yt15盲孔車刀1把，直頭外圓車刀1把，yt1545和90外圓車刀各1把，18麻花鉆、19.8擴孔鉆、20鉸刀各1把，3mm寬切槽刀1把0.02三用游標卡尺1把30銑銑寬5通槽，去毛刺普通臥室銑床x62w專用銑夾具一套，高速鋼三面刃圓盤銑刀1把（805）,0.02兩用游標卡尺1把，平銼1把40檢設計審核標準化會簽標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期套筒零件機械加工工序卡（一）機械加工工序卡產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱套筒共2頁第1頁車間工序號工序名稱材料牌號20車45#毛坯種類毛坯尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)棒料6710611設備名稱設