“密封件定位套”零件的機械加工工藝規(guī)程及工序的設計

1、 機械制造工藝課程設計 課程設計說明書 專業(yè)：機械制造與自動化 學號： 姓名： 目 錄設計任務書 .3序言 .41、 零件的分析 .52、 工藝規(guī)程設計 .7（一）確定毛坯的制造形式 .7（二）基面的選擇 .7（三）制定工藝路線 .8（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .10（五）確定切削用量及基本工時 .133、 總結(jié) .23參考文獻 .24設計任務書題目：設計“密封件定位套”零件的機械加工工藝規(guī)程及工序的設計計算設計內(nèi)容： 1、產(chǎn)品零件圖 1張； 2、產(chǎn)品毛坯圖 1張； 3、機械加工工藝過程卡片 1份； 4、機械加工工序卡片 1張（一道工序）； 5、課程設計說明書 1份（3千字，

2、A4）； 6、裝袋（桂林航院課程設計專用袋、不用檔案袋）設計時間：兩周序 言 機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈接,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。一、零件的分析（1） 零件的作用 題目所給定的零件是密封件定位套，其構造

3、成在打開位置和關閉位置之間有選擇地定向一密封件。該組件包括一膨脹器結(jié)構，通過轉(zhuǎn)動或其它方式移動到與密封結(jié)構的預定部分強制接合和脫開這樣的強制接合，該膨脹器結(jié)構可設置在一密封件打開或密封件關閉定向。當密封件定位組件用于實施腹腔鏡或類似手術中的套管針組件時，密封件打開定向設置密封結(jié)構脫開與通過其間的器械的接合，并可便于充入的氣體從充氣的體腔內(nèi)快速地排出。一偏置組件可連接到密封結(jié)構，以在器械不設置在密封結(jié)構內(nèi)的情形下，偏置密封結(jié)構到一通常的關閉位置。構造來打開和關閉一密封結(jié)構的密封件定位組件，所述密封件定位組件包括： a）一包括一膨脹器結(jié)構的定位裝置，膨脹器結(jié)構設置成與密封結(jié)構保持連通的關系。 b）

4、通過所述膨脹器結(jié)構和密封結(jié)構之間的相對運動，所述膨脹器結(jié)構設置在一密封件打開定向和一密封件關閉定向。 c）所述密封件打開定向至少部分地由所述膨脹器結(jié)構與密封結(jié)構的預定部分的強制接合形成。（2） 零件的工藝分析 1）定位套孔壁較薄，在各道工序加工時應注意選用合理的夾緊力，以防工件變形。 2）定位套內(nèi)、外圓有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應粗、精加工分開。 3）在精磨130mm時，同時靠磨136mm右端面，以保證130mm右端面對其軸心線的垂直度公差0.03mm。(這種方法工廠俗稱“工藝保證”)。 4）165mm、180mm中心線對130mm基準孔中心線的同軸度誤差的檢測方法，采用1:300

5、0錐度心軸。先將工件裝在錐度心軸上，再將心軸裝在偏擺儀，將百分表觸頭與工件外圓最高點接觸，然后轉(zhuǎn)動錐度定位心軸，百分表跳動值為同軸度誤差。 5) 該密封件定位套因為是鑄件，采用先鑄造出中心孔，以減少金工工作量。6)  定位套螺紋孔寬，大徑、小 徑尺寸及等分精度的檢查，采用符合量規(guī)進行檢查。二、工藝規(guī)程設計(一)確定毛坯的制造形式毛坯成形方法選擇的合理與否直接影響到零件的質(zhì)量、使用性能、成本和生產(chǎn)率；而零件的材料選定以后，其毛坯成形方法也大致確定了。機械零件毛坯選擇的原則是既滿足零件的使用要求，又使零件在制造過程中具有良好的工藝性和經(jīng)濟性，以利于降低成本和提高生產(chǎn)率。零件材料為HT20

6、0。已知密封件定位套零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件有多個通孔，零件結(jié)構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1） 粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言，則應以130mm的孔為主要的定位粗基準。2） 精基準

7、的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。對本零件而言，165mm孔與130mm的孔、180mm的孔與130mm的孔同軸度誤差為0.025mm，則應以130mm中心孔為精基準。（三）制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能達到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。1.工藝路線方案一： 工序1：車左端面，車內(nèi)徑130孔深195mm工序2：深195mm處車內(nèi)槽136mm×

8、;4mm工序3：130孔、260外圓倒角1×45° 工序4：車右端面到220mm，車法蘭盤至壁厚20mm。車外圓至180mm，車內(nèi)孔至90mm。工序5：車左邊環(huán)槽。工序6：車外圓至165mm，車右邊環(huán)槽至圖樣尺寸。工序7：車外圓至160mm至如圖尺寸。工序8：165孔、90外圓倒角1×45° 工序9：檢驗2.工藝路線方案二： 工序1：車左端面，車內(nèi)徑130孔深195mm工序2：在深195mm處車內(nèi)槽136mm×4mm工序3：130孔、260外圓倒角1×45 工序4：車右端面到220mm，車法蘭盤至壁厚20mm。車外圓至180mm，車內(nèi)

9、孔至90mm，車外圓至160mm、165mm至圖樣尺寸。工序5：車所有外圓環(huán)槽。工序6：車外圓至165mm，車右邊環(huán)槽至圖樣尺寸。工序7：車外圓至160mm至如圖尺寸。工序8：165孔、90外圓倒角1×45°工序9：檢驗3.工藝方案的比較與分析 上述兩種方案均無原則性錯誤，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生產(chǎn)率，方案二比方案一工序集中減少了裝夾次數(shù)有利于提高加工精度及生產(chǎn)率，考慮到便于裝夾和提高加工精度及生產(chǎn)率，所以確定方案為：工序1：夾工件左端外圓，照顧鑄件壁厚均勻，車內(nèi)徑各部尺寸，留加工余量5mm，車右端面，保證工件總長為226mm，法蘭盤壁厚23mm，其余各部留

10、余量5mm工序2：倒頭，以內(nèi)徑定位裝夾工件，法蘭盤外圓找正，車外圓各部，留加工余量5mm工序3： 夾工件右端外圓，車內(nèi)徑至尺寸130mm，深195mm處車內(nèi)槽136mm×4mm，車外端面，保證工件總長222mm，車260mm法蘭盤厚度22mm工序4：倒頭，以內(nèi)徑定位裝夾工件，精車右端外圓各部尺寸，留磨量0.8mm（注160mm不留加工余量），車端面保證工件總長220mm，車內(nèi)徑90mm至尺寸90mm，切各環(huán)槽至圖樣尺寸。工序5：夾工件右端外圓，內(nèi)徑找正，粗、粗磨內(nèi)徑至圖樣尺寸130mm，靠磨136mm端面，磨90mm工序6：以內(nèi)徑定位裝夾工件，磨165mm外圓，磨180mm外圓至圖樣

11、尺寸工序7：劃175mm中心圓上3×M8孔線，劃222mm中心圓上3×13mm孔線工序8：鉆3×13mm孔，鉆3×M8底孔6.7mm、攻螺紋M8、深15mm 工序9：桉圖樣檢查各部尺寸和精度（四）機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定“密封件定位套”零件材料為HT200，硬度為HB180HB210。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)可使用鑄造模鑄造毛坯。根據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下。1.外圓表面（180mm、160mm、165mm以及260mm）其加工長度為227mm，與其連接的法蘭盤外圓表面直徑為260mm。表

12、面粗糙度值要求為0.8,要求精加工，此時直徑余量2Z=7mm已能滿足加工要求。2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差兩端面的精度等級為IT10，所以，長度方向的加工余量為2mm。3.內(nèi)孔（I、90mm，、130mm）零件內(nèi)孔尺寸較大， 故毛坯為空心。內(nèi)孔：鏜孔：85mm 鏜孔：88mm 2Z=3mm 擴孔：89.7mm 2Z=1.7mm 精鏜：89.9mm 2Z=0.2mm 細鏜：90mm 2Z=0.1mm內(nèi)孔：鏜孔：100mm 鏜孔：128mm 2Z=28mm 擴孔：129.7mm 2Z=1.7mm 精鏜：129.9mm 2Z=0.2mm 細鏜：130mm 2Z=0.1mm4.內(nèi)槽（13

13、64） 粗車： 133mm 2Z=3mm半粗車： 135mm 2Z=2mm 半精車： 135.8mm 2Z=0.8mm精車： 135.90mm 2Z=0.1mm精車： 136mm 2Z=0.1mm5. 法蘭盤（260mm-T20mm） 法蘭盤的長度為20mm，要求留加工余量為7mm，故采用切削加工。 法蘭盤的加工余量分配： 粗車： 24mm 粗車： 22mm 半精車： 20.4mm 精車： 20.7mm 精車： 20mm6.環(huán)槽（、4x174mm，、4x159mm）環(huán)槽：粗車 ： 173mm 半精車：173.6mm 精車： 174mm環(huán)槽：粗車： 162mm 半粗車： 160mm 半精車： 1

14、59.6mm 精車： 159mm7. 鉆3×M8底孔（6.7mm） 鉆孔： 6mm 擴孔： 6.6mm 鉸孔： 6.7mm 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。密封件定位套的鑄件毛坯圖見成品毛坯圖。（5） 確定切削用量及基本工時工序1：車定位套左右端面 1.車定位套左端面1 加工條件工件材料：HT200，模鍛。加工要求：粗車端面260mm，表面粗超度值為。機床：CA6140臥式車床刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm25mm，。2 確定進給量f：根據(jù)文獻1表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm，以及工

15、件直徑為60mm時：f=0.50.7mm/r 按CA6140車床說明書取f=0.48mm/r(參見文獻1表3-9)。3 確定背吃刀量：由于單邊余量為5.5mm.即為5.5mm。4 確定切削速度：按文獻1表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。 式中：。見文獻1表1.28，即，所以5 確定主軸轉(zhuǎn)速：由，查文獻3表3.9，取機床轉(zhuǎn)速為160r/min。所以實際切削速度為。6 計算切削工時T。被加工外圓表面長度。端面車刀選主偏角，背吃刀量，查文獻4表5-114得： 取，。查文獻4表5-153得，變換刀架的時間為0.05min，變速或變換進給量的時間為0.02min，啟動和調(diào)節(jié)切削液

16、的時間為0.05min，共計。所以，總的切削工時。2.車定位套右端面加工右端面步驟同上，都沒變。被加工外圓表面長度變了，為191mm。所以查文獻4表5-153得，變換刀架的時間為0.05min，變速或變換進給量的時間為0.02min，共計。所以，總的切削工時。工序21.粗鏜130內(nèi)孔，孔口倒角C2步驟如下1 確定背吃刀量：端面總加工余量為9mm，一次走刀3.5mm，=3.5mm.2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5-102，查得f=0.71.0mmr；根據(jù)文獻4查表5-6，根據(jù)機床的主軸進給量取f=0.74mmr.3 確定削速度：根據(jù)文獻4表5-118，取=50mmin.4 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n：n

17、=rmin=132rmin查文獻4表5-6得相近的主軸轉(zhuǎn)速n=125rmin，所以實際的切削速度=47.5rmin.5 計算基本時間：切削加工長度L=+，鏜刀選用主偏角=，背吃刀量=3.5mm，根據(jù)文獻4查表5-138和表5-139得=4mm，=4mm，=5mm。L=191+4+4+5=204mm=2.21min6 輔助時間：根據(jù)文獻4查表5-152得，裝夾工件時間為0.8min，啟動機床時間為0.02min，取量具并測量尺寸時間為0.5min，共計=1.32min。7 所以，總的切削時間為2.孔口倒角C 粗鏜完130mm內(nèi)孔后倒角，取粗鏜切削要素，n=125rmin，=47.5rmin，=0

18、.003min。3.粗鏜90mm內(nèi)孔面步驟如下1 確定背吃刀量：端面總加工余量為7mm，一次走刀3.5mm，=3.5mm.2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5-102查得f=0.71.0mmr；查表5-6，根據(jù)機床的主軸進給量取f=0.74mmr.3 確定削速度：根據(jù)文獻4表5-118，取=50mmin.4 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=rmin=191.85rmin查文獻4表5-6得相近的主軸轉(zhuǎn)速n=200rmin，所以實際的切削速度=52.124min.5 計算基本時間：切削加工長度L=+，鏜刀選用主偏角=，背吃刀量=3.5mm，查文獻4表5-138和表5-139得=4mm，=4mm，=1mm。L=

19、21+4+4+1=30mm=0.2min6 輔助時間：查文獻4表5-152得，取量具并測量尺寸時間為0.5min，共計=0.5min。7 所以，總的切削時間。4.精鏜內(nèi)孔130mm及退刀槽端面步驟如下1 確定背吃刀量：端面總加工余量為2mm，一次走刀1mm，=1mm.2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5-102查得f=0.71.0mmr；查文獻4表5-6，根據(jù)機床的主軸進給量取f=0.7mmr.3 確定削速度：根據(jù)文獻4表5-118，取=60mmin.4 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=rmin=144.76rmin查文獻1表3.9，得相近的主軸轉(zhuǎn)速n=160rmin，所以實際的切削速度=66.32min

20、.5 計算基本時間：切削加工長度L=+，鏜刀選用主偏角=，背吃刀量=3.5mm，查文獻4表5-138和表5-139得=4mm，=4mm，=5mm。L=191+4+4+5=204mm=1.82min工序3粗車260外圓、粗車260外圓右端面、車外圓180、1651.粗車260外圓步驟如下。1 確定背吃刀量：外圓單邊總加工余量為7mm，兩次走刀加工，。2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5-102查得f=0.71.0mm/r;查文獻4表5-5根據(jù)機床的縱向進給量，取f=0.94mm/r。3 確定切削速度：根據(jù)文獻4表5-109和表5-110，查得；修正系數(shù)， 刀具壽命選T=60min，故4 確定機床主軸

21、轉(zhuǎn)速n： 根據(jù)文獻4表5-5查得相近較小的機床轉(zhuǎn)速為n=32r/min，所以實際的切削速度。5 計算基本時間：切削加工長度，外圓車刀選用主偏角，被吃刀量，查文獻4表5-138和表5-139得： =+（2-3）取=3mm；=4mm，=5mm。 L=24.5+3+4+5=36.5mmmin2.43min6 輔助時間:查文獻4表5-153得，裝夾工件的時間為0.8min，啟動機床的時間為0.02min，取量具并測量尺寸的時間為0.5min，共計。7 所以，總的切削時間。2.車削260外圓右端面、車外圓180、165步驟同上，各類參數(shù)見工序卡。3.車ø159和ø174共四個槽1 確

22、定背吃刀量：單邊加工余量為3.0mm，一次走刀加工，=3mm;2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5106查得f=0.160.19mm/r，查文獻4表55根據(jù)縱向進給量取f=0.18mm/r;3 確定切削速度：根據(jù)文獻4表5109查得=189.8，=0.15，=0.20，m0.20，修正系數(shù)1.0，=0.84，=0.82，=0.73，=0.83，刀具壽命T=60min，故= =41.7m/min4 確定機床轉(zhuǎn)速n：= 根據(jù)文獻4表55取較近的轉(zhuǎn)速n=80r/min，所以實際的切削速度=41.4m/min;5 計算基本時間T：查文獻4表5138得：+l =，l= l=0，車槽刀用主偏角K=90，故取l

23、=4mm L=+ l+ l+ l=（）mm=7mm i=4min=1.9min6 輔助時間：查文獻4表5138得，換刀時間為0.02min，取量具并測量尺寸時間為0.5min，共計。7 所以，總的切削時間。4.車160外圓切入槽 先切160槽，方法同上，背吃刀量為2.5mm，進給量為0.18mm/r，機床轉(zhuǎn)速為80r/min，切削速度為41.4m/min，基本時間，輔助時間。所以，總的切削時間。5.車160外圓1 確定背吃刀量a：單邊加工余量為2.5mm，一次加工完成，a=2.5mm；2 確定進給量f：根據(jù)文獻4表5102查得f=1.01 2mm/r，查文獻4表55，根據(jù)機床的橫向進計量，取f

24、=1.02mm/r；3 確定切削速度V：根據(jù)文獻4表5110查得=189.8，=0.15，=0.20，m0.20，修正系數(shù)1.0，=1.04，=0.82，=0.73，=0.83，刀具壽命T=60min，故 = =34.5m/min4 確定機床轉(zhuǎn)速n：=根據(jù)文獻4表55得，取相對較小的轉(zhuǎn)速為63r/min，所以實際的切削速度為32.6m/min5 計算基本時間T：車外圓主偏角K=90，查文獻7表5138和表5139得： ，l= 0，l=,4mm，L=116mmT=min=1.9min6 輔助時間：查文獻4表5153得，換刀時間為0.02min，取量具并測量尺寸為0.5min，共計。7 所以，總的

25、切削時間工序4鉆加工孔3×13和螺紋孔，攻螺紋3×M81）鉆孔3×131 確定進給量f：根據(jù)文獻3表3.9，取f=0.02d=0.02×13mm/r=0.26mm/r。2 確定切削速度，查文獻3表3.9,取。3 確定主軸轉(zhuǎn)速n。由n=r/min=612.44r/min。查文獻3表3.9，得實際轉(zhuǎn)速n=600r/min。4 計算基本時間。被加工長度=20mm,切入量 =cot60+(12) mm=4.755.75mm 式中d為鉆頭直徑（mm）；ø為鉆頭半頂角，常為60。 取y=5mm,切除量=4mm。 =min=0.19min。5 確定輔助時間。查文獻3表5153得，工件裝夾和取下時間為0.