套筒類零件課程方案設(shè)計(jì)書(機(jī)電)

1、西安工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)題目：套筒類零件課程設(shè)計(jì)班 級(jí)：機(jī)電01姓 名：王曉陽(yáng)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：完成日期： 2013-6-20任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目 : 套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑頂面槽 的工藝裝備設(shè)計(jì)原始資料（1） 被加工零件的零件圖1張（2） 生產(chǎn)類型三、上交材料1所加工的零件圖1 張2毛坯圖1 張3編制機(jī)械加工工藝過程卡片1 套4編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片1 套5.繪制夾具裝配圖（A0或A1）1張6繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為 學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體） 。1張7.課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)

2、床夾具設(shè)計(jì) 全部?jī)?nèi)容。 （約 5000-8000 字）1份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)要求在 3 周內(nèi)完成。1第I2天查資料，繪制零件圖。2 .第34天，完成零件的工藝性分析，確定毛坯的類型、制造方法， 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。3. 第 56 天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì) （畫出草圖， 與指導(dǎo)教師溝通， 在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步） 。4. 第 7 8 天，完成夾具裝配圖的繪制。5. 第 9 10 天，零件圖的繪制。6. 第 10 11天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。7. 第 12 天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、

3、金屬切 削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。套筒加工工藝規(guī)程及其銃頂面槽的的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加 工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè) 計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié) 構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì) 零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工 藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具 的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與 機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤 差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改 進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾

4、緊、定位、誤差目錄序言 1一. 零件分析 21.1零件作用 21.2零件的工藝分析 3二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.1確定毛坯的制造形式 42.2基面的選擇傳 52.3制定工藝路線82.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 112.5確定切削用量及基本工時(shí)14三夾具設(shè)計(jì)163.1問題的提出163.2夾具設(shè)計(jì)173.3切削力及夾緊力計(jì)算183.4定位誤差分析193.5夾緊誤差203.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明21零件的分析1.1 零件的作用套筒零件的的作用，待查1.2 零件的工藝分析套筒有 2 組組加工面他們有位置度要求。這三個(gè)加工面的分別為1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面， 這組加工面包括， 軸肩的各個(gè)端

5、面和 內(nèi)孔2：以內(nèi)圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓，鉆孔，銑頂 面槽二 . 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用精密模鑄造。2.2 基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則， 加工工藝過程中會(huì)問題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)套筒這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至 關(guān)重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準(zhǔn)。因?yàn)樘淄彩交?轉(zhuǎn)體零件，回轉(zhuǎn)體零件通常以不加工的外圓面為定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇： 我們選擇以加工內(nèi)圓面精基準(zhǔn)2.3 制定工藝路線制訂

6、工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精 度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件 的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：工序I:下棒料工序U:正火 HBS125-156工序川：車端面保證總長(zhǎng) 63工序W:車外圓保證臺(tái)階長(zhǎng) 63工序V:鉆直徑為 8 的 通孔工序車外圓 20工序皿車端面保證總長(zhǎng) 62工序毗：擴(kuò)孔 11 深 47工序區(qū)：精鏜孔 11.097-12 。工序X:半徑車外圓18工序XI :倒角1x45度工序 XII :半精車外圓為 18.5工序 XIII :半精車外圓 18.006-18工序XIV:切槽2x45度工序XV:倒角1x45度工序XVI :鉆4.5通孔工

7、序 XVII ：質(zhì)檢 工序 XIII ：入庫(kù)工序I:下棒料工序U:正火HBS125-156工序川：車端面保證總長(zhǎng)63工序W:車外圓保證臺(tái)階長(zhǎng)63工序V:鉆直徑為8的通孔工序車外圓20工序:車端面保證總長(zhǎng)62工序毗：精鏜孔11.097-12工序區(qū)：擴(kuò)孔11深47工序X:半徑車外圓18工序XI :倒角1x45度工序 XII :半精車外圓為 18.5工序 XIII :半精車外圓 18.006-18工序XIV:切槽2x45度工序XV:倒角1x45度工序XVI :鉆4.5通孔工序 XVII ：質(zhì)檢。工序XIII :入庫(kù)方案一和方案二的區(qū)別在于方案一在在車外斷面后在精鏜孔，這樣就很好地保證了工件的精度，同

8、時(shí)也提高了生產(chǎn)效率汽車08-01韓立勝機(jī)械加工工藝過程卡片5 口 產(chǎn)口口型號(hào)零件 圖 號(hào)185 口 產(chǎn)口口名稱套筒零件 名 稱套筒共2頁(yè)1第1頁(yè)材料牌 號(hào)20鋼毛坯種類鍛件毛坯 外形 尺寸 40X64每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)備注工序號(hào)工名序稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件5下 料下棒料40 X 64鋸床鋸刀，游標(biāo)卡尺10執(zhí)八'、處理正火 HBS125-156淬火機(jī)15粗 車 端 面車端面保證總長(zhǎng) 63CA6140三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺20粗 車 外 圓車外圓19保臺(tái)階長(zhǎng)40CA6140三爪卡盤，90°偏 刀，游標(biāo)卡尺25鉆 孔鉆8通孔鉆床三爪卡盤，8麻花鉆，游標(biāo)

9、卡尺30粗 車 外 圓車外圓20CA6140三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺35半 精 車 端 面車端面?？傞L(zhǎng)62CA6140三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺40擴(kuò) 孔擴(kuò)11孔至深47鉆床三爪卡盤，11 擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺45鏜孔精鏜孔12.019 12鉆床三爪卡盤，鏜刀，游標(biāo)卡尺50半 精 車 外 圓半徑車外圓18CA6140三爪卡盤，90°扁 刀55倒 角倒角1X45 °CA6140三爪卡盤，車刀60半 精 車 外 圓半精車外圓18.5CA6140三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺65精 車 外 圓精車外圓 18.006 18CA6140三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺70切 槽切槽2X45 °

10、CA6140三爪卡盤，切槽刀75倒 角倒角1X45 °CA6140三爪卡盤，車刀80鉆 孔鉆4.5通孔鉆床鉆模板，4.5麻花鉆，游標(biāo)卡尺85锪锪8.5深3鉆床8.5锪鉆，游標(biāo) 卡尺90銑槽銑槽寬為3.5深為1銑床專用夾具，銑刀， 游標(biāo)卡尺95銑槽銑槽寬為3.5深為12銑床專用夾具，銑刀， 游標(biāo)卡尺100倒 角倒角1X45°CA6140三爪卡盤，車刀105磨磨內(nèi)孔12磨床三爪卡盤，砂輪， 千分卡尺110磨磨外圓18磨床心軸，砂輪，千分 卡尺115執(zhí)八'、處理滲碳深度設(shè)計(jì)（日 期）校對(duì)（日 期）審 核（日 期）標(biāo)準(zhǔn)化（日 期）會(huì)簽（日 期）標(biāo)記處數(shù)更 改 文 件 號(hào)簽字

11、日 期標(biāo)記處數(shù)更 改 文 件 號(hào)簽 字日 期2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械手手指材料為 45，重量為 2.6KG，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直 接獲得。2、套筒的內(nèi)圓面還有外圓面，精度要求較高，所以要進(jìn)行精銑， 其加工余量為 2.5mm。套筒的端面精度要求較低，一次走到切除，余量為 2mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序 III ：車端面保證總長(zhǎng) 631粗車：3760圓弧和臺(tái)階面選擇37mmYG車刀1) 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求， 故可以選擇 ap=1.0mm， 一次走

12、刀即可完成所需長(zhǎng)度。2) 機(jī)床功率為 7.5kw 。查切削手冊(cè) f=0.140.24mm/z 。選較 小量 f=0.14 mm/z 。3) 查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊(cè)表 3.7 ，后刀面最大磨損為 1.01.5mm。 查切削手冊(cè)表 3.8 ，壽命 T=180min4) 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)查得 V = 98mm/s, n=439r/min,V f =490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,V fc=475mm/s則實(shí)際切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實(shí)際進(jìn) 給量為 f zc=V fc/ncz=475/(30

13、0*10)=0.16mm/z 。5) 校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率 為Pcm>Pcc故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm， nc=475r/min,V fc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。6) 計(jì)算基本工時(shí) tm= L/ Vf=(12+10)/475=0.046min 。車： 小端面選擇R15mmYG6刀1) 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求， 故可以選擇 ap=1.0mm， 一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2) 機(jī)床功率為 7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量 f=0.14 mm/z

14、。3) 查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊(cè)表 3. 7 ，后刀面最大磨損為 1.01.5mm。查切削手冊(cè)表 3.8，壽命 T=180min4) 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 Vc = 98mm/s, n=439r/min,V f=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,V fc=475mm/s則實(shí)際切削速度 Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實(shí)際進(jìn) 給量為 f zc=V fc/n cZ=475/(300*10)=0.16mm/z 。5) 校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc故校驗(yàn)合格

15、。最終確定 a p=1.0mm nc=475r/min,V fc=475mm/§ V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。6) 計(jì)算基本工時(shí)tL/ V f=(9+5)/475=0.029min。工序V:鉆，絞，直徑為8的通孔鉆孔處7.8mm確定進(jìn)給量f :根據(jù)參考文獻(xiàn)W表2-7，當(dāng)鋼的 二b ：800MPa, d0 = 7.8mm時(shí)，f = 0.39 0.47m/r。由 于本零件在加工 7.8mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量 應(yīng)乘以系數(shù)0.75，貝Uf = 0.39 0.470.75 = 0.29 0.35mm/r根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取f = 0.25mm/r

16、切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)W表 2-13及表2-14，查得切削速度v =18m/min所以ns1000v二dw1000 18兀 X7.8=734.9r/ min根據(jù)機(jī)床說明書，取nw = 750r/min，故實(shí)際切削速度為二 dw%1000二 21 750=527.3m/ min1000切削工時(shí)：I =72mm，h =9mm，l2 =3mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tml l1 l2nwf15 9 3375 0.25=0.675min2、擴(kuò)孔8mm利用鉆頭將7.8mm孔擴(kuò)大至8mm，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī) 定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f 7.2 1.8 f鉆=11.2 1.80.65 0.75=0.58

17、5 0.87mm/r根據(jù)機(jī)床說明書，選取f = 0.57mm/rv1 112 = 6 4m/ min2 3則主軸轉(zhuǎn)速為n = 51.6 34r / min，并按車床說明書 取nw =68r/min，實(shí)際切削速度為:dwnw二 21.85 6810001000=4.67m/ min切削工時(shí):= 15mm，h =9mm，I2 =3mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tmI I1 I215 9 368 0.57=1.89min工序III :銑溝槽1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,ap =1.5mm，d0 =60mm， v = 150m/ min， z =4。2. 決定銑削用量 1）決定

18、銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則ap =1mm2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz = 0.2mm/齒，則ns1000v:d1000 150: 60=796.1r / min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 750 r/ min一蟲6L25°.141.3m/min10001000當(dāng) nw = 750r/min 時(shí)fm 二 fzZru =0.2 4 750 = 600mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =600mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：1=59 h =9mm, l3mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tmnwf(9 59 3)(750

19、x0.2 )0.47min6工序VI的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆6.8mm底孔，攻螺紋M8mm鉆6.8mm底孔：選用6.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.1 6）V渣=16m/min (切削表2.15 )1000Vc 查n查=兀D1000 16: 8.5=600(r/min)按機(jī)床選取n機(jī)二545r/minVc機(jī)二Dn機(jī)1000二 8.5 5451000=1455(m/ mi n)基本工時(shí)：tI h I2na f機(jī)10 3 3545 0.28= 0.10(mi n)攻螺紋M8mm選擇M8m高速鋼機(jī)用絲錐f等于工件螺紋的螺距 p，即f -1.25mm/rV = 7.5m/ min1000Vc二

20、 D1000 7.5二 8= 298(r/min)按機(jī)床選取n機(jī)二272r/minV = 6.8m/min基本工時(shí)：“亠U=0.05(min)n機(jī) f2720.25工序VII鉆8孔的工藝規(guī)程及工時(shí)計(jì)算鉆8mm孔：選擇7.5mm高速鋼錐柄麻花鉆(工藝表3.5 6)V渣二14m/min （切削表2.15 ）1000Vc 查n查=兀D1000 14：| >13=343(r / min)按機(jī)床選取n機(jī)二272r/min兀Dn機(jī) 兀 ><13x272V"嚴(yán)二 -”10（m/min）基本工時(shí)：“丄戈二竺土衛(wèi)"36（min） n機(jī)f機(jī)272匯0.36粗鉸7.95mm孑L

21、：選擇7.95mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.1 - 17）f =0.51.0mm/r , ap = 0.1 0.15mm, Vc48m/min ,1000VcD1000 (4 8)兀漢7.95=91 182(r/mi n)按機(jī)床選取n機(jī)=140r/min （工藝表42 15）VcM_：Dn 機(jī)1000二 7.95 1401000= 6.13(r/mi n)f機(jī)二0.81mm/r (工藝表4.2 16)基本工時(shí)：tl1 旦=28 4 3 = o.31（min）n 機(jī) f 機(jī)140981精銑7mm孔：選擇7mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.1 17）f =0.51.0mm/r, ap = 0.

22、1 0.15mm, Vc48m/minnc1000Vc二 D1000 (4 8)兀"3.95=91 182(r/mi n)f機(jī) =0.62mm/r (工藝表 42 16)按機(jī)床選取n機(jī) =140r/min込二亠上0m/min)1000 1000基本工時(shí):I h |2na f機(jī)28 4 3140 0.62=0.40(mi n)三、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要 設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)最后一道工序銑槽的銑床夾具設(shè) 計(jì)。問題的提出本夾具主要用于銑槽面，和其他面沒有任何為主度要求，為 此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮，我們采用一 端

23、面用一個(gè)專做的一個(gè)帶有四個(gè) V型塊的夾具定位，在中間的V 型塊中間打個(gè)孔用用一雙頭螺栓通過，然后用一鉸鏈壓板壓緊， 下面用端面定位。夾具體如下1 )定位基準(zhǔn)的選擇：工件以 V 型槽及端面為定位基準(zhǔn)；2 ) 夾緊力分析；3 ) 定位誤差的分析；4 ) 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明； 如前所述，在設(shè)計(jì) 夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝 和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本 夾具是對(duì)工件進(jìn)行銑槽夾具，因此在鉛直方向受到很大 的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的 要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操 作和快速的切換工件。因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采取

24、的措施有：一個(gè) 帶有4個(gè)V型塊的定位件同時(shí)裝夾4個(gè)工件。然后用鉸 鏈壓板壓緊， 大大提高的生產(chǎn)效率， 適合于大批量生產(chǎn)。裝配圖附圖如下i; il丄丄a d丄J曲/1f 1 if*J斗Z/ff二n為、JI-.7ZIJJMf=ili工pK匚LIJli; :1卜 MikMWXMtthMlMVku1: 淫1A-i5IbM1 _LK1;iji111Hi1K-MKIN-M* MAWHw«t4A11;I111I11MFi111 £IjIwAfl輯It41理El.-aL iuM.IHfTtllitf1123#*M iT總結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了， 時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益 菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論， 不再是紙上談兵，而是將理論