套筒座工艺规程及夹具课程设计

1目录一、设计任务二、设计要求三、零件的分析3.1、零件的作用3.2、零件的工艺分析四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状五、工艺规程设计5.1、定位基准的选择5.2、工件表面加工方法的选择5.3、制定工艺路线5.4、确定加工余量、工序尺寸及公差5.5、确定切削用量、基本工时六、夹具设计6.1、设计要求6.2、夹具设计的有关计算6.3、夹具结构设计及操作简要说明七、设计小结2课程设计任务书课程名称：机械制造技术基础题目：套筒座零件机械加工工艺规程及其夹具设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机械12级4班学号：201233101学生姓名：尹强伟起讫日期：2015-9-5至2012-9-25指导教师：陈海涛职称：导师审核日期：3一设计任务主要内容：1设计零件毛坯额，绘制毛坯图。2制定该零件的机械加工工艺路线，填写工艺过程卡。3设计A面加工工艺路线，填写工序卡。4设计A面加工工序卡中所选用的专用夹具，绘制夹具装配图及其主要零件图。5编写课程设计说明书。二设计要求在熟悉机械制造技术教程及相关参考数据的内容基础上，阅读所发零件图图形，根据图形结构特点设计零件的毛胚结构，绘制零件毛坯图；根据零件的结构特点和加工面的尺寸以及形位公差和表面精度，合理的分配零件的各个工序的加工方法；并结合毛坯尺寸制定工序的切削用量，填写工序过程卡和工序卡；而后根据制定工序的加工情况，设计专用夹具，绘制夹具装配图及其主要零件图；最后编写设计说明书，对设计结果做出总结。主要参考资料：1.柯建宏，宾鸿赞.机械制造技术基础课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2.王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社3.吕明,庞思勤..机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社4.四川大学CAD/CAM研究所.机床夹具设计手册.北京：机械工业出版社，机械加工工艺手册（软件版）编委会.机械加工工艺手册（软件版）.北京：机械工业出版社4三零件的分析3.1分析零件的作用及技术要求套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧套筒的作用。技术要求有套筒座的圆角为R3-R5，倒角1.545，套筒支承孔是重要表面，所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基准，所以底面的粗糙度也有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，还有套筒支承孔自身有个圆柱度要求。具体的要求是：套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是0.01；支承孔中心到底面尺寸为80±0.02，支承孔尺寸要求为Φ50H7套筒支承孔内表面粗糙度Ra值为1.6；底面的表面粗糙度要求是Ra值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是Ra值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5。3.2零件的工艺分析套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两端面。因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到6.3就可以了。分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时效处理，即将铸件重新加热到530-620C°，经长时间保温5（2-6h），利用塑性变形降低应力，然后在炉内缓慢冷却至200C°以下出炉空冷。经时效退火后可消除90%以上的内应力。该零件的机械加工工艺性我觉得很好，因为其结构工艺性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便于退刀。另外还有2个加强筋。重要加工面都有技术要求，符合使用性能。零件图如图所示：4选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据《机械制造工艺设计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编）零件材料为HT250钢，采用金属型铸造，精度可达到3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。毛坯图如图所示：65机械加工工艺规程设计5.1选择定位基准该零件的重要加工表面是支承孔Φ50H7，其与底面A有平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，粗基准的选择应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A，根据以重要加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的Φ10.5提高到Φ10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。支承孔为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互为基准，反复加工，可以保证零件图技术要求所以粗基准就是毛坯支承孔和底面台阶孔平面，精基准就是底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。75.2工件表面加工方法的选择加工表面粗糙面度尺寸精度尺寸公差形位公差加工方法支承孔Ra1.6IT7025.0050平行度0.01圆柱度0.01镗底面ARa1.6IT702.080无铣支承孔左右端面Ra6.3无35无铣底面两工艺孔Ra1.6IT7018.005.10无钻、扩、铰4个底座孔无无5.10无钻、扩底面台阶面Ra12.5无15无铣螺纹孔平面Ra12.5无3无铣螺纹无无M6无攻丝85.3制定加工工艺路线方案：工序10：铸造毛坯；工序20：对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线；工序30：以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A；工序40：以左支承孔D及底面A定位，粗镗右支承孔E25.0049mm；工序50：以右支承孔E及底面A定位，粗镗左支承孔D25.0049mm；工序60：以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A；工序70：以半精铣后的底面A定位，粗铣底面台阶孔平面；工序80：以半精铣后的底面A定位，钻底面孔Φ9.8，扩其中四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工艺孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；工序90：以左支承孔D及底面定位，半精镗右支承孔E10.007.49mm；工序100：以右支承孔E及底面定位，半精镗左支承孔D10.007.49mm；工序110：以右端面C和底面A定位，粗铣左端面B至尺寸；工序120：以左端面B和底面A定位，粗铣右端面C至尺寸；工序130：以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至尺寸02.080mm；工序140：以精铣后的底面A及一对工艺孔定位，粗铣螺纹孔面；工序150：以精铣的底面A和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔至尺寸Φ5mm，攻螺纹至尺寸M6；工序160：以左支承孔D及底面定位，精镗右支承孔E025.0050mm并倒角；工序170：以右支承孔D及底面定位，精镗左支承孔E025.0050mm并倒角；工序180:检验入库；5.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算9套筒座的支承孔和底面A是重要的表面下面我们进行工序尺寸的计算。5.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算支承孔孔径Φ50H7，表面粗糙度为1.6，加工方案为粗镗、半精镗、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下（见机械制造技术基础课程设计表5-37——5-48）毛坯总余量=4mm精镗加工余量=0.3mm半精镗加工余量=0.7mm粗镗加工余量=3mm（2）计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后孔径应达到图样规定尺寸，因此精镗工序尺寸即图样上的尺寸3D=.025.0050mm（设计尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次为半精镗2D=（50-0.3）mm=49.7mm粗镗1D=(49.7-0.7)mm=49mm毛坯0D=（49-3）mm=46mm（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进行选择。精镗前半精镗取IT10级，查表得2T=0.10mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)粗镗取IT12级，查表得1T=0.25mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手册》（GB/T6414-1999），取0T=0.7mm。（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注10精镗：025.0050mm半精镗：10.007.49mm粗镗：25.0049mm毛坯孔：7.046mm为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-1中。表5-1孔的工序尺寸及公差的计算mm工序名称工序间双边余量工序达到的公差工序尺寸及公差精镗0.3IT7025.0050（H7）半精镗0.7IT1010.007.49粗镗3IT1225.0049毛坯孔-7.0mm7.0465.4.2底面A的工序尺寸及公差计算底面A经过了粗铣、半精铣和精铣。（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下毛坯总余量=4mm精铣加工余量=0.5mm(见机械制造技术基础课程设计表5-52)半精铣加工余量=1.5mm(见机械制造技术基础课程设计表5-51)粗铣加工余量=2mm(见机械制造技术基础课程设计表5-49)（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。精铣平面后应该达到规定的尺寸，因此精铣工序尺寸即是图样上的尺寸，表面粗糙度1.6，精铣能达到的等级取H=02.080mm。其他各工序基本尺寸依次为半精铣H=（80+0.5）mm=80.5mm11粗铣H=（80.5+1.5）mm=82mm毛坯H=（82+2）mm=84mm（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10进行选择。精铣前半精铣去IT11级，查表得T2=0.22mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）粗铣取IT12，查表得T1=0.35mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手册》（GB/T6414-1999），取0T=0.8mm。(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）精铣：02.080mm半精铣：022.05.80mm粗铣：035.082mm毛坯：8.080mm为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。表5-2底面的工序尺寸及公差的计算mm工序名称工序间余量工序达到的公差工序尺寸及公差精铣0.5IT802.080半精铣1.5IT11022.05.80粗铣2IT12035.082毛坯-8.0mm8.080125.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算工艺孔经过了钻孔、扩孔、铰孔三道工步（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下由于铸造时无法铸出毛坯孔，故毛坯总余量=10.5mm铰孔加工余量=0.1mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)扩孔加工余量=0.6mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)钻孔加工余量=9.8mm(见机械制造技术基础课程设计表5-37)（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。因为是为了做精基准而加工出的工艺孔，故其精度要求为Φ10.5H7其他各工序基本尺寸依次为扩孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm钻孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm毛坯为凸台面D=0mm（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械