套筒零件的机械加工工艺规程及夹具设计

毕业设计说明书

课题:套筒零件的机械加工工艺规程及夹具设计

专 业：

班 级：

姓 名：

学 号：

指导老师：

专业：数控技术 班级：数控 姓名： 学号：

一、设计题目(附图) ：

二、设计条件：

l 、零件图； 2、生产批量：中批量生产。

三、设计内容：

1、零件图分析：l ）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图；

2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。

3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。

4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。

5、设备及其工艺装备确定：

6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。

7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和

工序卡片）

8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计

算； 4）、夹具总装图绘制。

9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）

10、某工序数控编程程序设计。

四、上交资料（除资料2使用标准A3手写外，其余电子文稿指导教师审核后，打印上交）

1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）

2、工艺文件一套（含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附图）；

3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）

4、夹具总装图一张（打印图纸）；零件图两张以上（A4图纸）；

5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）

6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。

7、数控编程程序说明书

五、起止日期：

2010年 月 日一2010年 月 日(共8周)

六、指导教师：

七、审核批准：

教研室主任： 系主任：

年 月 日

八、设计评语：

九、设计成绩：

年 月 日

目 录

第一章 工艺设计说明书 . ...................................................... 6

1. 零件图的工艺性分析 . .................................................... 6

1.1零件结构功用性分析 ............................................... 6

1.2零件技术条件分析 ................................................. 6

1.3零件的结构工艺性分析 ............................................. 7

2毛坯的选择 ............................................................. 7

2.1毛坯的类型 ....................................................... 7

2.2毛坯余量的确定 ................................................... 7

2.3毛坯-零件合图 .................................................... 7

3. 机械加工工艺路线确定 . .................................................. 8

3.1加工方法分析确定 ................................................. 9

3.2加工顺序的安排 ................................................... 9

3.3定位基准选择 ..................................................... 9

3.4加工阶段划分 ..................................................... 9

3.5主要机加工工序简图 .............................................. 10

4. 设备及其工艺装备确定 . ................................................. 12

4.1选择机床和夹具 .................................................. 12

4.2刀具的选择 ...................................................... 12

4.3量具的选择 ...................................................... 13

5. 切削用量的选择 . ....................................................... 14

5.1主轴转速的确定 .................................................. 15

5.2进给速度的确定 .................................................. 16

5.3背吃刀量的选择 .................................................. 16

第二章 第50号工序夹具设计说明书 . .......................................... 17

1. 工序尺寸精度分析 . ..................................................... 17

2. 定位方案确定 . ......................................................... 17

3. 定位误差分析 . ......................................................... 17

4. 加紧方案及元件确定 . ................................................... 17

5. 夹具总装草图 . ......................................................... 17

第三章 第20、25号工序刀具设计说明书 . ...................................... 19

1. 工序尺寸精度分析 . ..................................................... 19

2. 刀具类型的确定 . ....................................................... 19

3. 刀具设计参数确定（数据来源参考书[3]） . ................................ 19

4. 刀具工作草图 . ......................................................... 20

第四章 第45号工序量具设计说明书 . .......................................... 21

1. 工序尺寸精度分析 . ..................................................... 21

2. 量具类型确定 . ......................................................... 21

3. 极限量具尺寸公差确定 . ................................................. 21

4. 极限量具公差带图 . ..................................................... 21

5. 极限量具结构设计 . ..................................................... 22

第五章 第30、35、65、70号工序数控编程设计说明书 ........................... 23

1. 数控加工工艺性分析 . ................................................... 23

2. 走刀路线的确定 . ....................................................... 23

3. 刀具及切削用量确定 . ................................................... 23

4. 编程原点的确定及数值计算 . ............................................. 24

5. 程序编写及说明 . ....................................................... 25

第六章 毕业设计体会 . ....................................................... 29

第七章 参考资料 . ........................................................... 30

致 谢 ...................................................................... 31

套筒零件的工艺规程、夹具及程序设计

摘要

本文主要讲述套筒零件的加工工艺，通过开篇对其零件图纸进行工艺分析，然后设计出毛坯，制定出机械加工工艺路线，分析工序尺寸与确定公差，选择加工设备，再到夹具、刀具、量具的设计，最终编制出零件的数控加工程序，运用程序在数控机床上进行数控加工，最后完成该零件的所有工序，得到合格的零件。

关键词：套筒 工艺路线 夹具设计 数控编程

第一章 工艺设计说明书

1. 零件图的工艺性分析

如图1-1所示为套筒零件图，下面就该零件图对其进行工艺分析、夹具设计、刀具设计、量具设计、程序设计等。

图1-1 套筒零件图

1.1零件结构功用性分析

套筒零件是机械加工中常见的一种零件，在各类机械中应用很广，主要起支承或导向作用。。如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸及一般用途的套筒，由于其功用不同，套筒类零件的结构尺寸有着很大的差异，其结构的共同点是：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面、零件壁的厚度较薄且易变形、零件长度一般大雨直径等。

1.2零件技术条件分析

（1）内孔与外圆的精度要求。外圆直径精度为IT8~IT9，表面粗糙度Ra 为1.6um ；内孔作为套筒类零件支承或导向的主要表面，要求其尺寸精度为IT6~IT7，为保证其耐磨性要求，对表面粗糙

度要求较高（1.6um ）。

（2）几何形状精度要求。通常将外圆和内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可；对精密轴套，有时控制在孔径公差的1/2~1/3，甚至更严格。

（3）位置精度要求。位置精度要求主要应根据套筒类零件在机器中的功用和要求而定。如果内孔的最终加工是在套筒装配之后进行，则可降低对套筒内、外圆表面的同轴度要求；如果内孔的最终加工是在套筒装配之前进行，则同轴度要求较高，通常同轴度为0.01~0.06mm。套筒端面常用来定位或承受载荷，对端面与外圆和内孔轴心线的垂直度要求较高，一般为0.05~0.02mm。

1.3零件的结构工艺性分析

套筒类零件的结构随其用途不同而异，本题中的套筒零件主要由内外圆柱面、沉孔、螺纹孔等结构组成；其外圆与内孔之间的壁很薄，属于薄壁零件，在加工时容易产生变形，特别是在加工2-M12螺纹时，要更加注意避免变形。

2毛坯的选择

2.1毛坯的类型

套筒类零件的毛坯一般用钢、铸铁、青铜或黄铜和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套筒类零件可以采用双层金属结构或选用优质合金钢。双层金属结构是应用离心铸造法在钢或铸铁轴套的内壁上浇注一层巴氏合金等轴承合金材料，采用这种制造方法虽增加了一些工时，但能节省有色金属，而且能提高轴承的使用寿命。

2.2毛坯余量的确定

查机械制造工艺设计手册，选择单边余量为3，总长度为260mm 。

2.3毛坯-零件合图

如图2-1所示毛坯-零件合图。

图2-1 毛坯-零件合图

3. 机械加工工艺路线确定

10 制造毛坯

15 热处理 正火

20 车 夹右端毛坯外圆，粗车左端面，左端外圆，粗镗左端内孔

25 车 撑内孔粗车右端端面，右端外圆及右端内孔

30 车 夹右端外圆，半精车左端面，左端外圆；半精镗左端内孔

35 车 撑内孔，半精车右端轮廓，Φ160外圆右端面；半精镗内孔

40 钳 在Φ160外圆上划4个圆周孔的中心，并钻中心孔

45 钻 钻2-Φ13、2-Φ10孔，锪2-Φ20沉孔

50 钻 钻2-M12螺纹底孔10.1

55 攻 攻2-M12螺纹

60 钳 去毛刺

65 车 夹右端外圆，精车左端面，左端外圆；精镗左端内孔

70 车 撑内孔，精车右端轮廓，Φ160外圆右端面；精镗内孔

75 检 检验

80 入库

3.1加工方法分析确定

（1）Φ160外圆 粗车（IT12级，Ra12.5）----→半精车（IT10级，Ra3.2）---→精车（IT9级，

Ra1.6）

+0. 02（2）Φ780 粗镗（IT12级，Ra12.5）----→半精镗（IT9级，Ra3.2）---→精镗（IT8级，

Ra1.6）

（3）Φ96外圆 粗车（IT12级，Ra12.5）----→半精车（IT10级，Ra3.2）---→精车（IT9级，

Ra1.6）

+0. 03（4）Φ650 粗镗（IT12级，Ra12.5）----→半精镗（IT9级，Ra3.2）---→精镗（IT8级，

Ra1.6）

（5）2-Φ10 粗钻（IT12级，Ra12.5）-----→精铰（IT9，Ra1.6）

（6）2-Φ13 粗钻（IT12级，Ra12.5）-----→精铰（IT9，Ra1.6）

（7）2-M12×1.75 粗钻（IT12级，Ra12.5）------→攻螺纹------→修研

3.2加工顺序的安排

+0. 02（1）粗车Φ160外圆、左端面，留余量1.5mm ；粗镗Φ780内孔，留余量1.5mm 。

+0. 03（2）粗车Φ96外圆及右端面、Φ160外圆右端面，留余量1.5mm ；粗镗Φ650，留余量1.5mm 。

+0. 02（3）半精车、精车Φ160外圆、左端面，半精车给精车留0.5mm 余量；半精镗、精镗Φ780内

孔，半精镗给精镗留0.5mm 余量。后续给精加工留余量均为0.5mm 。

+0. 03（4）精车Φ96外圆及右端面、Φ160外圆右端面；精镗Φ650。

（5）钻2-Φ10（底孔Φ9.5mm ）、2-Φ13（底孔Φ12.5mm ），绞孔，锪沉孔Φ20。

（6）钻2-M12×1.75螺纹底孔（Φ10.1mm ）。

（7）攻2-M12×1.75螺纹。

3.3定位基准选择

（1）粗基准：粗车时以左右端面为基准。

（2）精基准：精车时粗车后的端面为基准。

3.4加工阶段划分

粗加工阶段：工序20、25。

半精加工阶段：工序30、35、40、45、50、55。 精加工阶段：工序65、70。

3.5主要机加工工序简图