套筒课程设计说明书VIP

共 24 页 第 1 页机械制造工艺学课程设计设 计 说 明 书题目： 车床尾座套筒学校： 湖南工业大学学院： 机械工程学院专业： 机械工程及其自动化班级：姓名： 学号：指导老师： 设计时间：2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 25 日机械工程学院2011 年 12 月共 24 页 第 2 页序 言车 床 尾 座 套 筒 是 车 床 的 主 要 零 件 ， 其 结 构 合 理 与 否 、 质 量 的 好 坏 对 加 工过 程 、 加 工 精 度 等 有 很 大 的 影 响 ， 因 此 ， 在 机 床 零 件 设 计 的 过 程 中 为 主 要 考虑 对 象 。 车床尾座在轴类工件的加工、端面钻孔、铰孔等工序中经常应用，其工作状况好坏对工件加工质量有着较大的影响。车床尾座的主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。尾座顶尖的定位精度直接影响机床加工工件的径向尺寸精度，以及圆度、圆柱度、同轴度等形位精度。而套筒是直接用来装夹顶尖的，由此可见，车床套筒的加工质量将直接影响到机床的工作精度和使用寿命。这次设计使我们能够综合机械制造学中的理论基础，并综合生产学习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践，可为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。共 24 页 第 3 页目录1 零件的工艺分析-41.1 零件的功用、结构及特点- 41.2 主要表面及其要求-42 毛坯的选择- -52.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸公差-52.2 确定毛坯的技术要求-52.3 绘制毛坯图-53 基准的选择-64 确定机械加工余量、工序尺寸及公差-75 拟定加工工艺路线- 105.1 确定各表面的加工方法- 105.2 拟定加工工艺路线-106 选择机床及工艺装备-136.1 选择机床-136.2 选择刀具- - 146.3 选择夹具- - 156.4 选择量具- 157 确定切削用量及基本工时- 17 8 填写工艺文件- 229 总结- -23参考文献- -24共 24 页 第 4 页1 零件的工艺分析1.1 零件的功用、结构及特点车 床 尾 座 套 筒 是 车 床 的 主 要 零 件 ， 其 结 构 合 理 与 否 、 质 量 的 好 坏 对 加 工 过程 、 加 工 精 度 等 有 很 大 的 影 响 ， 其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。尾座顶尖的定位精度直接影响机床加工工件的径向尺寸精度，以及圆度、圆柱度、同轴度等形位精度。而套筒是直接用来装夹顶尖的，由此可见，车床套筒的加工质量将直接影响到机床的工作精度和使用寿命。是一个运动频繁技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。1.2 主要表面及其技术要求1.550-0.013mm276mm 自身圆柱度公差为 0.005mm。2.Morse No.4 的外圆对 550-0.013mm 外圆的中心轴线对的圆跳动公差为0.01。3.键槽 8 mm 相对于 55 mm 外圆轴心线的平行度公差为035.2013.0.025mm，对称度公差为 0.1mm。4.局部外圆及锥孔淬火 4550HRC。5.莫氏四号锥孔涂色检查,母线在全长接触大于 75%。6.调质硬度 197220HBS共 24 页 第 5 页2 毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及公差因尾座套筒对耐磨性和强度要求较高，其精度对车床的加工精度有很大影响，所以要选用材料为 45 钢，锻造成型，毛坯的尺寸为60282mm。2.2 确定毛坯的技术要求调质处理硬度为 197220HBS，以改善切削加工性能，为切削加工做准备。2.3 绘制毛坯图共 24 页 第 6 页3 基准的选择该零件图中重要的表面是莫氏四号锥孔以及外圆表面。根据各加工表面的基准如下表所示：1.选择外圆表面作为粗基准定位加工孔，为后续工序加工出精基准，这样使外圆加工时的余量均匀，避免后续加工精度受到基准选择错误的影响。2.选择孔作为精基准，这样能保证重要表面莫氏四号锥孔和外圆表面的精度，有利于保证加工面间相互位置精度。 表 3-1 加工表面的基准序号 加工部位 基准选择1 端面 外圆毛坯表面2 粗车外圆 外圆毛坯表面3 28 的内孔 粗车后外圆表面4 精车外圆 粗车后外圆表面5 Morse No.4 内锥面 精车后外圆表面 6 铣 R2163mm 油槽 精车后外圆及端面7 铣 mm203mm 键085.31槽精车后外圆及端面8 6 孔 精车后外圆表面9 磨内孔 精车后外圆表面10 磨外圆 60内锥面共 24 页 第 7 页4 确定机械加工余量、工序尺寸的公差1.加工余量可采用查表修正法确定，确定工序尺寸的一般加工方法是，由加工表面的最后工序往前一步推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。尾座套筒车 内孔（工序 20、40）的加工余量、工序尺寸及其公差的确定30按照钻扩精车加工方案，根据文献 3 可知精车余量 Zjc=2mm；扩孔余量 Zk=3mm；钻孔余量 Zz=25mm。根据文献 5 查表 3-2 确定各工序尺寸的加工精度等级为精车：IT8 ；扩孔： IT12；钻孔：IT13。根据上述结果确定各工步的公差值分别为，精车：0.025mm；扩孔：0.18mm；钻孔：0.27mm。综上所述，该工序加工该定位孔各工步的工序尺寸及公差分别为，精车：mm；扩孔： ；钻孔： mm；它们的相互关系如表 4-1025.318.0227.05所示。表 4-1 机械加工余量及工序尺寸工序名称工序基本余量工序精度 IT标准公差值 T工序基本尺寸 工序尺寸及偏差+0.025精车 2 IT8 T=0.025 30.00 30.00+0.180扩孔 3 IT12 T=0.18030.00-2=28.0 28.00+0.270钻孔 25 IT13 T=0.27028-3=25.0 25.00共 24 页 第 8 页毛坯2.套筒外圆表面（工序 10、50、140 和 150）的加工余量、工序尺寸及公差的确定按照粗车精车粗磨精磨的加工方案，文献 3 表 5-14，有工序间的余量：精磨余量 Zjm=0.05mm；粗磨余量 Zcm=0.3mm；精车余量 Zbjc=1.2mm；粗车余量 Zcc=3.5mm。根据文献 5 查表 3-2 选定各工序尺寸的加工精度等级为，精磨：IT6；粗磨： IT8；精车： IT10；粗车：IT12。根据上述查询到的结果，再查对文献 4 可以确定各工步的公差值分别为，精磨：0.013mm；粗磨：0.03mm；精车：0.1mm；粗车：0.28mm。综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，精磨： mm；粗磨：013.5mm；精车： mm；粗车： mm。它们的相互关系03.501.35028.6如表 4-2 所示。表 4-2 工序尺寸及公差计算 （单位：mm）工序名称工序基本余量工序精度 IT 标冷公差值 T工序基本尺寸 工序尺寸及偏差0精磨 0.05 IT6 T=0.013 55.00 55.0-0.0130粗磨 0.3 IT8 T=0.050 55+0. 05=55.05 55.05 -0.03+0.050精车 1.2 IT9 T=0.100 55.05+0.3=55.35 55.35-0.0500粗车 3.5 IT12 T=0.280 55.35+1.2=56.5 56.5-0.280共 24 页 第 9 页毛坯 3.5 IT14 T=0.580 56.5+3.5=60.00 600.2903.莫氏四号锥孔（工序 20、60、120、130）的加工余量、工序尺寸及公差莫氏四号锥孔因为是锥孔所以一般以大锥面直径作为测量标准，根据钻孔精车热处理粗磨精磨的加工方案，根据文献 3，有工序间的余量：精磨余量 Zj=0.05mm；粗磨余量 Zcm=0.3mm；精车余量 Zbjc=5.9mm；钻孔余量Zcc=25mm。根据文献 5 查表 3-2 选定各工序尺寸的加工精度等级为，精磨：IT7；粗磨：IT8；精车：IT10；钻孔：IT11。根据上述查询到的结果，再查对文献 4 可以确定各工步的公差值分别为，精磨：0.020mm；粗磨：0.05mm；精车：0.1mm；钻孔：0.20mm。综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，精磨： mm；粗02.69.31磨： mm；精车： mm；钻孔： mm。它们的相互关系如05.23101.9302.5表 4-3 所示。表 4-3工序尺寸及公差计算 （单位：mm）工序名称工序基本余量工序精度 IT 标冷公差值 T工序基本尺寸 工序尺寸及偏差+0.02精磨 0.05 IT7 T=0.20 31.269 31.269 -0.02+0.05粗磨 0.3 IT8 T=0.050 31.269-0.05=31.2 31.2 0+0.05精车 5.9 IT10 T=0.100 31.2-0.3=30.9 30.9 0+0.20钻孔 25 IT11 T=0.280 30.9-5.9=25 25.0 0毛坯共 24 页 第 10 页5 拟定机械加工工艺一路线5.1 确定各表面的加工方法根据各表面的加工精度和表面的粗糙度的要求，选定如下加工方法：套筒的端面、倒角倒圆弧用车削,套筒外圆面采用粗车精车粗磨精磨，键槽及油槽采用铣削, 30mm 的内孔采用钻铰精车，Morse No.4