目录
一 零件的分析 5
１.1 分析零件的作用及技术要求 5
１.2 零件的工艺分析 5
１.3分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性 5
二 选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状 6
三 机械加工工艺规程设计 7
3.1选择定位基准 7
3.2工件表面加工方法的选择 7
3.3制定加工工艺路线 8
3.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算 9
3.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算 9
3.4.2底面A的工序尺寸及公差计算 10
3.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算 11
3.4.4其他加工面的加工余量的确定 12
3.5 确定切削用量、时间定额 12
四 ￠50孔车床夹具设计 27
4.1 车床夹具设计要求说明 27
4.2车床夹具的设计要点 27
4.3 定位机构 28
4.4夹紧机构 29
4.5零件的车床夹具的加工误差分析 29
4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 30
4.7 零件的车床专用夹具简单使用说明 30
总 结 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
一 零件的分析
１.1 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，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R值为1.6；底面的表面粗糙度要求是R值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是R值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是R值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是R值为12.5。
１.2 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。
１.3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（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：
二 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，
设计要求Q=30000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和 废品率β分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领
N=2XQn(1+α)（1+β)=167016.5件/年
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：
三 机械加工工艺规程设计
3.1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）。
3.2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 Ra1.6 IT7 平行度0.01
圆柱度0.01 车
底面A Ra 1.6 IT7 无 铣
支承孔左右端面 Ra 6.3 无 35 无 铣
底面两工艺孔 Ra 1.6 IT7 无 钻、扩、铰
4个底座孔 无 无 无 钻、扩
底面台阶面 Ra 12.5 无 15 无 铣
螺纹孔平面 Ra12.5 无 3 无 铣
螺纹 无 无 M6 无 攻丝
3.3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，粗车右支承孔Emm；
工序50： 以右支承孔E及底面A定位，粗车左支承孔Dmm；
工序60： 以粗车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，半精车右支承孔Emm；
工序100： 以右支承孔E及底面定位，半精车左支承孔Dmm；
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，精车右支承孔Emm并倒角；
工序170： 以右支承孔D及底面定位，精车左支承孔Emm并倒角；
工序180: 检验入库；
3.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算
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。
3.4.1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，加工方案为粗车、半精车、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
精车加工余量=0.3mm
半精车加工余量=0.7mm
粗车加工余量=3mm
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸
精车后孔径应达到图样规定尺寸，因此精车工序尺寸即图样上的尺寸=mm（设计尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次为
半精车=（50-0.3）mm=49.7mm
粗车=(49.7-0.7)mm=49mm
毛坯=（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。
精车前半精车取IT10级，查表得=0.10mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)
粗车取IT12级，查表得=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/T 6414-1999），取=0.7mm。
（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注
精车：mm
半精车：mm
粗车：mm
毛坯孔：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
精车 0.3 IT7 （H7）
半精车 0.7 IT10
粗车 3 IT12
毛坯孔 - mm
3.4.2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=mm。其他各工序基本尺寸依次为
半精铣H=（80+0.5）mm=80.5mm
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T=0.22mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
粗铣取IT12，查表得T=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/T 6414-1999），取=0.8mm。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
精铣：mm
半精铣：mm
粗铣：mm
毛坯： 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 0.5 IT8
半精铣 1.5 IT11
粗铣 2 IT12
毛坯 - mm
3.4.3一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制造技术基础课程设计图2-10进行选择。
铰孔前扩孔为IT10级，查表得T=0.07mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
钻孔取IT12，查表得T=0.18mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
毛坯因为是平面，无公差要求。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
铰孔：Φ10.5H7mm
扩孔：Φmm
钻孔：Φmm
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
铰孔 0.1 IT7 Φ10.5H7
扩孔 0.6 IT10 Φ
钻孔 9.8 IT12 Φ
3.4.4其他加工面的加工余量的确定
具体可以根据相应的表查出结果如下
粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm）及螺纹上表面（3.5mm）。
粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（3mm）
3.5 确定切削用量、时间定额
3.5.1选择机床及对应夹具、量具、刃具
选择机床
（1）工序30、60、70、110、120、130、140是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）
（2）工序80、150是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）
（3）工序40、50、90、100、160、170是粗车、半精车、精车支承孔，根据工件尺寸可以选用CA6140卧式车床。（机械制造技术基础课程设计表5-9）
选择夹具
由于生产纲领为10万/年，为大批大量生产，故均采用专用夹具；
选择量具
本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精
度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。
（1）选择加工孔用量具。50H7mm孔经粗车、半精车、精车三次加工。粗车至mm，半精车mm。
① 粗车孔mm，公差等级为ITl2，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。
② 半精车孔mm，公差等级为IT10，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。
③ 精车孔mm，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。
（2）选择加工工艺孔量具。Φ10.5H7工艺孔经钻孔、扩孔、铰孔三次加工钻孔至Φmm，扩孔至Φmm。选择测量范围0mm-20mm的内径千分尺即可。
（3）选择测量底面至支承孔轴线距离的量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配的标准芯棒，其尺寸为Φ50h7，然后测量轴线中心至底面距离选择测量范围0mm-100mm的游标卡尺即可。当然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一个专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。
选择刃具
（1）铣削底面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ60mm
（2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ40mm
（3）铣削端面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ100mm
（4）车孔时选用机夹单刃高速钢车刀直径D=Φ40mm
（5）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。
（6）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。
（7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。
（8）扩孔mm时，用直径是mm的高速钢锥柄扩孔钻。
（9）扩孔mm时，用直径是mm的高速钢锥柄扩孔钻。
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