机械制造工艺学课程设计说明书-套筒工艺规程.doc

机械制造工业学课程设计说明书设计题目： 套筒工艺规程 班 级： 05020902班 学 号： 学生姓名： 指导老师： 时 间： 2012年9月 目录一、 零件图的结构分析和工艺分析。-2二、毛坯选择-3三、工艺规程编制以及说明-4四、夹具设计 -12五、夹具精度校核-12六、课程设计总结-七、参考文献一， 零件图的结构分析和工艺分析。零件为偏心套筒类零件，常用在涡旋式压缩机等各种需要偏心旋转部件，经常在液压等器件上使用。还有调整距离间隙等功能。各表面经常接触配合要求较高，粗糙度要求较高。零件一般需要较长寿命，使用各种高质量的材料。本零件使用38CrMoAlA，高级合金钢，是高级氮化钢，主要用于具有高耐磨性.高疲劳强度和相当大的强度。热处理后尺寸精确的氮化零件，或各种受冲击负荷不大而耐磨性高的氮化零件，如镗杆、磨床主轴、自动车床主轴等。一般价格是45刚的10倍以上。零件总长35mm，外径34mm，内径25mm，大批量加工。零件的主要加工部分有：1,侧面工艺槽。2，端面小孔。3，内孔。4，侧面两孔。5，端面。6，外圆。加工主要遇到的困难是有：1,内孔与外圆并不同轴。2，侧孔与内孔、外圆轴线不垂直。导致了定位、加工的困难。初步分析工艺过程如下：1，侧面工艺槽。槽深度3，未标注公差，查国标得30.1mm，宽4.050.05，位置偏差允许1mm，精度比较低，可以在铣床上V型块定位，一次装夹，盘铣刀一次加工成型。2，侧面小孔，孔直径4，未标注公差为0.2，深度3.50.01mm，位置偏差允许0.4mm。使用专用钻模一次加工。3，内孔。孔直径25，IT7级精度，轴线与外圆轴线偏离1.2mm。粗糙度要求0.2。采用专用偏心夹具装夹，钻，镗，磨后再研磨，保证尺寸以及粗糙度要求。4，侧面两孔。孔直径210.2mm，尺寸精度要求不高，位置距离端面17.50.21，位置精度要求不高，可以一次定位通过钻、扩、铰完成。5，端面。端面粗糙度要求Ra0.8，两端面平行度要求0.01，与外圆轴线垂直度误差不大于0.03，与内孔轴线垂直度误差不大于0.02。在车床上用已经加工过的外圆定位精车两端面保证平行度以及垂直度，最后磨，保证粗糙度要求。6，外圆34mm。外圆尺寸要求IT6级，半精车后用内圆定位磨削保证尺寸。二， 毛坯选择材料为38CrMoAlA，优质合金钢，是高级氮化钢，主要用于具有高耐磨性.高疲劳强度和相当大的强度。热处理后尺寸精确的氮化零件。此种棒料供应商较多，价格便宜且规格选择多，所以选择棒料作为毛坯。外圆要求尺寸34mm，根据外圆各工序余量计算毛坯直径尺寸。磨削后尺寸：34mm磨削：余量0.3mm 绗磨前尺寸：34.3mm半精车：余量1.4mm 半精车前尺寸：35.7mm粗车： 余量2mm 粗车前尺寸：37.7mm于是选择直径为38mm的毛坯。根据端面加工各工序计算长度尺寸：磨削后尺寸：35mm。两端磨削：余量各0.3mm磨削前尺寸：35.6mm精车两端：余量各1mm，精车前尺寸：37.6mm粗车：外端切去1mm。粗车前尺寸38.6mm切断：切断刀宽度5mm。一个零件需要棒料长度45mm。三， 工艺规程编制以及说明。1，充分考虑各加工面定位和精度要求后，初步制定加工工序如下。序号名称说明0毛坯5车外形粗车端面，粗车外圆，半精车外圆，车断，车床三爪定位10精车端面半精车后的外圆作为定位基准，分别精车两个端面，保证两个端面的平行度和对于轴线的垂直度15铣槽精度要求低V型块定位，划线找正，盘铣刀一刀成型20钻孔钻床使用钻模，一次钻成型25粗镗粗镗内孔30钻侧孔专用钻模，钻底孔，扩，铰，锪35中间检验下一步热处理40调制处理达到要求硬度45磨外圆外圆无粗糙度要求，可以在热处理之前就加工完成；外圆磨床，心轴定位，保证外圆尺寸，以外圆作为基准加工内孔和端面更准确50精镗内孔尺寸基本达到要求尺寸55渗氮60磨端面外圆为基准，先磨左端面，再以左端面为基准磨右端面，保证尺寸65磨内孔70绗磨内孔达到要求粗糙度75终检最终检验所有要求的尺寸以及粗糙度80表面处理表面防锈处理2，计算一个加工面所需各工序的基本尺寸及。加工部分工序余量加工前尺寸加工后尺寸外圆45磨外圆0.234.2345半精车 1.435.634.2内孔70绗磨0.0524.952565磨内孔0.124.8524.9550精镗0.224.6524.8525半精镗0.4524.224.6525粗镗1.22324.220钻孔023轴向长度60磨端面0.6（双边共）35.63510精车端面2（双边共）37.535.63，计算各工序尺寸公差。序号名称尺寸公差计算说明0毛坯5车外形半精车外圆IT8,，切断保证轴向长度精度IT12，10精车端面用加工过的外圆为基准加工端面，保证端面平行度0.01，与轴线垂直度0.03。精车端面偏差0.07。轴线长度35.60.07。15铣槽在铣槽以后端面还要经过磨削，最终保证槽的位置。如图尺寸链：0=ES+0.002 -1=EI-0.002ES=-0.002 EI=-0.998槽边距离左端面基准。槽的深度在磨削外圆后保证。同样计算。0.1=ES+0.001 -0.1=EI-0.001ES=0.099 EI=-0.099此工序保证槽深3.10.099。槽宽直接保证，40.1。20钻孔钻孔后端面经过磨削保证。如图。尺寸链0.01=ES+0.002 -0.01=EI-0.002ES=0.008 EI=-0.008此工序保证孔深3.80.008孔直径直接保证 40.125粗镗镗内孔至24.65，IT8级精度。镗内孔间接保证图上尺寸。此尺寸由后对孔和外圆精加工间接保证。0.02=ES+0.001+0.005+0.001+0.0001-0.01=EI-0.001-0.001-0.005-0.0001ES=0.0129 标注为+0.012EI=-0.0029 标注为-0.002即此工序保证尺寸30钻侧孔侧孔轴线与左端面距离，在磨削后间接保证。计算如下。17.5为最终保证尺寸。0.21=ES+0.02 -0.21=EI-0.02ES=0.208 标注为+0.2EI=-0.208标注为-0.2即此工序保证孔轴线与端面距离17.80.2此工序与磨削外圆共同保证尺寸80.18.计算如下。80.18为最终保证尺寸。0.1为磨削余量。计算得需要保证尺寸为8.10.179，标注为0.17孔直径此工序直接保证。但是考虑到孔直径方向上有位置要求且位置精度要求较高，提高孔的直径精度至0.04。35中间检验下一步热处理40调制处理达到要求硬度45磨外圆磨外圆至要求尺寸50精镗内孔尺寸精度IT7级。镗至55渗氮渗氮要求内孔渗氮层厚度0.2-0.4mm，内孔渗氮后加工去余量0.75。渗氮0.275-0.475即可以满足要求。60磨端面先磨左端面去余量0.30.002。再磨右端面至最终尺寸。65磨内孔精度IT7不变，磨至70绗磨内孔达到要求粗糙度Ra0.2。达到要求尺寸75终检最终检验所有要求的尺寸以及粗糙度80表面处理表面防锈处理四， 夹具设计设计工序30所需专用钻模。零件为大批量生产，设计夹具时要注意快速精确定位，方便零件的卸下和夹紧。1.定位方案。可以选择多种定位方法。最终经过分析比较夹具制造的复杂性，定位的准确性，夹具使用的方便性，选择用左端面，内孔，小孔作为定位基准，即一面两销定位。2.夹紧方案，选择了直接在钻模板上设计夹紧件，利用螺钉和U型槽配合夹紧。简单方便利于取下。3.夹具设计为板组合方式，可以极大程度方便夹具的制造，防止材料浪费，利用螺栓和销钉定位保证板之间的位置精度。设计夹具绘制夹具装配图。五， 夹具精度校核。1：影响尺寸17.80.2mm的误差分析。a轴线方向定位基准与设计基准重合，无定基误差。b平面定位，定位误差忽略不计。c夹紧工件时，受力部分不易变形，夹紧误差忽略不计。d钻模在钻床上安装的不准确不影响孔的位置尺寸，所以安装误差忽略不计。e调整误差就是钻模钻孔的误差。一部分是钻模板孔轴线对定位端面的距离误差，取工件相应尺寸（17.80.2）公差的1/31/5，此处取1/5为0.04,；第二部分为衬套与孔同轴度误差，此处取0.005,；第三部分为钻套与衬套的间隙，配合为H7/g6，查得最大间隙为0.034。第四部分为刀具的引偏量。工件被加工孔较深，按偏斜计算。偏斜 X=（H/2+S+B）/H=（20/2+1+30.5）0.034/20=0.071根据概率算法以上各误差最大值共0.147mm0.2mm。精度满足条件。2：影响尺寸8.10.17mm的误差分析。a定基误差。定位基准和设计基准不重合产生定基误差。定基误差为外圆的公差0.016加上外圆轴线距离内孔轴线的距离误差，此距离误差一般取0.005。定基误差为0.021。b定位误差。定位误差为定位销与内孔间隙，g6下偏差为0.013，孔上偏差为0.021mm。定位误差为0.033mm。c夹紧误差，忽略不计。d钻模在钻床上安装的不准确不影响孔的位置尺寸，所以安装误差忽略不计。e调整误差。与影响17.80.2mm的因素相同。一部分是钻模板孔轴线对定位端面的距离误差，取工件相应尺寸（双边近似210.04，单边0.02）公差的1/31/5，此处取1/5为0.004,；第二部分为衬套与孔同轴度误差，此处取0.005,；第三部分为钻套与衬套的间隙，配合为H7/g6，查得最大间隙为0.034mm。钻孔引偏量，此处由于有尺寸要求的部分较浅，此处应按偏移计算。钻头直径为，钻套最大偏差按照F7为0.027。钻头磨损忽略不计。则最大偏移量为0.035mm。按照概率算法以上所有误差最大值为0.021+0.033+0.07=0.124mm。精度可以满足。3，影响尺寸70.2及3.50.1的误差分析。a定基误差。定位基准和设计基准不重合产生定基误差。定基误差为外圆的公差0.016加上外圆轴线距离内孔轴线的距离误差，此距离误差一般取0.005。定基误差为0.021。b定位误差。定位误差为定位销与内孔间隙，g6下偏差为0.013，孔上偏差为0.021mm。定位误差为0.033mm。c夹紧误差，忽略不计。d钻模与钻床平台可能有的平行度误差引起倾斜，0.025。E调整误差。钻套长度误差，钻套与工件表面距离误差共计0.01。以上可能造成的最大误差为0.08mm。小于单边误差0.1。满足精度要求。4，影响尺寸210.04的误差分析。一般铰孔可以达到精度为IT7级，最大偏差为0.021。所以铰孔后即可以满足精度要求。误差分析结束，此夹具满足要求。六， 课程设计总结这三个周的时间让我把以前所有关于工艺的知识又重新学习了一遍并且自己第一次完整地编制了工艺规程和夹具设计，对我个人来说是一个新的突破。在工艺规程的设计之中经历了很多次写好、推倒，再重来的过程，每一次都有新的体会，每一次发现问题再解决都是个人提高的每一步，每一次解决问题后带来的满足感更是让我在这三周充满了充实的感觉，这是一次难忘的课程设计也确实受益匪浅。在中间的计算和后边的校核过程中经历了许多迷茫的时间，花了很长的时间去查资料看书，慢慢一点点学习自己不会的东西，这样才可以真正把书上的东西变成自己的。纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。只有真正完整的去做了才可以体会到每一份工人师傅手中的工艺是多么来之不易。这个课程设计也为以后的工作打下了一下