套筒加工工艺及夹具毕业设计论文.doc

学 院毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 套 筒 加 工 工 艺 及 夹 具 设 计 学 生 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及自动化 学 号 指 导 教 师 28 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 套筒加工工艺及夹具设计 系：机电工程专业：机械设计制造及自动化 班级： 学生： 学号： 指导教师： 接受任务时间 教研室主任 （签名）系主任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求、绘制并审核零件图、毛坯图；、设计加工工艺并编制工艺规程、工序卡；、设计夹具装配图；、编制夹具安装调整及使用维护说明书；、编制设计说明书。2原始资料 、零件图一张； 、生产批量6000件/年2指定查阅的主要参考文献及说明、机械设计手册、机械加工工艺手册、夹具设计手册、机床图册、其他相关资料3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅和收集设计资料、绘制零件图2007.03.05-2007.03.152进行套筒加工工艺及夹具设计并绘制毛坯图2007.03.16-2007.04.163填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片2007.04.17-2007.05.214设计套筒加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图2007.04.24-2007.05.195编写设计说明书2007.05.20-2007.06.056毕业设计(论文)的修改、答辩的准备时间2007.06.06-2007.06.24中文摘要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。套筒零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的油缸，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道工序加工。在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差ABSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing methods choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This designs cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on four working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.目录中文摘要英文摘要概述1第一章 零件的分析3 1.1 零件的作用3 1.2 零件的工艺分析3 1.2.1 加工方法的选择.3 1.2.2 保证套筒表面位置精度的方法.3 1.2.3 防止套筒变形的工艺措施.4第二章 工艺规程的设计52.1 确定毛坯的制造形式52.2 基准的选择52.2.1 粗基准的选择52.2.2 精基准的选择52.3 制定工艺路线52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定62.5 确定切削用量及基本工时82.5.1工序1 配料（35钢）82.5.2工序2 车82.5.3工序3 深孔推镗142.5.4工序4 滚压孔162.5.5工序5 车162.5.6 工序6 检查19第三章 夹具设计.203.1 概述.203.2 镗床夹具设计要则.203.3 夹具设计.203.3.1 问题的提出. . .203.3.2 镗套的结构. . . 213.3.3 镗套的布置形式. . .21 3.3.4 镗杆.223.3.5 支架与底座. . .233.3.6 镗套与镗杆以及衬套等的配合选择.233.3.7 定位机构设计.283.3.8 夹紧机构的设计.283.4 夹具工作原理及动作说明.25第四章 结论26设计体会. 27参考文献28致谢29附录30概述一、 套筒零件的功用和结构特点 套筒零件是机械加工中经常碰到的一种零件，它的应用范围很广。例如：支承旋转轴的各种形式的轴承、夹具上的导向套、内燃机的汽缸套以及液压系统中的油缸等。 机器中的套筒零件起支承或导向作用。由于功用不同，套筒零件的结构和尺寸有很大的差别，但结构上仍有共同的特点：零件的主要表面为不同轴度要求较高的内、外旋转表面；零件壁的厚度较薄：零件的长度一般大于直径等。二、 套筒零件的技术要求 套筒零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求如下：1、内孔 内孔是套筒零件起支承作用或导向作用最主要的表面，它通常与运动着的轴、刀具或活塞相配合。内孔直径的尺寸精度一般为2级，精密轴套有时取1级，油缸由于与其相配的活塞上有密封圈，故要求较低。 内孔的形状精度，一般应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的，甚至更严。对于长的套筒除了圆柱度和同轴度外，还应注意孔轴线直线度的要求。为保证零件的功能和提高其耐磨性，内孔表面粗糙度一般为，有的高达以上。2、 外圆 外圆表面一般是套筒零件的支承表面，常以静配合或过渡配合同箱体或机架沙锅内的孔相连接。外径的尺寸精度通常为23级；形状精度控制在外径公差以内；粗糙度一般为。1） 内外圆之间的同轴度 当内径的最终加工系将套筒装入机座后进行时，套筒内外圆间的同轴度要求较低；如果最终加工是在装配前完成时要求较高，一般为0.010.05mm。2） 孔轴线与端面的垂直度 套筒的端面（包括凸缘端面）如工作中承受轴向载荷，或虽不承受载荷但加工中是作为定位面时，与孔轴线的垂直度要求较高，一般为0.020.05mm。三、 套筒零件的材料与毛坯套筒零件一般都是用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料制成。有些滑动轴承采用双金属机构，即用离心铸造法在钢或铸铁套的内壁上浇注巴氏合金等轴承合金材料，这样既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的寿命。套筒零件的毛坯选择与其材料、结构和尺寸等因素有关。孔径较小（如d1.5D，加工孔径较大，并且各个孔系之间的位置精度也要求较高，宜采用“双支承前后引导”。另外镗套采用的是固定式镗套，故按H(1.52)d来选取，则取H63mm。图3-2双支承前后引导图3-3 镗杆导向部分的结构3.3.4 镗杆图3-3为用于固定式镗套的镗杆导向部分的结构。当镗杆导向部分直径d50mm时，镗杆常采用整体式。确定镗杆直径时，应考虑镗杆的刚度和镗孔时应有的容屑空间。一般按：d = (0.60.8)D选取，式中d镗杆直径(mm)，D被镗孔直径(mm)。则得，d =55 mm设计镗杆时，镗孔直径D，镗杆直径d、镗刀截面BxB之间的关系参照表3-1选取。表3-1 镗杆直径d、镗刀截面BxB与被镗孔直径D的关系D(mm)1104040505070709090110d(mm)20303040405050656590BxB(mm)10x1010x10121216x1616x1620x20表中所列镗杆直径的范围，在加工小孔时取大值，在加工大孔时，若导向好，切削负荷小则可取小值；一般取中间值，若导向不良，切削负荷大时可取大值。镗杆的轴向尺寸，应按镗孔系统图上的有关尺寸确定。镗杆的材料要求镗杆表面硬度高而心部有较好的韧性，因此可采用45钢。镗杆的主要技术条件要求为：镗杆导向部分的圆度与锥度公差控制在直径公差的1/2以内。镗杆导向部分公差带为:粗镗为g6，精镗为g5。表面粗糙度值Ra0.8m。镗杆的直线度公差为0.1mm。刀孔表面粗糙度一般为Ra1.6m，装刀孔不淬火。3.3.5 支架与底座镗模支架和底座为铸铁件（HT100），分开制造。镗模支架应具有足够的强度与刚度，且不允许承受夹紧力。其结构和尺寸参见镗模支架零件图。镗模底座上要安装各种装置和元件，并承受切削力和夹紧力，因此必须有足够的强度与刚度，并保持尺寸精度的稳定性。其结构参见装配图。3.3.6 镗套与镗杆以及衬套等的配合选择镗套与镗杆、衬套等的配合必须选择恰当，过紧容易研坏或咬死，过松则不能保证加工精度。一般加工低于IT8级公差的孔或粗镗时，镗杆选用IT6级公差，当精加工IT7级公差的孔时，通常选用IT5级公差，当孔加工精度（如同轴度）高时，常用配研法使镗套与镗杆的配合间隙达到最小值，但此时应用低速加工。表8-7镗套与镗杆、衬套等的配合配合表面镗杆与镗套镗套与衬套镗套与支架配合性质H6/g5(H7/h6)，H6/g5(H6/h5)H7/h6(H7/js6)，H6/g5(H6/h5)H7/n5，H6/h5见表8-7，则本夹具镗套与镗杆、衬套的配合分别为H6/g5、H6/h5。镗套内外圆的同轴度允公差常取0.01mm，内孔的圆度、圆柱度一般公差为0.01mm，表面粗糙度为Ra0.32m。镗套用衬套的内外圆的同轴度，粗镗时常取0.01mm；精镗时常取0.010.005mm。3.3.7 定位基准的选择 对于工件的技术要求：内孔必须光洁无纵向刻痕；内孔位置度和圆柱度全长度不大于0.4mm；内孔轴线的直线度为0.1/1000mm,内孔轴线与端面的不垂直度0.03mm；内孔对两端外圆（）的不同轴度不大于0.025mm。为了使工件达到技术要求，本工序的定位基准选两端外圆（）。3.3.8 夹紧机构的设计在满足考虑了夹紧装置的自动化程度和复杂程度与工件的产量和批量相适应，且操作安全、方便、省力等前提下，本夹具采用螺杆和压板夹紧装置，并进行手动夹紧。3） 切削力的计算本工序有4个工步，选