偏心套的加工工艺设计.doc

机械制造基础与项目训练课程设计电工程系课程设计任务书设计题目偏心套的加工工艺设计与程序编制主要设计内容图样分析；工艺分析；拟定加工路线；机械加工工艺过程过程卡。主要技术指标车右端轮廓113mm处，右端加工39mm、S42mm、 R9mm、35mm、锥度为10度的外圆，52mm.调头装夹已加工52mm外圆，左端加工25mm33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm1.5mm.工作计划及安排1设计意义2工艺分析3工件装夹4确定刀具及切削量5坐标轴的确定主要参考资料及文献1数控编程与操作 主编：周虹 西安电子科技大学出版社 2007.52数控加工工艺与程序编制 主编：周虹 人们邮电大学出版社 2009.23互换性与测量技术 主编：陈于萍、高晓康 高等教育出版社 2005.74Auto CAD 中文版实用教程 主编：张晓坤、隋晓明、张智广 经济日报出版社 2008.95机械制图 主编：石品德、潘周光、曹小荣 北京工业大学出版社 2007.106机械基础 主编：隋冬杰 河南质量工程学院7数控机床 主编：黄应勇 北京大学出版社、中国林业大学出版社 2007.8目 录1 零件的工艺分析41.1零件的功用、结构及特点41.2主要加工表面及其要求42 毛坯的选择52.1确定毛坯的类型，制造方法和尺寸度及其公差52.2确定毛坯技术要求53基准的选择64 拟定机械加工路线64.1确定各表面的加工方法64.2、拟定加工路线74.3、工艺分析75 确定机械加工余量、工序尺寸及公差76 机床的选择及工艺装备86.1、机床的选择86.2、选择刀具96.3、选择夹具96.4、选择量具97 确定切削用量及基本工时107.1、工序10107.2.工序4011总结12参考文献131 零件的工艺分析1.1零件的功用、结构及特点 该零件是以 的内孔和轴配合，并通过键进行连接。偏心套主要走支承和导向的作用，在工作中承受一定的载荷，因此要求其有一定的强度和耐磨性。1.2主要加工表面及其要求内孔孔径为 的孔是轴的安装孔，表面粗糙度Ra=0.8um，倒角人C1，公差等级为IT78，孔中心线与两外圆的偏心距均为 mm，圆柱度要求为0.01mm。外圆表面尺寸要求为 mm，公差等级为IT78，外圆表面素线以孔轴为基准，平行度要求为0.01mm，外圆表面圆柱度要求为0.01mm，粗糙度Ra=0.8um，各外圆表面的长度均为40mm。端面偏心套端面长度为90mm，中间侧壁到端面距离为40mm，外端面粗糙度Ra=6.3um，中间侧壁粗糙度Ra=1.6um。磨削槽槽宽由图中给定的尺寸求得为10mm，深为2mm，倒圆角R3，由圆中的尺寸要求和其功用可知其不是重要的配合面。键槽键槽深度由图中尺寸可得为 为保证整体零件的耐磨性和热处理后的硬度达到5864HRC，要求淬火后回火，未注粗糙度为Ra=6.3um。2 毛坯的选择2.1确定毛坯的类型，制造方法和尺寸度及其公差该零件的材料为GCr15，设计要求生产类型为成批生产，形状简单，选用金属模砂型机器铸造。选择零件的一端面作为分型面铸造出带孔的圆棒料。由零件图技术要求知该零件精度要求较高，毛坯为精密的铸件，铸件尺寸公差为CT9加工余量等级按CT9-MA-H/G级。各表面单边余量3.0mm。2.2确定毛坯技术要求铸件不应有裂纹、砂眼、和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷，铸件表面应清除毛刺同、结瘤和粘砂等。球化退火处理硬度为207229HBW，以降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作好组织上的准备，材料为GCr15。未注倒角0.5 45 ，其余粗糙度Ra=6.3um。外表面斜度为30,内表面起模斜度为1 3基准的选择由零件图中的技术要求可知该零件的尺寸较多是以内孔中心线为设计基准,且图中外圆表面尺寸精度要求较内孔高,外圆表面素线平行度以内孔轴线为基准,根据粗精基准选择原则和基准重合统一原则,确定各表面的基准如下表所示:序号 加工部位 基准选择1孔及其端面偏心套外圆轮廓及端面(粗基准)2外圆轮廓内孔中心线3磨削槽和倒角内孔中心线4键糟内孔中心线4 拟定机械加工路线4.1确定各表面的加工方法 根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定如下加工方法：孔的端面加工为车削； 孔的加工为车削磨削； 外圆加工为车削磨削；磨削槽的加工为车削。侧壁加工为车削；键槽加工为拉削。 具体加工方法如下： 偏心套端面：未标注公差要求，表面粗糙度为Ra=6.3um，查表知需进行粗车精车。 侧壁未标准公差要求，表面粗糙度为Ra=1.6um，查表知需进行粗车半精车精车。 孔：表面表面粗糙度Ra=0.8um；查表得公差等级为IT78，查表知需进行粗车半精车精车。 外圆表面公差等级为IT78，粗糙度Ra=0.8um，查表知需进行粗车半精车精车。 磨削槽列尺寸要求和公差要求，不是重要表面，只需粗车即可。 键槽宽度要求为20 4.2、拟定加工路线 加工方案如下表：工序号内容设备 10粗车端面、外圆卧式车床20粗车内孔卧式车床30淬火、回火40半精车端面、精车侧壁卧式车床50车磨削槽卧式车床60磨内孔外圆磨床70磨外圆80内孔倒角内孔磨床90拉削键槽拉床90清洗，去毛刺100检验4.3、工艺分析此工艺按工艺集中原则组织工序，许多工序可在同一机床上完成，减少了工件的装夹次数，易于保证加工面的质量，需要的车床少，减少了工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备时间。5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可采用查表修正确定。确定工序尺寸一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注，当无其它基准交换时，同一基准面多次加工的工序尺寸只与工序（工步）的加工余量有关，当基准不重合时工序尺寸用工艺尺寸链计算，中间工序尺寸按“向、入体“原则标注，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般取双向对称布置、中间工序尺寸的公差可从相应的加工经济精度表中查得。偏心套零件第一道工序各工步开基准交换，其余挌表面均基准重合、统一原则，故只需查得各加工余量，便可确定工序尺寸。根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下表： 工序号工序内容单边余量工序尺寸Ra10 粗车端面2.012.5 粗车内孔2.512.520粗车外圆2.112.540 精车端面0.5906.3 精车侧壁0.5401.650车磨削槽260内内孔0.50.870磨外圆0.50.880内孔倒角1C190拉削键槽4.56 机床的选择及工艺装备6.1、机床的选择（1）、工序10、20、40、50、80由于有些工序包括多个工步，该零件形状较规则，为减少装卸刀具次数和时间，保证工件质量，选用CA6140型卧式车床比较合适。（2）、工序60、70磨内孔和外圆：根据工件的尺寸选用M2120内圆磨床和M1331外圆磨床。工序90拉削键槽根据尺寸和技术要求选用L6110拉床。6.2、选择刀具该零件特形表面，成批生产，一般采用通用或标准刀具，卧式车床上粗车端面用P10端面车刀，磨内孔和外圆选用白刚玉平形砂轮。6.3、选择夹具该零件加工工序10采用三爪卡盘，其余工序需用专用偏心夹具。6.4、选择量具该零件属批量生产，一般采用通用量具。（1）外圆和内孔加工量具外圆表面 公差值T=0.23mm，查表得计量器具不确定度允许值为 =.00018，查表得，所选用的计量器具达不到GB 31771997规定的 。则重新计算安全裕度A, A= =0.002由于偏心套最大实体尺寸：120.043mm 其最小实体尺寸：120.0250mm则基验收极限尺寸： 由分析得应选用150200mm外径千分尺和150200mm内径千分尺较合理。（2）端面和键槽加工量具 选用0200mm/0.02mm游标卡尺，由于大批量生产最后加工验收时为节约时间，提高效率应选用极限量规，孔量规选用锥柄圆柱塞规。 机床设备和工艺装备选择 表4工序号工序内容机床设备和工艺装备10 粗车端面CA6140卧式车床、p10端面车刀、0200mm/0.02mm游标卡尺 粗车内孔标准p10内孔车刀、三爪卡盘、150200mm内径千分尺20粗车外圆CA6140卧式车床、p10外圆车刀、150200mm外径千分尺、专用偏心夹具40半精车端面CA6140卧式车床、p10端面车刀、0200mm/0.02mm游标卡尺、专用偏心夹具精车侧壁50磨削槽CA6140卧式车床、p10车槽车刀、游标卡尺、专用偏心夹具60磨内孔M2120内孔磨床，白刚玉平形砂轮、塞规，专用夹具70磨外圆M1331外圆磨床，白刚玉平形砂轮，150200mm外径千分尺、专用偏心夹具80内孔倒角CA6140卧式车床、p10倒角车刀、专用偏心夹具90拉削键槽L6110拉床，标准键槽拉刀，专用偏心夹具，0200mm/0.02mm游标卡尺 7 确定切削用量及基本工时 7.1、工序10粗车端面和内孔（1）粗车偏心套端面步骤如下是：确定背吃刀量 ：端面单边总余量3mm，一次走刀加工 =2.0mm。确定进给量f：根据表查得f=0.60.9mm/r；根据机床的横向进给量，取f=0.8mm/r。确定进给量f：根据 表查得 =235，m=0.20， 修正系数 刀具寿命选T=60min，故=72.2m/min确定机床主轴转速n：产 辅助时间 ：查表得，装夹工件时间为0.8min，启动机床为0.02min根据表查得相近较小的机床转速为n=160r/min，所以实际切削速度 计算基本时间 ：端面车刀选用主偏角 背吃刀量 查表得 取 批量生产，启动切削液的时间为0.05min，共计 =1.37min。（2）粗车 内孔确定背吃到量 ：总加工余量为3.0mm，一次走刀加工， =2.5mm。确定进给量f：根据表5-102查得f=0.60.9mm/r；根据机床的纵向进给量，取f=0.81mm/r。确定切削速度 ：根据表查得 =235，m=0.20， =0.15， =0.45，修正系数 =0.87， =1.0， =0.8， =0.81， =1.0，刀具寿命T=60min，故 =55.98m/min确定机床主轴转速n：根据表查得相近较小的机床转速为n=320r/min，所以实际切削速度 =54.26m/min计算基本时间 ：切削加工长度L=91mm，内孔车刀选用主偏角 =75 ，背吃刀量 =2.5mm，查表得 ，取 =3mm， =（35）mm， =（35）mm=0.39min辅助时间 ：查表得，换刀时间为0.5min，切削液的开启时间为0.05min，测量尺寸时间为0.5min，共计 =1.05min。7.2.工序40（1）精车端面确定背吃刀量 ，端面单边剩余余量为1mm，二次走刀加工， =1.0mm。确定进给量f：根据表查得f=0.60.9mm，查表5-5得f=0.61mm/r。确定切削速度 ：根据表查得 修正系数 =77.47m/min机床主轴转速n:根据表查得相近较小的机床转速为n=250r/min,所以实际切削速度 =71.44m/min.计算基本时间 :切削长度L=91/2=45.5mm,端面车刀选用 =90 ,背吃刀量 =1mm,查表取 =3mm; =(35)mm;批量生产 =(45.5+3+4+0)mm=52.5mm辅助时间 :查表得,开启和关闭切削液时间为0.05min,换刀时间为0.5min,取量具并测量尺寸时间为0.5min,共计时间 =1.05min.(2)精车侧壁确定背吃刀量 :侧壁加工余量为0.5mm,一次走刀加工完成, =0.5mm. 确定进给量f:根据表查得f=0.60.9mm/r,取f=0.5mm.确定切削速度 修正系 =0.87, =1.24, 刀具寿命选T=60min,故确定机床主轴转速n:根据表查得相近较小的机床转速为n=250r/min,所以实际切削速度 =94.985 m/min计算基本时间 :端面车刀选用主偏角 ,背吃量 =0.5mm,查表得 取 =3mm, =(35)mm辅助时间 :查表得,调节切削液的时间为0.05min,取量具并测量 尺寸时间为0.5min,共计 =1.0min.总结通过此次课程设计，我们基本上掌握了零件的工艺过程的分析、工艺文件的编制，了解了一些机械制造技术基础的知识，切身体会到了从毛坯到成品的工艺过程，从而对于本课有一个较为清析的轮廓印像。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 总的来说，这次课程设计，使我们在基础理论知识的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练，提高了我们的思考、解决问题、创新设计的能力，为以后的工艺设计打下较好的基础。 对于这门课程我们还只有一个初步的认识，所以请老师多多指正批评。如果要想更好的掌握这门课技术，还需要我们进一步的学习与实践，在实际的工作中不断的积累经验，这样我们才能更好的学好这门技术，更好地了解机械制造工业，从而为以后的工作打