套筒加工工艺规程

1、©家心寿秦皇焦今假NortheasternUniversityatQinhuangdao题目：套筒加工工艺规程设计所属学院：控制工程学院所在班级：5101308学号：5101308姓名：肖琪指导教师：赵玉倩完成日期：2013年7月17日目录课程设计要求3一、零件分析4二、产品类型确定4三、确定毛坯4四、确定各加工表面的加工、定位及方案加紧6五、安排工艺过程8六、工序设计9（一）绘制工序图，选择机床、工艺装备9（二）确定工序尺寸10（三）切削用量的制定13七、课程设计总结16套筒零件机械加工工艺过程卡17套筒零件机械加工工序卡（一）18套筒零件机械加工工序卡（二）19附录20设计题目：

2、套筒的机械加工工艺规程设计设计参数：下图示为套筒，材料45#钢，是某产品上的一个零件。该产品年生产4000台，产品零件备品率4%机加工废品率1%编制其机械加工规程。设计任务：1）被加工零件的零件图和三维仿真图；2 ）零件毛坯二维图；3 ）机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片；4 ）编写课程设计说明书。$一、零件分析该零件结构简单明了，结构工艺性好，无不方便加工之处。小60外圆、3X1凹槽尺寸精度均为11级，小20+00.033孔、小25+00.033孔、小40-00.039外圆尺寸精度均为准公差8级，表面粗糙度要求最高是Raw1.6um,未标注形位公差，无热处理要求，是一个加工要求中等的零件

3、。但是轴向尺寸20-002和6500.2不便直接测量，如何保证其精度是该零件加工和检测的一个重点。二、确定生产类型1、生产纲领：根据以知数据可求得该零件的年生产纲领。N=Qm(1+a%+b%)=4000x1X(1+4%+1%)=4200(件/年)2、生产类型的划分：查表1-1可得确定该零件生产类型为中批生产类型。表1-1机械加工零件生产类型划分生产类型重型零件中型零件轻型零件单件生产<5<20<100成批生产小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产>1000>

4、5000>50000三、确定毛坯根据该零件的材料、生产类型、结构形状、尺寸大小、技术要求等的因其选用棒料。经查表1-2取棒料直径为小67x106mm.表1-2常用毛坯制造方法及其工艺特点毛坯制造方法取人质量/(kg)最小壁厚/(mm)形状复杂程度适用材料适用生产类型毛坯尺寸公差/(mm)表向粗糙度/(Ra/m)生产率其他铸造手工木磨砂型无限制35复杂铁碳合金、有色金属及其合金单件及中小批量生产18-低表回后气孔、砂眼、结砂、硬皮等金属模机器砂型25035复杂铁碳合金、有色金属及其合金大批大量生产13-高表回后气孔、砂眼、结砂、硬皮等金属型浇注1001.5铁碳合金、有色金属及其合金大批大量

5、生产0.10.512.56.3高结构细密，能承受较大压力离心铸造20035回转体铁碳合金、有色金属及其合金大批大量生产1812.5高力学性能好，砂眼少，壁厚均匀压铸10160.5(锌)10(其他合金)取决于模块有色金属合金大批大量生产0.050.156.33.2高直接出成品，设备昂贵熔模铸造小型零件0.8较复杂难加工材料单件及成批生产0.050.212.53.2一般直接出成品，铸件性能好锻造自由锻造无限制无限制简单碳素钢合金钢单件及小批生产1.510-低-模锻1002.5由锻模决定碳素钢合金钢成批及大里生产0.2212.5高锻件力学性能好精密模锻1001.5由锻模决定碳素钢合金钢成批及大里生产

6、0.050.16.33.2高模锻精度高，加热条件好，变形小板料冷冲压板料厚度0.26较复杂各种板材大批大量生产0.050.51.60.8高有f的尺寸、形状精度，可满足一般的装配使用要求型材热轧型材圆钢直径10250圆、方、扁、槽等形状碳素钢合金钢各种批量12.512.56.3高普通精度冷轧型材圆钢直径360圆、方、扁、槽等形状碳素钢合金钢大批大量生产0.051.53.21.6高精度局价格贵5四、确定各加工表面的加工、定位及方案加紧1、加工方案：小4000.039外圆和尺寸精度（IT8）及表面质量要求（Raw3.2）,查表1-3,。40-00.039外圆加工方更方便，取粗车-半精车（精车）。3X

7、1凹槽和。60外圆尺寸精度（IT11）及表面质量要求（R弊12.5）,查表1-3,取粗车。小25+00.033孔尺寸精度（IT8）及表面质量要求（Ra<3.2）,由于小25+。0.033孔是平底孔，不便用扩孔钻扩孔和用绞刀绞孔，也无需要链床链孔（因为该零件是小型回转体），在车床上车孔。小20+00.033孔的表面粗糙度较细（Raw1.6）,结合其尺寸精度（IT8）和毛坯查表1-4取其加工方案为钻-扩-绞。大端面上的通槽要求低，一次铳削即可。表1-3外圆表面加工方案的经济精度和经济粗糙度厅P加工方案经济精度/IT经济粗糙度/（Ra/an）适用范围1粗车1113256.3适用于淬火钢以外的各

8、种金属零件加工2粗车-1相车（精车）8106.33.231粗车-1相车-精车781.60.84粗车-1相车-精车-滚压（抛光）680.20.0255粗车-半精车-磨680.80.4适用于淬火钢、未淬火钢，不宜用于有色金属加工61粗车-半精车-粗磨-精磨57P0.40.17粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工560.10.0128粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨5级以上r<0.19粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨（镜面磨）5级以上<0.0510粗车-1相车-精车-金刚车560.20.025适用于有色金属加工表1-4内圆表面加工方案的经济精度和经济粗糙度序号加工方案经济精度/IT经济粗糙度

9、/（Ra/nj）适用范围1钻11131.25加工为淬火钢以及铸铁，也用于加工孔径15mm20mm的有色金属2钻-钱8103.21.63钻-粗较-精较781.60.864钻-扩91112.56.3同上，但孔径15mrrr20mm5钻-扩-较893.21.66钻-扩-粗较-精较781.60.87钻-扩-机较-手较670.40.18车占-扩-拉791.60.2大批大量生产，中小零件9粗镇（扩）111312.56.3毛坯上有孔的铸铁及为淬火钢10粗镇（粗扩）-半精链（精扩）9103.21.611粗镇（扩）-半精链（精扩）-精镇（钱）781.60.812粗镇（扩）-半精链（精扩）-精镇-浮动镇刀块像孔6

10、70.80.413粗镇（扩）-半精链（精扩）-磨780.80.2加工钢（尤箕是淬火钢），/、宜加工用色金属14粗镇（扩）-半精链（精扩）-粗磨-精磨670.20.115粗镇-半精镇-精镇-金刚镇670.40.05有色金属加工16钻-（扩）-粗较-精较-珀磨670.20.025黑色金属加工17钻-（扩）-拉-琦磨18粗镇-半精镇-精镇-琦磨19以研磨代替上述方案中的琦磨6级以上<0.12、定位方案：为使得个表面之间有较好的相互位置精度和较好的加工连续性，尽量在一次装夹下完成多个表面的加工。以此，首先以毛坯外圆定位加工好小端面、小40-°0.039夕卜圆、小25+0°.侬

11、孑L,再以小40-°0.039外圆定位加工大端面、小60外圆、3X1凹槽、j20+00.033孔。对于宽5的通槽，定位时需限制工件4个自由度（两个移动自由度和两个转动自由度）。按基准重合定位原则，可考虑用小25+00.033孔或小40-00.039外圆定位以满足槽的对中性要求，用小25+00.033孔的底面定位满足槽的深度设计尺寸（6500.2）要求。考虑到用力25+00.033孔及其底面定位，会使工件定位的稳定性和牢靠性差，可选用小40-00.039外圆及其台阶面作为定位。铳槽时，选用三面刃圆盘铳刀铳削较为方便，工件竖直安装。因而外圆台阶面为主定位面，限制工件三个自由度，小40-0

12、0.039外圆限制工件两个自由度。综上所述，该零件各加工表面的加工、定位及加紧方案如表1-5所示：7表1-5各加工表面的加工、定位及加紧方案加工表面加工方案定位方案夹紧方案小端面车毛坯外圆二爪卡盘夹紧毛坯外圆大端面车(|)40-0.039外圆二爪R盘夹条440-0.039外回060外圆粗车©40-00.039外圆二爪卡盘夹紧。40-00.039外圆3X1凹槽粗车(|)40-00.039外圆二爪R盘夹条440-0.039外圆©40-00.039夕卜圆粗车-精车毛坯外圆二爪卡盘夹紧毛坯外圆025+00.033孑L钻-车毛坯外圆二爪卡盘夹紧毛坯外圆小20+00.033孑L钻-扩-

13、绞(|)40-0.039外圆二爪卡盘夹条440-0.039外回宽5通梢铳(|)40-00.039外圆及其台阶面专业夹具压紧大端面五、安排工艺过程由于结构简单、加工要求不高，又是中批生产类型，零件加工过程不必划分加工阶段，结合个表面加工、定位和夹紧方案的分析、确定，除宽5的通槽，其余表面均可在同一台车床上完成加工。这样，该零件加工工艺过程简单，工序少。机械加工工艺过程安排如表1-6:表1-6机械加工工艺过程安排表工序加工内容设备名称夹具名称10切断棒料小67x106mm弓锯床20车小头各表面，3X1凹槽，钻小18通孔，再车小25+00.033孔底孔，车倒角；掉头车大头哥表面，扩、较小20+00.

14、033孔,车倒角普通卧式车床三爪卡盘30铳宽5通槽成，去毛刺r普通卧式铳床专业夹具40检8六、工序设计（一）绘制工序图，选择机床、工艺装备工序20车在工序20,因轴向尺寸小20+00.033不能直接测量小25+00.033孔深度工序尺寸和小4。°0.039外圆长度尺寸（30.1±0.03和50±0.03）间接得到.因工件尺寸比较小，加工要求不高，选择常用的CA6140机床即可。外圆的加工余量比较多，应选用硬质合金车刀。在工序30,槽宽由刀具宽度直接保证，槽宽由调整法得到。铳槽工序尺寸标注位置如工序图所示。三面刃圆盘铳刀铳该工件通槽比较方便，铳床应是卧式的（X62W

15、。在批量生产的情况下，为保证精度的稳定性，需要专用夹具安装工件。45t0,0450+0.03工序30铳（二）确定工序尺寸1 .判断是否需要工艺尺寸链来确定工序尺寸将零件图上的设计尺寸位置与工序图上的工序尺寸位置逐一对照，发现轴向设计尺寸20°0.2、65-00.2和100在工序图上找不到，说明这三个设计尺寸间接得到，需要以它们作为封闭环分别建立三个工艺尺寸链，才能计算出影响他们的相应工序尺寸。镜像工序尺寸的确定不需要尺寸链。2 .径向工序尺寸的确定表1-7径向工序尺寸加工面加工方案加工余量工序尺寸精度等级及公差值工序尺寸060外圆车7-6603X1凹槽车28-639©40-

16、00.039夕卜圆车127IT8,T=0.039(|)40-0.039id025+00,033孔钻车187IT12,T=0.21IT8,T=0.033©18+00,21025+00,033钻18IT12,T=0.21j18+00,2102O+o0,033孔扩1.8IT10,T=0.084019.8+00,084较0.2IT8,T=0.033020+00,033(1)建立工艺尺寸链铳丁;序61.9±0J.4=30I±0,03Jq=45±U.04199±0.1C>4,9±U.lJ00工序尺寸追踪图113,轴向工序尺寸的确定在工艺过程

17、复杂、工序多的情况下，为了能快速正确地建立好工艺尺寸链，可采用“工序尺寸追踪法”O将同一方向的工序尺寸按先后得到的顺序画在零件图下方，见上图。确定封闭环根据工序尺寸追踪图与两件图上的设计尺寸逐一对照，得出三个封闭环：轴向设计尺寸20-00.2、65-00.2和100。查找组成环，建立工艺尺寸链1）在工序尺寸追踪图上，分别从某一封闭环的两端沿着竖线往上走，碰到箭头就拐弯，直到会和在某一条竖线上。所经过的工序尺寸既为尺寸链中的组成环，按行走路线原样画下来。工艺尺寸链（1）工艺尺寸链（2）工艺尺寸链（3）122）工艺尺寸链的计算工艺尺寸链（1）确定各组组成环公差Tw=0.2=Ti+F+T4按各组成环

18、加工、检测的难易程度分配封闭环公差。取T产T2=0.06,则T4=0,08。确定各组成环基本尺寸从工序尺寸追踪图中可直接得到Ai=50,A=30.1,A=45。确定各组成环上下偏差设Ai=50±0.03,A2=30.1±0.03,则A=45±0.04。因工序尺寸精度不高，其加工与检测无难度。同理，工艺尺寸链（2）各组成环基本尺寸为：Ai=50,A=30.1,A=45。各组成环上下偏差为：A1=50±0.03,A=30.1±0.03封闭环上下偏差为：A=19.9±0.06。工艺尺寸链（3）各组成环基本尺寸为：A=50,4=50。各组成环

19、上下偏差为：A=50±0.03,备=50。封闭环上下偏差为：A=100±0.03。（三）切削用量的制定工序20中040-00.039外圆：加工余量=（67-40）/2=13.5,因之后要车3X1凹槽，所以车040-00.039外圆时多车出3mm因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，先选择3mm车4次，再选择1.5mm车1次。当ap=3mmfl寸，因背吃刀量大，所以进给量要尽量减小以免损坏车刀和保证表面粗糙度，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,切削速度为60m/min,计算出主轴转速n=1000v/兀d=477.7r/min。再查

20、卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.73mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=500r/min,计算出切削速度V=62.8m/min。当ap=1.5mm时，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.1mm/r,切削速度为110m/min,计算出主轴转速n=875.8r/min。再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.1mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=900r/min,计算出切削速度V=113m/min。3X1凹槽：因一开始以车去半径13.5mm,所以加工余量为1mm所以选择背吃刀量为1mm为方便操作，主轴转速与粗车小40-00.039外圆数据一样。小

21、端面：加工余量=106-100=6mm所以选择在两端各车3mm又因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，选择3mm一次性车出，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.71,为方便操作，主轴转速与粗车040-00.039外圆数据一样，计算出切削速度V=62.8m/min。小25+00.033孔：因后面要钻、扩、较020+00.033孔，为减少工作程序和工作时间，一次性钻出小18通孔，在车出025+00.033孔。钻小18通孔时，取背吃刀量为18mm查高速钢麻花钻钻削碳钢、合金钢的切削用量表取进给量为0.26mm/

22、r,切削速度为17m/min,计算出主轴转速n=300.8/min。再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.25mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=320r/min,计算出切削速度V=18m/min。车025+00.033孔时，切削余量为(25-18)/2=3.5mm,选择背吃刀量为1.75,车两次完成，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.35mm/r,切削速度为80m/min,计算出主轴转速n=1019.2r/min。再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.35mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=950r/min,计算出切削速度V=74.6m/

23、min。小60外圆：加工余量=(67-60)/2=3.5,因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，选择3.5mm,一次性车出，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,切削速度为60m/min,计算出主轴转速n=318.5r/min。再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.73mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=320r/min,计算出切削速度V=60.3m/min。大端面：加工余量=3mm因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，选择3mm一次性车出，同时因背吃刀量大，所以进给量要尽量减小以免损坏车刀和保证表面粗糙度，因此，通过查硬质

24、合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.71,为方便操作，主轴转速与车小60外圆数据一样，计算出切削速度V=60.3m/min。小20+00.033孔：因之前已钻出小18通孔，所以只需扩、较两个步骤，扩孔时，取背吃刀量0.9mm,通过查硬质合金扩孔钻进给量表取进给量0.47mm/r,切削速度15m/min,计算出主轴转速n=241.3r/min,查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.47mm/r,卧式车床主轴转速表取标准转速n=250r/min,计算出切削速度V=15.5m/min。较孔时，取背吃刀量0.1mm,通过查硬质合

25、金钱刀切削用量表取进给量1mm/r,切削速度为60m/min,计算出主轴转速n=318.5r/min。再查卧式车床刀架进给量表取进15给量标准值f=1mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=320r/min，计算出切削速度V=60.3m/min工序30中宽5通梢：为提高加工效率，一般使用背吃刀量等于加工余量，一个工作行程完成，所以加工余量为5mm选择背吃刀量为2.5mm,查铳刀每齿进给量推荐表取进给量表为0.1mm/z,查铳削速度推荐表取铳削速度为54m/min,计算由主轴转速n=Vf/zfz=180r/min.再查卧式铳床工作台进给量表取进给量标准值M=0.1mm/min,查卧式车床主轴

26、转速表取标准转速n=190r/min,计算出切削速度V=57m/min。七、课程设计总结课程设计终于圆满结束，通过了两周的课程设计使我从各个方面都得到了训I练，把理论和实际结合在一起，更好的掌握了所学的知识，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收

27、获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！套筒零件机械加工工艺过程卡机械加工产品型号零件图号产品名称零件名称套筒共1页第一页材料牌号45#毛坯冷拉种类棒料毛坯外。67每件毛坯形尺寸X106可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工2装备工时准终单件10锯切断棒料（）67X10620车车小头各表面，3X1凹槽，钻（）18通孔，再车（）25+00.033孔,车倒角；掉头车大头普通卧室车床CA6140三爪卡盘1个，YT15盲孔车刀1把，直头外圆车刀1把，YT1545和90°夕卜圆车刀各1把，。18麻花钻、419.8扩孔钻、。20钱刀各1把，3m碗切槽刀1把0.02三用游标卡尺1把口衣直1,力、为j20+00.033孔，倒角父车30铳铳宽5通槽，去毛刺普通卧室铳床X62W专用彳高速彳铳刀5）,0卡尺把先夹具一套，W二曲力圆盘1把（480x.02两用游标1把，平锂140检设计审核标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期17套筒零件机械加工工序卡(一)机械加工产品型号工序卡产品名称工打公步内容工2装备主轴转速/(r/min)1粗车(J)40-°0.039外圆90°外圆车刀三用