调速套筒的机械加工工艺路线拟定

1、HUNAN UNIVERSITY课程设计说明书课程设计说明书设计题目设计题目调速套筒的机械加工工艺调速套筒的机械加工工艺路线拟定路线拟定课程名称课程名称机械制造工艺学机械制造工艺学班级班级机自机自 10041004姓名姓名hhhhhhhh学号学号20100kkk20100kkk指导老师指导老师kkk2013 年年 6 月月 1 日日目 录一、调速套筒的零件图 .3二、调速套筒的工艺审查.3三、加工路线的设计.5（1）加工路线的设计.5（2）加工路线的比较和选择.8四、工艺基准的选择.8五、加工工艺流程详解 .9六、加工余量的确定.10七、调速套筒加工设备和工艺装备的选择.12（1）机床、夹具的

2、选择.12（2）刀具的选择.12（3）量具的选择.13八、工艺过程综合卡片.13九、零件毛坯综合图.16十、总结心得体会.16一、调速套筒的零件图一、调速套筒的零件图二、调速套筒的工艺审查二、调速套筒的工艺审查通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为铸铁 HT25-47，采用砂型机器造型，生产类型为大量生产。灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工，要正火处理，并采用时效处理或回火消除内应力 。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1.粗糙

3、度要求：粗糙度要求：40 外圆的侧面凸台边与 35 内表面，粗糙度均为 Ra0.8；40 外圆、23*31.5 的矩形槽粗糙度为 Ra3.2；6的孔内表面粗糙度为 Ra1.6；尺寸 14 两侧面、45.5 外圆面的粗糙度由不去除材料的方法获得；其余为 Ra6.3。2.夹具要求：夹具要求：此零件为薄壁件，而且加工外圆需要以 35 内孔轴线定位，因此该工件的夹具方案要认真考虑，尽量避免其他因素导致变形等影响。3.确定粗基准：确定粗基准：56 左右端面，根据零件的总体加工特性，为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为 Ra6.3，因此在制定加工方案的时候应当首先将右端面加工出来。4.40 的外圆侧

4、面凸台边粗糙度为 Ra0.8，要求的精度很高，而外圆面要求是 Ra3.2，且没有退刀槽，因此该孔的加工是个难点，需要选择合适的加工方法来达到此侧面的技术要求。535 内孔，粗糙度要求 Ra0.8，精度很高，要倒 45角；且 40、45.5 外圆面要以该孔的轴线为基准，因此需要合适的方法来实现和保证精度。6.56 的凸台因为不是完全的圆柱面，而且粗糙度要求不高，立式铣床可以很好实现此功能。7.23*31.5 矩形槽，粗糙度为 Ra3.2，因此可以用铣床加工。8.6 孔粗糙度 1.6，公差等级 K7，与 A 位置度 0.1，垂直度0.15，因此需要先钻孔、再铰孔，且有 0.5*45倒角。9.2.5

5、 孔与 B 位置度 0.1，可以直接钻孔实现。通过以上分析，确定调速套筒的简单工艺路线安排如下：零件定位夹紧加工出 56 左右端面粗镗 35 内孔粗车 40 外圆面以外圆中心线为基准，精镗 35 内孔倒角粗铣 56 凸台粗车 46 外圆面铣矩形槽钻 6 和 2.5 的通孔。三、加工路线的设计三、加工路线的设计(1) 加工路线的设计加工路线的设计方案一：方案一：工序号工步号工步内容定位基准工序2粗车、半精车左端面56 右端面工序2粗车、半精车右端面56 左端面工序1粗镗 35 内孔外圆面、右端面工序1粗车外圆面,粗车 8H9 槽35 内孔、右端面方案二：方案二：工序1粗车 8H9 槽侧面35 内

6、孔、右端面工序1精镗 35 内孔，倒2*45角外圆面、右端面工序1精车外圆面、8H9 槽，倒0.5*45角35 内孔、左端面工序2粗、精磨 8H9 槽侧面35 内孔、左（右）端面 工序2粗车 46、45.5 外圆面35 内孔、右端面1粗铣 23*31.5 矩形槽工序XIII2半精铣 23*31.5 矩形槽35 内孔、右端面2钻、铰 6 孔2铰 6 孔，倒 0.5*45角工序XIV2钻、铰 2.5 孔35 内孔、右端面工序工步号工步内容定位基准号1粗车外圆 562粗车 40工序5倒角 245，0.545中心孔定位2粗镗，半精镗中心内孔 35H9 至尺寸 35 工序4孔两边倒角外圆 56 定位工序

7、1精车外圆 56、精车外圆 40中心孔定位工序1精镗中心内孔 35H9 至 35H9外圆 56 定位1粗铣槽 23，长度 31.5 3粗铣 3mm 与 5mm 的两外圆侧面4精铣槽 23，长度 31.5工序5精铣 3mm 与 5mm 的两外圆侧面至尺寸 8H9中心孔定位1钻孔 6mm,调转 180，钻孔6mm工序2铰孔 6mm 至 6，调转 180，铰孔 6mm 至 6中心孔定位工序2 钻、铰 2.5 通孔中心孔定位(2)加工路线的比较和选择加工路线的比较和选择 方案一：方案一：该方案采用的互为基准的原则，保证了连续加工工序的基准基本保持一致，在整个工艺路线中，大多工序以 35 中心轴线及右端

8、面为定位基准，减少了因定位误差带来的加工精度的影响；且在加工过程中，考虑了薄壁筒件的特殊加紧方法，降低了因夹具选取不当带来的零件变形；工艺路线安排紧凑，加工顺序合理。 方案二：方案二：该方案在加工过程中，定位基准有频繁的变动，且基准的确定方法不遵循基准选取原则，没考虑薄壁零件的特殊夹紧方式，加工误差较大。综上，综上，方案一方案一为最优方案。为最优方案。四、工艺基准的选择四、工艺基准的选择粗基准粗基准：以左右两端面及外圆表面和内孔互为基准原则，初步选定粗 基准为内孔及右端面；精基准精基准：以粗基准为加工基准，进行外圆表面的精车，并以精车后的 外圆表面的为基准，精镗内孔，定精基准。五、加工工艺流程

9、详解五、加工工艺流程详解 工序：铸造毛坯； 工序：清砂，检验； 工序：正火处理 HB187-255； 工序：以右端面为基准，粗车、半精车左端面； 工序：以左端面为基准，粗车、半精车右端面； 工序：以外圆面、右端面为基准，粗镗 35 内孔； 工序：以 35 内孔、右端面为基准，粗车 56 外圆面、8H9 槽； 工序：以 35 内孔、左（右）端面为基准，粗铣 8H9 槽侧面； 工序：以外圆面、右端面为基准，精镗 35 内孔、倒2*45 角； 工序：以 35 内孔、左端面为基准，精车 8H9 槽，倒0.5*45 角； 工序：以 35 内孔、左端面为基准，粗、精磨 8H9 槽侧面； 工序：以 35 内

10、孔、右端面为基准，粗铣 46 外圆面； 工序：以 35 内孔、右端面为基准，粗铣、精铣 23*31.5矩形槽；工序：以 35 内孔、右端面为基准，钻 6 孔、2.5 孔，铰 6 孔，倒 0.5*45角； 工序：钳工去毛刺，清洗；工序：终检；工序：入库。六、加工余量的确定六、加工余量的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 零件材料为灰铸铁，毛坯采用砂型机器造型铸造，根据实用机械制造工艺设计手册（以下简称设计手册），查表2-3（第 44 页）及表 2-4（第 45 页），确定铸件加工余量等级为 G，公差等级为 8 到 10（取公差等级为 8）

11、，查表得铸件机械加工余量 Z=2.0mm。（1）35H9 孔左端面，表面粗糙度为 Ra6.3 um，加工余量Z=2.0mm， 需要经过粗车半精车两步才能满足其精度要求。粗车 单边余量 Z=1.6mm半精车 单边余量 Z=0.4mm(2)35H9 孔，表面粗糙度为 Ra0.8 um，加工余量 Z=2.0mm， 需要经过粗镗半精镗精镗三步方能满足其精度要求。粗镗 单边余量 Z=1.4mm半精镗 单边余量 Z=0.4mm精镗 单边余量 Z=0.2mm(3)35H9 孔右端面, 表面粗糙度为 Ra6.3 um，加工余量Z=2.0mm，需要经过粗车半精车两步才能满足其精度要求。粗车 单边余量 Z=1.6

12、mm半精车 单边余量 Z=0.4mm(4)宽 8 的环形槽，表面粗糙度为 Ra3.2 um，加工余量Z=2.0mm，需要经过粗车半精车精车三步方能满足其精度要求。粗车 单边余量 Z=1.4mm半精车 单边余量 Z=0.4mm精车 单边余量 Z=0.2mm(5)6 K7 孔，表面粗糙度为 Ra1.6 um，根据设计手册，砂型铸造一般最小孔径为 30mm，由于孔的尺寸较小，故采用实心铸造。经过钻铰两步方可满足其精度要求。钻 单边余量 Z=2.75 mm铰 单边余量 Z=0.25 mm(6)宽 23 的槽，表面粗糙度为 Ra3.2 um，加工余量 Z=2.0mm，需要经粗铣精铣两步方能满足其精度要求

13、。粗铣 单边余量 Z=1.6 mm精铣 单边余量 Z=0.4 mm(7)2.5 孔，表面粗糙度 Ra6.3um，为根据设计手册，孔的尺寸较小，故采用实心铸造。经过一步钻孔即可满足精度要求。 钻 单边余量 Z=1.0 mm铰 单边余量 Z=0.25 mm7、调速套筒加工设备和工艺装备的选择调速套筒加工设备和工艺装备的选择（1）机床、夹具的选择）机床、夹具的选择 1）粗车时选择在普通车床上进行加工，夹具选择三爪卡盘装夹即可； 2）半精车、精车选择在数控机床上进行加工，夹具选择软抓进行装夹； 3）钻孔选则在钻床上进行加工，选用组合夹具装夹； 4）根据本零件的特点，外表面选择开式垫圈加卡盘夹紧，内孔采

14、用可涨心轴夹紧。（2）刀具的选择刀具的选择从零件图中分析可知，该零件加工的部位有端面、外圆、内轮廓、孔、螺纹等。根据其加工特性，确定该零件的加工刀具如下表所示：刀具名称刀具材料刀具规格加工部位外圆粗车刀YT15900粗车外圆外圆精车刀YT15350精车外圆粗镗刀YT15600粗镗内轮廓精镗刀YT15450精镗内轮廓麻花钻合金5.5mm钻 6 孔底孔麻花钻合金2.5mm钻 2.5 孔铰刀合金6.0mm铰 6 孔铣刀硬质合金100mm，厚5mm铣 23mm 槽（3）量具的选择）量具的选择 量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些

15、高生产率的专用量具。八、工艺过程综合卡片八、工艺过程综合卡片工序号工步号工序内容加工余量/mm机床设备刀具量具工1铸造毛坯游标卡尺序 I工序II1检验毛坯游标卡尺工序III1毛坯热处理(正火处理）游标卡尺工序1粗车、半精车左端面2CK6140硬质合金车刀游标卡尺工序1粗车、半精车右端面2CK6140硬质合金车刀游标卡尺工序1粗镗 35 内孔1.4T716 立式镗床35.5 镗刀内径千分尺、塞规工序1粗车外圆面2CK4140硬质合金车刀游标卡尺工序1粗车 8H9 槽1.4CK6140硬质合金车刀游标卡尺工序2半精镗、精镗 35 内孔，倒 2*45角0.6T716A 立式镗床35 镗刀内径千分尺、塞规工序1精车外圆面、8H9 槽，倒 0.5*45角0.6CK6140硬质合金车刀游标卡尺2粗精磨 8H9 槽侧面0.1M7350金刚石砂轮粗糙度样板工序2粗铣 46、45.5 外圆面2X5032 立式铣床硬质合金铣刀游标卡尺1粗铣 23*31.5 矩形槽1.6X5032 立式铣床硬质合金铣刀游标卡尺工序XIII2精铣 23*31.5 矩形槽0.4X5032 立式铣床硬质合金铣刀游标卡尺1钻 6 孔5.5立式钻床 Z525直柄麻花钻内径千分尺2铰 6 孔，倒 0.5*45角0.5立式钻床 Z525铰刀内径千分尺工序XIV3钻 2.5 孔2.5立式钻床 Z525直柄麻花钻内