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1、精选优质文档-倾情为你奉上HUNAN UNIVERSITY课程设计说明书设计题目调速套筒的机械加工工艺路线拟定课程名称机械制造工艺学班级机自1004姓名hhhh学号20100kkk指导老师kkk2013年6月1日目 录一、调速套筒的零件图二、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
2、工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1.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：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：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的外圆侧面凸台边粗糙度为Ra
3、0.8，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孔与B位置度0.1，可以直接钻孔实现。通过以上分析，确
4、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(1) 加工路线的设计方案一：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、右端面工序1粗车8H9槽侧面35内孔、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
5、2粗车46、45.5外圆面35内孔、右端面工序XIII1粗铣23*31.5矩形槽35内孔、右端面2半精铣23*31.5矩形槽工序XIV2钻、铰6孔35内孔、右端面2铰6孔，倒0.5*45角2钻、铰2.5孔方案二：工序号工步号工步内容定位基准工序1粗车外圆56中心孔定位2粗车405倒角245，0.545工序2粗镗，半精镗中心内孔35H9至尺寸35 外圆56定位4孔两边倒角工序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定位工序1粗铣槽23，长度31.5 中心孔定位3粗铣3mm与5mm的两外圆侧面4精铣槽23，长度31.55精铣3mm与5mm的两外圆侧面至尺
6、寸8H9工序1钻孔6mm,调转180，钻孔6mm中心孔定位2铰孔6mm至6，调转180，铰孔6mm至6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 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：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，方案一为最优
7、方案。四、工艺基准的选择粗基准：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：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、
8、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4
9、4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），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
10、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(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
11、经粗铣精铣两步方能满足其精度要求。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 mm七、 调速套筒加工设备和工艺装备的选择（1）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，内孔采用可涨心轴夹紧。（2）刀具
12、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高生产率的专用量具。八、工艺过程综合卡片工序号工步号工序内容加工
13、余量/mm机床设备刀具量具工序I1铸造毛坯游标卡尺工序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
14、.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工序XIII1粗铣23*31.5矩形槽1.6X5032立式铣床硬质合金铣刀游标卡尺2精铣23*31.5矩形槽0.4X5032立式铣床硬质合金铣刀游标卡尺工序XIV1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3钻2.5孔2.5立式钻床Z525直柄麻花钻内径千分尺九、零件毛坯综合图十、 总结心得体会 在完成此次“调速套筒机械加工工艺路线的拟定”的大作业之后，回想整个设计过程，收益颇丰。从开始的茫然，到后来通过小组讨论，确定加工顺序、工艺路线等，让我深深体会到了“学以致用”的重要性。作为机械学子，我们更应该将书本所学运用到实践当中，而课程设计便是一个很好的机会。这次设计作业让我对书本知识、对机械加工过程有了更深刻的理解，同时也明白了自己的欠缺与不足，在巩固专业知识的同时，培养了自己严谨、细心的品质，增强了沟通、合作的能力。专心-专注-专业