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套筒零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计(数控编程)


毕业设计说明书
课题:套筒零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计 课题:

专 班 姓 学

业: 级: 名: 号:

指导老师:

陕西国防工业职业技术学院

二 O 一一届毕业设计(论文)任务书
专业:数控技术 班级:数控 姓名: 学号:

r />一、设计题目(附图): 套筒 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。 二、设计条件: l、零件图; 2、生产批量:中批量生产。 三、设计内容: 1、零件图分析:l) 、零件图工艺性分析(结构工艺性及技术条件分析) 、绘制零件图; ;2) 2、毛坯选择: 1) 、毛坯类型; 2) 、余量确定; 3) 、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定: 1) 、加工方案分析及确定; 2) 、基准的选择;3) 、绘制 加工工艺流程图(确定定位夹紧方案) 。 4、工艺尺寸及其公差确定: 1) 、基准重合时(工序尺寸关系图绘制) ; 2) 、利用尺 寸关系图计算工序尺寸; 3) 、基准不重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定: 6、切削用量及工时定额确定: 确定每道工序切削用量及工时定额。 7、工艺文件制订: 1) 、编写工艺设计说明书; 2) 、填写工艺规程; (工艺过程卡片和 工序卡片) 8、指定工序机床夹具设计: 1) 、工序图分析; 2) 、定位方案确定; 3) 、定位误差计 算; 4) 、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。 (绘制刀具量具工作图) 10、某工序数控编程程序设计。 四、上交资料(除资料 2 使用标准 A3 手写外,其余电子文稿指导教师审核后,打印上交) 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份; (按统一格式撰写) 2、工艺文件一套(含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片,工序附图) ; 3、机床夹具设计说明书一份; (按统一格式撰写) 4、夹具总装图一张(打印图纸) ;零件图两张以上(A4 图纸) ; 5、刀量具设计说明书一份; (按统一格式撰写) 6、刀具工作图一张(A4 图纸) ;量具工作图一张(A4 图纸) 。 7、数控编程程序说明书 五、起止日期: 2010 年 月 日一 2010 年 月 日(共 8 周) 六、指导教师: 七、审核批准: 教研室主任: 系主任: 年 月 日 八、设计评语:

九、设计成绩: 年 月 日

目 录
第一章 工艺设计说明书............................................................................................................... 6 1.零件图的工艺性分析........................................................................................................... 6 1.1 零件结构功用性分析................................................................................................ 6 1.2 零件技术条件分析.................................................................................................... 6 1.3 零件的结构工艺性分析............................................................................................ 7 2 毛坯的选择............................................................................................................................ 7 2.1 毛坯的类型................................................................................................................ 7 2.2 毛坯余量的确定........................................................................................................ 7 2.3 毛坯-零件合图.......................................................................................................... 7 3.机械加工工艺路线确定....................................................................................................... 8 3.1 加工方法分析确定.................................................................................................... 9 3.2 加工顺序的安排........................................................................................................ 9 3.3 定位基准选择............................................................................................................ 9 3.4 加工阶段划分............................................................................................................ 9 3.5 主要机加工工序简图.............................................................................................. 10 4.设备及其工艺装备确定..................................................................................................... 12 4.1 选择机床和夹具...................................................................................................... 12 4.2 刀具的选择.............................................................................................................. 12 4.3 量具的选择.............................................................................................................. 13 5.切削用量的选择................................................................................................................. 14 5.1 主轴转速的确定...................................................................................................... 15 5.2 进给速度的确定...................................................................................................... 16 5.3 背吃刀量的选择...................................................................................................... 16 第二章 第 50 号工序夹具设计说明书....................................................................................... 17 1.工序尺寸精度分析............................................................................................................. 17 2.定位方案确定..................................................................................................................... 17 3.定位误差分析..................................................................................................................... 17 4.加紧方案及元件确定......................................................................................................... 17 5.夹具总装草图..................................................................................................................... 17 第三章 第 20、25 号工序刀具设计说明书............................................................................... 19 1.工序尺寸精度分析............................................................................................................. 19 2.刀具类型的确定................................................................................................................. 19 3.刀具设计参数确定(数据来源参考书[3])................................................................... 19 4.刀具工作草图..................................................................................................................... 20 第四章 第 45 号工序量具设计说明书....................................................................................... 21 1.工序尺寸精度分析............................................................................................................. 21 2.量具类型确定..................................................................................................................... 21 3.极限量具尺寸公差确定..................................................................................................... 21 4.极限量具公差带图............................................................................................................. 21 5.极限量具结构设计............................................................................................................. 22 第五章 第 30、35、65、70 号工序数控编程设计说明书....................................................... 23 1.数控加工工艺性分析......................................................................................................... 23

2.走刀路线的确定................................................................................................................. 23 3.刀具及切削用量确定......................................................................................................... 23 4.编程原点的确定及数值计算............................................................................................. 24 5.程序编写及说明................................................................................................................. 25 第六章 毕业设计体会................................................................................................................. 29 第七章 参考资料......................................................................................................................... 30 致 谢............................................................................................................................................... 31

谢谢朋友对我文章的赏识,充值后就可以下载此设计说明书 谢谢朋友对我文章的赏识, (不包含 CAD 图纸) 图纸) 。我这里还有一个压缩包,里面有相应 的 word 说明书(包含:工艺卡片)和 CAD 图纸。需要压缩 图纸。需要压缩 包的朋友联系 QQ 客服 1:1459919609 或 QQ 客服 2: 包的朋友联系 1969043202。需要其他设计题目直接联系!! ! 1969043202。 需要其他设计题目直接联系!

套筒零件的工艺规程、夹具及程序设计
摘要
本文主要讲述套筒零件的加工工艺,通过开篇对其零件图纸进行工艺分析,然后设 计出毛坯,制定出机械加工工艺路线,分析工序尺寸与确定公差,选择加工设备,再到 夹具、刀具、量具的设计,最终编制出零件的数控加工程序,运用程序在数控机床上进 行数控加工,最后完成该零件的所有工序,得到合格的零件。

关键词:套筒

工艺路线

夹具设计

数控编程

第一章
1.零件图的工艺性分析

工艺设计说明书

如图 1-1 所示为套筒零件图,下面就该零件图对其进行工艺分析、夹具设计、刀具设计、量具 设计、程序设计等。

图 1-1 套筒零件图

1.1 零件结构功用性分析
套筒零件是机械加工中常见的一种零件,在各类机械中应用很广,主要起支承或导向作用。 如 。 支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压 缸及一般用途的套筒,由于其功用不同,套筒类零件的结构尺寸有着很大的差异,其结构的共同点 是:零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面、零件壁的厚度较薄且易变形、零件长度一般 大雨直径等。

1.2 零件技术条件分析
(1)内孔与外圆的精度要求。外圆直径精度为 IT8~IT9,表面粗糙度 Ra 为 1.6um;内孔作为套 筒类零件支承或导向的主要表面,要求其尺寸精度为 IT6~IT7,为保证其耐磨性要求,对表面粗糙

度要求较高(1.6um) 。 (2)几何形状精度要求。通常将外圆和内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可;对精密 轴套,有时控制在孔径公差的 1/2~1/3,甚至更严格。 (3)位置精度要求。位置精度要求主要应根据套筒类零件在机器中的功用和要求而定。如果内 孔的最终加工是在套筒装配之后进行,则可降低对套筒内、外圆表面的同轴度要求;如果内孔的最 终加工是在套筒装配之前进行,则同轴度要求较高,通常同轴度为 0.01~0.06mm。套筒端面常用来 定位或承受载荷,对端面与外圆和内孔轴心线的垂直度要求较高,一般为 0.05~0.02mm。

1.3 零件的结构工艺性分析
套筒类零件的结构随其用途不同而异,本题中的套筒零件主要由内外圆柱面、沉孔、螺纹孔等 结构组成; 其外圆与内孔之间的壁很薄, 属于薄壁零件, 在加工时容易产生变形, 特别是在加工 2-M12 螺纹时,要更加注意避免变形。

2 毛坯的选择
2.1 毛坯的类型
套筒类零件的毛坯一般用钢、铸铁、青铜或黄铜和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套筒 类零件可以采用双层金属结构或选用优质合金钢。双层金属结构是应用离心铸造法在钢或铸铁轴套 的内壁上浇注一层巴氏合金等轴承合金材料,采用这种制造方法虽增加了一些工时,但能节省有色 金属,而且能提高轴承的使用寿命。

2.2 毛坯余量的确定
查机械制造工艺设计手册,选择单边余量为 3,总长度为 260mm。

2.3 毛坯-零件合图
如图 2-1 所示毛坯-零件合图。

图 2-1 毛坯-零件合图

3.机械加工工艺路线确定
10 制造毛坯 15 热处理 20 车 25 车 30 车 35 车 40 钳 45 钻 50 钻 55 攻 60 钳 65 车 70 车 正火 夹右端毛坯外圆,粗车左端面,左端外圆,粗镗左端内孔 撑内孔粗车右端端面,右端外圆及右端内孔 夹右端外圆,半精车左端面,左端外圆;半精镗左端内孔 撑内孔,半精车右端轮廓,Φ160 外圆右端面;半精镗内孔 在Φ160 外圆上划 4 个圆周孔的中心,并钻中心孔 钻 2-Φ13、2-Φ10 孔,锪 2-Φ20 沉孔 钻 2-M12 螺纹底孔 10.1 攻 2-M12 螺纹 去毛刺 夹右端外圆,精车左端面,左端外圆;精镗左端内孔 撑内孔,精车右端轮廓,Φ160 外圆右端面;精镗内孔

75 检 80 入库

检验

3.1 加工方法分析确定
(1)Φ160 外圆 粗车(IT12 级,Ra12.5)----→半精车(IT10 级,Ra3.2)---→精车(IT9 级, Ra1.6) (2)Φ78 0
+0.02

粗镗(IT12 级,Ra12.5)----→半精镗(IT9 级,Ra3.2)---→精镗(IT8 级, Ra1.6)

(3)Φ96 外圆

粗车(IT12 级,Ra12.5)----→半精车(IT10 级,Ra3.2)---→精车(IT9 级, Ra1.6)

(4)Φ65 0

+0.03

粗镗(IT12 级,Ra12.5)----→半精镗(IT9 级,Ra3.2)---→精镗(IT8 级, Ra1.6)

(5)2-Φ10 (6)2-Φ13

粗钻(IT12 级,Ra12.5)-----→精铰(IT9,Ra1.6) 粗钻(IT12 级,Ra12.5)-----→精铰(IT9,Ra1.6)

(7)2-M12×1.75 粗钻(IT12 级,Ra12.5)------→攻螺纹------→修研

3.2 加工顺序的安排
(1)粗车Φ160 外圆、左端面,留余量 1.5mm;粗镗Φ78 0
+0.02

内孔,留余量 1.5mm。
+0.03

(2) 粗车Φ96 外圆及右端面、 Φ160 外圆右端面, 留余量 1.5mm; 粗镗Φ65 0

, 留余量 1.5mm。
+0.02

(3)半精车、精车Φ160 外圆、左端面,半精车给精车留 0.5mm 余量;半精镗、精镗Φ78 0 孔,半精镗给精镗留 0.5mm 余量。后续给精加工留余量均为 0.5mm。 (4)精车Φ96 外圆及右端面、Φ160 外圆右端面;精镗Φ65 0
+0.03





(5)钻 2-Φ10(底孔Φ9.5mm) 、2-Φ13(底孔Φ12.5mm) ,绞孔,锪沉孔Φ20。 (6)钻 2-M12×1.75 螺纹底孔(Φ10.1mm) 。 (7)攻 2-M12×1.75 螺纹。

3.3 定位基准选择
(1)粗基准:粗车时以左右端面为基准。 (2)精基准:精车时粗车后的端面为基准。

3.4 加工阶段划分
粗加工阶段:工序 20、25。

半精加工阶段:工序 30、35、40、45、50、55。 精加工阶段:工序 65、70。

3.5 主要机加工工序简图
工序号 工序简图

工 序 20



右端毛坯外 圆,粗车左端 面,左端外 圆,粗镗左端 内孔

工 序 25



内孔粗车右 端端面,右端 外圆及右端 内孔

工 序 30



右端外圆,半 精车左端面, 左端外圆;半 精镗左端内 孔

工 序 35



内孔,半精车 右端轮廓,Φ 160 外圆右端 面;半精镗内 孔

工 序 45



2-Φ13、2-Φ 10 孔,锪 2Φ20 沉孔

工序 50(55) 钻 2-M12 螺纹 底孔 10.1

工 序 65



右端外圆,精 车左端面,左 端外圆;精镗 左端内孔

工 序 70



内孔,精车右 端轮廓,Φ 160 外圆右端 面;精镗内孔

4.设备及其工艺装备确定
4.1 选择机床和夹具
(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、精车时选择在数控车床上进行加工,夹具选择软爪进行装夹。 (3)钻孔选则在钻床上进行加工,选用组合夹具装夹。 (4)攻螺纹在攻丝机上进行加工,选用专用夹具进行装夹(如第 2 章所讲述) 。

4.2 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表 4.1 所示。
表 4.1 刀具卡片

刀具名称 外圆粗车刀 粗镗刀 外圆精车刀 精镗刀 中心钻 麻花钻 麻花钻 铰刀 铰刀 立铣刀

刀具材料 YT15 YT15 YT15 YT15 高速钢 合金 合金 合金 合金 合金

刀具规格 90° 60° 35° 45° Φ2mm Φ9.5mm Φ12.5mm Φ10mm Φ13mm Φ20mm

加工部位 粗车外圆 粗镗内轮廓 精车外圆 精镗内轮廓 钻中心孔 钻 2-Φ10 孔底孔 钻 2-Φ13 孔底孔 铰 2-Φ10 孔 铰 2-Φ13 孔 锪Φ20 沉孔

4.3 量具的选择
该零件属于批量生产,一般采用通用量具,具体的如表 4.2 所示。
表 4.2 量具选用表

工序 粗加工径向尺寸

加工面尺寸 Φ163 Φ99 Φ75 Φ62

尺寸公差 0.4 0.35 0.35 0.3

选用量具

读数值为 0.02mm,测 粗加工轴向尺寸 253 73 23 Φ161 半精加工精向尺寸 Φ97 Φ77 0.52 量范围 0-150 游标卡 0.3 尺 0.21 0.16 0.14 0.12

Φ64 251 半精加工轴向尺寸 71 21 Φ160 Φ96 精加工径向尺寸 Φ78 Φ65 250 精加工轴向尺寸 70 20 2-Φ10 2-Φ13 粗加工孔 Φ10.1 Φ20 2-Φ10 精加工孔 2-Φ13 Φ20

0.12 0.21 0.12 0.084 0.1 0.087 0.074 0.03 0.115 0.074 0.052 0.15 0.18 0.15 0.21 0.022 0.027 带表卡尺 0.084 光滑通止规 读数值为 0.02mm,测 量范围 0-150 带表游 标卡尺

5.切削用量的选择
车削用量( 背吃刀量、主轴转速、进给速度)选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀 具切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。车削用量的选择原则是粗车 时,首先考虑选择尽可能大的背吃刀量,其次选择较大的进给量 ,最后确定一个合适的切削速度 。 增大背吃刀量 可使走刀次数减少,增大进给量 有利于断屑。 精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车的切削用量 时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。因此,精车时应选用较小(但 不能太小)的背吃刀量和进给量 ,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削 速度 。表 5.1 是推荐的切削用量数据,供参考。
表 5.1 数控车削用量推荐表

粗加工 刀具 材料 硬 质 合 金 或 涂 层 硬 质 合 金 低合碳 钢 铸铁 不锈钢 120 80 0.2 0.2 3 3 160 120 180 0.2 3 220 工件材 切削速度 料 (m/min) 碳钢 220 (mm/r) 0.2 (mm) 3 (m/min) 260 进 给 量 背吃刀量 切削速度

精加工 进给量 (mm/r) 0.1 背吃刀 量 (mm) 0.4

0.1

0.4

0.1 0.1

0.4 0.4

5.1 主轴转速的确定
主轴转速应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的 切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取之外,还可以根据经验确定,需要注意的是交流变 频调速数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。 光车时,主轴的速度应根据允许切削的速度 Vc 来选取,计算公式如下: n =

1000Vc πD

(5.1)

式中:Vc—切削速度,单位 m/min;D—工件切削部分的直径(通常选用最大直径) ,单位 mm; n —车床主轴转速,单位 r/min; 而车螺纹时的主轴转速如下: n<

1200 -k P

(5.2)

式中:p—工件螺纹的螺距或导程,单位 mm;k—保险系数,一般取 80;n—车床主轴转速,单 位 r/min。 根据切削原理可知,切削速度的高低取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料、和刀具的 耐用度等因素。从理论上讲,Vc 的值越大越好,因为不仅可以提高生产效率,而且可以避免积屑瘤 的临界速度,获得较低的表面粗糙度。但实际上由于机床、刀具、工件材料等因素的影响和限制, 车削切削用量可参考表 5.1 选取。 综合以上原则,在实际加工中考虑到加工内孔时排屑难、冷却难、刀杆刚性差和观察困难的特 点,在选择切削用量时,可参照对应外部加工切削用量的 30%—50%进行选取。具体如下: 外部轮廓加工时选取:粗车 Vc=150m/min 精车 Vc=200m/min

内部轮廓加工时选取:粗车 Vc=50m/min 精车 Vc=70m/min 由公式(5.1)(5.2) 、 、表(5.1) ,按照毛坯直径为 166mm,计算可得: 外部轮廓加工时: 粗车 n=500r/min; 精车 n=800r/min; 内部轮廓加工时: 粗车 n=450r/min; 精车 n=750r/min;

5.2 进给速度的确定
对于不同种类的机床,进给量的单位是不同的。对于普通车床,进给量为工件(主轴)每转过 一转,刀具沿进给方向与工件的相对移动量,单位为 mm/r;对于数控车床,由于其控制原理与普通 车床不同,进给量也可以定义为刀具在单位时间内沿着进给方向上相对于工件的位移量(mm/min) 。 其他类型的机床则根据其结构不同,进给量的单位分别为刀具或工件每转的位移量(mm/min,车床 等大部分机床;或 mm/r,使用多齿刀具的机床)或每行程的位移量(mm/一个行程,刨床等机床) 。 进给速度 Vf 可以按公式 Vf =f×n 计算,式中 f 表示每转进给量,在加工本设计中的组合零件 时进给速度,依据表 5.1 进行选取,粗加工时取 f =0.2mm/r,精加工时取 f =0.1mm/r,则所得加工 时的进给速度如下: 外部轮廓加工时: 粗车 Vf = 120mm/min; 精车 Vf = 80mm/min; 内部轮廓加工时: 粗车 Vf = 80mm/min; 精车 Vf = 60mm/min;

5.3 背吃刀量的选择
背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚性来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等 于工件加工余量(除去精车量) ,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量, 可留少量精加工余量,一般为 0.1—0.8mm,具体背吃刀量参照表 5.2 进行选择,如下表所列:
表 5.2 背吃刀量

粗 外轮廓加工 内轮廓加工 1.5—2mm 0.8—1.2mm

精 0.1—0.4 0.1—0.3

总之切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时, 使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。

第二章
1.工序尺寸精度分析

第 50 号工序夹具设计说明书

该工序主要加工 2-M12 的螺纹底孔,其技术要求不高,设计夹具的目的主要是为了提高加工效 率,保证零件不变形。

2.定位方案确定
(1)理论上限制自由度分析 孔径由钻头大小尺寸保证;孔深应该限制:X 移动、Y 移动;孔的位置应限制:X 移动、Y 移动、 Z 移动、X 轴转动、Z 轴转动。 综合结果限制:X 移动、Y 移动、Z 移动、X 轴转动、Z 轴转动。 (2)实际上限制自由度分析 定位销限制:Y 移动、Z 移动、X 轴转动、Z 轴转动、Y 轴转动;夹具体挡板限制:X 移动。 综合结果实际限制:X 移动、Y 移动、Z 移动、X 轴转动、Z 轴转动。

3.定位误差分析
工件采用定位销定位,对称度分析: 基准不重合误差为:Δjb=0.02mm,基准位移误差为:Δdb=0 则:△dw=△jb+△db=0.02mm 对尺寸 32 分析: 基准不重合误差为:Δjb=0.02+0.02=0.04mm 基准位移误差为:Δdb=0.707T(d)=0.707X0.062=0.044mm 则:△dw=△jb+△db=0.084mm 由于 T=0.52 mm,T/3=0.173mm,即△dw≤T/3,故该夹具能够满足加工要求。

4.加紧方案及元件确定
本套夹具采用双螺旋加紧,元件有双头螺纹螺杆、螺帽;由于零件比较长,且壁薄,为了保证 零件不变形,在钻孔孔底部位加支承钉,已防止钻孔时的切削力导致工件弯曲变形。

5.夹具总装草图

第三章
1.工序尺寸精度分析

第 20、25 号工序刀具设计说明书

粗车端面、外圆、 ,保证总长 253,外圆尺寸分别为Φ163、Φ99,公差等级为 IT12

2.刀具类型的确定
此道工序保证的尺寸精度要求不高可用游标卡尺测量,属粗加工,因此可用 90 度外圆车刀。

3.刀具设计参数确定(数据来源参考书[3])
序 号 1 2 项目 车刀外行 刀片材料 刀杆材料 3 几何角度 4 断削参数 前面型式 5 6 刀片型号 7 8 车刀外型 结构尺寸 表 2-3 表 2-1、2-2、2-5 表 2-4 Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443 Γc=γo-γj=12 0 -18.3 0 Hc=H+(1~2)-cCosαo/Cos( αo+ γc) =30+1-7Cos5/Cos( 5 0 +6.3 0 )=31-7x1/1=24 Bc=B-C*tg(αo+γc) =12-7tg(6 0 +5.3 0 )=10.6 Lc=L-CCosαo/Cos( αo+γc)*tgαo’ =20-7.Cos5/Cos( 6 0 +5.3 0 )*tg5 =20-7x0.08=19.4 过渡刃 表 2-11、2-12(f=0.33mm/r) 表 2-13(ap=1.3mm) 表 2-8、2-9 数据来源或公式计算 表 2-6、2-7 采用值 焊接式 90 0 强力外圆车刀 YT5 45 钢 Λs=0 0 γo=12 0 αo=6 0 αo’=4 0 κr=900κr’=10 0 γε=0.8mm 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 Ln=8.5m, γ o 1= -20 0 br1=0.6 qn=9.3 直线过渡刃 Kre=45 0 bε=1

A420 L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.8 BxH=20x30 L=150 M=8(90 0 弯头车刀) Γj= 18.3 Γc= 5.3
0 0

Hc=24mm Bc=10.6mm Lc=19.4mm

刀槽 型式

4.刀具工作草图

第四章
1.工序尺寸精度分析

第 45 号工序量具设计说明书

对孔 2-Φ10 采用基孔制,被测孔的极限公差为:上偏差:ES=+0.02;下偏差:EI=+0.002。公 差等级为 IT9。

2.量具类型确定
孔的测量量具为光滑通止规,测量面材料为 GCr15,硬度为 60~62HRC,其他部分采用 45 钢。

3.极限量具尺寸公差确定
(1)确定工作量规的制造公差和位置要素值,由公差书表 6-1 得 IT9 尺寸φ10 的量规公差为 T=0.0014mm,位置要素 Z=0.0018mm.。 (2)计算工作量规的极限偏差: 止规:上偏差=ES-Z+T/2=0.02-0.0018+0.0007=0.0189mm 下偏差=ES-Z-T/2=0.02-0.0018-0.0007=0.0175mm 磨损极限= ES=-0.001mm 通规:上偏差=EI+T=0.002+0.0014=0.0034mm 下偏差=EI=0.002mm。

4.极限量具公差带图

5.极限量具结构设计

第五章

第 30、35、65、70 号工序数控编程设计说明书

1.数控加工工艺性分析
通过对该零件的工艺分析可知,该零件在半精加工和精加工过程需要在数控车床上进行加工, 其主要加工表面为外轮廓及内轮廓的加工,是数控车床上的典型加工表面,易于数控车削。

2.走刀路线的确定
工序 30 半精车左端面、Φ160 外圆、镗内轮廓 工步 1 工步 2 车端面及外圆 镗内孔

工序 35 半精车右端面、Φ96 外圆、镗内轮廓 工步 1 工步 2 车端面及外圆 镗内孔

工序 65 精车左端面、Φ160 外圆、精镗内轮廓 工步 1 工步 2 精车左端面及外圆 精镗内孔

工序 70 精车右端面、Φ96 外圆、精镗内孔Φ65 工步 1 工步 2 精车右端面及外圆 精镗内轮廓

3.刀具及切削用量确定
本零件的加工刀具及切削用量分别如表 5.1 和表 5.2 所示。
表 5.1 数控加工刀具卡片

刀具号 T0101 T0202 T0303 T0404

刀具名称 外圆粗车刀 外圆精车刀 镗刀 镗刀

刀具规格 93° 55° 45° 45°

刀具材料 YT15 YT15 YT15 YT15

加工表面 半精车外圆及端面 精车外圆及端面 半精镗内孔 精镗内孔

表 5.2 切削用量的选择

加工表面 半精车外轮廓

加工刀具 T0101

主轴转速(r/min) 进给速度(mm/min) 500 120

背吃刀量 mm 1

半精镗内孔 精车外轮廓 精镗内孔

T0303 T0202 T0404

450 800 750

80 80 60

0.7 0.2 0.1

4.编程原点的确定及数值计算
该零件属于轴对称零件,因此选择零件的端面中心为编程原点。 依据二维图软件自动生成,数值计算如下: 图中 Y 的正值的 4 倍为 X 坐标,X 的值的 2 倍为 Z 轴坐标。

图 5.1

精加工左端时的坐标

图 5.2

精加工右端时的坐标

5.程序编写及说明
(1)工序 30 的程序清单 程序 O0001 T0101 M03 S500 M08 G00 X163 Z2 G00 Z0.5 G01 X75 F120 Z1 G00 X160.5 G01 Z-23 F120 G00 X200 Z100 T0303 M03 S450 G00 X75 Z2 G71 U1 R1 F80 G71 P100 Q200 U-0.5 W0.5 N100 G00 X84 G01 Z0 F60 X78 Z-3 Z-175 N200 G02 X68 Z-180 R5 G00 X200 Z100 M30 程序号 换 1 号刀并调用 1 号刀具补偿值 主轴正转,转速为 500 切削液开 快速运动至加工起点 运动至切削起点 车端面 退刀 快速运动车外圆位置 车外圆 径向退刀 退至换刀位置 换 3 号刀并调用 3 号刀具补偿值 主轴正转,转速为 450 快速运动至循环起点 建立外圆车削循环 给定精加工余量 精车轨迹第一段 进刀 倒角 镗内孔 车圆弧 退至换刀点 程序结束 解释说明

(2)工序 35 的加工程序

程序 O0002 T0101 M03 S500 M08 G00 X103 Z2 G71 U1 R1 F120 G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 N100 G00 X96 G01 Z-229 F80 G02 X98 Z-230 R1 G01 X156 N200 G03 X160 W-2 R2 G00 X200 Z100 T0303 M03 S450 G00 X97 Z0.5 G01 X67.5 F80 X64.5 Z-1 Z-72 G00 X0 Z100 X200 M30 程序号

解释说明

换 1 号刀并调用 1 号刀具补偿 主轴正转,转速为 500 切削液开 快速运动至循环起点 建立外圆切削循环 给定精加工余量 第一段 车外圆 车圆弧 平端面 车圆弧 退至换刀位置 换 3 号刀并调用 3 号刀具补偿 主轴正转,转速为 450 快速运动至切削起点 靠近工件 倒角 镗内孔 退刀 轴向退刀 退 至换刀位置 程序结束

(3)工序 65 的加工程序 程序 O0003 T0202 程序号 换 2 号刀并调用 2 号刀具补偿 解释说明

M03 S800 M08 G00 X160 Z2 G01 Z-22 F80 G00 X161 Z0 G01 X75 F80 G00 Z100 X200 T0404 M03 S750 G00 X84 Z2 G01 Z0 F60 X78 Z-3 Z-175 G02 X68 Z-180 R5 G01 X60 G00 Z100 X200 M30

主轴正转转速为 800 切削液开 快速运动至切削起点 精车外圆 退刀

平端面

退至换刀点 换 4 号刀并调用 4 号刀具补偿 主轴正转转速为 750 快速运动至加工起点 进刀 倒角 镗内孔 车圆弧

退至换刀点 程序结束

(4)工序 70 的加工程序 程序 O0004 T0202 M03 S800 M08 G00 X96 Z2 G01 Z-229 F80 解释说明 程序号 换 2 号刀 主轴正转,转速为 800 切削液开 快速运动至切削起点 车外圆

G02 X98 Z-230 R1 G01 X156 G03 X160 W-2 R2 G01 W-1 G00 X200 Z100 T0404 M03 S750 G00 X67 Z2 G01 Z0 F60 X65 Z-1 Z-72 G00 X0 Z100 X200 M30

车圆弧 平面 车圆弧

退至换刀点 换 4 号刀,并调用 4 号刀具补偿 主轴正转转速为 750 快速运动至切削起点 进刀 倒角 镗内孔

退至换刀点 程序结束

第六章

毕业设计体会

时至今日,两个月的毕业设计终于可以画上一个句号了,现在回想起来做毕业设计的整个过程, 颇有心思,有苦有甜,不过乐趣尽在其中!这是我第一次独立从事这种有相对难度的题目,接受任 务以前觉得毕业设计只是对这几年在校学习所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自 己以前的看法有点太片面,毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一 种提高。 下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。 第一,接到任务以后分析是开端,理清思路,确定方案、安排两个月的设计进程。 第二,方案确定好以后就是找资料了,查资料是做毕业设计的前期准备工作,好的开端就相当 于成功了一半,因此资料是否全面、可靠,关系到整个毕业设计的进程。 第三,通过上面的过程,已经积累了不少资料,对所设计的题目也大概有了一些了解,这一步 就是在这样一个基础上,综合已有的资料来更透彻的分析题目,分析一下题目该用哪种工艺路线, 工艺路线确定好以后,那么就可以在这条路线上大显身手了,这样虽然有一定的难度,不过哪怕做 错一点点,这也是个进步! 第四,有了上面的步骤,就可以选刀具、夹具、量具等。 我的心得也就这么多了,宗旨,不管学会的还是学不会的,在设计过程中的确遇到了许多的困 难,真实万事开头难,不知道如何入手,最后终于完成了,有种如释重负的感觉,此外,还得出一 个结论:知识必须通过对应才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两 回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的知道老师*****,感谢老师对我的悉心指导,感谢老师给我这样的机会锻炼, 在 设计过程中,经过查阅大量相关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到 了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大,在这次毕业设计过程中,我懂得了许多东西, 也培养了我独立工作的能力,竖立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常 重要的影响,虽然在这个花键轴的设计加工过程中,工艺路线不是很完整,但是在这次设计过程中 所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益……

第七章
(1) 《机械零件课程设计》 (2) 《机床夹具设计手册》 (3) 《公差配合与技术测量》 (4) 《机械加工工艺设计资料》 (5) 《刀具设计手册》 (6) 《机械制造工艺学》 (7) 《机械加工工艺装备设计手册》 (8) 《光面量规与技术条件》

参考资料
贺敬宏

主编:任青剑 主编:杨黎明 主编:徐茂功 主编:张征祥 主编:袁哲俊 主编:郑修本 编委会编制

桂定一

刘华明

中华人民共和国第五工业部标准

致 谢
本人在毕业课题的设计中,学习了不少的新知识,体会到了学习的重要性,同时, 感谢学校规划与教育,给予我们良好的学习环境,并提供给我们对学业及个人生涯发展 的多元信息,帮助我们成长。 感谢二年来陪伴我们学习与生活的恩师,感谢您们对我精心的教育,感谢您们没使 我的学习变成劳作而成为一种快乐;感谢您们让我明白自身的价值;感谢您们帮助我发 现了自己的专长,而且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任信与错误,不仅教会 了我知识,更教会了我如何做事,如何做人。 这二年以来,经历过的所有事,所有人,都将是我以后生活回味的一部分,是我为 人处事的指南针。就要离开学校,走上工作的岗位了,这是我人生历程的又一个起点, 在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们,一路走好,未来总会是绚烂缤纷。

套筒
专 班 姓 学

机械加工工艺规程
业 级: 名: 号:

指导老师:

陕西国防工业职业技术学院





1.工艺过程卡…………………………………………………………………… 2.工序卡………………………………………………………………………… 3.零件图………………………………………………………………………… 4.零件毛坯合图………………………………………………………………… 5.夹具总装图…………………………………………………………………… 6.刀具工作图…………………………………………………………………… 7.量具工作图……………………………………………………………………

机械加工工艺过程卡片
材 料 牌 号 工 序 号 序 称 工 名 工 序 内 容

产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 车 间 工 设 备 段

零件图号 零件名称 每毛坯件数 工 艺

套筒
每 台 件 数 装 备



2 页 第 1 页
备 注 工 准终 时 单件

HT200

毛 坯 种 类

铸造件

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

铸 热处理 车 车 半精车 半精车 钳 钻 钻 攻

铸造毛坯 正火热处理 夹右端毛坯外圆,粗车左端面,左端外圆,粗镗左端内孔 撑内孔粗车右端端面,右端外圆及右端内孔 夹右端外圆,半精车左端面,左端外圆;半精镗左端内孔 撑内孔,半精车右端轮廓,Φ160 外圆右端面;半精镗内孔 在Φ160 外圆上划 4 个圆周孔的中心,并钻中心孔 钻 2-Φ13、2-Φ10 孔,锪 2-Φ20 沉孔 钻 2-M12 螺纹底孔 10.1 攻 2-M12 螺纹 钻床 钻床 攻丝机
设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)

普车 普车
数控车 数控车

三爪自定心卡盘 三爪自定心卡盘
软爪 软爪

组合钻夹具 专用钻夹具

标记 处数 更改文件号 签



日 期 标记 处数 更改文件号 签







机械加工工艺过程卡片
材 料 牌 号 工 序 号 序 称 工 名 工 序 内 容

产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 车 间 工 设 备 段

零件图号 零件名称 每毛坯件数 工 艺

套筒
每 台 件 数 装 备



2 页 第 2 页
备 注 工 准终 时 单件

HT200

毛 坯 种 类

铸造件

60 65 70 75 80

钳 精车 精车 检验 入库

去毛刺 夹右端外圆,精车左端面,左端外圆;精镗左端内孔 撑内孔,精车右端轮廓,Φ160 外圆右端面;精镗内孔

数控车 数控车

软爪 软爪

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

标记 处数 更改文件号 签



日 期 标记 处数 更改文件号 签









机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称 粗加工左端



8 页 第 1 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 20

毛 坯 种 类

毛坯外形尺寸

每毛坯可制件数

每 台 件 数

设备名称

设备型号

设备编号

同时加工件数

夹具编号

夹具名称

切削液

工位器具编号

工位器具名称

工序工时 (分) 准终 单件

工步 号 1 2 3

工 粗车端面 粗车外圆 粗镗内孔















主轴转速 r/min 350

切削速度 m/min 150 150 80

进给量 mm/r 1.2 1.2 0.8

切削深度 mm 2 2 1.5

进给次数

工步工时 机动 辅助

普车、三爪卡盘

350 280
设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)



机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称 粗车右端



8 页 第 2 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 25

毛 坯 种 类

毛坯外形尺寸

每毛坯可制件数

每 台 件 数

设备名称

设备型号

设备编号

同时加工件数

夹具编号

夹具名称

切削液

工位器具编号

工位器具名称

工序工时 (分) 准终 单件

工步 号 1 2 3 4

工 车端面 车外圆















主轴转速 r/min 350

切削速度 m/min 150 150 150 80

进给量 mm/r 1.2 1.2 1.2 0.8

切削深度 mm 2 2 2 1.5

进给次数

工步工时 机动 辅助

普车 车端面 镗 内孔

350 350 280
设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

半精车

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

钻套
工序名称 半精车左端

共 8

页 第

3 页

车间

工序号 工序 30

材 料 牌 号

毛 坯 种 类 设备名称

毛坯外形尺寸 设备型号

每毛坯可制件数 设备编号

每 台 件 数 同时加工件数

夹具编号

夹具名称

切削液 工序工时 (分) 准终 单件

工位器具编号

工位器具名称

工步 号 1 2 3

工 车端面 车外圆 镗内孔















主轴转速 r/min 500 500 450

切削速度 进给量(台阶)切削深度(台阶) m/min mm/min 120 120 80 mm 1 1 0.8

进给次数 1 1 1

工步工时 机动 辅助

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

半精车

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称 半精车右端



8 页 第 4 页
材 料 牌 号 每 台 件 数 同时加工件数

车间 毛 坯 种 类 设备名称

工序号 工序 35 毛坯外形尺寸 设备型号

每毛坯可制件数 设备编号

夹具编号

夹具名称

切削液

工位器具编号

工位器具名称

工序工时 (分) 准终 单件

工步 号 1 2 3 4

工 车外轮廓 镗内孔















主轴转速 r/min 500 450

切削速度 m/min

进给量 mm/r 120 80

切削深度 mm 1 1

进给次数

工步工时 机动 辅助

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)



机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称



8 页 第 6 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 45

钻圆盘上的 4 个 孔
每毛坯可制件数 每 台 件 数

毛 坯 种 类

毛坯外形尺寸

设备名称

设备型号

设备编号

同时加工件数

夹具编号

夹具名称

切削液

工位器具编号

工位器具名称

工序工时 (分) 准终 单件

工步 号 1 2 3 4 5

















主轴转速 r/min

切削速度 m/min

进给量 mm/r

切削深度 mm

进给次数

工步工时 机动 辅助

钻 2-Φ10 底孔Φ9.5 钻 2-Φ13 底孔Φ12.5 铰孔 2-Φ10 铰孔 2-Φ13 锪孔Φ20
设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)



机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称



8 页 第 7 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 50

30 钻螺纹底孔 每毛坯可制件数 每 台 件 数

毛 坯 种 类 设备名称

毛坯外形尺寸

设备型号

设备编号

同时加工件数

夹具编号

夹具名称

切削液 工序工时 (分) 准终 单件 工步工时 机动 辅助

工位器具编号

工位器具名称

工步 号 1 2 3 4

















主轴转速 r/min

切削速度 m/min

进给量 mm/r

切削深度 mm

进给次数

钻 2-M12 螺纹底孔Φ10.1 攻螺纹

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

精车

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称



8 页 第 8 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 65

精车左端
每毛坯可制件数 每 台 件 数

毛 坯 种 类

毛坯外形尺 寸 设备型号

设备名称 夹具编号

设备编号 夹具名称

同时加工件数 切削液 工序工时 (分) 准终 单件

工位器具编号

工位器具名称

工步 号 1 2 3

工 精车端面及外圆 精镗内孔















主轴转速 r/min 800 750

切削速度 m/min

进给量 mm/r 80 60

切削深度 mm 0.5 0.5

进给次数

工步工时 机动 辅助

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

精车

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称

零件图号 零件名称

套筒
工序名称



8 页 第 8 页
材 料 牌 号

车间

工序号 工序 70

精车右端
每毛坯可制件数 每 台 件 数

毛 坯 种 类

毛坯外形尺 寸 设备型号

设备名称 夹具编号

设备编号 夹具名称

同时加工件数 切削液 工序工时 (分) 准终 单件

工位器具编号

工位器具名称

工步 号 1 2 3

工 精外轮廓 精镗轮廓















主轴转速 r/min 800 750

切削速度 m/min

进给量 mm/r 80 60

切削深度 mm 0.5 0.5

进给次数

工步工时 机动 辅助

设 计(日 期)

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

附件图纸

零件图

零件-毛坯合图

夹具总装配图

刀具工作图

量具工作图

谢谢朋友对我文章的赏识,充值后就可以下载此设计说明书(不包含 CAD 图纸) 图纸) 。我这里还有一个压缩包,里面 有相应的 word 说明书(包含:工艺卡片)和 CAD 图纸。需要压缩包的朋友联系 QQ 客服 1:1459919609 或 QQ 客 图纸。需要压缩包的朋友 需要压缩包的朋友联系 服 2:1969043202。需要其他设计题目直接联系!! 1969043202。 需要其他设计题目直接联系! !


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