套筒类零件的加工工艺及夹具设计
车床尾座套筒加工工艺规程及夹具设计设计说明书
车床尾座套筒加工工艺规程及夹具设计设计说明书本次毕业设计针对车床尾座套筒工艺规程进行设计，涉及套筒的选材、确定毛坯和机械加工余量及工序尺寸与公差、拟定工艺路线、选择工艺设备；并进行切削用量和时刻定额的运算，填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片。
为了保证加工质量，提高生产效率，对关键工序进行夹具设计。
本文对夹具的工作原理、作用、分类和组成做了简单概述；着重分析了工序特点和要求，依照结果确定定位方案，设计定位元件、夹紧机构、对刀元件和夹具体。
因此，保证了加工精度和设计质量。
关键词：车床尾座套筒；工艺规程设计；夹具设计；生产规划This paper carries on the design in view of the tailstock sleeve technological process, involves the selection of the sleeve, the determination of semi-finished materials, the machining allowance, the working procedure size and the common difference. I draw up the sleeve route, and choose the process unit. And then I carry on the computation of the cutting specifications and the time norm, next I fill above-mentioned results in machine-finishing technological process card and the machine-finishing working procedure card. In order to guarantee the processing quality and enhance the production efficiency, I carry out the jig design to the essential working procedure. In this paper I have made the simple outline to the operating principle, the function, the classification and the composition of the jig. I have also emphatically analyzed the characteristic and the request of the working procedure, determined the localization plan according to the result, and designed the localization part, the clamp organization, the guiding component and the jig body.Therefore, the processing precision and the design quality have been guaranteed.Keywords: tailstock sleeve；Technological process design；Jig design；Production plan第1章绪论 (1)1.1车床尾座套筒加工技术现状及进展方向 (1)1.2本课题研究的目的、意义 (2)1.3课题的要紧内容 (3)第2章车床尾座套筒的机械加工工艺规程设计 (5)2.1车床尾座套筒的工艺分析及生产类型的确定 (5)2.1.1车床尾座套筒概述 (5)2.1.2车床尾座套筒零件的技术要求 (5)2.1.3确定车床尾座套筒的生产类型和工艺特点分析 (6)2.2车床尾座套筒的材料和毛坯确定 (7)2.2.1车床尾座套筒毛坯材料、加工方法及技术要求 (7)2.2.2车床尾座套筒毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (8)2.2.3绘制车床尾座套筒毛坯简图 (9)2.3拟定车床尾座套筒工艺路线 (9)2.3.1定位基准的选择 (9)2.3.2表面加工方法的确定 (9)2.3.3加工时期的划分 (10)2.3.4加工工艺路线方案确定 (10)2.4机床设备及工艺装备的选用 (11)2.4.1机床设备的选用 (11)2.4.2工艺装备的选用 (12)2.5加工余量、工序尺寸及其公差的确定 (13)2.6确定切削用量及时刻定额 (14)2.6.1切削用量的运算 (14)2.6.2时刻定额的确定 (16)2.7填写工艺文件 (17)2.8工艺分析 (19)第3章机床夹具设计 (21)3.1机床夹具设计概述 (21)3.1.1夹具的要紧工作原理 (21)3.1.2夹具的作用 (21)3.1.3机床夹具的分类 (21)3.1.4专用机床夹具的组成 (22)3.2车床夹具设计 (22)3.2.1问题的提出 (22)3.2.2定位方案及定位元件选择和设计 (22)3.2.3确定夹紧方式、设计夹紧机构 (24)3.2.4设计对刀元件、连接元件及夹具体 (24)3.2.5绘制夹具总图及零件图 (25)3.2.6夹具的使用说明及注意点 (25)3.2.7夹具的其他设计方案 (25)3.3磨床夹具设计 (26)3.3.1问题的提出 (26)3.3.2定位方案及定位元件选择和设计 (26)3.3.3连接元件及夹具体 (27)3.3.4绘制夹具总图及零件图 (28)3.3.5夹具的使用说明及注意点 (28)3.4快速可调铣床夹具设计 (29)3.4.1问题的提出 (29)3.4.2定位方案及定位元件选择和设计 (29)3.4.3确定夹紧方式、设计夹紧机构 (30)3.4.4设计对刀元件、连接元件及夹具体 (30)3.4.5绘制夹具总图及零件图 (31)3.4.6夹具的使用说明及注意点 (31)第4章结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1车床尾座套筒加工技术现状及进展方向(1)国内研究现状车床尾座套筒现在差不多有专门多能够供参考的工艺规程，但大多工艺规程过于笼统，要找到较为详细的加工工艺规程和加工过程中所用的夹具专门困难。
套筒类零件加工工艺处理与分析
套筒类零件加工工艺处理与分析在对套筒类零件的加工中，较难保证的是其形位精度，本文以轴承套为例，详细分析与总结了保证套筒類零件精度的方法。
标签：套筒类零件；工艺分析；精度无论零件是用普通机床加工还是用数控机床加工，对零件进行工艺分析都是加工中必不可少的环节，虽然用数控机床可利用程序自动加工零件，但无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工零件进行工艺分析和设计，才能编出合理高效的加工程序。
如果工艺设计不合理，就会造成一些不必要的浪费和损失。
在车床上加工套筒类零件比加工轴类零件难度大，主要原因就时套筒类零件的工艺较难处理。
1 套筒类零件概述1.1 套筒类零件的功用与特点1.2.3 内外圆的同轴度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内。
1.2.4 端面与孔轴线的垂直度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内（如图1中左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm）。
2 主要工艺问题套筒零件主要加工表面是孔、外圆和端面。
加工时定位基准为外圆或孔。
其主要工艺问题是保证相互位置精度和防止变形。
2.1 保证位置精度的三种方法要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常根据零件的尺寸大小采用下列工艺方案：2.1.1 对于尺寸较小套筒零件的加工2.1.2 对于尺寸较大的套筒零件，零件加工分几次安装进行①先终加工孔，再以孔为定位基准加工外圆。
零件以内孔定位时，可采用心轴安装（圆柱心轴、可胀式心轴）；当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴安装。
由于使用的夹具结构简单，而且制造和安装误差较小，因此可保证较高的相互位置精度，在套筒类零件加工中应用较多。
此方法较常用。
②先终加工外圆，然后以外圆表面为定位基准终加工孔。
零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；该方法工件装夹迅速可靠，但一般卡盘安装误差较大，使得加工后工件的相互位置精度较低。
如果欲使同轴度误差较小，则须采用定心精度较高的夹具，如弹性膜片卡盘，液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。
薄壁套筒零件加工工艺
（ １ ）毛坯选择单件下料 ，包括夹头尺寸 。 （ ２ ）粗加工内孔，单边留量 。
（ ３ ）调质处理 。
（ ３ ）如果套筒壁薄 ，精 度高还 可以精加工后 再 留０ ． ２ ０ ｍｍ，卸下零 件 自然 时效１ ～２ 天后 ，再从
新装夹加工防止加 工变形。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ２ ０ ９ ０ ４ ）
端面及 内孔。但是外 圆要 求不严 ，壁又薄 ，用夹
具 装夹必须提高外圆精度 ，才能保证产品要求 。这
样 无形 中增加 工艺成本 ，所以说 ，此零件加工难点
就是装夹加 工方面 。 为避免加 工中的变形 ，特制定加工工艺方案如
下：
（ ２ ）多次装夹完成可靠 。
此零件壁厚为３ ． ５ ａｍ，按 正 常加 工方 法 一 次 装 ｒ
夹 中完成外 圆及内孔并切断 ，设计夹具 装夹 ，车另
一
３ ． 结语
加工薄壁套筒应注意以下几点： （ １ ）多次装夹完成 的套筒 ，如 内孔精 度高 ， 可设计车用心轴 ，定心精度高，可保证较高的形位
公 差要 求 。
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尺 寸 ，车 内 孔 ３ ４ ｍｍ 及 孔 １ ６ Ｈ９ 定 寸 ， 保 持 深 度 尺 寸 ，车 外 圆及
此方法加 工套筒 ，增加 夹头 ，可以保证产 品质 量 ，加工中没有变形 ，但是此方法适用于小批量生 产零件 ，不适用 大
批 量 生 产 。大 批 量
车床尾座套筒的材料与加工工艺设计
第二章 加工工艺规程设计2.1车床尾座套筒零件的作用车床尾座是车床上常用的部件，在轴类工件的加工、端面钻孔、铰孔等工序中经常应用，其工作状况好坏对工件加工质量有着较大的影响。
车床尾座的主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。
尾座顶尖的定位精度直接影响机床加工工件的径向尺寸精度，以及圆度、圆柱度、同轴度等形位精度，而车床尾座套筒直接用来装载顶尖，对顶尖，对加工的零件会产生重要的影响。
2.2 车床尾座套筒的零件图分析图2-1车床尾座套筒零件车床尾座的具体 技术要求如下：(1) φ550013.0-mm 外圆的圆柱度公差为0.005mm 。
(2）莫氏4号锥孔轴心线与φ550013.0-mm 外圆轴心线的同轴度公差为φ0.01mm 。
(3）莫氏4号锥孔轴心线对φ550013.0-mm 外圆轴心线的径向跳动公差为0.01mm 。
(4）键槽8085.0035.0++mm 对φ550013.0-mm 外圆轴心线的平行度公差为0.025mm ，对称度公差为0.1mm 。
(5）锥孔涂色检查其接触面积应大于75%。
(6）调质处理28～32HRC。
(7）局部外圆及锥孔淬火45～50HRC。
2.3 车床尾座套筒的毛坯设计2.3.1毛坯材料的选择在制订机械加工工艺规程时，正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量、材料消耗和加工时都有很大的影响。
显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以应根据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。
机械加工中常用的毛坯有铸件、锻件、冲压件和型材等，选用时主要考虑一下因素。
（1）零件的材料与力学性能；(2）零件的结构形状与外形尺寸；(3)生产类型；（4）毛坯车间的生产条件；（5）利用新工艺、新技术、新材料的可能性。
本设计根据零件图的技术要求采用45钢作为毛坯材料。
2.3.2毛坯的成型方式、尺寸套筒类零件的毛坯制造形式主要有铸造与锻造（压）等方法。
套筒类零件的加工工艺及夹具设计
套筒类零件的加工工艺及夹具设计套筒是一种常用的机械零件，广泛应用于汽车、机械设备等领域。
套筒的加工工艺及夹具设计对于产品质量和生产效率有着重要影响。
下面将从套筒类零件的加工工艺和夹具设计两个方面进行详细介绍。
一、套筒类零件的加工工艺1.材料选择：套筒常用的材料有铸铁、合金钢等。
根据产品的要求和使用环境选择合适的材料。
2.工艺规划：在确定套筒的形状和尺寸后，进行工艺规划。
包括确定加工顺序、加工方法、工艺参数等。
3.车削：套筒类零件的加工通常采用车削加工。
首先是粗车削，将套筒的外径、内径和长度粗略加工到指定尺寸。
然后进行精车削，将尺寸加工到精度要求的范围内。
4.放电加工：对于一些工艺要求高、难以进行车削的套筒类零件，可以采用放电加工。
通过电火花的烧蚀和溶解作用，使套筒的表面精度得到提高。
5.热处理：对于一些要求硬度和耐磨性的套筒类零件，可以进行热处理。
热处理方法包括淬火、调质等，可以提高套筒的使用寿命和性能。
6.光洁处理：对于一些外观要求高的套筒类零件，可以进行光洁处理。
包括抛光、喷砂等方法，使套筒表面变得光滑。
二、套筒类零件的夹具设计1.夹具类型选择：根据工件的形状和加工要求选择合适的夹具类型。
常用的夹具类型有卡盘夹具、槽铣夹具等。
2.夹紧力设计：根据套筒的材料和形状，设计夹具的夹紧力。
夹紧力要足够大，保证工件的刚性和位置精度。
3.夹具定位设计：设计夹具的定位方式，保证工件在加工过程中的位置精度。
常用的定位方式有销针定位、销楔定位等。
4.夹具结构设计：根据套筒的特点和工艺要求，设计夹具的结构。
包括夹具机构、夹具部件的尺寸和材料等。
5.夹具刀具设计：根据加工工艺的要求，设计夹具的刀具。
包括车刀、铣刀等。
刀具要具备良好的切削性能和耐磨性。
6.夹具的安装和调试：根据设计要求，进行夹具的安装和调试。
确保夹具能够正常工作并满足加工要求。
以上是关于套筒类零件的加工工艺及夹具设计的详细介绍。
加工工艺的合理选择和夹具的设计可以有效提高套筒类零件的加工效率和产品质量。
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4. 3 热处理
调质28～32HRC 一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。 作用：调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均 比相同硬度的正火索氏体组织为优，为后续加工作准备。
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4. 4 .1 半精车
车床尾座套筒加工工艺规程设计
三、分析零件图
3.3 其他结构
Ф6的孔是排气 孔，位置精度和尺 寸精度要求精度不 高。
Ф30的内孔是用 来安装手轮丝杆的， 因此有配合精度要 求。
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4.1制造毛坯
下料： 棒料Ф80mm×165mm 锻造： 锻造尺寸Ф60mm×285mm 热处理：正火
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4.5 精车
夹左端外圆， 中心架托右端外圆， 找正外圆，车mm孔 至mm，深44.5mm， 车Ф34mm×1.7mm槽， 保证3.5mm和1.7mm
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4.5 精车
倒头，夹右端外圆中心架左端外圆，找正外圆，车莫 氏4号内锥孔，至大端尺寸为mm，车左端头Ф36mm×60°
四、机械加工工艺过程
4.8 钻孔、修毛刺
钻Ф6mm孔， 其中心距右端面为 25mm
钳工：修毛刺
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4.9 热处理
左端莫氏4号锥孔及160mm长的外圆部分，高频感 应加热淬火45～50HRC
车床尾座套筒加工工艺规程设计
四、机械加工工艺过程
4.10 研磨
车床尾座套筒加工工艺及夹具设计
车床尾座套筒加工工艺及夹具设计一、车床尾座套筒加工工艺1.材料准备：选用合适的材料进行加工，一般选择高强度、耐磨损的材料。
2.车削工序：先将材料锯成适当的长度，然后进入车床车削工序。
先进行外圆车削，保证材料的尺寸和精度；然后进行内圆车削，加工套筒的内孔。
3.铣削工序：根据套筒的设计要求，进行铣削工序，加工套筒的平面和各种形状的凹陷部分。
4.螺纹加工：如果套筒需要有螺纹的部分，则进行螺纹加工，一般使用车床进行内和外螺纹的切削。
5.电火花加工：如果套筒需要有精密的小孔或者细长的槽，可以选择电火花加工进行加工。
6.整体校对：最后对加工好的尺寸进行校对，确保加工精度和尺寸要求。
二、夹具设计夹具是加工过程中用于固定工件、定位加工刀具的装置。
为了保证车床尾座套筒的加工质量和效率，需要设计合理的夹具。
以下是夹具设计的一般步骤：1.夹具功能要求：确定夹具的基本功能要求，如固定工件、定位刀具、方便加工等。
2.工件定位：根据尺寸和形状要求，确定工件在夹具中的定位方式，如使用止削装置、夹紧块等。
3.工件固定：确定工件在夹具中的固定方式，如使用螺栓、夹紧块、弹性夹具等。
4.夹具切削力分析：根据加工过程中的切削力分析，确定夹具的刚性和耐力要求，避免因切削力导致夹具变形或破坏。
5.夹具结构设计：根据以上要求，设计夹具的结构和形状，包括夹具底座、定位装置、夹紧装置等。
6.夹具制造和安装：根据设计图纸制作夹具零部件，然后进行组装和安装。
以上是车床尾座套筒加工工艺及夹具设计的基本介绍，具体的加工工艺和夹具设计需要根据实际情况进行详细分析和设计。
合理的加工工艺和夹具设计可以提高加工效率和产品质量。
套筒零件的机械加工工艺规程及夹具设计(含全套CAD图纸)
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）；
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
套筒类零件车削胀紧夹具设计
3.丁源 李秀峰.《UG NX 8.0中文版从入门到精通》清华大学出版社 2013.01.31
4.邱宣怀．《机械设计（第四版）》高等教育出版社.2007.01；
5.袁锋.《UG机械设计工程范例教程（高级篇）（第2版）》机械工业出版社 2009.08.01
6.其它与“套筒类零件车削胀紧夹具”相关期刊论文；
7.中华人民共和国标准机械制图、形状和位置公差，机械设计手册，机械加工工艺手册；机械工程手册等。
论文（设计）完成计划（含时间进度）：
1.设计准备阶段：
（1）查阅相关资料，进行文献翻译
（2）写开题报告
（3）作好设计用资源准备(参考资料收集，UG安装等)
学生接受任务（签名）：
指导教师（签名）：
系负责人审定（签名）：
2.零件及夹具设计分析阶段：
（1）设计并分析套筒类零件车削胀紧夹具及其装配
（2）画出装配图和零件图
3.零件及夹具建模、工艺设计阶段：
（1）在UG环境建立零件及夹具模型
（2）零件及夹具模型装配
4.总结阶段：
（1）编辑毕业设计论文
（2）答辩
接受任务日期：2013年07月15日
要求完成日期：2013年11月15日
技术开发（√）
论文（设计）选题目的、工作任务：
选题目的：
掌握CAM建模仿真工具设计套筒类零件车削胀紧夹具的使用方法流程，为以后的工作和机械加工自动化打下基础。通过在CAM建模仿真工具软件中建立并装配夹具和零件。提高传统机械设计与计算机辅助设计结合，综合利用计算机工具提高机械领域自动化过程，及编写设计文档的能力。
四川大学锦城学院本科毕业论文（设计）任务书
轴齿轮套筒零件加工工艺
⑷ 传动侧隙的合理性 要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧 隙，方便于存储润滑油，补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误 差。
国家标准 GB10095—88《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮、齿轮副 规定了12个精度等级，其中第一级最高，第 12级最低。
38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后，比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨 性与耐腐蚀性，变形很小，可以不磨齿，所以综合成本低，多用来作为高 速传动中需要耐磨的齿轮材料。
铸铁容易铸成复杂的形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲 击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮。
第16页/共39页
9.3 齿轮的加工概述
3．形位精度：圆跳动公差、键槽的对程度公差。 4．基准分析： 5．热处理要求：图纸要求调质处理，安排在粗车之后、半精车之前，以获得良 好的物理力学性能。 6．毛坯的选择：轴类一般有两种毛坯：棒料和锻件。该案例的各轴径相差不大， 直接选择圆钢棒料。
第9页/共39页
9.2 案例2 变速箱轴的加工
9.2.3 工艺路线： 下料→车端面钻中心孔→粗车→调质处理→钳→半精车→车螺纹→铣键槽→磨外 圆→检验→入库。 9.2.4工艺文件编制： 9.2.5关键工艺过程的程序分析： ⑴ 下料：通常情况下每端留大约2mm左右。 ⑵ 车端面钻中心孔。 ⑶ 粗车。 ⑷ 钳：修研两端中心孔。 ⑸ 半精车，可以使后面的磨外圆工序的切削余量沿直径方向均匀分布，有利于 保证加工精度。 ⑹ 铣键槽：键槽的深度尺寸，可以通过计算工艺尺寸链的方式确定。 ⑺ 磨外圆：该工序主要涉及砂轮型号和磨削用量的选择。 ⑻ 检验：检验每一个尺寸，尤其要重点检验有尺寸精度和形位公差要的项目，均 满足图纸要求时，合格。
套筒夹具的详细尺寸图,解决铣槽问题
套筒夹具的详细尺寸图，解决铣槽问题
在薄壁零件切削的关键技术中，举例有薄壁套筒零件车削孔加工的工艺方法，这次我们来看在铣床上加工套筒零件键槽的专用夹具设计，并且每个组件都有具体的尺寸设计图给出。
▲ 套筒
零件图
一、套筒工件的加工工艺分析
• 键槽宽6mm由键槽铣刀保证；
• 槽两侧对称平面对φ45h6轴线的对称度0.05mm，平行度0.10mm；
• 槽深尺寸8mm。
二、定位方案与定位元件
1.确定定位方案
2.选用定位元件
三、夹紧方案及夹紧装置的设计
▲夹紧机构
▲夹紧机构中的导向和自动松
开装置
四、夹具结构的设计
1.定位装置
长V形块在该夹具中是主要定位元件，消除工件的4个不定度。
可在相关国家标准或行业标准中查取。
支承套：
2.夹紧装置偏心轮：
偏心轮支架：
3.辅助装置
对刀块：
定向键：为了保证夹具体在机床上的位置正确，应在夹具体底部设置定向键。
4.夹具体
五、绘制夹具总图
1.夹具体
2.圆柱销轴
3.偏心轮支架
4.偏心轮
5.活动V形块
6.对刀块
7.固定V形块。
套筒零件加工工艺及车床夹具毕业设计
毕业设计任务书学生姓名院系机电工程学院专业、班级指导教师姓名职称讲师从事专业工程力学是否外聘□是□否题目名称套筒零件加工工艺及车床夹具设计一、设计目的、意义随着现代科技的进步和生产的发展，新产品的发展很快，品种的规格越来越多，质量要求也越来越高。
产品更新换代的周期很短，多品种、小批量生产逐渐占了优势。
许多先进的工业国家的统计资料表明，在现代的机械工业中，约有80%的企业属于这类生产类型的。
鉴于目前机械加工中大多是采用通用机床加上各种夹具、辅助夹具及刀具等进行产品零件的生产，工艺准备工作比较繁重。
其中夹具设计和制造的工作量显得更为突出，往往成为生产准备工作的关键。
因此，如何提高夹具设计水平，缩短设计时间，就成为当前新产品试制和成批生产中的一个重要问题。
要做好夹具的设计工作，一般而论，应具备必要的基本知识，熟悉大量的结构示例，掌握合理的设计方法，了解产品生产的具体条件。
此外，还应考虑到夹具的制造工艺，并应与生产工艺规程的设计及刀具，辅助工具和测量工具设计中的某些有关问题相联系。
毕业设计是培养学生综合能力的重要环节，是对大学所学知识的一次系统总结。
培养学生综合运用所学过的基本理论知识和专业知识及专业技能的能力，是学生的专业能力和综合素质进一步得到提高。
因此，进行某一零件的加工工艺及夹具的设计就有一定的意义。
二、设计内容、技术要求（研究方法）设计内容：1、机械加工工艺过程卡片；2、机械加工工序卡片；3、工装设计装配图；4、工装设计零件图；主要技术参数：1、零件的生产类型为：大量生产；2、要求零件的成本低，效率高；图1套筒零件图。
套筒零件加工工艺分析
3
粗车 空刀槽 2×0.5mm，取总长 40.5mm，车分割槽 Ф20×3mm， 中心孔
两端倒角 1.5×45°，5 件同加工，尺寸均相同
钻孔 Ф22H7 至 Ф22mm 成单件
4
钻
软爪夹 Ф42mm 外圆
• 车端面，取总长 40mm 至尺寸
5 车、铰
• 车内孔 Ф22H7 为 Ф22 mm • 车内槽 Ф24×16mm 至尺寸 • 铰孔 Ф22H7 至尺寸 • 孔两端倒角
由于外圆对内孔的径向圆跳 动要求在 0.01mm 内，用软卡爪装 夹无法保证。因此精车外圆时应以 内孔为定位基准，使轴承套在小锥
度心轴上定位，用两顶尖装夹。这 样可使加工基准和测量基准一致， 容易达到图纸要求。
车铰内孔时，应与端面在一次 装夹中加工出，以保证端面与内孔 轴线的垂直度在 0.01mm 以内。
3．精铰（浮动镗刀镗孔）到 Ф70±0.02mm，
表面粗糙度值 Ra 为 2.5µm
4
滚压孔 用滚压头滚压孔至 Ф70
mm,表面粗糙 一端用螺纹固定在夹具中, 另一
度值 Ra 为 0.32µm
端搭中心架
1．车去工艺螺纹，车 Ф82h6 到尺寸，割 R7 槽
软爪夹一端，以孔定位顶另一端
2．镗内锥孔 1°30′及车端面
5
车
软爪夹一端，中心架托另一端(百 分表找正孔)
3．调头，车 Ф82h6 到尺寸，割 R7 槽
软爪夹一端，顶另一端
4．镗内锥孔 1°30′及车端面
软爪夹一端，顶另一端
二、套筒类零件加工中的主要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的 同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）和防止变形。
典型套筒类零件的加工工艺分析
典型套筒类零件的加工工艺分析引言：套筒类零件是机械零件中常见的一种，广泛应用于各种机械设备中。
其加工工艺分析对于提高零件的加工质量和降低成本具有重要意义。
本文将从设计、材料选择、工艺规划以及加工工艺等方面对典型套筒类零件的加工工艺进行详细分析。
一、设计：二、材料选择：三、工艺规划：1.工艺路线规划：根据零件的形状、材料和加工要求，确定合适的工艺路线。
典型的工艺路线包括铣削、车削、钻孔、镗孔、磨削等工序。
2.切削参数选择：根据零件的材料和加工要求，选择合适的切削参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
通过试切试验和经验总结，不断优化和调整切削参数。
3.夹具设计：根据零件的形状和加工要求，设计合适的夹具，以保证零件在加工过程中的稳定性和精度。
四、加工工艺：1.车削工艺：车削是加工套筒类零件常用的工艺之一、根据零件的形状和加工要求，选择合适的切削工具和切削参数进行车削。
2.镗削工艺：镗削用于加工孔的精度要求较高的套筒类零件。
根据零件的尺寸和加工要求，选择合适的镗削刀具和切削参数进行镗削。
3.铣削工艺：铣削常用于加工套筒类零件的外形轮廓。
根据零件的形状和加工要求，选择合适的铣削刀具和切削参数进行铣削。
4.钻孔工艺：钻孔通常用于套筒类零件的孔加工。
根据零件的尺寸和加工要求，选择合适的钻孔刀具和切削参数进行钻孔。
5.磨削工艺：磨削常用于加工套筒类零件的表面精加工。
根据零件的表面粗糙度要求，选择合适的磨削工具和切削参数进行磨削。
五、加工装备和工具选择：根据零件的工艺要求，选择合适的加工装备和工具。
常用的加工设备包括车床、铣床、钻床、磨床等。
根据工艺要求和经济性考虑，选择合适的设备和工具。
六、检验和质量控制：在加工过程中，需要进行适当的检验和质量控制，以确保零件的加工质量。
常用的检验方法包括尺寸检验、形状检验、表面粗糙度检验等。
结论：典型套筒类零件的加工工艺分析对于提高零件的加工质量和降低成本具有重要意义。
通过合理的设计、材料选择、工艺规划和加工工艺，可以实现零件的精确加工和高效生产。
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ФФФФ课程设计说明书（2016-2017学年第二学期）课程名称机械制造技术基础课程设计设计题目设计套筒类零件的机械加工工艺规程及工艺装备院（系）机电工程系专业班级14级机械设计制造及其自动化1班姓名曾庆龙学号地点实验楼时间2017年5月至2017年6月指导老师：陈金舰职称：讲师目录题目：机械设计制造及其自动化专业，，曾庆龙指导教师：陈金舰机械制造技术基础课程设计1.零件分析1.1零件的作用套筒类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。
根据其功用，套筒类零件可分为支承旋转轴的各种形式的滑动轴承套、缸套类以及导套类。
用作油缸、气缸时，承受较高的工作压力，同时还对活塞的轴向往复运动起导向作用。
1.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为45钢。
该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
其工艺分析为：外圆Ф90的尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra为μm，外圆Ф90的轴线对内孔Ф40的轴线的同轴度要求为Ф,内孔Ф40的尺寸公差等级为IT7，Ф40孔的底面表面粗糙度Ra为μm，其轴线的右端面的表面粗糙度Ra为μm，Ф40内孔对B面的垂直度要求为，Ф6孔的轴线对A面的垂直度要求为，位置度要求为，套筒的顶端端面的表面粗糙度Ra为μm，Ф80孔的底面的表面粗糙度Ra为μm。
加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。
套筒零件的材料45钢，45钢的可锻性好，因此可用锻造的方法因为是大批生产，采用模锻的方法生产锻件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。
其零件图如下所示：图套筒零件图1.3确定零件的生产类型根据题目可知，产品的年产量为6000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别去3%和%，；零件年产量为查表可知，套筒属于轻型机械，当零件的年产量在>5000-50000件/年时属于大批生产，所以套筒的生产类型为大批生产。
2.确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1 选择毛坯套类零件的毛坯选择与零件的材料、结构及尺寸等因素有关。
孔径较小的套类零件一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件；当孔径较大时，即d ≥20mm 时，常采用带孔的铸件或无缝钢管和锻件。
由于内孔Ф40mm ，所以套筒采用的是棒料。
套筒在材料上多采用青铜、黄铜、铸铁和钢，也采用双金属结构即在钢套或铸铁套内壁浇铸一层巴氏合金。
由于考虑到45钢的强度高、塑性好、韧性大，主要用来铸造负荷较大，具有良好的综合力学性能，适用于各种受力复杂的重要零件，所以套筒采用45钢，其热处理为退火，其制造方式为锻造。
2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2.2.1 锻件的公差由套筒的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为一般精度。
2.2.2 锻件材质系数该套筒的材料为45钢，其碳的质量分数小于%，故该锻件的材质系数属M1级。
2.2.3 零件表面粗糙度表2-1套筒加工余量及锻件毛坯尺寸公差mm 加工表面 零件尺寸 机械加工余量 毛坯公差（极限偏差） 毛坯尺寸−0.5−0.5孔 2 2−0.5+1.5 76−0.8+1.7 左端面 90 2 2−0.5+1.5 94*52槽 14 2 2−0.5+1.5 18−0.5+1.5 右端面9022−0.5+1.594*522.3 绘制套筒锻造毛坯简图图套筒毛坯图3.工艺规程设计 3.1 定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。
正确与合理地选择定位基准，可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类，提高生产率。
3.1.1 精基准的选择内孔0.025040+Φmm 精度要求最高的孔，，而且也是该套筒的设计基准、装配基准和测量基准。
为避免由于基准不重合而产生误差，保证加工精度，应选Ф40孔作为精基准，即遵循“基准重合原则”。
同时为了定位可靠，使加工过程中稳定，减小振动，还可选右端面作为精基准。
该套筒以一短孔和一端面作为精基准，即Ф40和左端面，体现了“基准统一”原则。
3.1.2 粗精准的选择Ф40mm 孔为重要的表面，加工时要求余量小而均匀，因此应该选择Ф40mm 短孔作为粗精准。
考虑到该套筒零件精度要求不是很高，可选左端面为粗基准，这样可使定位和夹紧方便、可靠。
基本可以保证Ф40孔的加工余量均匀，还可以保证Ф40mm 孔与B 面的垂直度要求，也保证了Ф6mm 孔对A 面的垂直度和位置度要求和Ф90mm 的外圆对A 面的同轴度要求。
3.2 拟定工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其辅助工序。
其原则是，在合理保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，取得较的经济效益。
在此基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终选择一个最经济合理的加工方案。
3.2.1 表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表可知，平面加工方案的经济精度和表面粗糙度以及孔的加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定套筒零件各表面的加工方法。
如下表所示：表套筒零件的各表面加工方案加工表面 尺寸及偏差尺寸等级精度 表面粗糙度/加工方案 备注外圆 IT9 粗车-半精车-精车孔 Ф6 IT10 钻槽 14 IT8 粗车3.2.2 加工阶段的划分该套筒的加工要求精度不是很高高，可将加工阶段划分为三个阶段，即粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
为保证加工精度要求，应尽量减少装夹次数，由于套筒要加工的有外圆、内孔、端面孔、槽和端面，根据具体需要初步确定的加工方法有钻、车、等。
即钻（内孔）、粗车（外圆）；半精车（处圆、端面）；精车（外圆）。
3.2.3 工序的集中与分散选用工序集中原则安排套筒的加工工序。
该套筒的生产类型为大生产，可以采用万能型机床配以专用夹具，以提高生产率，而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
3.2.4工序顺序的安排2.3.1.1机械加工工序遵循“先基准后其他”顺序，首先加工精基准——钻Ф40mm孔；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——外圆Ф90mm，后加工次要表面——槽；遵循“先面后孔”原则，先加工右端面、左端面，再加工孔Ф40和Ф80孔。
由此初拟套筒机械加工工序安排，见表3-2所示：表3-2套筒机械加工工序安排（初拟）孔30粗车外圆及宽14mm的槽“先主后次”、“先粗后精”40钻3*Ф6孔“先粗后精”50精车Ф40和Ф80孔“先面后孔”60精车Ф90外圆“先粗后精”2.3.1.2热处理工序模锻成形后切边，进行正热处理，模锻件进行热处理的目的是为了消除模锻件的过热组织或加工硬化组织，使模锻件改具有所需的力学性能，清理是为了提高模锻件的表面质量，改善模锻件的切削加工性能，模锻件需要进行表面处理，去除在生产过程中形成的氧化皮、所沾油污及其他表面缺陷等。
2.3.1.3辅助工序粗加套筒两端面之前应有锻件和热处理（退火）加工；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
3.2.5确定工艺路线表气缸套机械加工工艺路线30粗车左端端面外圆、右端面面外圆、左端面40粗车右端面，Ф40孔和Ф80孔50粗车外圆及宽14mm的槽内孔、左端面60钻3*Ф6孔内孔、外圆、左端面70半精车Ф40孔和Ф80孔外圆、左端面80半精车Ф90外圆内孔、左端面110 去毛刺 120 检验 130 入库3.3 加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应在满足零件的加工工艺的需求和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。
套筒产类型为大批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。
各工序加工设备及工艺装备的选用见表.表加工设备及工艺装备30 粗车左端端面 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具 40 粗车右端面，Ф40孔和Ф80孔CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具50 粗车外圆及宽14mm 的槽 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具 60 钻3*Ф6孔 Z525 游标卡尺、麻花钻、专用夹具 70 半精车Ф40孔和Ф80孔 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具 80 半精车Ф90外圆 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具 90 精车Ф40孔和Ф80孔 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具 100 精车Ф90外圆 CA6140车床 游标卡尺、YG 车刀、专用夹具110 去毛刺3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定1、工序90-精车Ф40孔和Ф80孔、工序70-半精车Ф40孔和Ф80孔和工序40-粗车右端面，Ф40孔和Ф80孔查表可知，基孔制7、8、9级孔的加工余量可得，Ф40孔的精车余量精车Z 0.5mm =；粗车余量粗车Z 36mm =；半精车余量半精车Z 1.5mm =。
查表可知，孔的加工方案的经济精度和表面粗糙度，可依次确定各加工工序尺寸的加工精度等级，粗车：IT12；半精车：IT10；精车：IT7。
根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工序的公差值，粗车：；半精车：：精车：。
综上所述，按入体原则确定工序工步的工序尺寸公差，粗车：0.14036mm ϕ，半精车：0.048037.5mm ϕ；精车：0.025040mm ϕ。
3.5 切削用量的计算1、工序60-钻3*Ф6孔机床：Z535立式钻床刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6 1)进给量取f=r2)切削速度 V=24~34m/min.取V=30m/min 3)确定机床套筒转速n s =W πd 1000c v =100030π6⨯≈⨯1194r/min 与1194r/min 相近的机床转速为1450r/min 。
现选取w n =1450r/min 。
所以实际切削速度c v =1000s dn π=π6145025.3/min 1000⨯⨯=m 2、工序90-精车Ф40孔和Ф80孔1)切削深度单边余量为Z=2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=r 3)计算切削速度其中：v C =342,v x =,v y =,m=。
修正系数v k 见《切削手册》表,即Mv k =,sv k =,kv k =,krv k =,Bv k =。
所以vc v 35.015.02.08.02.260342⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯确定机床套筒转速ns=W πd 1000c v =100089πx70x ≈404r/min 与404r/min 相近的机床转速为400r/min 。