缸套课程设计说明书

前言

缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。缸套的分类依据背面是否接触冷却水进行分类。干式缸套背面不与冷却水接触，反之则为湿试缸套。干式缸套壁厚较薄，一般厚度为4毫米，而湿式缸套厚壁稍微大一点，在5至8毫米范围。干式缸套相对来说结构较为简单，加工方便，但是与缸体是过盈配合，拆卸不方便。湿式的缸套背面接触冷却水，散热好，拆卸也容易，但是刚度、强度都不如干式缸套，容易漏水。湿式缸套多应用在柴油机。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运动频繁技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。这次设计使我们能够综合机械制造学中的理论基础，并综合生产学习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践，同时也为毕业设计和未来从事的工作打下良好的基础。

第一章零件的分析

1.1 设计前的准备工作

1.1.1 明确工件的年生产纲领

缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运动频繁技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。如大批量生产时，一般选择机动、多工件同时加工，自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。

1.1.2 熟悉工件零件图和工序图

零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。如图下图1-1所示

图1-1 工件零件图

1.1.3. 加工方法

了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。

1.2．零件的工艺分析

1.2.1 零件的功用、结构及特点

缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运动频繁技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。

1.2.2 主要表面及其技术要求

（1）外圆对基准A的同轴度公差为φ0.05mm。

（2）右端面对基准面B的平行度公差为0.05mm。

（3）外圆表面圆度公差为0.01mm。

（4）内圆表面圆度公差为0.01mm。

（5）正火190—207HBS。

（6）材料QT600-3。

2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及公差

由于缸套为薄壁零件，薄壁零件的刚性差，在车削过程中受切削力和夹紧力的作用容易产生变形，且为大批量生产，故采用金属浇注型，材料选用QT600-3。尺寸为Φ310×Φ265×515mm。

2.2 确定毛坯的技术要求

人工时效热处理，以改善切削加工性能，为切削加工做准备。

2.3 绘制毛坯图

图2-1 工件毛坯图

该零件图中较多尺寸及形位公差是以内孔及端面为设计基准的。因此，采用先加工内孔，然后以内孔为精基准加工外圆。根据各加工表面的基准如下表3-1所示：

1、选择外圆表面作为粗基准定位加工孔，为后续工序加工出精基准，这样使外圆加工时的余量均匀，避免后续加工精度受到“误差复映”的影响。

2、选择孔作为精基准，这样能在一次装夹中把大多数外圆表面加工出来，有利于保证加工面间相互位置精度。

表3-1 加工表面的基准

第四章 拟定机械加工工艺路线

4.1 确定各表面的加工方法

根据各表面的加工精度和表面的粗糙度的要求，选定如下加工方法：缸套的

端面、Φmm 08.004.0300++外圆表面用车削, Φ28008.00

+mm 的内孔采用镗削，各部分加工方法如表4-1所示：

表 4-1

4.2 拟定加工工艺路线

第五章 确定机械加工余量及工序尺寸公差

加工余量采用查表修正法确定，确定工序尺寸的一般加工方法是，由加工表面的最后工序往前一步推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链解算。中间工序尺寸按“单向、入体”原则标注，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般去双向对称布置。中间工序尺寸的公差可以从相应的加工经济精度表中查得。

1、缸套Φ280mm 内孔（工序50、70和90）的加工余量、工序尺寸及其公差的确定

按照粗镗→半精镗→精镗加工方案，查阅《机械加工余量手册》，有精镗余量Zjt=1mm ；半精镗余量Zbjt=2.4mm 。查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-20确定各工序尺寸的加工精度等级为，精镗：IT7；半精镗：IT9；粗镗：IT11根据上诉结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精镗：0.081mm ；半精镗：0.13mm ；粗镗：0.32mm 。

综上所述，该工序加工该定位孔各工步的工序尺寸及公差分别为，精车：

Φ08.00280+mm ；半精车：Φ13.00279+mm ；为验证确定的尺寸及公差是否合理，进行

精加工余量校核：Zmax=280+0.08-279=1.08mm ；Zmin=279+0.13-280=-0.87mm ；余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。

根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-1所示。

表 5-1

2、缸套外圆表面（工序60、80和100）的加工余量、工序尺寸及公差的确定

按照粗车→半精车→磨削的加工方案，查阅《机械加工余量手册》，有工序间的余量：磨削余量Zm=0.6；半精车余量Zbjc=1.5mm ；粗车余量Zcc=5mm 。查表选定各工序尺寸的加工精度等级为，磨削：IT6；半精车：IT8；粗车：IT11。根据上述查询到的结果，再查对标准公差数值表可以确定各工步的公差值分别为，磨削：0.032mm ；半精车：0.081mm ；粗车：0.32mm 。

综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，磨削：Φ08

.004.0300Φ++mm ；半精车：Φ0081.06.300-mm ；粗车：Φ0

32.0302-mm 。

为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，现对加工余量进行校核。 Z4max=300.6－300＋0.04=0.64mm ； Z4min=300.6-0.081－300-0.08=0.439mm ； Z3max=302－300.6＋0.081=1.481mm ； Z3min=302－0.32－300.6=1.08mm ；

余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸及公差是合理的。

根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-2所示。

表 5-2