转换套加工工艺设计

机械制造工艺课程设计题目转换套加工工艺设计姓名专业机械制造班级09机制二班学号0911113059指导老师日期： 2012 年 6 月 18 日前言本次机械零件加工工艺设计是我们在完成机械课程设计之后的又一次课程设计，整合我们所学过的有关的知识 (如《机械制造工艺学》、工程制图、《互换性与测量技术基础》、《机械设计》、《热加工工艺基础》等)。

让我们对所学的专业课得以巩固、提高及运用，使理论与实践有机结合；让我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！我认真复习了以前的课程并从图书馆借了各种参考资料，自己独立完成此次的课程设计。

我希望再次通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的独立思考、分析问题、解决问题的能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指正和改善。

目录一、零件的分析…………………………………………………………………………（一）零件的作用……………………………………………………………………（二）零件的工艺分析………………………………………………………………（三）确定零件的生产类型…………………………………………………………二、确定毛坯类型及绘制毛坯简图…………………………………………………（一）选择毛坯种类…………………………………………………………………（二）确定毛坯尺寸公差及机械加工余量…………………………………………（三）毛坯简图………………………………………………………………………三、工艺规程设计………………………………………………………………………（一）定位基准的选择………………………………………………………………（二）零件表面加工方法的选择……………………………………………………（三）制定工艺路线…………………………………………………………………（四）加工设备及工艺装备的选用…………………………………………………（五）加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………………………（六）切削用量的计算………………………………………………………………（七）时间定额的计算………………………………………………………………四、设计小结……………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………机械制造工艺课程设计任务书设计题目：制定转换套的加工工艺设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备设计时间：2012.6.18---2012.6.29设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（CAD制图，三维造型图）；3、绘制毛坯图（CAD制图）；4、编写机械加工工艺过程卡片；5、所有工序卡片；6、设计说明书（一份）；一、零件的分析（一）零件的作用转换套一般用在接头处，比如电钻安装钻头的接头，受扭转力矩作用。

所以要有好的韧性，表面硬度也要高，故选用20钢，再进行去表面、渗碳、淬火HRC62-65。

（二）零件的工艺分析零件图下图：因为转换套的作用要求，所以该转换套的左端Φ40n6外圆、左端Φ40外圆台阶面和Φ30内孔，需要精加工，表面粗糙度要求为Ra0.8，左端的Φ40外圆与Φ30内孔同轴度为0.01；而且还要进行去表面、渗碳、淬火HRC62-65；其余加工表面粗糙度均为Ra12.5只要半精加工就可以了。

（三）确定零件的生产类型由已知转换套的生产类型为中大批量。

所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

二、确定毛坯类型及绘制毛坯简图（一）选择毛坯种类：零件材料为20钢。

由于转换套是套内且尺寸不是很大，对力学性能要求一般，为了方便生产，提高效率，故选用毛坯为棒料型材。

（四）确定毛坯尺寸公差及机械加工余量1、因为毛坯选用的是棒料，所以要先进行粗车，故需要把这个余量算进去，左右端面取：各2mm；最大外圆面Φ70取3mm。

2、粗加工型面时左右端面取1mm；最大外圆面Φ70取1mm。

3、半精加工型面时走右端面取1mm；最大外圆面Φ70取1mm。

加工表面零件尺寸机械加工余量毛坯尺寸左右端面58mm 各4mm 66mm最大外圆面Φ70 Φ70mm 5mm Φ75（三）毛坯简图：三、工艺规程设计（一）定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

定位基准选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。

否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后在确定粗基准。

1、精基准的选择转换套是套类零件，又由其零件图可知内孔是其设计基准（亦是设计基准和测量基准），但是又考虑到装夹问题，所以选择外圆面和端面作为基准。

适合基准统一原则。

2、粗基准的选择选择外圆Φ40和端面作为粗基准，这样可以保证加工面和不加工面的相互位置精度，图中Φ30H7和Φ40n6要求同轴，因此在钻小孔时应选择外圆作为粗基准。

（二）零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面、台阶面、外圆面、平面、内孔、通孔、螺纹，材料为20钢。

根据尺寸精度、公差等级和表面粗糙度要求，查表2.23平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.27米制螺纹加工方案的经济精度和表面粗糙度；各表面加工方法的选择如下表：（三）制定工艺路线1、加工阶段的划分该转换套的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准准备好，是后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车两端面、各外圆面、台阶面、钻Φ5通孔和粗镗内孔。

在半精加工阶段，半精车两端面、各外圆面、台阶面、扩孔攻螺纹、半精镗内孔、铣Φ70外圆小平面、钻3-Φ7孔通孔和锪沉孔3-Φ12。

在精加工阶段磨左端Φ40外圆、左端Φ40外圆台阶面和Φ30内孔。

2、工序集中与分散选用工序集中原则安排转换套的加工工序。

该转换套的生产类型为中大批量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产效率；而且运用工序集中原则可使工件装夹次数减少，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、工序顺序的安排如下表：方案二：方案分析：对比方案一与方案二不难看出，方案一采用的是工序集中的原则，而方案二采用的是工序分散的原则。

工序分散增加了装夹次数，使得辅助时间变长，效率较低；同时不易保证各加工表面的位置精度，而改转换套左端Φ40外圆面与Φ30内孔有同轴度的要求，左端Φ40外圆的台阶面与Φ30内孔有圆跳动的要求，所以选用方案一较为合理。

2、热处理工序磨削后，进行Φ40n6，Φ30H7去表面、渗碳、淬火使硬度达到HRC62-65。

3、辅助工序在磨削前进行去毛刺、倒角；淬火后对Φ40n6外圆面进行涂色检查；检查完后对零件进行清洗，最后检验、入库。

综合考虑上述工序顺序安排原则，确定转换套的加工工艺路线为：（四）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加工工艺的需要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。

转换套的生产类型为大批量生产，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。

根据《工艺课程设计》第三章金属切削机床的技术参数和第四章机械加工工艺装备，各工序加工设备及工艺装备选用如下表：（五）加工余量、工序尺寸和公差的确定1、左端台阶面的加工加工过程中基准重合，同一表面需要经过多工序加工。

确定各工序的工序尺寸与工差步骤如下：（1）确定加工方案该表面加工粗糙度要求为0.8,相对较高，根据圆表面的典型加工方案，满足该外圆的端面经济加工精度要求应采取的加工方案为：粗车——半精车——磨削。

（2）确定加工余量按该加工顺序，从后向前推算确定其总余量，则工序余量为： 磨削：Ｚ（磨）＝0.4 mm 半精车：Ｚ（半精）＝1.6 mm （3）计算各工序尺寸的基本尺寸磨削后工序基本尺寸（至左端面的尺寸）为18 mm ，其他工序尺寸依次为：半精车：18-0.4=17.6 mm 粗车：17.6-1.6=16 mm所以粗车后尺寸应达到16 mm ．粗糙度为0.8。

2、Φ40n6的加工加工过程中基准重合，同一表面需要经过多工序加工。

确定各工序的工序尺寸与工差步骤如下：（1）确定加工方案基本尺寸为40 mm ，该工差等级为IT6，查标准工差值得工差为0.016ｍｍ．根据外圆的典型加工方案，满足该外圆的表面经济加工精度要求应采取的加工方案为：粗车——半精车——磨削。

（2）确定加工余量按该加工顺序，从后向前推算确定其总余量，则工序余量为： 磨削：Ｚ（磨）＝0.3 mm 半精车：Ｚ（半精）＝1.0 mm （3）计算各工序尺寸的基本尺寸磨削后工序基本尺寸为Φ4０mm ，其他工序尺寸依次为：半精车：40+0.3＝40.3 mm 粗车：40.3+1＝41.3 mm 所以粗车后尺寸应达到41.3 mm ． （4）确定各工序尺寸的工差及偏差磨削：IT6 公差值：0.016 mm半精车：IT8 公差值：0.039 mm 粗车：IT10 公差值：0.10 mm 工序尺寸偏差按n 级偏差标注：磨削： 031.0016.040++Φ mm半精车：055.0016.03.40++Φ mm粗车： 116.0016.03.41++Φ mm3、Φ30H7的加工加工过程中基准重合，同一表面需要经过多工序加工。

确定各工序的工序尺寸与工差步骤如下：（1）确定加工方案基本尺寸为30 mm ，该工差等级为IT7，查标准工差值得工差为0.025 mm ．根据孔的典型加工方案，满足该孔的表面经济加工精度要求应采取的加工方案为：粗镗——半精镗——磨削。

（2）确定加工余量由于生产用型材，所以需要先钻小孔，在进行粗镗毛坏孔，按该价格顺序，从后向前推算确定钻孔后的总余量，则工序余量为： 磨削：Ｚ（精）＝0.3 mm 半精镗：Ｚ（半精）＝1.7 mm （3）计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后工序基本尺寸为Φ30 mm ，其他工序尺寸依次为： 半精镗：30-0.3＝29.7 mm 粗镗：29.7-1.7＝28 mm所以粗镗尺寸应达到28 mm（4）确定各工序尺寸的工差及偏差磨削：IT7 公差值：0.025 mm半精镗：IT9 公差值：0.062 mm 粗镗： IT11 公差值：0.16 mm 工序尺寸偏差按入体原则标注：磨削：025.0000.030++Φ mm半精镗：062.0000.07.29++Φ mm粗镗：16.000.028++Φ mm4、左右端面的加工由于其加工表面粗糙度不高，只需要粗车就可以达到其要求，粗车余量取2 mm 。