活塞机械加工工艺

浙江农林大学暨阳学院

机械制造基础课程设计说明书题目：设计120零件的机械加工工艺规程及工艺装备

内容：（1）毛坯图------------------------------------------------------------1张（2 零件图------------------------------------------------------------1张

（3）零件三维图（输出为STP或STEP格式）---------------1个（3）机械加工工艺卡------------------------------------------------1套

（4）课程设计说明书------------------------------------------------1份原始资料: 该零件图样一张;生产纲领为6000件/年; 每日一班。

班级：机械141

姓名徐均

学号：201408310528

年月日

一、零件的分析

（一）零件的作用

皮带轮是回转类零件，主要用于和别的零件进行装配。所以皮带轮要有一定的配合精度以及表面粗糙程度，还要有足够的刚度和耐磨性，以满足使用需要。 （二）零件的工艺分析

该零件是轴类零件，形状不太复杂，尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下：

（1）ϕ160的外圆和ϕ35的内孔，都有很高的尺寸精度要求，主要为了和其他装配件有很好的装配。 （2）在ϕ35的内孔插键槽有一定的对称要求。

（3）在ϕ160的外圆上车V 形带，要注意它们的相互位置。 （三）尺寸位置分析 （1）尺寸精度

本工件尺寸精度要求较高的尺寸主要有：外圆ϕ160，ϕ108，ϕ70和3个宽14的V 形槽；内孔0.025

0.01535ϕ （2）性位精度

34，ϕ160，ϕ108，ϕ70外圆与轴线基准A的同轴度要求，右端面于轴线的垂本工件的性位公差主要有角度ο

直度要求。在ϕ70的内孔插键槽有一定的对称度要求。

(3)表面粗糙度

内孔的表面粗糙度要求为Ra3.2um

二、工艺规程设计

（一）确定毛胚的制造形式

零件的材料为HT200，考虑到皮带轮在工作的过程中会受到一定的载荷，因此选用铸件，以使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠，由于零件年产量为6000件，已经达到大批量生产水平，而且零件的尺寸不大，故采用铸造成型，这对于提高生产率，保证加工质量有利。

（二）基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否者，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件的大批量报废，使生产无法进行。

1、粗基面的选择

对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取ϕ160的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件。

2、精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

（三）工艺路线的制定

制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证.在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。

工

序

工序名称工序内容设备工艺装备号

以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。

三、机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定

工序3、4；ϕ160车外圆

查工艺手册：半精车的加工余量为1.5，粗车的加工余量为4.5，总加工余量为6。 半精车后工件的基本尺寸为ϕ160mm ，其他工序的基本尺寸为：

半精车：161.51.5160=+ 粗车：1664.5161.5=+ 确定加工余量为6

确定各工序加工经济度和表面粗糙度：由工艺手册查得：精车后为IT7，Ra 为0.4um 。半精车后为IT8，Ra 为3.2um ，粗车后为IT11，Ra 为16um 。

按照加工方法能达到的经济精度给各各工序尺寸定公差，查工艺手册可知道每道工序的经济度所对应的值为： 取半精车的经济精度等级为IT8，其公差值为1T =0.039mm 。 取粗车的经济精度等级为IT11，其公差值为2T =0.16mm

工序6.7；孔35，采用粗镗——半精镗——精镗

四、确定切削用量和时间定额

确定切削用量

确定切削用量的原则：首先选用尽可能大的背吃刀量，其次在机床和刚度允许的条件下，有满足以加工表面粗糙度的情况下，选去尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。 1、工序02、05，车160ϕ的左右端面

该工序为两个工步，工步1是已左边定位。粗车右端面；工步2是已右边定位。粗车左端面.由于者两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故选用的切削用量相同。 （1）背吃刀量的确定：

根据加工余量，工步1、2的背吃刀量都为2mm （2）进给量的确定：

本文采用的是硬质合金车刀，工件材料是HT200，查表取进给量f=0.3mm/r （3）切削速度的计算：

硬质合金刀切削HT200时切削速度V=80m/min ，根据公式d Vc n π/1000=，可得车床转速160r/min 160/801000=⨯⨯=πn 符合CA6140车床主轴转速。 2、工序03粗车和工序04半精车，则进给量依次为 1p a =z=1.7mm ， 2p a =z=0.8mm 查表得粗车1f =0.3mm/r 2f =0.15mm/r 精车，以200r/min 的转速 得Vc=100m/min 粗车，以125r/min 的转速 得Vc=63m/min

3、工序车槽，倒角 （1）背吃刀量的确定：

根据加工余量，背吃刀量为2mm （2）进给量的确定：

本文采用的是硬质合金车刀，工件材料是HT200，查表取进给量f=0.1mm/r

（3）切削速度的计算：

硬质合金刀切削HT200时切削速度V=1.76m/min ，根据公式d Vc n π/1000=，可得车床转速400r/min 符合CA6140车床主轴转速。

4、工序06镗车和工序07半精镗， 08精镗，则进给量依次为 1p a =z=1.7mm ， 2p a =z=0.8mm 3p a =z=0.8mm 查表得粗车1f =0.4mm/r 2f =0.2mm/r 2f =0.1mm/r 半精镗，以250r/min 的转速 得Vc=130m/min 半精镗，以200r/min 的转速 得Vc=100m/min 粗镗，以125r/min 的转速 得Vc=63m/min