调速套筒课程设计说明书

湖南农业大学工学院

课程设计说明书

课程名称：机械制造技术基础

题目名称：调速套筒的工艺设计

班级：20 09级机电专业 1班

姓名：王爽

学号： 4133

指导教师：

评定成绩：

教师评语：

指导老师签名：

20 年月日

目录

第1章前言................................................... …错误!未定义书签。

第2章零件的工艺分析 (2)

零件的工艺分析 (2)

确定毛坯的制造形式 (2)

第3章拟定调速套筒的工艺路线 (3)

定位基准的选择 (3)

3.1.1 粗基准的选择 (3)

3.1.2精基准的选择 (3)

加工路线的拟定 (4)

第4章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)

第5章确定切削用量及基本工 (6)

工序03粗车Φ35H7孔左端面 (6)

工序04粗车、半精车、精车Φ35H7孔 (7)

工序05车Φ35H7孔右端面 (8)

工序06粗车、半精车、精车宽8的环形槽 (9)

工序07钻、铰Φ6K7 (10)

工序08粗铣、精铣宽24的槽 (11)

工序09钻2-Φ孔 (12)

结论 (13)

参考文献 (14)

第1章前言

套筒的技术特点：1、适用于承受拉、压双向作用力的各类构筑物钢筋混凝结构中的钢筋连接施工。2、节材、节能，不受钢筋成份及种类的限制。3、可全方位连接。4、可提前予制，工厂化作业，不占用工期，全天候施工。5、操作方便、快捷，施工速度快，可大大缩短工期

钢筋连接套筒技术特点接头强度达到行业标准JGJ107-96中A级接头性能要求。螺纹牙形好、精度高、连接质量稳定可靠。应用范围广，适用于直径16-40mm。Ⅱ、Ⅲ级钢筋在任意方向和位置的同异径连接。可调型：正反丝扣型套筒适用于拐铁钢筋笼等不能转动处钢筋的连接。施工速度快：螺纹加工提前预制和现场加工，装配施工。节约能源、无污染，施工安全可靠。

第2章零件工艺的分析

2.1零件的工艺分析

零件共有七组加工表面，现分述如下：

1．Φ35H7孔左端面

2．Φ35H7孔

3．Φ35H7孔右端面

4．宽8的环形槽

5．Φ6K7孔

6．宽24的槽

7. 2-Φ孔

确定毛坯的制造形式

零件材料为QT450-10，调速套筒在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是

第3章拟定导轨滑座加工的工艺路线

定位基准的选择

定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。

3.1.1 粗基准的选择

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。

（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。

基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取Φ56外圆面作为定位粗基准。

3.1.2精基准的选择

精基准选择应当满足以下要求：

1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。

2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。

3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。

4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。

5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面

由上及零件图知，选用Φ35H8孔及其端面作为定位精基准。加工路线的拟定

第4章机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：

零件材料属于HT200，毛坯为铸件，根据《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）查表及表，知工件机械加工余量Z=

1.Φ35H7孔左端面，表面粗糙度为 um, 根据《工艺手册》，表知，加工余量Z=1.0mm，一步车削即可满足要求。

2.Φ35H7孔，表面粗糙度为 um, 根据《工艺手册》，表知，加工余量Z=1.0mm，需要经过粗车——半精车——精车三步方能满足其精度要求。

粗车单边余量2Z=

半精车单边余量2Z=

精车单边余量2Z=

3.Φ35H7孔右端面, 表面粗糙度为 um, 根据《工艺手册》，表知，加工余量Z=1.0mm，一步车削即可满足要求。

4．宽8的环形槽，表面粗糙度为 um, 根据《工艺手册》，表知，加工余量Z=1.0mm，需要经过粗车——半精车——精车三步方能满足其精度要求。

粗车单边余量2Z=

半精车单边余量2Z=

精车单边余量2Z=

5．Φ6K7孔，表面粗糙度为 um，根据《工艺手册》，孔的尺寸较小，故采用实心铸造。经过钻——铰两步方可满足其精度要求。

钻单边余量2Z= mm

铰单边余量2Z= mm

6．宽24的槽，表面粗糙度为 um，根据《工艺手册》，表知，加工余量Z=1.0mm，需要经粗铣——精铣两步方能满足其精度要求。

粗铣单边余量Z= mm

精铣单边余量Z= mm

第5章 确定切削用量及基本工时

工序03车Φ35H7孔左端面 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10

加工要求：车Φ35H7孔左端面

机床：卧式车床CA6140 刀具：采用车刀 量具：游标卡尺

（2）计算车削用量

1) 切削深度 单边余量为Z=1mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

v y x p m v c k f

a T C v v

v

=

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 v

c v 35.015

.02

.08

.02

.260

342

??=

????.?=89m/min

4) 确定机床主轴转速

n s =W πd 1000c v = ≈??34.5

π89

1000753r/min

与753r/min 相近的机床转速为750r/min 。现选取w n =750r/min 。 所以实际切削速度c v =

1000s dn π=min /941000

75030πm =?? 5) 切削工时， t m =f

n l w 2

1l l ++i ;其中l=22.5mm; 1l =1mm; 2l =0mm; t m =f n l w 21l l ++i=10.8

7501

5.22??+=(min) 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

t b +t x =6%×+=

dj f b x 工序06粗车、半精车、精车Φ35H7孔 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10

加工要求：粗车、半精车、精车Φ35H7孔

机床：卧式车床CA6140 刀具：采用车刀 量具：游标卡尺

（2）计算车削用量

1) 切削深度 单边余量为Z=1mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

v y x p m v c k f

a T C v v

v

=

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 v

c v 35.015

.02

.08

.02

.260

342

??=

????.?=89m/min

4) 确定机床主轴转速

n s =

W πd 1000c v = ≈??34.5

π891000753r/min 与753r/min 相近的机床转速为750r/min 。现选取w n =750r/min 。 所以实际切削速度c v =

1000s dn π=min /941000

75030πm =?? 5) 切削工时， t m =f

n l w 2

1l l ++i ;其中l=58mm; 1l =1mm; 2l =0mm; t m =f n l w 21l l ++i=

30.8

7501

58??+=(min) 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

dj f b x 工序05车Φ35H7孔右端面 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10

加工要求：车Φ35H7孔右端面 机床：卧式车床CA6140 刀具：采用车刀 量具：游标卡尺

（2）计算车削用量

1) 切削深度 单边余量为Z=1mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

v y x p m v c k f

a T C v v

v

=

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 v

c v 35.015

.02

.08

.02

.260

342

??=

????.?=89m/min

4) 确定机床主轴转速

n s =

W πd 1000c v = ≈??34.5

π891000753r/min 与753r/min 相近的机床转速为750r/min 。现选取w n =750r/min 。 所以实际切削速度c v =

1000s dn π=min /941000

75030πm =?? 5) 切削工时， t m =f

n l w 2

1l l ++i ;其中l=28mm; 1l =1mm; 2l =0mm; t m =f n l w 21l l ++i=

10.8

7501

28??+=(min) 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

dj f b x 工序6：粗车、半精车、精车宽8的环形槽 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10

加工要求：粗车、半精车、精车宽8的环形槽 机床：卧式车床CA6140 刀具：车刀 量具：游标卡尺

（2）计算铣削用量

1) 切削深度 单边余量为Z=1mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

v y x p m v c k f

a T C v v

v

=

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 v

c v 35.015

.02

.08

.02

.260

342

??=

????.?=89m/min

4) 确定机床主轴转速

n s =

W πd 1000c v = ≈??34.5

π89

1000753r/min 与753r/min 相近的机床转速为750r/min 。现选取w n =750r/min 。 所以实际切削速度c v =

1000s dn π=min /941000

750

30πm =?? 5) 切削工时， t m =f

n l w 2

1l l ++i ;其中l=8mm; 1l =1mm; 2l =0mm; t m =f n l w 21l l ++i=

10.8

7501

8??+=(min) 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

dj f b x 工序7钻、铰Φ6K7 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10 加工要求：钻、铰Φ6K7 机床：立式钻床Z525 刀具：麻花钻、铰刀 量具：游标卡尺

（2）计算铣削用量 工步一：钻孔至Φ

确定进给量f ：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的MPa b 800<σ，mm d 8.50φ=时，

r m f /47.0~39.0=。由于本零件在加工Φ孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数，则

()r mm f /35.0~29.075.047.0~39.0=?=

根据Z525机床说明书，现取r mm f /25.0=

切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度min /18m v =所以

min /4.9888

.518

10001000r d v n w s =??==

ππ 根据机床说明书，取min /1000r n w =，故实际切削速度为 min /2.181000

1000

8.51000

m n d v w

w =??=

=

ππ

切削工时：mm l 56=，mm l 9.21=，mm l 62=，则机动工时为

min 260.0125

.0100069.25621=??++=++=

i f n l l l t w m 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

t b +t x =6%×+= 故工步一加工工时：

t dj =tm+t f +t b +t x =++= 工步二：铰Φ孔至Φ6K7

根据参考文献Ⅳ表2-25，r mm f /4.0~2.0=，min /12~8m v =，得

m in /65.254~8.169r n s =

查参考文献Ⅴ表，按机床实际进给量和实际转速，取r mm f /35.0=，

m in /198r n w =，实际切削速度min /33.9m v =。

min 810.0135

.01986

1.05621=??++=++=

i f n l l l t w m 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

t b +t x =6%×+= 故工步二的加工工时：

t dj =tm+t f +t b +t x =++= 工序08粗铣、精铣宽24的槽 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10

加工要求：粗铣、精铣宽24的槽 机床：卧式铣床X62 刀具：三面刃铣刀 量具：游标卡尺

（2）计算铣削用量 1）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为，中等系统刚度。

根据表查出 齿/2.0mm f z =，则

min /4.955100

300

10001000r d v n s =??==

ππ 按机床标准选取w n ＝1000min /r

min /3141000

1000

1001000

m dn v w

=??=

=

ππ

当w n ＝1000r/min 时

r mm zn f f w z m /800100042.0=??==

按机床标准选取r mm f m /800= 2）计算工时

切削工时：mm l 45=，mm l 0.11=，mm l 62=，则机动工时为

min 260.012

.010006

14521=??++=++=

i f n l l l t w m 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

t b +t x =6%×+= 故工序08加工工时：

工序09钻2-Φ孔 （1）加工条件：

工件材料：QT450-10 加工要求：钻2-Φ孔 机床：立式钻床Z525 刀具：采用麻花钻 量具：游标卡尺

（2）计算钻削用量

确定进给量f ：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的MPa b 800<σ，mm d 5.20φ=时，

r m f /47.0~39.0=。由于本零件在加工Φ孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数，则

()r mm f /35.0~29.075.047.0~39.0=?=

根据Z525机床说明书，现取r mm f /25.0=

切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度min /8m v =所以

min /9.12735

.28

10001000r d v n w s =??==

ππ 根据机床说明书，取min /1300r n w =，故实际切削速度为 min /2.81000

1300

5.21000

m n d v w

w =??=

=

ππ

切削工时：mm l 14=，mm l 25.11=，mm l 32=，则机动工时为

min 112.0225

.01300325.11421=??++=++=

i f n l l l t w m 辅助时间为： t f ==×= 其他时间计算：

t b +t x =6%×+= 故工序09加工工时：

t dj =tm+t f +t b +t x =++=

结论

为期四周的机械制造工艺学设计结束了，两周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这两周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和资料，为我们的设计打下了好的基础。

参考文献

1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年

2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年

3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年