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

集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

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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

90

2

2−0.5+1.5

94*52

2.3 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0.025

040+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Ф6IT10钻

槽14IT8粗车