软硬管接头设计说明书

机械制造工艺学基础 课程设计

课题名称：软硬管接头的设计 班级： 姓名：

学号： 指导老师：

机械工程学院 2011 年 12 月 2

课程设计任务书 2011-2012学年第一学期 机械工程 学院 机械工程及自动化 专业 机工091 班级 课程名称： 机械制造工艺学 设计题目： 软硬管接头的设计 完成期限：自 2011年12 月 19日 至 2011年12月27 日

内 容 及 任 务 设计内容：（一）对零件（中等复杂程度）进行工艺分析，画零件图。 （二）选择毛坯的制造方式。 （三）制订零件的机械加工工艺规程 1．选择加工方案，制订工艺路线； 2．选择定位基准； 3．选择各工序所用的机床设备和工艺装备（刀具、夹具、量具等）； 4．确定加工余量及工序间尺寸和公差； 5．确定切削用量 （四）填写工艺文件 1．填写机械加工工序卡片。 （五）编写设计说明书。 设计任务：掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学 生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： 1. 零件图一张 2．机械加工工序卡片一套； 3．设计说明书一份。

进 度 安 排

起止日期 工 作 内 容 2011.12.19-2011.12.20 熟悉课题、查阅资料 2011.12.21-2011.12.22 零件分析，画零件图 2011.12.23-2011.12.25 制订零件加工工艺规程 2012.12.26-2011.12.27 填写工艺文件，编写设计说明书 主 要 参 考 资 料 【1】张世昌，李旦主编，机械制造技术基础［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2006.1 【2】狄瑞坤，潘晓红主编.机械制造工程［Ｍ］.杭州：浙江大学出版社，2001.1. 【3】杨梳子主编，机械机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2004.1 【4】赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社，2006.11

指导老师（签字）： 2011年12 月 29 日 系（教研室）主任（签字）： 2011 年 12 月 29 日 3

目录 第一章 零件图样工艺性分析.................................4

1接头的工作原理...........................................5

2零件图样分析.............................................5 3零件的工艺分析...........................................6 4确定软硬接头的生产类型...................................7 第二章 确定毛坯.................................................7

1确定毛坯的种类...........................................7

2确定锻件加工余量及尺寸公差...............................8 3绘制锻件毛坯图...........................................10 第三章 拟定的工艺加工路线过程.................................10

1选择定位基准.............................................11

2表面加工方法的确定.......................................12 3加工阶段的划分...........................................12 4工序顺序的安排...........................................12 5确定工艺路线............................................13 第四章 选择加工设备和工艺设备.................................13 1选择加工设备.............................................13 2选择工艺设备.............................................13 第五章 工序的加工余量的确定、工序尺寸及公差的计算..........14

1圆柱表面工序尺寸.........................................15

2内孔工序尺寸.............................................15 3平面工序尺寸..............................................15 第六章 确定切削用量.............................................15 第七章 填写工艺过程卡和主要工序的工序卡 .....................24

第八章 设计体会..................................................24

参考文献..........................................................25 4

第一章 零件图样工艺性分析

1.接头的工作原理 如图1所示为软硬管接头示意图，用于作为软管（橡胶管）和硬管（钢管）连接的中介材料，接头左端用于连接软管，右端外螺纹用于连接硬管，工作中有一定的流体冲击，所以左端需要开一个10cm长15度角的斜面来减缓冲击，同时外部与管子连接需要保证一定的配合。

图1-1 2.零件图样分析

本零件主体形状为回转体零件，其最主要加工面是外圆表面φ55，,φ83以及φ57。如何保证这些表面本身的加工精度和相互位置精度是加工工艺需要重点考虑的问题。 ①该零件外表面属于阶梯轴，零件的中心轴是设计基准和工艺基准。其加工精度要求不是很高,除要求有一定的表面粗糙度达到1.6um之外，还需要一定的锥度和过度圆弧。 右端要求与硬管连接，所以做成M50×1.5螺纹接头。 5

02.004.055mm为与管子结合面，配合要求较高，所以轴表面粗糙度为1.6um 。

④直径为83的外表面粗糙度为1.6um. ⑤直径为57的外表面粗糙度为1.6um. ⑥为了减少应力集中，过渡圆角R=1mm ⑦要求热处理T224。 ⑧其余未标明表面粗糙度的表面为3.2um 。 各个加工表面详细的加工表面质量和加工精度见图1-2：

图1-2 6

3.零件的工艺分析 ⑴零件材料为45钢。首先，接头在使用过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，为提高生产率和加工精度，选用锻造。 其次，有良好的工艺性，而且价格低廉，供应方便。便于进行各种热处理及机加工，该材料属于优质碳素结构钢，经调制处理后，具有良好的力学性能与切削加工性能,满足一个接头所具有的性能。 ⑵软硬管接头的结构不是很复杂，除了每边有两个过度台阶之外，难加工之处在于零件右边螺纹的特殊退刀槽和左边过度圆弧R5，还有一个1:20的锥孔。根据表面的粗糙度要求和确定的生产类型，表面加工分为粗加工、精加工。加工件应粗、精加工分开。孔的加工为钻-扩-镗，再加工锥面。这样经过多次加工以后，逐次减小了零件的变形误差。可及时发现毛坯缺陷，减小损失。 ⑶该零件外表面属于短丝杠加工。其特点是以车削为主、但车削时应该保证外圆一定的同轴度。 （4）在半精加工前安排了热处理工艺、以保证零件的内应力减小、稳定尺寸、减小零件变形。 （5）无论车削还是镗孔，工件夹紧力要适中，在保证工件无轴向蹿动和影响粗糙度的条件下，应尽量减小夹紧力，避免工件产生弯曲变形，特别是在最后精车时。 由以上分析可知，首先可以粗加工圆钢外圆，然后以此作为基准进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此接头零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 4.确定软硬接头的生产类型 就尺寸大小的不同，软硬接头在日常生活中用的比较多，确定该零件的生产类型为大批量生产。 7

第二章 确定毛坯

1、确定毛坯种类： 零件材料为45钢。考虑零件在使用过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，为提高生产率和锻件精度，以及减少材料的烂费，选用模锻。 2、确定锻件加工余量及尺寸公差： 由《金属机械加工工艺人员手册》表12-16和表12-25可知，要确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量，应先确定如下各项因素。 1、公差等级 根据零件图的各部分的加工精度的要求，并查阅参考文献得知，该锻件的尺寸公差等级IT为6—12级 ，加工余量等级为普通级。故取IT为12级。 2、锻件材质系数 由于该联结套材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属1M级。 3、零件总的加工余量 首先确定毛坯锻造余量，由《金属机械加工工艺人员手册》表12-25查得单边余量为2mm. （1） 由零件图可知，该软硬管接头的加工外表面的粗糙度Ra均大于等于1.6。 外圆各表面的毛坯加工余量的确定。其粗糙度1.6μm的要求，对其加工的方案：粗车—半精车—精车。 由《金属机械加工工艺人员手册》表13-4查得：所有外圆表面精车余量为1.1；半精车余量为1.5；粗车余量为4.5，可得加工总余量为7.1，取总加工余量为7，并将粗车余量修正为4.4。 确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度。由《金属机械加工工艺人员手册》表4-32查得：精车后为IT7,Ra1.25μm；半精车后为IT8，Ra3.2μm;粗车后为IT11，Ra16um。 各段外圆表面加工余量和尺寸如下：