1、目录1. 引言22. 课程设计的目的23. 零件的工艺分析33.1. 零件结构及工艺性分析33.2. 零件技术要求分析33.3. 工艺过程设计所应采取的措施34. 毛坯的选择44.1. 毛坯制造形式的选择44.2. 毛坯尺寸的确定45. 零件机械加工工艺路线55.1. 定位基准的选择55.1.1. 粗基准的选择55.2. 工艺路线的选择65.2.1. 加工方法选择及加工阶段的划分65.2.2. 工艺路线的拟定75.3. 加工余量及工序尺寸确定95.3.1. 套筒座支承孔的加工余量及工序尺寸的确定95.3.2. 底面A的加工余量及工序尺寸的确定115.3.3. 工艺孔的加工余量及工序尺寸的确定1
2、25.4. 其他加工表面的加工余量确定135.5. 切削用量的确定135.6. 工序040切削用量的确定135.7. 工序050切削用量的确定145.7.1. 工序060切削用量的确定145.8. 时间定额的确定145.8.1. 工序040时间定额的确定155.8.2. 工序050时间定额的确定165.8.3. 工序060时间定额的确定166. 6夹具设计176.150孔车床夹具设计176.1车床夹具设计要求说明176.3车床夹具的设计要点186.4定位机构196.5夹紧机构206.6零件的车床夹具的加工误差分析206.7 确定夹具体结构尺寸和总体结构226.8零件的车床专用夹具简单使用说明2
3、37.总结238.参考文献24 套筒座的机械加工工艺规程及夹具设计 1. 引言机械制造工艺与机床夹具是机械设计制造及自动化专业的重要专业发展必修的课程。完成课程设计需要综合应用到金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备设计等机械制造技术基础课程的理论知识，还需要熟练应用机械制图和机械设计课程的知识，同时课程的实践性决定了完成课程设计时还需要结合生产实际，这样才能源于书本，用于生活。通过此次课程设计，可以培养自身的独立工作能力，增强自主创新能力，提高团队合作能力，因此本课程是机械类专业的一门重要的实践课程。2. 课程设计的目的机械制造技术基础课程设计旨在
4、继承材料成型技术基础课程设计，让学生完成一次机械零件的工艺规程设计和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。（1） 在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和强化，培养学生全面综合地应用所学知识去分析解决机械制造中问题的能力。（2） 通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程制定和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3） 通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该在技术上是先进的、在经济上是合理的，并且在生产实践中是可行的。（4） 通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理
5、、写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基础。3. 零件的工艺分析3.1. 零件结构及工艺性分析套筒座的作用是支承套筒，起定位、夹紧套筒的作用。在所有平面中，套筒支承孔是其工作表面，所以精度要求很高，其次是套筒座的底面，在加工中作为精基准，所以地面的粗糙度也有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，还有套筒支撑孔自身有圆柱度要求，支承孔中心线与基准面有平行度要求。3.2. 零件技术要求分析零件的技术要求具体入下：套筒座的圆角半径为R3R5，倒角为C1.5。套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是0.01；尺寸要求为50H7套筒支承孔内表面粗糙度
6、Ra值为1.6,；底面的表面粗糙度要求是Ra值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5；还有套筒支承孔两端面粗糙度要求是Ra值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是Ra值为12.5。3.3. 工艺过程设计所应采取的措施设计时应当使结构尽量简单对称，壁厚尽量均匀，铸件圆角合理，不得有尖角的出现，并要有合理的起模斜度，便于起模。另外其尺寸公差、几何公差和表面结构的要求应经济、合理。该零件的机械加工工艺性很好，结构工艺性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便于退刀，另外为了加强结构稳定性，增加了加强筋的结构。 零件图如图1所示：图1 零件图4. 毛坯的选择4.1. 毛坯
7、制造形式的选择根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，毛坯的选择不能采用型材或板材，而锻造的难以达到这样的形状要求，生产成本较高。铸造可以大批大量生产，成本较低，工艺性好，可以生产出形状复杂的零件，对工人技术要求较低。而HT250强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。综上所述，最终选择毛坯的制造方式为金属型铸造，材料为HT250。4.2. 毛坯尺寸的确定铸件的尺寸公差及加工余量由材料、铸造方法和生产类型决定，具体查阅铸件 尺寸公差与机械加工余量（GB/T 64141999）确定。如图一所示的套筒座，其所用材料为灰铸铁，
8、大批量生产时选择的毛坯铸造方法是金属型铸造机器造型，根据表5-7至表5-11，铸件公差等级为CT810，取CT9，加工余量等级为DF，取F级，总长150mm的机械加工余量为1.5mm，即该总长的基本尺寸为151.5mm，尺寸公差为2.5mm，孔50H7mm的机械加工余量为0.5mm，即该孔的基本尺寸为49.5mm，尺寸公差为2mm。高度88mm机械加工余量为1.5mm，尺寸公差为2.5mm。其余各处的加工余量和尺寸公差等级可以参考总长确定，其他尺寸参照零件图查得。最后标注毛坯尺寸，得到如图2所示的毛坯尺寸。图2 毛坯图5. 零件机械加工工艺路线5.1. 定位基准的选择5.1.1. 粗基准的选择
9、粗基准是未经加工的面，其要保证与加工表面有较高的位置精度要求，保证表面加工余量均匀，保证平整、光洁、没有浇口等缺陷，又加上第一步的工序为粗铣底面A，再结合以重要加工表面为粗基准的选用原则。综上所述，粗基准为毛坯支承孔和底面台阶孔平面。5.1.2. 精基准的选择套筒座零件上的重要表面是套筒座支承孔50H7mm，由于其与底面有平行度关系，所以底面自然成为了精基准面。考虑到第二基准面选择的方便性，将底面的一对螺栓过孔选为工艺孔，并将其精度由原来的10.5mm提高到10.5H7mm，该定位基准组合在后续的支承孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准。支承孔作为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔
10、互为基准，反复加工，以达到图上零件的精度要求。综上所述，精基准为底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。5.2. 工艺路线的选择5.2.1. 加工方法选择及加工阶段的划分 表1 套筒座加工方法的选择加工面尺寸公差粗糙度加工方法支承孔50H7Ra1.6粗镗半精镗精镗底面A800.02Ra1.6粗铣半精铣精铣支承孔左右端面35Ra6.3粗铣半精铣底面两个工艺孔10.5H7Ra1.6钻扩铰底面台阶面15Ra12.5粗铣螺纹孔平面3Ra12.5粗铣螺纹M6攻丝底面四个底座孔35钻扩 表2 套筒座加工阶段的划分加工阶段加工内容说明基准面加工粗铣底面A基准先行半精铣底面A精铣底面A粗加工钻6
11、个底面孔先主后次粗铣左端面粗铣右端面粗铣底面台阶平面粗镗左支承孔粗镗右支承孔钻孔，攻丝粗铣螺纹孔端面精加工扩，铰对角底面工艺孔保证重要工作面左右支承孔的精度扩其他孔精镗左支承孔精镗右支承孔半精铣左右端面5.2.2. 工艺路线的拟定5.2.2.1. 工艺方案一表3 工艺方案一工序号工序内容工序10铸造毛坯工序20对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线工序30以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A工序40以底面A和左支承孔D定位，粗镗右支承孔Emm工序50以底面A和右支承孔E定位，粗镗左支承孔D Emm工序60以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A工序70以底面A定位，粗铣底面台阶
12、孔平面工序80以底面A定位，钻底面孔9.8，扩其中四个底面孔至尺寸10.5，扩一对对角底面工艺孔至10.4，铰一对工艺孔至尺寸10.5H7工序90以底面A和左支承孔D定位，半精镗右支承孔Emm工序100以底面A和右支承孔E定位，半精镗左支承孔Dmm工序110以底面A和右端面C定位，粗铣左端面B至要求尺寸工序120以底面A和左端面B定位，粗铣右端面C至要求尺寸工序130以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至要求尺寸工序140以底面A和支承孔端面定位，粗铣螺纹孔面工序150以底面A和支承孔端面定位，钻两螺纹孔至尺寸5mm，攻螺纹至尺寸M6工序160以底面A和左支承孔D定位，精镗右支承孔Emm并
13、倒角工序170以底面A和右支承孔E定位，精镗左支承孔Dmm并倒角工序180去毛刺工序190检验入库5.2.2.2. 工艺方案二表4 工艺方案二工序号工序内容工序10铸造毛坯工序20对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线工序30粗铣底面台阶孔平面至图中要求尺寸工序40以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A工序50以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A工序60以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至要求尺寸工序70以底面A定位，钻底面孔9.8，扩其中四个底面孔至尺寸10.5，扩一对对角底面工艺孔至10.4，铰一对工艺孔至尺寸10.5H7工序80以左端面B和底面A定位，粗铣右端
14、面C至要求尺寸工序90以右端面C和底面A定位，粗铣左端面B至要求尺寸工序100以底面A和左支承孔E定位，粗镗右支承孔Dmm工序110以底面A和右支承孔D定位，粗镗左支承孔Emm工序120以底面A和左支承孔E定位，半精镗右支承孔Dmm工序130以底面A和右支承孔D定位，半精镗左支承孔Emm工序140以底面A和左支承孔E定位，精镗右支承孔Dmm并倒角工序150以底面A和右支承孔D定位，精镗左支承孔Emm并倒角工序160以底面A和支承端面定位，粗铣螺纹孔面工序170以底面A和支承孔端面定位，钻两螺纹孔至至要求尺寸5mm，攻螺纹至M6工序180去毛刺工序190检验入库5.2.2.3. 工艺方案的比较与分析综合比较两个工艺方案，发现方案一和方案二在实际加工中均可行，方案一按照粗加工，半精加工，精加工的流程反复加工，使得零件尺寸更加精确，但工件装夹次数多，时间消耗大。而方案二要求一次性将重要基准A加工至要求尺寸，装夹次数明显少于方案一，能减小工人的劳动量，提高工作效率。综上所述，最终选择方案二。5.3. 加工余量及工序尺寸确定5.3.1. 套筒座支承孔的加工余量及工序
