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1、南京机电职业技术学院1南京机电职业技术学院毕 业 设 计(论 文) 题目 衬套的加工工艺及工艺装备 系部 机械工程系 专业 机电一体化电气 姓名 学号 指导教师 郑东华 傅宁 2012 年 03 月 22 日 南京机电职业技术学院2衬套加工工艺及工艺装备摘要本文主要介绍机械制造的现状及发展趋势，简述了车床衬套的特点及作用， 讨论了夹具的用途及分类和加工工艺规程，最后对工序的工装设计作了简介。衬套是起衬垫作用的环套，衬套常用做转轴的支撑，相当于一个滑动轴承，要求很好的 耐磨性，加工精度尤其是表面粗糙度要求较高，材质常用锡青铜等铜合金。衬套在机械行 业应用非常广泛。车床衬套是在车床的轴上起衬垫和密
2、封作用的环套。CA6140 车床衬套 所用材料是 45 钢，它是车床中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高 加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行 加工。 在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成 品的过程，称为工艺过程。它包括：毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装 包装等。其中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等， 使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。 工艺规程是指生产的主要技术文件。在制订工艺规程时，首先要确保科学性与合理性， 并在生产实践中不断改进和完善
3、，而在生产中，则必须严格地执行既定的工艺规程，这是 产品质量、生产效率和经济效益的保证10。 工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。由工艺规程所涉及的内容可见，产品投产 前原材料及毛坯的供应，通用工艺装备的准备11。机床负荷的调整，专用工艺装备的设 计和制造，作业计划的编排，劳动力的组织以及生产成本的核算等，都是以工艺规程作为 基本依据的。 在新建或扩建工厂或车间时，只有根据生产纲领和工艺规程才能正确地确定生产所需的 机床和其他设备的种类、规格和数量，车间的面积，机床的布置，生产工人的工种、等级 和数量以及辅助部门的安排等。因此，工艺规程也是工厂基础建设的基本资料 工装即工艺装备。在工业界，
4、对某一特定产品加工、所涉及的专用加工设备的设计、制 造；专用刀具、专用夹具、专用辅具、专用检具、专用模具、专用量具等专用工位器具的 设计、制造都称为“工装” 。关键词： 衬套 加工工艺 夹具 工装南京机电职业技术学院3毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Bushing Lathe Processing Technology And Key Processes Machine Design Abstract Bush is the role of the ring from liner kits, Bush used to do the support shaft, which is e
5、quivalent to a sliding bearing, require a very good resistance to abrasion, machining accuracy, especially the higher surface roughness, material used, such as copper bronze alloy. Bush in a wide range of machinery applications. Bushing lathe axis in the liner and sealed from the role of the ring se
6、ts. CA6140 lathe bushing material is 45 steel, it is a lathe, one of the key parts, a larger production volume. In order to ensure product quality, improve processing efficiency, the need to optimize their design process and key process in the use of combination or special machine tools for processi
7、ng. Keywords Bushing Fixture Frock Modular Machine Tool南京机电职业技术学院4引言机械制造业是整个工业的基础，是工业核心竞争力的表现。有专家认为，机 械制造是提升区域竞争力的产业，体现着一个区域的工业发展水平。在国际上， 机械业在工业中的比例达到 30%左右，被认为是工业经济能够和谐、高效、持 续发展的合理结构。我国机械制造业在工业中的比例约为 26%。 制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人 们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中 国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正
8、在向中国转移，中国 正在成为世界的制造大国。我国在家电等若干产品的产量已居世界第一位。但 是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然 存在很大差距，所以我们还不是制造强国。 机械制造业与机械自动化技术密切相关。机械自动化技术的应用与发展, 是 机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动 化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技 术进步有很大的直接影响。 展望 21 世纪，集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是改变传统制 造系统，使之成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要的内容。 除此以外，新的切削
9、机理、新材料以及与其相对应的结构和工艺等方面也会有 大的发展4。在计算机、通讯等行业成为人们追逐热点的今天，可以相信，一 个以人为本，以产品创新为龙头，以先进技术为支撑，以全球化、信息化、智 能化为发展方向的机械制造业将会蓬勃发展。 机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检 测的装置，又称卡具。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置） 、 夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度 装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移 动分度装置两类） 、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。 机械加工工艺规程是规定
10、零件制造工艺规程操作方法等的技术性文件，它直 接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制 的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合 理性、科学性、完善性。而夹具在工艺设备中占有十分重要的地位,它对保证工 件的加工精度、提高生产效率、降低生产成本、扩大机床使用范围等方面具有 重要的作用。因此，夹具是机械加工中一项重要的工艺设备设计工作。 工序的工装设计工作不是一个单纯的理论设计与计算问题，而是一个包括论 证、设计实验在内的研制过程。要求对每一个环节都应严格细致，切实准确。 这个过程包括调查研究，分析论证，设计计算，试验和试制等，实际上就是一
11、个不断发展、完善的理论与实践相结合的过程。南京机电职业技术学院5目录 一、零件的分析6 （一） 零件的作用6 （二） 零件的工艺分析7 二、工艺规程设计7 （一） 确定毛坯的制造形式7 （二） 定位基准的选择8 （三） 拟定工艺路线9 （四） 选择加工设备及刀具、夹具、量具 .11 (五) 机械加工余量、工序尺寸的及毛坯尺寸的确定 13 （六）确定切削用量及基本时间14 零件图 20 专用夹具设计20 3.0 机床夹具概述21 3.1 定位基准的选择21 3.2.切削力和卡紧力计算 22 3.4 夹具设计：22 3.5 夹具设计中的特点23 3.6 夹具分类 23 3.7 夹具设计技术的发展2
12、4 3.7.1 柔性夹具的研究和发展24 3.7.2 计算机辅助夹具设计(CAFD) 24 3.8 夹具体的基础件25 3.9 设计方法和步骤 25 夹具设计图纸如下： 27 毕业设计总结28 参考文献29南京机电职业技术学院6一、一、 零件的分析零件的分析在制订机械加工工艺时，必须具备：产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人
13、的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。（一）（一） 零件的作用零件的作用。 衬套在实际工作中起到的作用和它的应用环境与目的有很大关系。在阀门应用 领域，衬套被装置在阀盖内套住阀杆，以此来减少阀门的泄露，达到密封作用。 在轴承应用领域，衬套的使用能减少轴承和轴座之间的磨损，避免轴和孔之间 的间隙增大等作用。衬套的使用灵活性比较高，它能起到的作用也很多，概括 来说衬套是对设备进行保护的一类部件。衬套的使用能减少设备的磨损、振动 和噪音，并有防腐蚀的效果。衬套的使用还能方便机械设备的维修、简化设备 的结构和制造工艺.（二）（二） 零
14、件的工艺分析零件的工艺分析由零件图可知零件的材料为 40Cr, 40Cr 钢是机械制造业使用最广泛的钢之 一, 调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口 敏感性。由零件图可知 60 中心线是主要的设计基准和加工基准，该零件的主要加工表面为 600.01 的外圆表面、44 外圆表面、25 的内圆表面、28 的内圆、表面 172 的两个端面，M42 的螺纹圆表面。这些加工表面有着一定的位置要求，主要是：1）60 轴线、44 轴线与 25 的轴线的同轴度误差不大于0.03。2）T 面对 60 与 44 的轴线的垂直度误差不大于 0.03mm.由以上分析可知，以上位置精度要求由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 南京机电职业技术学院7二、二、 工艺规程设计工艺规程设计（一）（一） 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式选择毛坯应该考虑
