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1、 毕业设计说明书题 目 钻套加工工艺设计 专 业 机械制造及自动化 班 级 0809 学生姓名 陶建红 学 号 指导教师 韩春鸣 2011年4月6日-2011年5月20 目录第一章 零件的工艺性分析31.1零件的功用和结构分析 31.2零件的技术要求分析 4确定毛坯、绘制毛坯图和零件图4第二章 工艺规程设计 42.1 定位基准的选择 42.2 制定工艺路线 5选择加工设备及工艺装备 5工序尺寸的确定 72.5制定零件工艺过程 8选择切削用量、确定时间定额 8填写工艺文件 17第三章 小结 18第四 章 参考文献书目 19第一章 零件的工艺分析零件的功用和结构分析 如图1所示是钻套的零件图，钻套
2、是钻模上专用元件，用来引导钻头以保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。通过对钻套的结构分析，主要是进行车削加工，钻套的主要技术要求是孔和一段外圆的尺寸精度；外圆对内孔的同轴度；台阶端面对内孔的圆跳动，因此内孔需要进行精铰或精镗，外圆需进行精车或磨削才能达到上述零件图上所要求的主要技术要求。图1 钻套零件图零件的技术要求分析 由图1知，钻套的设计选材为T8,硬度要求为5660HRC，查文献1机械制造基础（P79 表2-21 碳素工具钢的牌号、化学成分、性能和用途和P48 （2）钢的回火 , 低温回火的讲解）可知T8经淬火和低温回火处理后，可得到较高的硬度和耐磨性，能够满足钻套零件图上硬度要
3、求为5660HRC的技术要求。 钻套上的主要加工面为内孔和外圆，内孔表面粗糙度为，查文献3简明机械加工工艺手册（P67 表1-79 各级表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例）内孔进行精镗或精铰可以达到内孔表面粗糙度为；外圆的表面粗糙度为，查文献3简明机械加工工艺手册（P67 表1-79 各级表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例）外圆进行精车或磨削可以达到外圆表面粗糙度为。经分析所加工的钻套是固定钻套中的B型（），该钻套外圆以H7/h6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。 由图1知：35h6轴线对16H7孔轴线的同轴度公差为0.025mm，钻套的凸缘端面对16H7孔轴线的端面圆跳
4、动值为，并且都以内孔为定位基准，因此在加工他们时，先精加工内孔，在用内孔为定位基准精加工外圆和台阶端面，并且最好能在一次装夹下将外圆和台阶端面同时加工出来。确定毛坯、画毛坯图、零件图 套类零件的毛坯选择与其材料、结构、尺寸及生产批量有关。孔径较小的套筒一般选择热轧或冷拉棒料，也可以用实心铸件。由图1知：内孔为16，较小，钻套的生产纲领为2220件/年，已知该产品属于轻型机械，查文献2机械制造工艺设计简明手册（P2表1.1-2 生产类型与生产纲领的关系）可确定生产类型为中批生产。由于热轧棒料硬度低，加工容易，延展性能好，综合上述考虑，选择热轧棒料为毛坯。由图1可知，零件的最大外径尺寸为45mm，
5、查文献3简明机械加工工艺手册（P904 表9-5 棒料外径和端面切削加工余量），可初毛坯的外径为50mm，查文献4钢铁材料手册 第七卷 工具钢（P60 碳素工具钢主要生产品种，热轧棒材 圆钢直径范围为8mm 80mm）最终确定毛坯外径尺寸为50mm。由图1可知，零件的长度为30mm，如果每次只加工一个，那么每次夹持长度，切断余量和夹紧余量的那部分棒料都会被浪费掉，所以考虑一次多个进行加工，这样不但节约材料而且可以提高生产率，所以根据所选机床（CA6140）参数，确定每次下料毛坯长度为384mm。 图2 零件毛坯图第三章 工艺规程设计 3.1 定位基准的选择选孔为统一的精基准终加工内各段外圆和台
6、阶端面，能保证各主要表面有较高的相互位置精度。工件不长，选外圆为粗基准比较方便。为了保证终加工余量均匀，中间工序还应以孔和外圆互为基准进行加工。制定工艺路线 钻套的主要表面是外圆和孔，尺寸精度高为IT7IT6，表面粗糙度小（Ra的值为m）同轴度的要求也高（）；此外，台阶面对孔的端面圆跳动值要求也高（）。查文献3简明机械加工工艺手册（P67 表1-79 各级表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例）选定零件的最终加工方法是：以外圆定位精铰孔，在以孔为精基准精车外圆和台阶端面。外圆的预备工序是粗车，半精车和淬火，孔的预备工序是钻，扩，粗铰，淬火。 由于是中批生产，可将粗、精加工分开，并采用工序
7、集中与分散相结合的原则组合工序。故钻套的工艺路线为：下料粗车端面和内孔粗车外圆半精车端面和内孔半精车外圆淬火低温回火精铰内孔精车外圆和台阶端面车断检验。选择加工设备及工艺装备 （1）加工设备的选择： 机床的加工尺寸范围应与加工零件要求的尺寸相适应，机床的工作精度应与工序要求的精度相适应，还应与零件的生产类型相适应。零件的毛坯为50x53的棒料，下料采用加工的设备为锯床，查文献3简明机械加工工艺手册（P582 表6-49 带锯床的型号与技术参数）选择卧式带锯床GB4016。车削加工常采用的加工设备为车床，查文献3简明机械加工工艺手册（P509 表6-1 卧式车床的型号与技术参数）选择卧式车床CA
8、6140。 表3.3-1主要加工设备表 工序名称加工设备设备型号下料卧式带锯床GB4016车削车床CA6140钻、扩、铰孔车床CA6140（2） 夹具的选择：粗车端面和内孔粗车外圆半精车端面和内孔半精车外圆，此工艺过程采用通用夹具，查文献3简明机械加工工艺手册（P586 表6-52固定顶尖的形式）和文献3简明机械加工工艺手册（P595 表6-66 短圆柱型三爪自定心卡盘）选择顶尖为：固定顶尖，型号D110，选择短圆柱型三爪自定心卡盘，型号为K11160。精铰内孔精车外圆和台阶面，此工艺过程采用心轴式夹具，查文献4机床夹具设计（P23 高精度心轴锥度推荐表）选择夹具为：锥度心轴（GB/T1287
9、5-91）。工艺过程夹具名称夹具型号或标准代号粗车端面和内孔粗车外圆半精车端面和内孔半精车外圆固定顶尖D110短圆柱型三爪自定心卡盘K11160精铰内孔精车外圆和台阶面锥度心轴GB/T12875-91（3） 刀具的选择：主要依据加工表面的尺寸、工件材料、所要求的加工精度，表面粗糙度及选定的加工方法等来选择刀具。零件的材料为T8,硬度要求为56-60HRC，查文献文献3简明机械加工工艺手册（P145 表2-16 碳素工具钢的特性和应用）可知该材料经热处理后有较高的硬度和耐磨性，要求刀具具有较高硬度，强度和耐磨性，查文献文献3简明机械加工工艺手册（P181 表3-2 常用硬质合金使用范围）选择刀具
10、材料的牌号为：YT5(粗车），YT15(半精车），YT30(精加工）。由图1可知，零件需要车外圆、端面和切断，查文献文献3简明机械加工工艺手册（P186 表3-8 硬质合金外表面车刀型式及尺寸规格）选择刀具名称为：90端面车刀，90外圆车刀，A型切断车刀。孔的预备工序是钻，扩，粗铰，精绞，孔的大小为16，查文献文献3简明机械加工工艺手册（P227 表3-42 高速钻麻花钻的类型直径范围和标准代号）选择高速钻麻花钻类型为：直柄短麻花钻（GB/T6135.2-2004）；查文献文献3简明机械加工工艺手册（P229 表3-42 扩孔钻类型、规格范围及标准代号）选择扩孔钻类型为：直柄扩孔钻（GB/T4
11、256-2004）；查文献文献3简明机械加工工艺手册（P232 表3-48 常用铰刀形式、标准代号及规格范围）选择铰刀形式为：直柄机用铰刀（GB/T1132-2004）工序名称刀具名称刀具材质牌号或标准代号粗车、半精车外圆90外圆车刀 YT15 GB/T17985.2-2000粗车、半精车端面90端面车刀切断A型切断车刀钻孔直柄短麻花钻扩孔直柄扩孔钻GB/T4256-2004铰孔直柄机用铰刀GB/T1132-2004精加工外圆和台阶端面金刚石车刀YT30(4)量具的选择：由于零件是大批量生产（2220件/月）所以采用各种量规、量仪和专用量具。查文献文献3简明机械加工工艺手册（P963 表10-
12、34 游标卡尺，P965 表10-38 外径千分尺，P968 表10-41 内侧千分尺，P971 表10-49 百分表，P973 表10-54 刀口尺，P982 表10-60 光滑极限量规的形式和基本尺寸范围）长度尺寸选取游标卡尺（分度值 ，测量范围 0 150游标卡尺）为量具，外圆尺寸选外径千分尺（分度值 1，测量范围 25 50外径千分尺）为量具，同轴度和端面圆跳动选百分表（分度值 02，测量范围 0 5）为量具，内孔检测选内径千分尺（分度值 07，测量范围 5 30内径千分尺）和光滑极限量规（孔用光滑极限量规，锥柄圆柱塞规，测量范围 1 50为量具。测量范围测量内容量具长度尺寸5mm 3
13、0mm 2mm 150游标卡尺外径尺寸45mm mm mm分度值 1，测量范围 25 50外径千分尺内孔尺寸mm分度值 07，测量范围 5 30内径千分尺，极限塞规，测量范围 1 50同轴度、端面圆跳动分度值 02，测量范围 0 5的百分表加工余量和工序尺寸的确定毛坯的直径为50mm，下料的长度为384mm。查文献文献3简明机械加工工艺手册（P904 表9-5 棒料外径和端面切削加工余量），得毛坯的单边加工余量为1.5mm；查文献文献3简明机械加工工艺手册（P913 表9-9 粗车及半精车外圆加工余量及偏差），得粗车留半精车外圆加工余量为2.0mm；查文献文献3简明机械加工工艺手册（P915 表9-16 粗车端面后，正火调质的加工余量），得粗车留半精车端面加工余量为1.2mm；查文献文献3简明机械加工工艺手册（P916 表9-17 精车端面的加工余量），得半精车留精车端面加工余量为0.6mm；查文献4机械制造工艺设计简明手册（P62 表2.3-2粗车外圆后半精车余量），得粗车外圆后余量为1.0mm;查文献4机械制造工艺设计简明手册(P63 表2.3-3用金刚石刀精车外圆加工余量），得精加工后余量
