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1、缸套加工工艺及夹具设计学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 目 录第1章 序言1第2章 零件的分析22.1 零件的作用22.2 零件的分析22.3 零件的生产类型2第3章 工艺规程设计43.1 确定零件的生产类型43.2 确定毛胚类型绘制毛胚简图43.3 确定毛胚尺寸和机加工余量43.4 确定毛坯的制造形式53.5 加工方法53.6 制定工艺路线63.6.1工艺路线63.6.2工艺路线73.6.3分析与对比工艺方案73.7 工序内容设计73.8 确立切削用量及基本工时8第四章 钻床专用夹具的设计（钻径向64孔）154.1准备工作154.2 加工方法154.3总体方案
2、的确定154.3.1 定位方案154.3.2 加紧机构16第5章 夹具装配图上的尺寸和技术条件165.1 夹具装配图上标注的尺寸165.2 夹具装配图上应标注的技术要求17第6章 夹具零件图上的尺寸和技术条件176.1 夹具零件图上标注的尺寸176.2 夹具零件图上应标注的技术要求17第7章 方案设计论证187.1 设计方法与结果18总结19参考文献20全套图纸加扣 3346389411或3012250582II第1章 序言完成机械制造工艺与大部分专业课的学习，以所学专业知识为基础，对本次课题进行设计。本次课题的设计，是按照所学的专业知识与现代机械制造技术的发展趋势而确定的，重点是让学生利用所
3、学专业知识，进行独立的分析与设计，让大家掌握零件工艺设计的流程，学会分析零件图，了解零件的工艺性能，设计符合零件要求的工艺规程。完成缸套本体零件工艺流程的设计之后，需要对某一工序制作时所需的专用夹具进行设计。通过所学的夹具设计专业知识，将夹具的设计方案进行拟定，对夹具的构造进行设计。通过夹具的设计，让自身设计能力得到提升。另外在设计期间，查阅了大量的书籍与手册，让我查找资料的能力也得到一定提升。因此是第一次单独设计，本设计中可能存在一些不足，望老师指出。20第2章 零件的分析2.1 零件的作用本次课题设计要对缸套零件展开研究，该零件用来支撑与连接其他零件，并能承受一定的负荷。与其他缸套本体类零
4、件进行连接时，利用端面的孔和位于上端面的孔，侧面的孔来完成连接，并确保这些零件间合理的位置关系；利用缸套本体上的孔，来完成液体或者气体的传送。2.2 零件的分析分析该缸套的零件图，可知零件的额生产表面有三组，并且者三组生产表面与各自的内部存在位置度要求，下面进行详细分析：（1）右面，孔M22、F20以及台阶F16 第一组生产表面：在面，孔M22，加工F20的孔和台阶F16（2）位于左端的端面，F40，端面和F36，第二组生产表面:右端面，M22的螺纹孔，F12的孔（3）轴向6F4孔，径向6F4孔，倒角，第三组生产表面:6F4孔，并加工倒角，2.3 零件的生产类型可以通过下面等式来确定该零件的生
5、产纲领： 上式之中：N零 ：工件生产的纲领。Q：工件的生产量 n ：一个产品之中，该工件的数量 a : 工件备用的比例，大多取值为。B : 工件报废比例的均值：此处定为B=1%。从而可算出， Q=3808件结合书籍机械制造工艺与机床夹具其中的表格 1-3，可确定该零件的为大批量。第3章 工艺规程设计本次设计的零件，有着特殊的形状，其构造复杂程度中等，是缸套本体类型的工件。该零件表面对表面的生产精度要求不高，无须精度高的机床生产，利用铣削与粗钻即可满足生产要求，零件中主要的生产表面其加工精度有较高的要求，uug不过正常的生产条件亦可满足，设计合理的生产工艺，让零件的品质好，生产的效率高。分析零件
6、图可知，该零件有较好的工艺性能。本次零件设计中，主要的生产表面时两个端面，中心孔以及位于前端面的孔，工艺规程在设计时，要确保主要表面以及孔的精度要求。3.1 确定零件的生产类型结合教学的要求，可知该零件的生产为大批量生产。3.2 确定毛胚类型绘制毛胚简图3.2.1 选择毛胚分析零件的性能之后，确定用原料35钢制作，该零件的构造复杂程度中等，属于批量大的生产，选用锻件作为毛坯。通过砂型机器造型来完成坯料锻造，因为需要将孔锻出，所以需要将型芯进行安放，另外还应将内部剩余的应力消除，完成锻造之后，需进行人工时效。3.3 确定毛胚尺寸和机加工余量1.所用锻件的尺寸公差2.前面已确定砂型机器来对锻件进行
7、造型，所用原料为35钢，该生产表面锻造的精度按照机械制造技术基础设计（高等教育版）（下简称为书籍一）其中的表2.3来确定。3.设计的毛胚图，基本上有坯料的形状，规格与公差，生产的余量以及锻造斜度与圆角，分型的面，加工基准以及其他的技术要求等。结合坯料的主要此处，锻件坯料图的详细构造.3.4 确定毛坯的制造形式结合工件的结构，每年的需求量，制造成本，确定沙型锻造来制作锻件，用原料35钢制作。通过机械设计相关手册，其中表6-20与6-30，余量的单边值时Zb=2.5。 在刚开始制作工件时，将坯料上没有生产的表面确定为粗基准，分析该零件的构造，确定粗基准为上端的面，以此来制作底面。确定粗基准时，遵循
8、了基准确定的原则：想要让工件中某个重要表面的生产余量均匀分布，应将此表面定为粗基准，另外尽量确定坯料中位置与尺寸稳定，平整度够大的表面作为基准。在后续工序加工时，定位的基准要定为生产好的表面，也就是底部面与F27端面及孔用来做定位的基准，此基准即精基准。精基准在选用时，要满足精基准选用的原则：基准重合，基准统一，自为基准以及易于装夹。3.5 加工方法本次设计的零件，在精度上无过高要求，因此要重点考虑生产效率问题。在对该零件进行生产工艺设计时，在满足生产要求的基础上，尽量选取生产效率高，经济性能好的工艺方法。在设计时，需要结合机械生产的相关手册以及生产者的实际经验来确定。因为加工的方法有多种类型
9、，在确定时要结合实际生产的零件以及生产的现状来确定，最适宜的生产方案。在确定该工件生产方法时，需要结合工件的设计要求以及学校现有的生产条件，来确定最合理的生产方案。查阅与设计关联的手册，其中表10-33-10-34，设计该零件的生产方案如下：生产表面精度表面要求/生产方案车外圆IT101.6粗车精车车内腔IT101.6粗车精车F24槽IT106.3粗车精车F16孔IT103.2粗车精车F20孔IT101.6粗车精车F4孔IT1012.5钻3.6 制定工艺路线设计工艺路线，需要以工件的构造，尺寸与位置精度等要求为出发点，进行合理设计。3.6.1工艺路线设计一工序号工序名称工 序 内 容10锻造按
10、毛坯图锻造毛坯20时效处理退火（消除应力）30粗车外圆粗车外圆，保证工序尺寸留余量0.540粗车内腔粗车内腔，保证工序尺寸留余量0.550钻轴向64孔钻轴向64孔，保证尺寸28mm60钻径向64孔钻径向64孔，保证尺寸45mm70精车外圆精车外圆保证工序尺寸要求80精车内膛精车内膛保证工序尺寸要求90钳工去除锐边毛刺100终检全尺寸检验3.6.2工艺路线设计二：工序号工序名称工 序 内 容10锻造按毛坯图锻造毛坯20时效处理退火（消除应力）30钻轴向64孔钻轴向64孔，保证尺寸28mm40钻径向64孔钻径向64孔，保证尺寸45mm50精车外圆精车外圆保证工序尺寸要求60精车内膛精车内膛保证工序
11、尺寸要求70钳工去除锐边毛刺80终检全尺寸检验3.6.3分析与对比工艺方案在上面设计的两种方案中，第二种方案是将外部表面依次生产之后，再来孔加工，这样设计对于零件的自由度不好控制，尽管设计的两个方案，均是根据孔来完成定位进行生产，不过设计二的工序不处于相同的平面，这样制作起来较为复杂。其次分析了生产所用设备之后，最终确定设计一中的工艺路线。3.7 工序内容设计生产所用的机床精度要满足各个工序生产时的精度要求，所用机床的运行尺寸要满足工件的外部轮廓尺寸，所用机床的功率要满足切削生产用量的要求，设备的生产效率要满足产品需求量的要求。结合上述要求，生产设备准备用6140车机床运行台的规格：1600x
12、400mm 生产快进的速度：2300m/min生产进给的区间：30-1500 设备中，主轴孔的直径：29mm按照12级进给 主轴运转按照16级进行设备的功率：10kw 设备的外部轮廓尺寸：2556x2/59x1770mm生产准备的钻床Z3040设备钻孔直径最大为：14mm 按照9级进给主轴运转按照12级进行 主轴运转速度区间：22-10000r/min主轴运行的行程：315mm 设备外部轮廓的尺寸：1200x970x2790mm运行工作台区间大小：550x650mm3.8 确立切削用量及基本工时工序 粗车外圆这一工序设置了四个工步，在工步1定位是通过车表面完成，对端面进行车床粗加工；工步2定位
13、则通过M22孔完成，工步3对及直径27孔面进行车床粗加工，工步3对14台阶面加工，在此工序中，背吃刀的量、进行切削的速度以及进给的量均相同。工步1（1）确定背吃刀的量因切削生产的量不大，确定=2mm。走刀一次即可实现。（2）确定进给的量所用设备CA6140型立式车床，其功率是4.5KW，生产所用工具为高速钢套类型的面车刀，对平面进行车床粗加工，进给的量结合机床，零件以及工艺装备进行确定，此工序之中，进给的量定为0.08mm/z。（3）进行车削的速度进行车削生产所用刀具为高速钢整体车刀、=40mm。结合书籍一其中表5.8，可知该刀具进行车削生产的速度，此处定为=44.9m/min，可有=357.
14、3r/min该工序生产所用设备为CA6140，结合书籍一其中表3.6，设备转速定为=380r/min，真正进行切削的速度可以算出=47.7m/min若=380r/min，一分钟之内，进给的量=364.8mm/min结合书籍一其中表3.7，确定设备进给的量是300mm/min。（4）工时这一工序设置了两个工步，一个工步铣削生产所需的时间结合书籍一其中表5.4确定。=14mm,=2mm，=24mm； ，那么可算出该工序生产所需的时间16s。工步2对孔F45外圆进行车床粗加工通过参考书籍3其中表1.1-47可有c=80m/min可以将速度算出那么可以算出真正的转速真正进行切削的速度工步3对F36进行
