【正文】 說明書課題：轉(zhuǎn)動(dòng)套筒零件的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒零件的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì) 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 課題名稱 轉(zhuǎn)動(dòng)套筒零件的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)零件工藝規(guī)程的制訂和工裝設(shè)計(jì)是本專業(yè)學(xué)生必需掌握的一項(xiàng)基本能力。本課題試圖引導(dǎo)學(xué)生對(duì)零件從毛坯到成品、這樣一個(gè)系統(tǒng)工程有更進(jìn)一步的熟悉和了解，掌握作為一個(gè)機(jī)械工藝師所必備的能力，選用的零件是從工廠實(shí)際調(diào)研所得，具有一定的實(shí)用性。要求依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)該零件（詳見零件圖）的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，完成如下任務(wù)：一、畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙 第一套夾具裝配圖一張 第二套夾具裝配圖一張第三套夾具裝配圖一張夾具中若干非標(biāo)準(zhǔn)零件圖二、設(shè)計(jì)說明書（主要部分）零件結(jié)構(gòu)分析；零件機(jī)械加工工藝文件：（1）、簡明工藝過程卡（2）、機(jī)械加工工藝卡（3）、機(jī)械加工工序卡（4）、檢驗(yàn)工序卡工裝夾具設(shè)計(jì)；中英文翻譯；設(shè)計(jì)心得體會(huì)。三、論文 撰寫一篇論文綜述。四、外文翻譯 翻譯約三千文字的專業(yè)英語資料。擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)熟悉零件結(jié)構(gòu)工藝分析。掌握零件工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)的一般步驟及工作方法。熟悉標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)及選用。熟悉非標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。熟練掌握AUTOCAD軟件的使用。了解國內(nèi)、外相關(guān)產(chǎn)品的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢?？傊?，擬達(dá)到：培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)制工藝、機(jī)床、切削原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、制圖、公差配合、工程材料及熱處理、力學(xué)等課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)、使理論知識(shí)和生產(chǎn)知識(shí)密切接合起來的目的。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握零件工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計(jì)的一般步驟及工作方法，尤其是熟悉標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)及選用；同時(shí)也熟悉非標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)設(shè)計(jì)技能，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，為今后的工作打下初步基礎(chǔ)。學(xué)生將在計(jì)算，繪圖，運(yùn)用并熟練資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等方面得到實(shí)際訓(xùn)練。目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒 論 1 夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn) 1 夾具分類 1 本章小結(jié) 2第二章 零件的分析 3 3 3 4第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 5 5 5 5 5 8 8 8 8 工序尺寸及毛坯尺寸的確定. 8 8 9（φ10） 9 9 9 10 10：備料 10 ：粗車外圓，鉆孔特，鉆通孔。 10 車端面，半精車外圓、孔特、孔 16 工序4 半精車小端端面，外圓，車孔，車槽、倒角 23 工序5 車螺紋特 30 工序6 鉆2φ10mm孔 31 工序7 銑大端兩平面 32 工序8 32 工序9 熱處理 33 工序10 噴砂 33 工序11 磨小頭端mm孔 33 工序12 磨外圓四處潤滑平面 34 工序13 精磨小頭外圓及端面，磨大頭外圓 35 工序14磨大頭端面 36 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 36 粗車外圓、鉆孔特54左螺紋，調(diào)頭，粗車外圓，鉆通孔 37 車大端端面、外圓，車孔、車孔特、車孔 37 車小端端面、外圓、車孔、車槽 38 車螺紋特54左螺紋特至圖紙要求 38 銑R12mm圓弧槽 39 磨小端孔 39 磨外圓上四處潤滑平面 40 精磨小端外圓、端面，調(diào)頭，精磨大端外圓 40 精磨大頭端面 40第 4章 專用夾具設(shè)計(jì) 42 半精車端面夾具設(shè)計(jì) 42 問題的提出 42 定位基準(zhǔn)的選擇 42 42 44 鉆轉(zhuǎn)動(dòng)套筒徑向孔夾具設(shè)計(jì) 45 問題的提出 45 45 45 鉆套及夾具體設(shè)計(jì) 47 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 48 夾具精度分析 48 銑圓弧槽夾具設(shè)計(jì) 49 問題的提出 49 定位精準(zhǔn)的選擇 49 定位元件及夾緊元件的選擇 49 銑削力與夾緊力計(jì)算 52 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 52 夾具體的設(shè)計(jì) 54結(jié) 論 55參考文獻(xiàn) 56附 錄 附錄1 簡明工藝過程卡 57附錄2 機(jī)械加工工藝卡 57附錄3 機(jī)械加工工序卡 57附錄4 檢驗(yàn)工序卡 75cad 圖紙。。。。致 謝 76第1章 緒 論隨著科技不斷的發(fā)展，使機(jī)械工業(yè)得到了很大的提高，特別是近年來機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域正向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門都想著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要保證。機(jī)械制造工藝是制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機(jī)械制造中，需要的加工順序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具，可以提勞動(dòng)效率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造的一項(xiàng)重要工藝裝備。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程中的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件的加工精度勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。 夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)，一般不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)工作的主要任 務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。4 夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計(jì)一個(gè)好的夾具可以減少廢品率。 夾具分類通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,而且具有一定通用性的夾具,如三爪自動(dòng)定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和電子吸盤等。這類夾具適應(yīng)性強(qiáng),可用來裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化,且成為機(jī)床附件。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高,生產(chǎn)率也較低,且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件,一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。2 專用夾具這類夾具是專為零件的某一道工序的加工而設(shè)計(jì)和制造的。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,常用各種專用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)周期較長、投資較大。3 可調(diào)夾具可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件,只需調(diào)整或更換原來夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更廣。后者則是一種專用可調(diào)夾具,它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一族相似的工件,故在多品種,中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。4 組合夾具組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗后留待組裝新夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,元件能重復(fù)多次使用,并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn),因此組合夾具在單件、中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中,是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。組合夾具也已經(jīng)商品化。5 自動(dòng)線夾具自動(dòng)線夾具一般分為兩種:一種為固定式夾具,它與專用夾具相似。另一種為隨行夾具,使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動(dòng),并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。按使用機(jī)床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行以及其他機(jī)床夾具等。這是專用夾具設(shè)計(jì)所用的分類方法。設(shè)計(jì)專用夾具時(shí),機(jī)床的組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們的不同點(diǎn)是機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)不同,故夾具與機(jī)床的連接方式不同。它們的加工精度要求也各不相同。按夾緊的動(dòng)力源分類夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心夾具等。 本章小結(jié)本章主要介紹了機(jī)械加工工藝和機(jī)床夾具在機(jī)械制造過程中所占的重要地位，夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)以及分類。第二章 零件的分析加工表面尺寸精度Ra形位公差轉(zhuǎn)筒大端外圓IT7轉(zhuǎn)筒小端外圓IT7轉(zhuǎn)筒大端端面IT7轉(zhuǎn)筒小端端面IT7轉(zhuǎn)筒大端孔IT11轉(zhuǎn)筒小端孔IT7鉆孔IT11螺紋大端兩平面IT11圓弧槽IT11題目所給為套筒的設(shè)計(jì)，它書于套筒的零件,主要作用是導(dǎo)向，起到導(dǎo)向與傳送作用。套筒的孔都是同心和同軸度的，因此在加工時(shí)保證套筒所有的孔都是同心和同軸。該轉(zhuǎn)動(dòng)套筒屬于長套筒，材料為圓鋼20CrMo。中大批生產(chǎn)。為保證轉(zhuǎn)動(dòng)套筒內(nèi)孔具有良好的導(dǎo)向性能，對(duì)該轉(zhuǎn)動(dòng)套筒φ42mm內(nèi)孔有圓柱度要求和較高的粗糙度要求。對(duì)φ70mm外圓也有圓柱度要求。對(duì)孔特543左螺紋有同軸度要求。加工2φ10mm徑向孔與尺寸15mm端面有位置要求。半圓弧槽與2φ10mm徑向孔有平行度要求。由上面的分析可知，可以先粗車大端外圓，車小端外圓至尺寸φ56mm，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，車螺紋特543左，磨孔時(shí)，都以大端外圓定位；磨、外圓時(shí)，又以定位，則可保證同軸度要求。本章主要介紹了零件的作用，并對(duì)其進(jìn)行工藝分析，最后提出了采用先粗車外圓，再以外圓定位加工外圓及孔的加工方法。第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)零件材料為20CrMo。其優(yōu)點(diǎn)是： 用途廣泛，力學(xué)性能好，工藝性好?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，此套筒屬于孔徑較大的套筒，選擇型材圓鋼，其毛坯制造方法為熱軋?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)出很多問題，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的作用主要是決定加工面與不加工面之間的位置關(guān)系,以及保證加工面的余量均勻,選取轉(zhuǎn)動(dòng)套筒零件外圓為粗基準(zhǔn)?？紤]要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，半精加工時(shí)φ70mm外圓、鉆2φ10mm孔時(shí)，選擇粗加工過的φ56mm外圓為精基準(zhǔn)，車螺紋特543左螺紋，磨孔時(shí)，都以大端外圓為精基準(zhǔn) 。鉆2φ10mm孔時(shí)，以15mm端面為輔助的定位基準(zhǔn)。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降. 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1備料2粗車外圓，鉆孔特，鉆通孔外圓及端面3車端面，車外圓，車孔，車槽，倒角小頭外圓及端面4車小頭端面，車外圓，車孔,大頭外圓及端面5大端外圓及端面6鉆2φ10mm孔，保證尺寸15mm大端外圓及端面R12mm圓弧槽7銑大端兩平面至尺寸66mm，到38mm止大端外圓及端面φ10mm孔8熱處理: 滲碳、淬火、回火9噴砂: 表面強(qiáng)化，去氧化皮10車螺紋特左螺紋至圖紙要求大頭外圓11磨小頭端φ42mm孔至圖紙要求，大端外圓及端面12磨外圓至圖紙要求，磨端面，小端孔及端面13磨大頭端面，大頭另一端14磨外圓面上四處潤滑平面小端孔及端面15去毛刺16檢驗(yàn)17入庫工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1備料2粗車外圓，鉆孔特，鉆通孔外圓及端面3車端面，車外圓，車孔，車槽，倒角小頭外圓及端00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000面4車小頭端面，車外圓，車孔,大頭外圓及端面5車螺紋特左螺紋至圖紙要求大頭外圓6鉆2φ10mm孔，保證尺寸15mmφ56mm外圓，15mm端面7銑大端兩平面至尺寸66mm，到38mm止大端外圓及端面φ10mm孔8大端外圓及端面φ10mm孔9熱處理: 滲碳、淬火、回火10噴砂: 表面強(qiáng)化，去氧化皮11磨小頭端φ42mm孔至圖紙要求，大端外圓及端面12磨外圓面上四處潤滑平面小端孔及端面13磨外圓至圖紙要求，磨端面，小端孔及端面14磨大頭端面，大頭另一端15檢驗(yàn) 16入庫通過兩種工藝方案的比較可得出，第一種方案在熱處理后進(jìn)行車螺紋工序，容易因材料的硬度過高導(dǎo)致絲攻不經(jīng)用；把銑圓弧槽工序安排在鉆2φ10mm孔前，再以圓弧槽為定位基準(zhǔn)進(jìn)行鉆2φ10mm孔，這樣增加了定位難度，容易降低定位精度；另外，方案一把磨潤滑平面安排在最后，需多一道去毛刺工序。而第二中方案好些，它將鉆2φ10mm孔工序安排在銑圓弧槽之前，再以鉆2φ10mm孔最為定位基準(zhǔn)進(jìn)行銑圓弧槽工序，可以保證定位精度。因?yàn)樗奶帩櫥矫嫖创我砻?，將磨四處潤滑平面安排在工?2，可省去一道去毛刺工序。所以采用方