机械制造基本工艺学专业课程设计项目说明指导书精.doc

机械制造工业学 课程设计说明书
设计题目：
班 级：
学 号：
学生姓名：
指导老师：
时 间： 套筒工艺规程 05020902班 301315 张云鹏 9月
目录
一、 零件图结构分析和工艺分析。------------2
二、毛坯选择-----------------------------------------------3
三、工艺规程编制和说明----------------------------4
四、夹具设计 ----------------------------------------------12
五、夹具精度校核-----------------------------------------12
六、课程设计总结----------------------------------------
七、参考文件
机械制造工艺学课程设计说明书 1
高智韬
一， 零件图结构分析和工艺分析。
零件为偏心套筒类零件，常见在涡旋式压缩机等多种需要偏心旋转部件，常常在液压等器件上使用。还有调整距离间隙等功效。各表面常常接触配合要求较高，粗糙度要求较高。零件通常需要较长寿命，使用多种高质量材料。本零件使用38CrMoAlA，高级合金钢，是高级氮化钢，关键用于含有高耐磨性.高疲惫强度和相当大强度。热处理后尺寸正确氮化零件，或多种受冲击负荷不大而耐磨性高氮化零件，如镗杆、磨床主轴、自动车床主轴等。通常价格是45刚10倍以上。
零件总长35mm，外径φ34mm，内径φ25mm，大批量加工。
零件关键加工部分有：
1,侧面工艺槽。
2，端面小孔。
3，内孔。
4，侧面两孔。
5，端面。
6，外圆。
加工关键碰到困难是有：1,内孔和外圆并不一样轴。2，侧孔和内孔、外圆轴线不垂直。造成了定位、加工困难。
初步分析工艺过程以下：
1，侧面工艺槽。槽深度3，未标注公差，查国家标准得3±0.1mm，
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 2
宽4.05±0.05，位置偏差许可1mm，精度比较低，能够在铣床上V型块定位，一次装夹，盘铣刀一次加工成型。
2，侧面小孔，孔直径4，未标注公差为±0.2，深度3.5±0.01mm，位置偏差许可0.4mm。使用专用钻模一次加工。
3，内孔。孔直径φ25，IT7级精度，轴线和外圆轴线偏离
1.2mm。粗糙度要求0.2。采取专用偏心夹具装夹，钻，镗，磨后再研磨，确保尺寸和粗糙度要求。
4，侧面两孔。孔直径φ21±0.2mm，尺寸精度要求不高，位置距离端面17.5±0.21，位置精度要求不高，能够一次定位经过钻、扩、铰完成。
5，端面。端面粗糙度要求Ra0.8，两端面平行度要求0.01，和外圆轴线垂直度误差小于0.03，和内孔轴线垂直度误差小于0.02。在车床上用已经加工过外圆定位精车两端面确保平行度和垂直度，最终磨，确保粗糙度要求。
6，外圆φ34mm。外圆尺寸要求IT6级，半精车后用内圆定位磨削确保尺寸。
二， 毛坯选择
材料为38CrMoAlA，优质合金钢，是高级氮化钢，关键用于含有高耐磨性.高疲惫强度和相当大强度。热处理后尺寸正确氮化零件。
此种棒料供给商较多，价格廉价且规格选择多，所以选择
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 3
棒料作为毛坯。
外圆要求尺寸34mm，依据外圆各工序余量计算毛坯直径尺寸。
磨削后尺寸：34mm
磨削：余量0.3mm 绗磨前尺寸：34.3mm
半精车：余量1.4mm 半精车前尺寸：35.7mm
粗车： 余量≥2mm 粗车前尺寸：37.7mm
于是选择直径为38mm毛坯。
依据端面加工各工序计算长度尺寸：
磨削后尺寸：35mm。
两端磨削：余量各0.3mm磨削前尺寸：35.6mm
精车两端：余量各1mm，精车前尺寸：37.6mm
粗车：外端切去1mm。粗车前尺寸38.6mm
切断：切断刀宽度5mm。
一个零件需要棒料长度45mm。
三， 工艺规程编制和说明。
1，充足考虑各加工面定位和精度要求后，初步制订加工工序以下。

高智韬 机械制造工艺学课程设计说明书 4
5
高智韬

机械制造工艺学课程设计说明书
2，计算一个加工面所需各工序基础尺寸及。

机械制造工艺学课程设计说明书
6
高智韬

3，计算各工序尺寸公差。

机械制造工艺学课程设计说明书 7
高智韬

机械制造工艺学课程设计说明书 8
高智韬

机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬

9

机械制造工艺学课程设计说明书 10
高智韬

机械制造工艺学课程设计说明书 11
高智韬

四， 夹具设计
设计工序30所需专用钻模。
零件为大批量生产，设计夹具时要注意快速正确定位，方便零件卸下和夹紧。
1.定位方案。能够选择多个定位方法。最终经过分析比较夹具制造复杂性，定位正确性，夹具使用方便性，选择用左端面，内孔，小孔作为定位基准，即一面两销定位。
2.夹紧方案，选择了直接在钻模板上设计夹紧件，利用螺钉和U型槽配合夹紧。简单方便利于取下。
3.夹具设计为板组合方法，能够极大程度方便夹具制造，预防材料浪费，利用螺栓和销钉定位确保板之间位置精度。
设计夹具绘制夹具装配图。
五， 夹具精度校核。
1：影响尺寸17.8±0.2mm误差分析。
a轴线方向定位基准和设计基准重合，无定基误差。 b平面定位，定位误差忽略不计。
c夹紧工件时，受力部分不易变形，夹紧误差忽略不计。 d钻模在钻床上安装不正确不影响孔位置尺寸，所以
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 12
安装误差忽略不计。
e调整误差就是钻模钻孔误差。一部分是钻模板孔轴线对定位端面距离误差，取工件对应尺寸（17.8±0.2）公差1/3~1/5，此处取1/5为0.04,；第二部分为衬套和孔同轴度误差，此处取0.005,；第三部分为钻套和衬套间隙，配合为H7/g6，查得最大间隙为0.034。第四部分为刀具引偏量。工件被加工孔较深，按偏斜计算。
偏斜 X=（H/2+S+B）·△/H=（20/2+1+30.5）×0.034/20=0.071
依据概率算法
总误差= (2×0.005)=0.147mm
以上各误差最大值共0.147mm＜0.2mm。精度满足条件。 2：影响尺寸8.1±0.17mm误差分析。
a定基误差。定位基准和设计基准不重合产生定基误差。定基误差为外圆公差0.016加上外圆轴线距离内孔轴线距离误差，此距离误差通常取0.005。定基误差为0.021。
b定位误差。定位误差为定位销和内孔间隙，g6下偏差为0.013，孔上偏差为0.021mm。定位误差为0.033mm。
c夹紧误差，忽略不计。
d钻模在钻床上安装不正确不影响孔位置尺寸，所以
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 13
安装误差忽略不计。
e调整误差。和影响17.8±0.2mm原因相同。一部分是钻模板孔轴线对定位端面距离误差，取工件对应尺寸（双边近似21±0.04，单边±0.02）公差1/3~1/5，此处取1/5为0.004,；第二部分为衬套和孔同轴度误差，此处取0.005,；第三部分为钻套和衬套间隙，配合为H7/g6，查得最大间隙为0.034mm。
钻孔引偏量，此处因为有尺寸要求部分较浅，此处应按偏移计算。钻头直径为∅180钻套最大偏差根据F7为0.027。−0.008，
钻头磨损忽略不计。则最大偏移量为0.035mm。
根据概率算法
=0.07mm
以上全部误差最大值为0.021+0.033+0.07=0.124mm。精度能够满足。
3，影响尺寸7±0.2及3.5±0.1误差分析。
a定基误差。定位基准和设计基准不重合产生定基误差。定基误差为外圆公差0.016加上外圆轴线距离内孔轴线距离误差，此距离误差通常取0.005。定基误差为0.021。
b定位误差。定位误差为定位销和内孔间隙，g6下偏差为0.013，孔上偏差为0.021mm。定位误差为0.033mm。
c夹紧误差，忽略不计。
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 14
d钻模和钻床平台可能有平行度误差引发倾斜，0.025。 E调整误差。钻套长度误差，钻套和工件表面距离误差累计0.01。
以上可能造成最大误差为0.08mm。小于单边误差0.1。满足精度要求。
4，影响尺寸21±0.04误差分析。
通常铰孔能够达成精度为IT7级，最大偏差为0.021。所以铰孔后即能够满足精度要求。
误差分析结束，此夹具满足要求。
六， 课程设计总结
这三个周时间让我把以前全部相关工艺知识又重新学习了一遍而且自己第一次完整地编制了工艺规程和夹具设计，对我个人来说是一个新突破。
在工艺规程设计之中经历了很数次写好、推倒，再重来过程，每一次全部有新体会，每一次发觉问题再处理全部是个人提升每一步，每一次处理问题后带来满足感更是让我在这三周充满了充实感觉，这是一次难忘课程设计也确实受益匪浅。
在中间计算和后边校核过程中经历了很多迷茫时间，花了很长时间去查资料看书，慢慢一点点学习自己不会东
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 15
西，这么才能够真正把书上东西变成自己。纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。只有真正完整去做了才能够体会到每一份工人师傅手中工艺是多么来之不易。
这个课程设计也为以后工作打下了一下小小基石，对于以后工作有了一个提前认识，以后要一个人完全独立负责地完成更复杂零件工艺规程编制，还要考虑到工装量具、现场设备等更多原因，确实是一个很大挑战，我还要更努力。
七， 参考文件。 [1]《现代制造工艺基础》阎光明 侯忠滨 张云鹏西安 西北工业大学出版社
[2]《机械设计课程设计》 李育锡 高等教育出版社
[3]《机械制造工艺学课程设计指导书》 西工大机电学院机械工程及自动化系
[4] 《机械制造工艺设计简明手册》 李益民 机械工业出版社
[5]《机械设计》濮良贵 纪名刚 . 高等教育出版社
机械制造工艺学课程设计说明书 高智韬 16