圆套设计说明书

1、课程设计说明书丿丁言机械制造基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基 础课以及大部分专业之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所 学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训 练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的低位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工 作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力， 为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请指导老师给予指教。目录：一、计算生产纲领，确定生产类型二、零件分析1、零件作用 （ 含用途）2、零件的工艺分析（含技术要求、工艺性）三、

2、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状（1）选择毛坯（2）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量四、工艺规程的设计1、基面的选择（1）粗基准的选择（2）精基准的选择五、制定工艺路线1、工艺路线方案一2、工艺路线方案二3、工艺方案的比较与分析六、确定切削用量及基本工时七、专用夹具设计八、总结 九、参考文献1 邹 清主编. 机械制造技术基础课程设计指导教程 .北京：机 械工业出版社， 20122 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工 业出版社， 20123 艾兴等编切削用量简明手册北京：机械工业出版社， 20104 徐鸿本主编机床夹具设计手册沈阳：辽宁科学技术出 版社， 20045 . 于骏一

3、等编 . 机械制造技术基础 . 北京：机械工业出版社， 2012内容零件分析1、零件作用（含用途）该底盖应用在某接管座机构中，底盖以？ 70孔套在接管座中，其作用有导通连接的作用，同时还可以通过底盖上端的？ 20孔进行观测的作用.除此外，该底盖 和密封件配合可起到密封防尘的作用.2、零件的工艺分析（含技术要求、工艺性）由零件图可知，其材料为35钢,该材料有良好的塑性和适当的强度，工艺性能 较好,焊接性能尚可，广泛应用于各种结构零件由零件图可知，它的质量要求有:（1）各焊接部要牢靠，不得有夹渣，裂纹等缺 陷（2）试压1.2Mp不得有渗漏二、确定毛坯种类和尺寸1、选择毛坯根据已给的零件图分析可得，

4、该部件由四部分组成：圆套，底盖，两个手柄（1）毛坯种类确定毛坯总类尺寸规格选取理由圆套35钢棒料 45需要加工 20 孔径，厚壁钢 管市场很少， 需订做，成本 高于棒料丿底盖钢管 76,厚 18底盖外圆为非 重要表面，选 取 76满足图 纸要求手柄钢管 38,厚 2.529孔径较大，适宜选择 钢管； 查阅手册：(138,厚 2.5 为最适宜尺寸， 经冷拉后为35,厚2.5满足螺纹加工要 求(2)手柄毛坯加工方案比较手柄毛坯加工方案比较冷拉车削特性将原材料冷挤压变形达 致所需的形状、规格及 公差，原材料的耗损极 少多余部分，切削，变成铁 屑优劣势冷拉钢所节省的材料是 非常可观的，特别当材 料用量

5、大，材料成本的 节约更为显著加工切削耗损材料(38至35)成本增咼2、确定毛坯的机械加工余量基本尺寸/mm力卩工余量/mm计算结果/mm 45棒料毛坯切断454*10+4*9+20* 仁596（十件合一）圆柱 45端面1孔 20单侧余量216外圆 44单侧余量146外圆 40粗加工：单侧余量1.2 半精加工：单侧余量0.4543.3孔 30单侧余量1.527孔 25单侧余量1.522 35,厚2.5钢管毛坯切断471*5+4*4+1*5=376（五件合一）圆柱 35端面1 76,厚18钢管毛坯 切断418*20+4*19+2*20=476 （ 二十件合一）圆柱 76端面2孔 70单侧余量1.5

6、67（三）工艺规程的设计1、基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理， 可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺过程问题百出， 严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（1）粗基准的选择 对于一般的圆柱类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。所以，加工 34mm内孔和车M34X1外螺纹时，以 34mm#圆柱面为粗基准；加工 20mm 30mm内孔时，以 44mm夕卜圆柱面为粗基准；加工 40mm 70mm 内孔时，以 76mm外圆柱面为粗基准。加工 44mm端面时，以 44mm圆 柱底面为粗基准。加工 76mmk端面时，以 76mnH柱底面为

7、粗基准。（2）精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重 和时，应该进行尺寸换算。2、工艺路线方案： 、工艺路线方案一：工序 1：车螺纹 M34X1。工序2:镗削?20mm内孔,镗削？30mm内孔,镗削？25mm内孔。工序3:镗削?70mm内孔。工序4:铣？44mmk端面，铣?76mmk端面。工序 5：终检 、工艺路线方案二：工序1:钻？20mm内孔，镗削？30mm内孔，镗削？25mn内孔。工序2:镗削?40mm内孔，镗削？70mm内孔。工序 3:车螺纹 M34X1。工序4:车？44mmk端面，车?76mmk端面。工序 5:终检3、工艺方案的比较与分析上述两

8、个工艺方案的特点在于:1）方案一是先以？35mm#圆柱面为基准车螺纹 M34X1接着再以 ?44mn外圆柱面为基准加工？20mm ?30mnS勺内孔。然后，再以?76mm 外圆柱面为基准加工?70mm内孔。最后，以？44mn和？76mm两圆柱底 面为基准加工其上端面。2）方案二是先以？44mn#圆柱面为基准加工？30mm勺内孔。接着再 以？76mm#圆柱面为基准加工？40mm ?70mm内孔。然后，再以？35mm 外圆柱面为基准车螺纹 M34X1最后，以？44mn和？76mm两圆柱底面为 基准加工其上端面。上述两个方案都是可以加工好零件勺，但由于:1 ）第二个方案在加工过程中到第三道工序才车螺

9、纹，对于前三道工序 勺加工比较方便；2）方案二 20孔加工方法是钻，上一个工序为:车床割断毛坯下料，装上钻头就可以加工，减少换机床的次数，提高效率。3) 同理，工序4在两个方案里面也不同，方案二里，直接在车螺纹后， 可以换刀，加工端面至所需长度。所以我选择了方案二。因此，最后的加工路线确定如下：工序1:钻？20mn内孔,镗削？30mn内孔,镗削？25mn内孔。以？44mn# 圆柱面为基准，选用TX617数显卧式铣镗床。工序2：镗削?40mm内孔，镗削？70mm内孔。以？76mm外卜圆柱面为基准， 选用TX617数显卧式铣镗床。工序3:车螺纹M34X1以？34mm外卜圆柱面为基准，选用 CA61

10、40卧式 车床。工序4:车？44mn上端面，车？76mn上端面。以？44mn和?76mnH柱的 底面为基准，选用TX617数显卧式铣镗床。工序5:终检六、确定切削用量及基本工时工序1:镗削内孔。本工序采用计算法确定切削用量。1、加工条件 工件材料：35钢。加工要求：钻？20mm内孔及镗削？30mm内孔和镗削？25mm内孔机床：CA6140A TX617数显卧式铣镗床。刀具： 18中心钻， 20麻花钻， 镗刀为YW2A320尺寸为12mmX12mm2、计算切削用量(1)钻?20mn内孔1 )确定孔最大加工余量：已知毛胚为实心棒料，分为钻底孔8扩孔，所以其加工余量为1mm2) 确定进给量f :由机

11、械制造技术基础课程设计指导教程表 4-3可得进给 量 f=0.24mm/r。3) 计算切削速度：按机械课程指导表 4-2可得主轴转速为100r/min。 计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1，取L：二L=25-17/2 (mr)i =4mm,L1=2mm,L2=0丄3=0Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02mi n参考车床加工工时定额计算器(图6.1 ):单件工时为：中心钻t=0.740 ,扩孔t=2.021(2)镗削?30mn内孔1) 确定确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为？20mm粗镗，所以其加工余量为4mm2) 确定进给量f ;由机械制造工艺课程设计指导(以下简称机械课程指

12、导)表3.9可得进给量f=0.52mm/r。3) 计算切削速度：按机械课程指导表 3.9可得主轴转速为100r/min。4) 计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1，取L=30-22/2(mr) =4mm,L1=2mm,L2=0 ,L 3=0Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02mi n（3）镗削？25mm内孔2）确定确定孔最大加工余量：粗镗 - 半精镗，所以其加工余量为 3mm；3mm。 2）确定进给量 f ；由机械制造工艺课程设计指导 （以下简称机械课程指导） 表 3.9 可得进给量 f=0.52mm/r 。3）计算切削速度：按机械课程指导表 3.9 可得主轴转速为 100r/m

13、in 。4）计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1 ，取L=20-14/2（ mm） =3mm,L1=2mm,L2=0,L3=0Tm=（L+L1+L2+L3/Nmf）=0.017min 工序 2：镗削内孔。1、加工条件工件材料： 35无缝钢管加工要求：镗削？40mn内孔及？70mn内孔机床：TX617数显卧式铣镗床。刀具： 镗刀为YW2A320尺寸为12mmX12mm2、计算切削用量镗削?70mn内孔1 ）确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为？40mm粗镗，所以其加工余量为4mm。2）确定进给量 f ；由机械制造工艺课程设计指导 （以下简称机械课程指导） 表 3.9 可得进给量 f=0.52mm

14、/r 。5）计算切削速度：按机械课程指导表 3.9 可得主轴转速为 100r/min 。 计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1 ，取L=25-17/2（ mm） =4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0Tm=（L+L1+L2+L3/Nmf）=0.02min 工序 3：镗削内孔及车螺纹。1 、加工条件工件材料： 35钢无缝钢管。加工要求：车 M34X1螺纹机床：CA6410A卧式车床。刀具：车刀为高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时 ap=0.17, 走刀次数 i=4; 精车螺 纹时即=0.08，走刀次数i=2。（2）车M34X1螺纹1）确定进给量：由机械课程指导表 3.9 得： 粗车螺纹时：进给

15、量 f=0.16mm/r 精车螺纹时：进给量 f=0.20mm/r2）确定主轴转速：粗车螺纹时：按机械课程指导表 3.9 可得主轴转速为 160r/min ； 精车螺纹时：按机械课程指导表 3.9 可得主轴转速为 250r/min 。（3）计算车螺纹工时：取切入长度 L1=20mm。粗车螺纹工时：T1=（L+L1/N.f ） i=1.46min精车螺纹工时：T2=L+L1/N.f） i=0.36min所以车螺纹的总工时为：T=T1+T2=1.46+0.36=1.82mi n参考车床加工工时定额计算器（图6.1 ）:t=1.615 ,由于机床型号不同，故取1.82工序4:车端面。1、加工条件工件

16、材料：35钢无缝钢管。加工要求：车？44mmh端面，车？76mmt端面。表面粗糙度为粗车。 机床：CA6410A卧式车床。刀具：采用45外圆车刀 YT14, dw=225mm齿数Z=20b参考车床加工工时定额计算器（图 6.1 ）:单件工时：t1=2.253 ； t2=2.204序号 模型名称计算值 计算坎数结果 定额方式类别 计算人员计算时间1车加工工审2车加工工甲2,104准结工时:3车加工工审0,11准结工时:4车加工工申1. 615准结工时:5车加工工申6车加工工申0. B35准结工时;7车加工工丽0. 763准结工时:0车加工工申9车加工工日；10车加工工曰;11车加工工日;12车如

17、工工涉7.准结工时:13车加工工申14车加工工丰15车加工工日;2.403准结工时:单件工时:单件工时:单件工时土单件工时:单件工时:单件工时士单件工时:152. 10415（分钟）0.110（分钟）1. 6150（分钟）0. 0740.7610（分钟）0. 7630（分钟）2 2040. 742. 021N 2530. 0E0（井神）0. 2040. 06E2. 1360 （分钟）15抜术定剳2.104技术定輛0. 11技术主襯1.615技术定竊0. 763技术主襯2. 204技术定钢0. 74技术定朝2. 021技术定藕Z 253技术定額0. 03技术定霜淮结时间作业时间作业时何间作U侗作

18、业时间0. 074技术走密a 761技术定額系境用户系统用户系统用户系统用户系境用户 系统用户ttmm#ttmm作业时何系统用户卿秤秤料#时时系统用户 系统用户 系统用户 系统用户o. 204抜术定勒作业吋间系统用户6 063技术定耕作业时间紊统用户#2.136技术定朝作业时间系统用户图6.1车床加工工时定额计算器导出数据（七）、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹 具。夹具设计：该零件由四个部件组成，这四个零件要用焊接的方法连在一起组 一个零件。现分析如下：以76的底盖和44的圆套焊接成一个整体。由于加工精度没有要求，加工基准为两圆套的中心线初步拟定

19、方案如图7.1所示:图7.1圆套与底盖焊接部分夹具设计说明：1、该夹具中间部分能够保证与 圆套的同轴度要求，下面这个圆台可 以保证 圆套与其的同轴度要求。2、在做这套夹具的时候要保证这两段的同轴度要求才能够间接保证 零件的加工要求，精度等级详见零件图。3、由于焊接过程会发生变形，故在定位 圆套的圆台与定位圆套的 交接附近开一圆环槽防止圆套变形翘起。4、考虑装夹方便，在压紧装置上采取开口垫圈传递压力压紧工件， 松开工件时可以节省时间，不需要完全把螺母拧出。一、用一根心轴和两个定位套定位焊接两侧接管接头，加工基准为两接管的中心线。初步拟定方案如图 7.2所示：夹具设计说明：1、该夹具一端以一根心轴

20、和一个定位套保证一个接管接头的同轴 度；另一端采用心轴(轴肩)保证同轴度。2、 该夹具通过定位两接管接头心轴和定位圆套的定位心轴孔轴线 的垂直度保证两者的垂直度。3、为了方便装夹工件，心轴一端采用偏心轮向工件施加压力。4、心轴一段采用开口垫圈和螺母传递夹紧工件的压力，节省装夹时 间。12345 61图7.2夹具装配图夹具零部件设计：(1)夹具底座的设计夹具底座的主要目的是保证44圆套和76圆套的准确定位设计图如图7.3所示:MlilXl h图7.3夹具体设计要求：1、30圆柱和70圆柱为只要的摩擦面，故需要进行表面淬硬处理，以增加其耐磨性，延长夹具的使用寿命。2、为保证76圆套与44圆套同轴度要求，由于零件未标注精度等级要求但是零件的同轴度也要适当的保证，所以30圆柱和70圆柱的同轴度定为3、用于定位面的圆环面也应该要求平面度要求以保证76圆套和V