机械制造课程设计设计偏心套零件的机械加工工艺规程

1、1级机械设计制造及其自动化专学号 姓名 级机械设计制造及其自动化专设计题目设计偏心套零件的机械及工艺装 课程设计题目： 设计偏心套零件的机械工艺规程及工艺类装备 偏心套，锻造毛坯，大批量生产 主要任务：完成零件分析，制定工艺规程。 目录 一、 零件的工艺分析-1 1.1 零件的功用、结构及特点 -1 1.2 主要加工表面及要求-1 二、 毛坯的选择-2 2.1确定毛坯的制造方法及类型 -2 2.2确定毛坯的技术要求-2 2.3绘制毛坯图-2 三、 基准的选择-3 四、 机械加工路线的拟定-3 4.1确定各表面的加工方法-3 4.2拟定加工路线-4 五、 确定机械加工余量、工序尺寸及公差-5 六

2、、 选择机床及工艺设备-6 6.1选择机床-6 6.2选择刀具 -6 6.3选择夹具 -7 6.4选择量具 -7 七、 确定切削用量及基本工时 -8 八、 填写工艺文件 -15 8.1工艺卡 -15 8.2工序卡 -16 8.3工序卡 -17 8.4工序卡 -18 8.5工序卡 -19 8.6工序卡 -20 九、 参考文献-21 附图-22 1 一、零件的工艺分析 1.1 零件的功用、结构及特点 偏心套的功用在预精轧机轧轴承座装配中，安装于传动轴的一端，其另一端经万向联轴器与齿轮箱相连。传动轴通过滑动轴承和圆锥滚子轴承装配于偏心套内孔中。偏心套通过轴承套装配于轴承座中。偏心套的蜗轮与手动调整机

3、构的蜗杆相齿合。 偏心套的主要工作表面为内孔表面和外圆表面。主要配合面为60孔，120外表面。该零件属特殊形状零件，但复杂程度一般。由于偏心套在工作时承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧度。 1.2 主要加工表面及要求 1） 偏心套内孔 孔径60的孔是内装配表面。表面粗糙度Ra为0.8um。孔端面位置尺寸为90mm，内孔圆柱度公差为0.01mm。 2） 偏心套的外表面 表面直径为120.表面粗糙度为0.8um。与内孔表面的平行度公差为0.01mm。圆柱度公差为0.01mm。 3） 偏心套的中间 直径为100.表面粗糙度为1.6um。 4） 偏心套的键槽 键槽尺寸为20*64.5.圆柱度

4、公差为0.01mm。 2 二、毛坯的选择 2.1 确定毛坯的类型、制造方法 1因零件材料为合金钢，这里要中批量生产，偏心套的尺寸不大，但是每个表面都必须加工，所以毛坯选用摸锻成型。 2选择以零件最高线且平行于偏心套对称面为分型面，采用带芯的分模造型，课多件同时浇注，钢液由两边模孔流入。 3 偏心套属于特性零件，且加工过程中利用表面定位二度较多，故零件毛坯选为粗锻件，锻件的公差等级为IT9。其加工余量为：a=7 b=10 c=6. 2.2 确定毛坯的技术要求 1）锻件不应有裂纹、砂眼和局部疏松。与孔及夹渣等缺陷。 2）热处理5864HRC，以消除内应力，改善切削加工性能。 3）材料为Gcr15.

5、 4）未注倒角为0.5*450 5）选择带孔圆盘类锻件。 2.3 根据加工件图，各加工表面加上机械加工余量，控制毛坯图，并标注尺寸和技术要求，画出毛坯图。 见图纸。 3 三、基准的选择 偏心套零件有较多尺寸及其形位公差是以60H18及其端面为设计基准。因此必须首先加工出60的孔及其端面，为后续工序仆为基准。根据粗精基准的选择原则，确定个加工表面的记住如下表： 序号 加工部位 基准选择 1 600+0.043的孔 外表面和端面（粗基准） 2 端面 600+0.043孔 3 外表面凹槽 600+0.043孔 4 120+0.02+0.043的外表面 600+0.043孔 5 孔内键槽 600+0.

6、043孔 四、机械加工工艺路线的拟定 4.1 确定各表面的加工方法 根据各加工表面的加工精度的要求，选定如下加工方法： 600+0.043孔的加工方法：粗镗半精镗磨孔 120+0.02+0.043端面的加工方法：粗车 4 120+0.02+0.043外轮廓的加工方法：粗车精车 100凹槽的加工方法：粗车 内孔键槽的加工方法：粗插精插 具体加工方法的分析如下: 600+0.043孔公差为0.043mm，表面粗糙度为0.8um，78级经济精度，查表4-3，可采用：粗镗-半精镗-粗磨 两端面：公差等级为14级，经行粗车。 120+0.02+0.043表面公差为0.023mm，Ra=0.8um，查表4

7、-4，可采用：粗车-精车。 100的键槽：粗车 内键槽：粗插-精插 4.2 确定加工工艺路线，其路线如下： 工序号 内容 设备 10 600+0.043孔 镗床 20 磨600+0.043孔 磨床 30 车右外轮廓、右端面及倒角 车床 40 50 车左外轮廓、左端面及倒角车100凹槽 车床 车床 60 插内孔键槽 插床 5 五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差 加工余量可采用查表修正发法确定。确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的做好工序往前推算，最好工序尺寸按零件图样的要求标准。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链解

8、算中间工序对按“单向”“入体”原则标准，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般取双向对称布置，中间工序尺寸的公差可从相应的加工经济精度表查得。 根据上述原始资料和加工工艺，查各种加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸如下： 工序号 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度 10 粗镗600+0.2 58 6.3 孔 0.6 59.2 3.2 半精镗600+0.043孔 20 粗磨600+0.043孔 0.4 600+0.043 0.8 30 粗车右端面 车倒角 5 1 95 - 6.3 6.3 粗车右外轮廓 精车右外轮廓 3 0.5 120+0.02+0.043 6.3 0.8 6 40 粗车

9、左端面 车倒角 粗车左外轮廓 精车左外轮廓 5 1 3 0.5 90 - 121+0.043 6.3 6.3 6.3 0.8 +0.02120+0.02+0.043 50 粗车100凹槽 2 100 6.3 60 粗插内孔键槽 精插内孔键槽 4.4 1 20*63.5 20*64.5 15 6.3 六、选择机床及工艺装备 6.1 选择机床如下： 工序10 卧式镗床 工序20 内圆磨床 工序30 卧式车床 工序40 卧式车床 工序50 卧式车床 工序60 插床 6.2 选择刀具 该零件无特形表面，成批生产，一般采用通用和标准刀具。 7 工序10 选用单刃镗刀，镗杆直径为150mm，镗刀头直径或长

10、度为12mm。 工序20 选用磨轮，直径为50mm，宽度为50mm。 工序30 端面和倒角用Kr=450端面车刀，外轮廓用Kr=600的外圆车刀。 工序40 端面和倒角用Kr=450端面车刀，外轮廓用Kr=600的外圆车刀。 工序50 用刀头宽度为10mm，两刀尖磨出R3圆角的成形车刀。 工序60 键槽插刀。 6.3 选择夹具 该零件属批量生产，一般采用标准夹具。 6.4 选择刀具 该零件属成批生产，一般采用通用量具。 工序10、20、60采用游标卡尺、内径千分尺。工序30、40、50采用游标卡尺、外径千分尺。 根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，各工序所选用的机床设备和工艺装备如下： 工

11、序号 工序内容 机床设备和工艺装备 10 粗镗600+0.043的孔 T68卧式镗床 单刃镗刀 游标卡尺 8 半精镗600+0.043孔 T68卧式镗床 单刃镗刀 游标卡尺 20 粗磨600+0.043孔 M2110A内圆磨床 磨轮 内径千分尺 30 粗车右端面 CA6140卧式车床 450端面车刀 游标卡尺 倒角 CA6140卧式车床 450端面车刀 粗车右外轮廓CA6140卧式车床600外圆车刀 游标卡尺 精车右外轮廓CA6140卧式车床600外圆车刀 外径千分尺 40 粗车左端面 CA6140卧式车床 450端面车刀 游标卡尺 倒角 CA6140卧式车床 450端面车刀 粗车左外轮廓CA

12、6140卧式车床600外圆车刀 游标卡尺 精车左外轮廓CA6140卧式车床600外圆车刀 外径千分尺 50 粗车外表面凹槽CA6140卧式车床 成形车刀 外径千分尺 60 粗插内孔键槽 B5020插床 键槽插刀 游标卡尺 精插内孔键槽B5020插床 键槽插刀 游标卡尺 七、确定切削用量及基本工时 工序10 加工600+0.043孔：粗镗半精镗 粗镗：1）确定背吃刀量ap：总加工余量为2mm，一次走刀加工， 9 ap=2mm。 1） 确定经给量f：查表5-118，f=0.3-1.0mm/r，取f=0.7mm/r。 2） 确定切削速度Vc：查表5-118，知Vc=50mm/r。 3） 机床主轴转数

13、n：n=1000Vc/*54r/min=295r/min，查表5-6，得n=315r/min。 4） 计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，ap=2mm，L=100mm，L1=ap/tanr+（2-3）=4mm，L2=4mm，L3=5mm，Tj=L/fn*i= L +L1 +L2+L3/ fn*i =0.51min。 5） 辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，启功机床0.02min，取量具并测量0.5min，共计Tf=1.32min。 半精镗： 1） 确定背吃刀量ap：总加工余量为0.6mm，一次走刀加工，ap=0.6mm。 2） 确定经给量f：查表5-118，f=0

14、.3-1.0mm/r，取f=0.7mm/r。 3） 确定切削速度Vc：查表5-118，知Vc=50mm/r。 4） 机床主轴转数n：n=1000Vc/*58r/min=274.5r/min，查表5-6，得n=250r/min. 5） 计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，L1=ap/tanr+（2-3）=3mm，Tj=L/fn*i= L +L1 +L2+L3/ fn*i =0.64min。 6） 辅助时间Tf：查表5-153，取量具并测量0.5min，共计Tf=0.5min。 10 工序20 粗磨600+0.043孔 1） 砂轮旋转的线速度Vc=30m/s 2） 砂轮切入工件的径向进

15、给量fr=0.05mm。 3） 工件相对于砂轮的轴向进给量fa=（0.4-0.7）B=0.6*50=30mm/r。 4） 工件旋转的线速度Vw=30m/min。 5） 确定砂轮转速n=1000Vc/dw=9683r/min.查表5-130，取n=11000r/min。 6）计算基本时间Tj：查表5-146，5-147得，k=1.1，L=100mm，fa=30mm，Tj=2LZbk/nfafr=0.32min。 7） 7）辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，取量具并测量0.34min，共计Tf=1.14min。 工序30 粗车右端面： 1） 确定背吃刀量ap：总加工余量为5mm，

16、一次走刀加工，ap=5mm。 2） 查表5-102，f=0.6mm/r。 3） 查表5-111，Vc=90m/min。 4） 机床主轴转数n：n=1000Vc/*dwr/min=287r/min，查表5-4，得n=320r/min. 5） 计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，L=（d-d1）/2+L1+L2+L3=44.5mm，Tj=0.23min。 11 6） 辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，启功机床0.02min，取量具并测量0.5min，共计Tf=1.32min。 倒C1角： 1） 确定背吃刀量ap：ap=1mm。 2） 计算基本时间T

17、j：Tj=0.23min。 3） 辅助时间Tf：Tf=0min。 粗车右外轮廓： 1） 确定背吃刀量ap：总加工余量为3mm，一次走刀加工，ap=3mm。 2） 查表5-102，f=0.7mm/r。 3） 查表5-111，Vc=85m/min。 4） 机床主轴转数n：n=1000Vc/*dwr/min=213r/min，查表5-4，得n=200r/min. 5） 计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，L1=4.5mm，L2=4mm，L3=5mm，Tj=0.775min。 6） 辅助时间Tf：查表5-153，换刀0.05min，取量具并测量0.5min，共计Tf=0

18、.55min。 精车右外轮廓： 1） 确定背吃刀量ap：ap=0.5mm。 2） 查表5-103，f=0.13mm/r。 3） 确定切削速度Vc：Vc=40m/min。 4） 机床主轴转数n：n=500r/min. 5） 计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，Tj= 1.6min。 12 6） 辅助时间Tf：查表5-153，取量具并测量0.5min，共计Tf=0.5min。 工序40 粗车左端面： 1）确定背吃刀量ap：总加工余量为5mm，一次走刀加工，ap=5mm。 2) 查表5-102，f=0.6mm/r。 3) 查表5-111，Vc=90m/min。 4)机

19、床主轴转数n：n=1000Vc/*dwr/min=287r/min，查表5-4，得n=320r/min. 5)计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，L=（d-d1）/2+L1+L2+L3=44.5mm，Tj=0.23min。 6)辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，启功机床0.02min，取量具并测量0.5min，共计Tf=1.32min。 倒C1角： 1)确定背吃刀量ap：ap=1mm。 2)计算基本时间T5j：Tj=0.23min。 3)辅助时间Tf：Tf=0min。 粗车右外轮廓： 1)确定背吃刀量ap：总加工余量为3mm，一次走刀加工，ap

20、=3mm。 2)查表5-102，f=0.7mm/r。 3)查表5-111，Vc=85m/min。 13 4)机床主轴转数n：n=1000Vc/*dwr/min=213r/min，查表5-4，得n=200r/min. 5)计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，L1=4.5mm，L2=4mm，L3=5mm，Tj=0.775min。 6)辅助时间Tf：查表5-153，换刀0.05min，取量具并测量0.5min，共计Tf=0.55min。 精车右外轮廓： 1)确定背吃刀量ap：ap=0.5mm。 2)查表5-103，f=0.13mm/r。 3)确定切削速度Vc：Vc=4

21、0m/min。 4)机床主轴转数n：n=500r/min. 5)计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，Tj= 1.6min。 6)辅助时间Tf：查表5-153，取量具并测量0.5min，共计Tf=0.5min。 工序50 粗车外表面凹槽： 1)确定背吃刀量ap：ap=2mm。 2)查表5-107，f=0.7mm/r。 3)确定切削速度Vc：Vc=110m/min。 4)机床主轴转数n：n=320r/min. 5)计算基本时间Tj：查表5-138，5-139得，Tj=L/fn*i，Tj= 0.7min。 6)辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，取量具

22、并测量0.5min， 14 共计Tf=1.3min。 工序60 粗插内孔键槽： 1) 总加工余量为4.4mm。 2)查表5-126，f=0.16mm/行程。查表5-17，工作台纵向进给量fy=0.8mm，工作台横向进给量fy=0.8mm，滑枕工作行程速度V=15m/min。 3）查表5-140，5-141，nd=66.7，H=6.4mm，L=125mm，Tj=0.6min。 4）辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件0.8min，启动机床0.02min，取量具并测量0.5min，共计Tf=1.32min。 精插内孔键槽： 1）总加工余量为1mm。 2)查表5-126，f=0.16mm/行程。查

23、表5-17，工作台纵向进给量fy=0.8mm，工作台横向进给量fy=0.8mm，滑枕工作行程速度V=15m/min。 3）查表5-140，5-141，nd=66.7，H=6.4mm，L=125mm，Tj=0.6min。 4）辅助时间Tf：查表5-153，取量具并测量0.5min，共计Tf=0.5min。 15 八 填写工艺文件 60 50 40 30 20 10 工序号 机械加工工艺过程卡片 插内孔键槽 粗车外表面凹槽 车左端面、倒角、外轮廓 车右端面、倒角、外轮廓 粗磨60孔 粗镗半精镗60的孔工 序 名 称 与 内零件编称 15037.1毛坯种类 锻件 89ZG310 指导 赵彤涌 共 1

24、 张 (工序简图) 机械加工工序卡片 精镗600+0.043 半精镗600+0.04 粗镗600+0.04孔 工步内容 (工序简图) 机械加工工序卡片 精车右外轮廓 粗车右外轮廓 倒角 粗车右端面 工步内容 零件名称 偏心套 材料牌号 ZB310-57同时加工1 第 5 张 (工序简图) 机械加工工序卡片 精车外轮廓 粗车外轮廓 倒角 粗车左端面 工步内容 零件名称 偏心套 材料牌号 ZB310-57同时加工 第 5 张 (工序简图) 机械加工工序卡片 粗车外表面凹槽 工步内容 (工序简图) 机械加工工序卡片 精插内孔键槽 粗插内孔键槽 工步内容 B5020插床 CA6140卧式车床 卧式车床

25、 键槽插刀成形车刀外圆车刀 100 100 1 1 1000 400 50 50 0 1 1 1 1000 800 200 40 40 0 1 1 1 1000 800 200 0 2 200 90 90 1 4 CA6140CA6140卧式车床 45 45 外圆车刀100 走刀长度（mm） 1 走刀次数 400 主轴转速(r/min) 63.5 走刀长度（mm） 2 走刀次数 400 主轴转速(r/min) 63.5 走刀长度（mm） 2 走刀次数 400 主轴转速(r/min) 走刀长度（mm） 设备型号 走刀次数 CA6140 主轴转速(r/min) 冷却液 走刀长度（mm） 走刀次数

26、主轴转速(r/min) M2110A内圆磨床 T68卧式镗床 磨轮单刃镗刀设备型号 设备名称 工序名称 T68 镗床 扩中心孔 冷却液 工序工时 夹具名称 设备型号 设备名称 工序名称 CA6140 车床 加工右端 冷却液 工序工时 夹具名称 设备型号 设备名称 工序名称 CA6140 车床 加工左端 冷却液 工序工时 夹具名称 设备名称 工序名称 工序编号 车床 加工凹槽 40 工序工时 夹具名称 夹具编号 设备型号 设备名称 工序名称 B5020 插床 插键槽 冷却液 工序工时 夹具名称 容 生产类型 号 机 床 批量生产 43 夹 具 毛坯重量 刀5kg 工序编号 生产类型 零件编号 零

27、件名称 10 批量 150.37.143 偏心套 夹具编号 毛坯重量 毛坯种类 材料牌号 工序编号 生产类型 零件编号 20 批量 150.37.143 夹具编号 毛坯重量 毛坯种类 工序编号 生产类型 零件编号 30 批量 150.37.143 夹具编号 毛坯重量 毛坯种类 生产类型 零件编号 零件名称 批量 150.37.143 偏心套 毛坯重量 毛坯种类 材料牌号 工序编号 生产类型 零件编号 零件名称 50 批量 150.37.143 偏心套 夹具编号 毛坯重量 毛坯种类 材料牌号 9.33 46.5 23.5 46.5 9.23 23.5 46.4 9.23 30.6 、60、6062.8 切削速度(m/s) 17.6 切削速度(m/s) 17.6 切削速度(m/s) 切削速度(m/s) 柴油 切削速度(m/s) 柴油4.5分销钉孔钻夹具柴油4.4分三抓卡盘柴油3.9分三抓卡盘1分 定心夹具731-3 柴油1分插床夹具 具 713-1 5kg 锻件ZB310-570 731-2 5kg 锻件0 731-2 5kg 锻件0 5kg 锻件 ZB310-570 713-3 5kg 锻件ZB310-570 游标卡尺 外径千分尺 尺、外径千分尺 0.23 0.56 0.35 0.56 0.32 0.35 0.