缸套课程设计说明书

1、 燃烧室。 水接触， 套厚壁稍微 大 一点，在5至8毫米范围。 干式缸套相对来说结构较为简单， 方便，但是与缸体是过盈配合， 拆卸不方便。湿式的缸套背面接触冷却水，散热 好，拆卸也容易，但是刚度、强度都不如干式缸套，容易漏水。湿式缸套多应用 在柴油机。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运 动频繁技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。 这次设计使我们能够综合机械制造学中的理论基础， 并综合生产学习中学到的实 践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工 艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件

2、等基 本技能的一次实践，同时也为毕业设计和未来从事的工作打下良好的基础。缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成 缸套的分类依据背面是否接触冷却水进行分类。干式缸套背面不与冷却 反之则为湿试缸套。干式缸套壁厚较薄，一般厚度为 4毫米，而湿式缸 加工 第一章零件的分析 1.1设计前的准备工作 1.1.1明确工件的年生产纲领 缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧 室。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运动频繁 技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。如大 批量生产时，一般选择机动、多工件同时加工,

3、 之复杂，成本也提高较多。 1.1.2熟悉工件零件图和工序图 零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、 表面粗糙度等精度的总体要求，工 工序尺寸、已加工表面、待加工 表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。如图下图 1-1所示 R. k 畚 0 技术更求 eo7HBSj 图1-1工件零件图自动化程度高的方案，结构也随 序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、 %? 1.13 加工方法 了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、 工时定额，同时加工零件数。 1.2 .零件的工艺分析 1.2.1零件的功用、结构及特点 缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒

4、内，与活塞和缸盖共同组成燃烧 室。缸套主要起气体密封，传递燃烧热量，形成滑动面等作用。是一个运动频繁 技术要求高的运动部件，对外圆和内圆精度、同轴度、耐磨性等要求严格。 1.2.2 主要表面及其技术要求 外圆对基准A的同轴度公差为 0.05mm 正火 190- 207HBS 材料QT6003(2) 右端面对基准面B的平行度公差为0.05mm (3) 外圆表面圆度公差为0.01mm (4) 内圆表面圆度公差为 0.01mm 第二章毛坯的选择 2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及公差 由于缸套为薄壁零件，薄壁零件的刚性差，在车削过程中受切削力和夹紧力 的作用容易产生变形，且为大批量生产，故采用金

5、属浇注型，材料选用QT600-3。 尺寸为 310X0 265X 515mm 2.2确定毛坯的技术要求 人工时效热处理，以改善切削加工性能，为切削加工做准备。 2.3绘制毛坯图 、 、 、第三章基准的选择 该零件图中较多尺寸及形位公差是以内孔及端面为设计基准的。 因此，采用 先加工内孔，然后以内孔为精基准加工外圆。根据各加工表面的基准如下表 3-1 所示: 1、选择外圆表面作为粗基准定位加工孔，为后续工序加工出精基准，这样 使外圆加工时的余量均匀，避免后续加工精度受到“误差复映”的影响 。 2、选择孔作为精基准，这样能在一次装夹中把大多数外圆表面加工出来, 有利于保证加工面间相互位置精度。 序

6、号 加工部位 . 基准选择 1 端面 外圆毛坯表面 2 粗车外圆 外圆毛坯表面 3 280mn内孔 粗车后外圆表面 4 精车外圆 粗车后内圆表面 5 镗内孔 精车后外圆表面 6 磨削外圆 精镗后内圆表面 表3-1加工表面的基准第四章拟定机械加工工艺路线 4.1确定各表面的加工方法 根据各表面的加工精度和表面的粗糙度的要求，选定如下加工方法：缸套的 端面、300 0-04mm外圆表面用车削,28O0O-O8mmfi内孔采用镗削，各部分加 工方法如表4-1所示: 加工表面 经济精度 表面粗糙度 Ra/um 加工方案 缸套外圆面 IT6 0.8 粗车-半精车-磨削 缸套内孔 IT7 0.8 粗镗-半

7、精镗-精镗 端面 IT7 3.2 粗车-半精车 表4-1 4.2拟定加工工艺路线 工序号 工序名称 工序内容 定位 基准 工艺装备 00 下料 铸造尺寸310X0 265X 515mm 10 热处理 人工时效处理 20 粗车 夹工件一端外圆，粗车内孔至 271mm粗车外圆至307mm车端面见 平即可。 毛坯 外圆 表面 CA6140 30 粗车 倒头，夹307mm外圆并找正，车另 一端内孔至271mm车外圆至 307m m光滑接刀，车端面保证总长 508mm 已加 工外 圆表 面 CA6140 40 热处理 正火 190-207HBS 50 粗镗 装夹工件右端，夹307mm外圆，粗 镗内孔至2

8、76.60032mm车端面，保 证总长506mm倒头， 装夹另一端， 粗镗内孔至276.60032 mm光滑接刀 车端面，保证总长504mm 外圆 表面 CA6140 60 粗车 装夹工件右端，顶尖定位，夹内孔 276.60032 mm内圆，粗车外圆至 30200.32mm倒头，车另一端外圆至 30200.32mm光滑接刀。 内圆 表面 CA6140 70 半精镗 装夹工件右端，夹3O2 00.32 mm外圆， 半精镗内孔至27900.13mm车端面， 保证总长502mm倒头，装夹另一端， 半精镗内孔至27900.13 mm光滑接 刀。车端面，保证总长500mm 外圆 表面 CA6140 80

9、 半精车 装夹工件右端，顶尖定位，夹内孔 27900.13 mm内圆，半精车外圆至 3OO.600.081 mn倒头，车另一端外圆至 3OO.600.081 mm 光滑接刀。 内圆 表面 CA6140 90 精镗 装夹工件右端，夹 300.6OO.O81 m m外 圆，精镗内孔至28000.08mm倒头， 装夹另一端，精镗内孔至280OO.O8mm 光滑接刀。 外圆 表面 CA6140 100 磨削 采用俩顶尖定位工件，磨削外圆至尺 寸300 tmm，在左端磨削出尺寸 3OO。0.04 X 5mm。 内圆 表面 磨床T68 110 检验 按图样检查各部尺寸及精度 游标卡尺、外 径千分尺、内 经

10、百分尺 120 入库 涂油入库 第五章确定机械加工余量及工序尺寸公差 加工余量采用查表修正法确定，确定工序尺寸的一般加工方法是，由加工表 面的最后工序往前一步推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。 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算。中间工序尺寸按“单向、入体” 原则标注，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般去双向对称布置。 中间工序尺寸的公 差可以从相应的加工经济精度表中查得。 1、缸套280mn内孔（工序50、70和90）的加工余量、工序尺寸及其公差 的确定 按照粗镗-半精镗-精镗加工方案，查阅机械加工余量手册

11、，有精镗余 量Zjt=1mm；半精镗余量Zbjt=2.4mm。查机械制造技术基础课程设计指导教程 表1-20确定各工序尺寸的加工精度等级为，精镗：IT7 ;半精镗：IT9 ;粗镗: IT11根据上诉结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精镗： 0.081mm 半精镗：0.13mm 粗镗：0.32mm 综上所述，该工序加工该定位孔各工步的工序尺寸及公差分别为，精车: 28000.08mm半精车：27900.13mm为验证确定的尺寸及公差是否合理，进行 精加工余量校核：Zmax=280+0.08-279=1.08mm Zmin=279+0.13-280=-0.87mm； 余量校核的结

12、果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。 根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加 工余量、工序尺寸及公差，如表 5-1所示。 表5-1 工序名称 工序余量 工序精度IT 公差值T 基本尺寸 基本尺寸及偏差 精镗 1 IT7 T=0.081 280 280 +0.08 0 半精镗 2.4 IT9 T=0.13 279 279 +0.13 0 粗镗 5.6 IT11 T=0.32 276.6 276.6 +0.32 0 当无 毛坯 11.6 265 2、缸套外圆表面（工序60、80和100）的加工余量、工序尺寸及公差的确 按照粗车半精车磨削的加工方案，查阅机械加工余量手册

13、，有工序 间的余量：磨削余量 Zm=0.6;半精车余量 Zbjc=1.5mm；粗车余量 Zcc=5mm查 表选定各工序尺寸的加工精度等级为，磨削：IT6 ;半精车：IT8;粗车：IT11。 根据上述查询到的结果，再查对标准公差数值表可以确定各工步的公差值分别 为，磨削：0.032mm半精车：0.081mm 粗车：0.32mm 综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，磨削：300 0.04 mm半精车: 300.6o.o8imm 粗车： 302o.32mm 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，现对加工余量进行校核。 Z4max=300.6 300+ 0.04=0.64mm； Z4mi n=300

14、.6-0.081 300-0.08=0.439mm； Z3max=302- 300.6 + 0.081=1.481mm； Z3min=302 0.32 300.6=1.08mm； 余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸及公差是合理的。 根据上述资料和加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加 工余量、工序尺寸及公差，如表 5-2所示。 表5-2 工序名称 工序余量 工序精度IT 公差值T 基本尺寸 基本尺寸及偏差 磨削 0.6 IT6 T=0.032 300 300 +0.08 +0.04 半精车 1.4 IT8 T=0.081 300.6 300.6 0 -0.081 粗车 5 IT

15、11 T=0.32 302 302 0 0.32 毛坯 8 310 310 第六章选择机床和工艺设备 6.1 选择机床 1）工序 20、30 由于该加工零件是一根细长套筒，这两个工序又包含了 2个工步，为了减少 装夹次数，和装刀时间，故选用 CA6140型卧式车床。 2）工序50 加工缸套内孔，此工序为粗镗，为减少装卸刀时间，选择 CA6140型卧式 车床。 3）工序60 此工序为粗车，选择CA6140型卧式车床。 4）工序70 该工序为半精镗，选择CA6140型卧式车床。 5）工序80 该工序为半精车，选择CA6140型卧式车床。 6）工序90 该工序为精镗，选择CA6140型卧式车床。 7

16、)工序100 该工序为磨削，选择T68磨床。 6.2选择刀具 工序30、40: 该零件不需要加工特性表面，选用 45端面刀，90外圆车刀和内孔车刀。 工序50： 该工序加工内孔和端面，车端面用 45端面刀，内孔用75内孔镗刀 工序60： 该工序加工外圆，选择选用和75外圆车刀。 工序70： 此工序加工内孔和端面，故选用 45端面刀，内孔用60内孔镗刀。 工序80: 该工序加工外圆，选择选用和 60外圆车刀。 工序90: 此工序加工内孔，故选用60内孔镗刀。 工序100: 此工序主要内容是磨削外圆，所以选择外圆砂轮即可满足精加工要求。 6.3选择夹具 该零件无特形加工表面，选用通用夹具，三爪卡盘

17、，顶尖。 6.4选择量具 1）工序 20、30： 属于粗加工阶段，对尺寸精度要求不高，故可选用测量范围在 0-1000 量程游标卡尺。 2）工序50： 此工序为粗镗内孔和车端面，故选用测量范围 200-325,分度值0.01 值误差 0.012的内径百分尺，测量范围在 0-1000的大量程游标卡尺 3）工序60： 此工序属于粗车外圆，选择故可选用测量范围在 0-500的大量程游标卡尺, 读数值0.01，示值误差 0.01。 4）工序70： 此工序为半精镗内孔和车端面，故选用测量范围 250-450, 示值误差 0.02的内径百分尺，测量范围在 0-1000的大量程游标卡尺 5）工序80： 此工

18、序半精车外圆，选择可选用测量范围在300-325的外径千分尺，读数值 0.01，示值误差 0.011。 6）工序90： 的大 此工序精镗内孔，选择选用测量范围 250-450,示值误差 0.02的内径百 分尺。 7）工序100: 此工序磨削外圆，精度要求高，选择用测量范围在 275-300的外径千分尺, 读数值0.01，示值误差 0.009。第七章 确定切削用量及基本工时 、加工280mn内孔 (1) 粗镗 1) 确定背吃刀量：取ap 1=2.5mm 2) 确定进给量f:根据机械制造课程设计指导书查表 5-5，根据机床的纵向进 给量，取 f=0.6mm/r 。 3) 确定切削速度 Vc:查表

19、5-109 和 5-110， 查得 Cv=258, Xv=0.15，yv=0.4， 修正系数 KMv =1，KSv =0.8，KK =1，KTv =1，刀具寿命为 T=60min。 X 1 X 1 X 0.8 X 1/ ( 600.2 X 2.50.15 X 0.60.4) = 97.3m/min 4) 确定机床转速 n： n=1000Vc/n d=1000X 97.3/ (3.14 X 271) =114r/min 查 表5-5得相近的机床转速为125r/mi n,所以实际切削速度为 Vc=d n/318=106.7m/min。 5) 计算基本时间Tj :切削加工长度为508mm tj l

20、l1 l2/nf=( 506+4) /125 X 0.6=4.1min 6) 辅助时间：装夹工件的时间为 0.8min，测量时间为0.2min 所以辅助时间tf =0.8+0.2=1min (2) 半精镗 1) 确定背吃刀量：取 ap2=1.2mm 2) 确定进给量f :根据机械制造课程设计指导书查表 5-5，根据机床的纵向进 给量，取 f=0.3mm/r。 3) 确定切削速度 Vc:查表 5-109 和 5-110，查得 Cv=258, xv=0.15，yv=0.4， m=0.2. Vc=( CV/Tma； fyv ) KV =258 m=0.2,修正系数 KM =1，KS =0.8，K =

21、1，K =1，刀具寿命为 T=60min。 VC= ( CV/Tma； fyv ) KVrv =258 X 1 X 1 X 0.8 X 1/ ( 600.2 X 1.20.15 X 0.30.4) = 143.3m/min 4) 确定机床转速 n： n=1000Vc/n d=1000X 143.3/ (3.14 X 276.6) =165r/min 查表5-5得相近的机床转速为160r/mi n,所以实际切削速度为 Vc=d n/318=139.16m/min。 5) 计算基本时间Tj :切削加工长度为502mm tj l l1 l2/nf=(502+4) /160 X0.3=3.2min 6

22、)辅助时间：装夹工件的时间为 0.8min，测量时间为0.2min 所以辅助时间tf =0.8+0.2=1min (3) 精镗 1) 确定背吃刀量：取 ap3=0.5mm 2) 确定进给量f :根据机械制造课程设计指导书查表 5-5，根据机床的纵向进 给量，取 f=0.08mm/r。 3) 确定切削速度 Vc:查表 5-109 和 5-110，查得 Cv=258, xv=0.15，yv=0.4， 修正系数 KMV =1，Ksv =0.8，KK =1，KTV =1，刀具寿命为 T=60min。 X 1 X 1 X 0.8 X 1/ ( 600.2 X 0.50.15 X 0.080.4) = 2

23、77.3m/min 4) 确定机床转速 n： n=1000Vc/n d=1000X 277.3/ (3.14 X 279) =316.57r/min 查表5-5得相近的机床转速为320r/mi n,所以实际切削速度为 Vc=d n/318=280.75m/min。 5)计算基本时间Tj :切削加工长度为50mm tj l l1 l2/nf=(500+4) /320 X0.08=15.75min 6) 辅助时间：装夹工件的时间为 0.8min，测量时间为0.2min 所以辅助时间tf =0.8+0.2=1min 、加工300mn缸套外圆 m=0.2, VC=( Cv/Tmapv fyv ) KV

24、 =258 (1) 粗车 1)确定背吃刀量：取ap 1=2.5mm 2)确定进给量f :根据机械制造课程设计指导书查表 5-5，根据机床的纵向进 给量，取f=1mm/r。 3) 确定切削速度 Vc:查表 5-109 和 5-110 ,查得 Cv=230, xv=0.15 , yv=0.4 , 修正系数 KMv =1，KSv =0.8，KK =1，KTv =1，刀具寿命为 T=60min。 X 1 X 1 X 0.8 X 1/ ( 600.2 X 2.50.15 X 10.4 ) = 70.7m/min 4) 确定机床转速 n： n=1000Vc/n d=1000X 70.7/ (3.14 X

25、307) =73.34r/min 查表5-5 得相近的机床转速为80r/mi n,所以实际切削速度为 Vc=d n/318=77.23m/min。 5) 计算基本时间Tj :切削加工长度为508mm tj l l1 l2/nf= (504+4) /80 X2.5=2.54min 6) 辅助时间：装夹工件的时间为 0.8min，测量时间为0.2min 所以辅助时间tf =0.8+0.2=1min (2) 半精车 1) 确定背吃刀量：取 ap2=1mm 2) 确定进给量f :根据机械制造课程设计指导书查表 5-5，根据机床的纵向进 给量，取 f=0.3mm/r 。 3) 确定切削速度 Vc:查表

26、5-109 和 5-110，查得 Cv=258, xv=0.15，yv=0.4， 修正系数 KMV =1，KS, =0.8，KK =1，KT =1，刀具寿命为 T=60min。 X 1 X 1 X 0.8 X 1/ ( 600.2 X 10.15 X 0.30.4) = 173.28m/min 4) 确定机床转速 n： n=1000Vc/n d=1000X 173.28/ (3.14 X 302) =182.7r/min 查表5-5得相近的机床转速为200r/mi n,所以实际切削速度为 Vc=d n/318=189.94m/min。 m=0.2. Vc=( CV/Tmapv f j KV =

27、230 m=0.2, VC=( Cv/Tmapv fyv ) KV =230 5) 计算基本时间Tj :切削加工长度为502mm tj l I1 I2/nf = (500+4) /200 X0.3=8.4min 6) 辅助时间：装夹工件的时间为 0.8min，测量时间为0.2min 所以辅助时间tf =0.8+0.2=1min (3) 磨削 磨削用量: Vc=25-50m/s Vw=20-30mm/min fa=0.3-0.7mm/r fr=0.015-0.05mm/ 单行程总结 在这次课程设计过程中，让我更清楚地认识到知识的重要性，也认识到自己 知识的匮乏。俗话说：万事开头难。在设计还未开始时真的是感觉无法入手，但 只要有了思路，就会慢慢向前发展。在设