密封件定位套说明书

1、 目录序言第1章 密封件定位套机械加工工艺规程设计1.1分析零件图1.2机械加工工艺设计1.3选择机床和工艺装备 第二章零件的分析2.1夹具设计及要求说明2.2夹具设计有关计算第2章 课程设计心得体会参考文献三维图序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并综合实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题。设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来的工作打下了良好的基础。 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

2、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，恳请各位老师给予指导。 第一章 密封件定位套机械加工工艺规程设计零件的分析1.1分析零件图1.1.1 零件图作用密封可分为静密封和动密封两大类。静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软宽度较宽的垫密封，高压静密封则用材质较硬接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可分为接触式密封和非接触式

3、密封；按密封件和接触位置又可分为圆周密封和端面密封，端面密封又称为机械密封。动密封中的离心密封和螺旋密封，是借助机器运转时给介质以动力得到密封，故有时称为动力密封。该零件主要作用是与端盖零件，实现横向密封。1.1.2 零件的工艺分析 1）定位套孔壁较薄，在各道工序加工时应注意选用合理的夹紧力，以防工件变形。 2）定位套内、外圆有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。 3）在精磨130mm时，同时靠磨136mm右端面，以保证130mm右端面对其轴心线的垂直度公差0.03mm。(这种方法工厂俗称“工艺保证”)。4）165mm、180mm中心线对130mm基准孔中心线的同轴度误差的检

4、测方法，采用莫氏四号锥度心轴。先将工件装在锥度心轴上，再将心轴装在偏摆仪上(图2-27)，将百分表触头与工件外圆最高点接触，然后转动锥度定位心轴，百分表跳动值为同轴度误差。5) 该密封件定位套因为是铸件，采用先铸造出中心孔，以减少金工工作量。6) 定位套螺纹孔宽，大径、小 径尺寸及等分精度的检查，采用符合量规进行检查1.1.3 确定生产类型根据零件生产纲领和质量大小，就可确定零件的生产类型，同样产量的零件，重型、轻型的零件加工难度差别很大，所采取的技术措施也不同。根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型：单件生产、大量生产和成批生产。在成批生产中，根据批量大小

5、可分为小批、中批和大批生产。本次夹具设计用于大批量生产。加工对象为密封件定位套，较为固定。广泛采用专用设备、高效能的专用夹具和高效率的专用刀量具。大批量生产过程对操作工人的平均技术水平要求较低，生产率高，而成本相对与小批量和中批量较低。1.1.4确定毛坯类型 毛坯成形方法选择的合理与否直接影响到零件的质量、使用性能、成本和生产率；而零件的材料选定以后，其毛坯成形方法也大致确定了。 机械零件毛坯选择的原则是既满足零件的使用要求，又使零件在制造过程中具有良好的工艺性和经济性，以利于降低成本和提高生产率，零件材料为HT200。已知密封件定位套零件的生产类型为大批量生产，考虑零件在机床运行过程中所受冲

6、击不大，零件有多个通孔，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。密封件定位套零件材料为HT200，硬度190210HB，毛坯重量1.6kg，生产类型大批量，金属型铸造毛坯。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，是大批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。确定铸件及形状零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔尽量铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。1.2机械加工工艺设计1.2.1 选择定位基准 选择定位基准工艺规程设计中重

7、要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。（1）粗基准的选择。对于密封件定位套零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边165外圆表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧165外圆就可以进行粗加工一下。 对外圆160、159的沟槽和174的沟槽以及90的孔加工，可以用心轴定位，这样对于回

8、转体的密封件定位套而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。（2） 精基准的选择。以孔130为精基准加工表面。这一组加工表面包括：右边165外圆和180外圆进行磨削。因为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合时，应该进行尺寸换算。1.2.2 拟定工艺过程制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1 工艺路线方案一： 工序1：车左端面，车内径130孔深195mm工序2：深1

9、95mm处车内槽136mm×4mm工序3：130孔、260外圆倒角1×45° 工序4：车右端面到220mm，车法兰盘至壁厚20mm。车外圆至180mm，车内孔至90mm。工序5：车左边环槽。工序6：车外圆至165mm，车右边环槽至图样尺寸。工序7：车外圆至160mm至如图尺寸。工序8：165孔、90外圆倒角1×45°工序9：检验2. 工艺路线方案二：工序1：车左端面，车内径130孔深195mm工序2：深195mm处车内槽136mm×4mm工序3：130孔、260外圆倒角1×45工序4：车右端面到220mm，车法兰盘至壁厚20

10、mm。车外圆至180mm，车内孔至90mm，车外圆至160mm、165mm至图样尺寸。工序5：车所有外圆环槽。工序6：车外圆至165mm，车右边环槽至图样尺寸。工序7：车外圆至160mm至如图尺寸。工序8：165孔、90外圆倒角1×45°工序9：检验 3、工艺方案的比较与分析 上述两种方案均无原则性错误，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高加工精度及生产率，考虑到便与装夹和提高加工精度及生产率所以确定方案为：工序 夹工件右端外圆，照顾铸件壁厚均匀，车内径各部尺寸，留加工余量5mm，车右端面，保证工件总长为226mm，法

11、兰盘壁厚23mm，其余各部留余量5mm工序 倒头，以内径定位装夹工件，法兰盘外圆找正，车外圆各部，留加工余量5mm工序 夹工件右端外圆，车内径至尺寸130mm，深195mm处车内槽136mm×4mm，车外端面，保证工件总长222mm，车260mm法兰盘厚度22mm工序 倒头，以内径定位装夹工件，精车右端外圆各部尺寸，留磨量0.8mm（注160mm不留加工余量），车端面保证工件总长220mm，车内径90mm至尺寸90mm，切各环槽至图样尺寸工序 夹工件右端外圆，内径找正，粗、粗磨内径至图样尺寸130mm，靠磨136mm端面，磨90mm工序 以内径定位装夹工件，磨165mm外圆，磨180

12、mm外圆至图样尺寸工序 划175mm中心圆上3×M8孔线，划222mm中心圆上3×13mm孔线。工序 钻3×13mm孔，钻3×M8底孔6.7mm、攻螺纹M8、深15mm。工序 桉图样检查各部尺寸和精度。工序 入库。工艺方案的分析：本方案可以做到先粗加工，然后半精加工，最后精加工，130粗车和磨是分开加工，粗车右边165外圆和180外圆，最后进行磨削，保证表面粗造度。1.3选择机床和工艺装备 1.3.1 选择机床机床的选择一般应遵循以下准则：（1）机床的主要规格尺寸应与加工工件的外形轮廓尺寸相适应，即小工件使用小机床，大工件使用大机床，做到设备合理使用。(

13、2)机床的精度应与要求的加工精度相适应。对于高精度的工件，在缺乏精密设备时，可通过设备改装，以粗干精。（3）机床的生产率应与加工工件的生产类型相适应。单件小批生产一般选择通用设备，大批生产宜选高生产率的专用设备。（4）机床的选择应结合现场的实际情况。例如设备的类型、规格及精度情况，设备负荷的平衡情况以及设备的分布排列情况等。（5）合理选用数控机床。当有通用机床无法加工的内容、或通用机床难加工，质量也难以保证的内容作为重点选择。对于通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富余能力的基础上进行选择。本次设计针对密封件定位套的大批量生产，要求有较高的生产率。此次选用了普通

14、车床CA6140、钻床以及磨床进行大批量生产的零件加工。1.3.2 选择夹具单件小批生产应首先采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具的可采用组合夹具。大批大量生产为了提高劳动生产率应采用专用高效夹具。多品种中、小批生产可采用可调夹具或组成夹具。因此，此次大批量生产密封件定位套多用到专用高效夹具。1.3.3 选择刀具一般优先采用标准刀具。若采用机械集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应复合加工要求。数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。如果刀具的刚性不好，会影响加工效率，容易打断刀刃、还会使加工精度大大下降。如果刀具寿

15、命差，则要经常换刀、对刀，既增加了准备时间也容易在工件轮廓上留下接刀痕迹，影响工件表面质量。因此在选择各种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）时，应注意质量第一，价格第二。在大批量生产中用到了：90°切槽刀高速钢锥柄机用铰刀、锯片铣刀、高钢镶齿三面刃铣刀、高速钢标准锥柄麻花钻、90°焊接式直头外圆车刀，外圆车刀刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角10°，刀尖圆弧直径0.5mm。1.3.4 选择量具单件小批量生产应采用各种通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。大批

16、大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。量具的精度必须与加工精度相适应。1.3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定“密封件定位套”零件材料为HT200，硬度为HB180HB210。生产类型为大批量生产可使用铸造模铸造毛胚。a:确定背吃刀量ap 粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成即ap=2mm。b:确定进给量f 查切削用量简明手册：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度 ap=2mm，则进给量为0.81.2mm/r。再根据C365L车床及机械制造工艺设计简明手册表4.23查取横向进给量取f =0.92mm/r。c:选择磨钝标准及耐

17、用度 根据切削用量简明手册表1.9，取车刀后刀面最大磨损量为0.81.0mm。焊接车刀耐用度T=60min。d:确定切削速度V 根据切削用量简明手册表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（180199HBS），ap =2mm，f =0.92mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表1.28，查得切削速度的修正系数为：Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的V：V= V×Ktv×Kkv×K

18、krv×Kmv×Ksv×KTv =1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=44m/min其中：Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。则： n = 1000V/（D）=140r/min 按C365L车床转速（机械制造工艺

19、设计简明手册表4.22）选择与140r/min相近似的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = 42.7m/min。综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。（3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册表7-1中公式计算：刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3。其中：L1为刀具切入长度。 L2为刀具切出长度。 L3为试切附加长度。由于车削实际端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm，则： L=（dd1）/2+L1+L2+L3 =（106-0）/2+4+2+0=59mm。

20、 T=L×i /(f×n) =59×1÷(0.92×136)=0.47min ） 根据以上原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下。1.外圆表面（180mm、160mm、165mm以及260mm） 其加工长度为227mm，与其连接的法兰盘外圆表面直径为260mm。表面粗糙度值要求为0.8,要求精加工，此时直径余量2Z=7mm已能满足加工要求。2.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差 两端面的精度等级为IT10，所以，长度方向的加工余量为2mm。3.内孔（90mm、130mm） 零件内孔尺寸较大， 故毛坯为空

21、心。内孔：镗孔：85mm镗孔：88mm 2Z=3mm 扩孔：89.7mm 2Z=1.7mm 精镗：89.9mm 2Z=0.2mm 细镗：90mm 2Z=0.1mm内孔：镗孔：100mm 镗孔：128mm 2Z=28mm 扩孔：129.7mm 2Z=1.7mm 精镗：129.9mm 2Z=0.2mm 细镗：130mm 2Z=0.1mm4.内槽（1364） 粗车： 133mm 2Z=3mm半粗车： 135mm 2Z=2mm 半精车： 135.8mm 2Z=0.8mm精车： 135.90mm 2Z=0.1mm精车： 136mm 2Z=0.1mm5. 法兰盘（260mm-T20mm） 法兰盘的长度为2

22、0mm，要求留加工余量为7mm，故采用切削加工。6. 法兰盘的加工余量分配： 粗车： 24mm 粗车： 22mm半精车： 20.4mm精车： 20.7mm精车： 20mm6.环槽（4x174mm、4x159mm）环槽： 粗车 ： 173mm 半精车：173.6mm 精车： 174mm环槽：粗车： 162mm 粗车： 160mm 精车： 159.6mm 精车： 159mm7. 钻3×M8底孔（6.7mm）钻孔： 6mm扩孔： 6.6mm铰孔： 6.69mm精铰： 0.01mm 由于笨设计规定的零件为大批量生产，应采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定

23、。第2章 夹具设计2.1夹具设计及要求说明夹具体上磨削采用心轴形式，心轴采用快换形式均提高可加工生产效率。根据密封件定位套特点设计的定位装置共限制了6个自由度，既满足了定位要求，又防止过定位的产生。夹紧装置采用了开口挡圈、螺母，操作方便，适合大批量生产要求。夹具体也是根据定位加紧需要而设计的，工件的拆装也比较方便。总体上这套夹具设计能满足生产需要。2.2夹具设计有关计算2.2.1定位基准的选择由零件图所知，130孔对180和165外圆有一定的位置度要求，为减少定位误差，以130mm孔主要定位基准，以13mm孔里面的销作为辅助定位基准。共限制6个自由度。因此此方法可行。切削力及夹紧力计算钻13孔

24、时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑13的切削力和夹紧力的大小。 刀具：麻花钻13 钻孔时的轴向力：F=9.81Cdfk13 =1633.7N夹紧力1633.7x20/(0.25x42+34) =30339N定位误差分析夹具主要定位元件为钻套用衬套，各定位面加工后对6mm孔的轴向位置偏差影响不大，可忽略不计。钻孔位置主要由钻套控制。因此钻孔的加工位置偏差主要由钻套的中心位置尺寸偏差引起。普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取-0.050.3,因此孔的位置偏差可以保证。 课程设计心得体会 两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做