偏心套的机械加工工艺规程及M3-6H孔工艺装备设计

1、辽宁工程技术大学课程设计 PAGE 18辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：偏心套的机械加工工艺规程及M3-6H孔工艺装备设计班级：机电08-3 姓名：王林 学 号： 指导教师：滑有录 完成日期：2011/6/23 辽宁工程技术大学课程设计 PAGE I任 务 书一、设计题目: 偏心套的机械加工工艺规程及M3-6H孔工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A

2、0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并

3、完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。综合评定成绩： 指导教师日期摘要现今的世界国家间的竞争已经全面转入科学技术的竞争，而机械工业直接反应一个国家的整体技术水平。无论是核工业还是农具，机械制造业是国家获取其他几乎一切行业设施和工具的来源。可以说人类文明史就是机械制造的历史。我国的工业化建设情况，国际上众说纷纭，虽然在很多高技术项目上颇有建树，但在这次汶川地震中表现出中众多缺陷。包括规模较小，工艺粗糙，关键技术仍依赖国外等等。充分说明在向高技术

4、领域进军的同时，低端产业也应该加强建设。本说明书是为加工机械零件偏心套的加工过程而编写。偏心套以其偏心结构实现内孔直径可调，加上紧定螺丝，以达到内圈周向、轴向固定的目的。但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。是一种较为常见的机械零件。关键词：偏心套 零件 加工过程ABSTRACTNowadays,the competition of world countries has shift to the competition of new science and technology completely,In this age , level of development fo

5、r the machine industry has become the most important criteria in the judgement in a countrys level of development.From Nuclear industry to dead stock,ALL the establishment and facilities,hat our country need and consume, depend on our machine industry .The histroy of mankind is the histroy of the ma

6、chine buildingConsider chinese industry construction,Many argumentations has been bring forward in the globality organization.We enjoy our achievement in some new technologes.But in these serious earthquake in WENCHUAN,we discovered our weakness: dimensions, asperous technics,core technology depend

7、on other countries.So notwithstanding these is the age of advanced krowlage,we must improve our well-rounded technologies.These instruction book is for machine hardware eccentric bushings processing cycle . The eccentric bushing with their proprietary composition accommodate inside diameter ,use the

8、 screw to realize the accommodate of inner rings lock-up.Byt bacause their clearance fit composition, they apply to non- or light- load.They are a type of frequently-used machine hardware.Key word : eccentric bushing , machine hardware, processing cycle目 录1 零件工艺性分析11.1 用途11.2 技术要求11.3 工艺性21.4 生产类型22

9、 机械加工工艺规程设计32.1 确定毛坯，绘制毛坯简图32.2 定位基准32.3 加工方法42.4 加工工序42.5 M3-6H孔的加工余量，尺寸公差63钻削加工夹具设计103.1夹具定位装置与定位方案103.2夹紧装置123.3 钻孔定位装置133.4 夹具与机床连接元件133.5 夹具体144方案综合评价与结论145体会与展望156参考文献17-辽宁工程技术大学课程设计 PAGE 11 零件工艺性分析1.1 用途 该偏心套以30mm孔辅以螺栓与螺丝，使得孔中的轴实现内圈周向、轴向固定。查阅资料表明，该工件一般承受较小的负载。其中30H7孔的精度应予保证。1.2 技术要求： 将该零件的技术要

10、求列入表（1）中 表（1）加工表面 尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra（m）形位公差（mm）左，右端面 IT14 12.5圆柱面 IT1412.530H7内孔IT71.6上平面IT1612.5下平面IT1612.5上平面方形孔IT156.3下平面方形孔IT156.3左端面侧槽IT156.3方形侧孔IT146.3E面孔H11 12.53mm圆孔IT13 12.5M3-6H螺纹孔M36H 3.2方形侧孔宽 IT11 6.3上平面方形孔宽 IT11 6.3上平面槽宽 IT14 12.5下平面槽宽 IT11 6.3 加工热处理方面，要求调质处理硬度230-250HB。在化学处理方面，Fe/

11、Ct.0。1.3工艺性分析零件图可知，该偏心套的左，右端面精度要求并不太高，可用车削加工。外圆柱表面用车削加工。30H7内孔对精度要求较高，由于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了内孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。30H7内孔较长，需以多步骤加工实现。1.4 生产类型该偏心套的生产类型属于大批量生产。2 机械加工工艺规程设计2.1确定毛坯，绘制毛坯简图2.1.1 选择毛坯该零件因其一般只用于轻载，冲击小或无冲击的场合。考虑到大量生产，为提高生产效率，毛坯选用圆钢锻件。对零件图进行分析计算，可以大致确定锻件外廓包容体的尺寸。2.1.2 确

12、定毛坯尺寸公差与机械加工余量以其技术要求确认，普通级公差等级。外圆：粗车外圆，表面粗糙度12.5无精车，直径为52mm，零件长度180mm。根据查表判断毛坯直径为52+6=58mm左右端面：加工余量查表得a=1.0mm，长182mm各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6m。综合以上，可查表确定该零件毛坯的尺寸公差与加工余量。形状为锻造棒料。 表（2）项目（mm）机械加工余量(mm)尺寸公差（mm）长度1821.0端面直径586.0绘制毛坯零件图。2.2 定位基准2.2.1 精基准：根据其装配要求，选定偏心套右端面与30H7内孔作为精基准。因为如需要专用夹具的侧槽和上平面，下平面以及孔加工都要以它

13、们为基准。另外30H7内孔为精加工。2.2.2 粗基准：需要平整，无飞边，毛刺或其他表面欠缺的加工面，本加工方案选择偏心套外圆柱面与左端面为粗基准。2.3 加工方法根据各加工表面的尺寸与表面粗糙度，列出各工件表面的加工方法，如表（3） 表（3）加工表面 尺寸精度等级表面粗糙度加工方案左，右端面IT1412.5 粗车圆柱面IT1312.5粗车30H7内孔IT71.6钻扩铰上平面IT1612.5粗铣下平面IT1612.5粗铣上平面方形孔IT156.3粗铣下平面方形孔IT156.3粗铣左端面侧槽IT1512.5粗铣方形侧孔IT146.3粗铣E面孔IT1112.5 钻3孔IT1412.5 钻M3-6H

14、螺纹孔IT63.2 攻螺纹2.4 加工工序2.4.1加工阶段首先将精基准（右端面和外圆）准备好，使后续工序都采用精基准加工，保证其他加工表面的精度要求；然后钻、扩、绞30H7内孔、粗铣10mm槽、上下平面槽、10H11方形槽、2-4H7孔、直径3mm孔、螺纹孔M3-6H。2.4.2工序集中或分散 选择工序集中原则安排偏心套的加工工序。该偏心套的生产类型为大量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高劳动生产率；而且运用工序集中原则时工件的装夹次数减少，不但可缩短装夹时间，而且由于在一次装夹中加工许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。2.4.3工序顺序的安排 （1）遵循“先

15、基准后其他”原则，首先加工精基准端盖右端面和30H7内孔（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面左右端面30H7内孔，后加工次要端面上下表面孔、槽。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工端面，再加工；30H7内孔，先铣槽后钻孔。 先进行调质处理，硬度230-250HB，加工后进行化学处理Fe/ct.0加工工序方面，可采用多台机床工作，其中铣床钻床加工阶段需配备夹具。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，以表（4）列出偏心套工艺路线。 表（4）工序号 工序名称机床设备刀具量具1调质处理调质炉2车削右端面和外径卧式车床C630外圆车刀

16、游标卡尺3车削左端面与圆锥面 卧式车床C630外圆车刀游标卡尺4钻、扩、铰30H7孔摇臂钻床Z3040莫式锥柄麻花钻，扩孔钻，铰刀卡尺，塞规5粗铣10mm槽立式铣床X5032直柄键槽铣刀游标卡尺6粗铣上平面20槽立式铣床X5032直柄键槽铣刀游标卡尺7 粗铣下平面20槽立式铣床X5032直柄键槽铣刀游标卡尺8上方形槽线切割机床9下方形槽线切割机床1010H11方形槽线切割机床11 2-4H7孔摇臂钻床Z3040直柄麻花钻游标卡尺12直径3mm孔摇臂钻床Z3040直柄麻花钻游标卡尺13螺纹孔M3-6H摇臂钻床Z3040麻花钻、丝锥游标卡尺14 化学处理化学处理装备2.5 M3-6H螺纹孔的加工余

17、量，尺寸公差该道工序为钻床钻削加工。达到设计图的要求。表面粗糙度要求为3.2，由丝锥加工成型。根据技术要求尺寸公差为6H，此公差等级可由丝锥一次加工达到。查表2-39，直径3mm的螺纹孔攻螺纹前钻孔麻花钻的直径为2.9mm，加工余量为0.05mm。P1=P2+Z（P1为螺纹孔直径，P2为麻花钻钻孔直径，Z为加工余量）。查表粗钻工序P2=2.9mm，加工余量Z=1/2（P1- P2）=0.05mm。粗钻工序的经济加工精度等级可达加工要求，IT12公差，因此确定该工序尺寸公差为IT12，其公差值为0.1mm，P2mm为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量Z的校核，Z是封闭

18、环。Zmax=1/2(P1max-P2min)=1/2（3.006-2.9+0.05）=0.078mmZmin=1/2(P1min-P2max)=1/2（3-006-2.9-0.05）=0.022mm余量校核结果表明，所满足工序尺寸公差是合理的。 将工序尺寸按入体原则表示：P= ，P2 =a：背吃刀量的计算钻孔由表的，攻螺纹前孔直径为2.9mm，因此钻孔工作背吃刀量为 ap=2.9mm攻螺纹螺纹孔直径为3mm，所以攻螺纹背吃刀量为 ap=3-2.9=0.1mmb：进给量的确定 由查表可知，钻孔和攻螺纹的每转进给量应取0.050.15mm，取0.1mmr。c：切削速度的计算查表，按工件材料为45

19、钢的结构选取，切削速度v可取为10mmin。由公式n=1000v d，可得该工序铣刀转速为1061rmin。参照表格所列出的转速，取转速为Z3025钻床的1000rmin。再将此转速带入公式，可求出该工序的实际铣削速度。v=nd1000=1000rmin10mm1000=9.4mmin。d：时间定额1：钻底孔基本时间t1的计算，根据查表5-41结果，计算公为： tj=L/fn=(L+L1+L2)/fn 式中L1=0.5Dcotkr+（1-2） 取1mm L2=1-4 取2mm 计算得：L1=1.9mm tj=（11+1.9+2）/2=9s 该工序的基本时间为9s2：攻丝时间为t2公式: tj=

20、L/fn=(L+L1+L2)/fn 式中L1=0.5(D-d1)cotkr+（1-2） 取1mm L2=1-4 取2mm 计算得：L1=1.2mmtj=（11+1.2+2）/(0.1X1000)=7s该工序的基本时间为7s 3.辅助时间：该工序为大批量加工，但是单个工序时间较短，辅助时间为工件装夹时间、更换刀具时间和卸见时间，此时间人为因素较大不易计算初步估算为1min。4：单件时间=9s+7s+60s=76s。将上述零件工艺规程设计结果填入工艺文件，制作机械加工工艺过程卡片。3 钻削加工夹具设计根据加工工序，进行钻床夹具结构方案设计。夹具的用途与生产规模的大小不同，夹具的结构形式也不同。在本

21、例的大量生产中，夹具的主要作用一方面是要保证产品质量，另一方面还要考虑尽量提高生产效率的问题，应广泛采用多件夹紧机构，气动，液压和电动夹紧装置等高效省力的工具；若在中小批生产中，由于受到生产条件的限制，为使经济性良好，夹具的主要做用就是保证产品质量的目的应尽量是夹具结构简单，广泛采用单件加工的夹具及手动夹紧机构，条件允许的情况下采用可调夹具，成组夹具和组合夹具等。本例在已知工件材料，锻件，机床为Z3040摇臂钻床，大量生产的情况下，现为加工M3-6H设计专用夹具。3.1 夹具定位装置与定位方案定位元件是用以确定工件正确位置的元件，用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。

22、工件在夹具中定位时，根据工件的结构特点和工序加工要求选择的定位基准有各种形式。根据其形状不同，选择不同类型的定位元件。在定为基准确定后，就可以根据工件结构特点和定位基面形状，尺寸等选择标准定位元件。如果没有适合的标准定位元件可选择，设计者可自行设计非标准定位元件。根据零件图与工序条件，以工件30H7内孔有端面及12H11方槽作为定位基准，采用定位芯轴及圆柱销定位、圆柱销与螺纹手动装夹方案。因为加工零件需要限制全部六个自由度。根据M3-6H的加工余量与尺寸公差,钻孔攻丝工序的加工时的切削力较小，螺纹的装夹力完全能满足加工需要 定位销 定位心轴3.2 夹紧装置在加工过程中，工件会受到切削力，惯性力

23、，离心力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保证定位的正确位置，而不至于发生位移或产生震动，一般来讲在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置，把工件夹紧压牢在定位元件上。夹紧装置的基本要求是：1：夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置。2：夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生夹紧变形。3：夹紧机构操作安全，省力，夹紧迅速。4：夹紧机构的复杂程度，工作效率与生产类型相适应，结构应尽量简单，便于制造与维修。5：良好的自锁性能。本例中夹紧装置为自行设计的螺旋压板夹紧机构。通过拧紧两侧压板上两侧的夹紧螺母使压板压紧工件，实现夹紧。由于

24、加工槽的需要，本工步在钻削过程中要限制工件的全部六个自由度。使用螺旋压板夹紧机构，用压力与摩擦力实现对自由度的限制。 夹紧装置3.3 钻孔定位装置对刀，导向元件是用于确定或引导刀具的元件，其作用是使刀具与定位元件之间获得正确的相对位置。本套夹具采用钻套定位，准确的固定了钻孔时钻头的位置。3.4 夹具与机床连接元件夹具与机床连接元件负责将夹具固定在机床上并防止相对运动，是用于保证夹具在机床上定位与夹紧用的元件。本例中夹紧装置与定位装置全部固定在夹具体上，其中定位装置使用螺栓与销，夹紧装置则采用螺母固定在夹具体上。整套夹具与机床采用螺栓连接。3.5 夹具体夹具体是夹具的基本元件，夹具上的所有组成部

25、分都必须最终通过这一基础元件连接成一个有机整体，夹具体应满足如下要求：1：足够的强度与刚度，在夹紧力与切削力作用下页不会产生过大的变形。2：夹具安装稳定，机床夹具通过夹具体安装在工作台上，安装应稳定。3：夹具体结构工艺性良好，应注意夹具体毛坯的制造工艺性，机械加工工艺性与装配的工艺性。4：便于清除切削，为防止加工中切屑聚集在定位元件工作表面等敏感表面中，要考虑切屑的排除问题。通过夹具体把夹具各组成部分连接起来，并将连接部分剖视。4 方案综合评价与结论本机械零件加工方案针对偏心套零件加工而制定，考虑到了该机械零件在工艺上要保证其内孔的精度与表面粗糙度，针对采用机械加工的方法，分析零件图以及该零件

26、所在部件或总成中的位置，功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求以明确其工作表面，加工方法，加工过程，工艺步骤与工艺规程。本方案大致包括了对零件的工艺分析，生产纲领的计算与生产类型的分析，毛坯的种类与制造，毛坯的尺寸与公差，工艺路线的拟定，关键工序的加工余量，工序尺寸与公差的计算，各个工序机床设备与刀具，量具等工艺装备的选择，关键工序的切削用量与时间定额，以及工艺文件的编写。针对要求的关键步骤加工，本方案考虑到加工精度，生产效率，劳动强度与工艺范围设计了钻削专用夹具，以方便该工步的定位与加工。对加工中具体的时间定额等数据也有计5 体会与展望 三周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我

27、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。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了机械制造基础等课程所学的内容，掌握了夹具设计的方法和步骤，懂得了怎样分析零件

28、的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。 近年来，我国机械工业的国际竞争力得到了进一步提升，在保持价格优势的同时，质量、可靠性、技术水平也有了大的改观，一批重大装备已占领国外市场，在国际上树立起良好信誉。2005年前，我国机械工业一直处于进出口逆差的状况，2006年