套筒座设计说明书

目录

1 引言.......................................................... - 2 - 2 零件的分析.................................................... - 2 -

2.1零件的类型及功用......................................... - 2 - 2.2零件的工艺分析........................................... - 2 -

2.2.1分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性 ............. - 3 - 2.2.2选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状 ............... - 3 - 2.3定位基准的选择........................................... - 3 -

2.3.1粗基准的选择 ....................................... - 3 - 2.3.2精基准的选择 ....................................... - 3 - 2.4表面加工方法的选择....................................... - 3 - 2.5零件加工工艺路线的选择................................... - 4 - 3工序设计 ...................................................... - 5 -

3.1工序尺寸的计算........................................... - 5 - 3.2确定切削用量、时间定额................................... - 6 -

3.2.1选择机床及对应夹具、量具、刃具 ..................... - 6 - 3.2.2确定切削用量、时间定额 ............................. - 8 -

4夹具设计 ..................................................... - 22 -

4.1 设计要求 .............................................. - 22 - 4.2 夹具设计的有关计算 .................................... - 22 -

4.2.1. 确定两销中心距及尺寸公差......................... - 22 - 4.2.2. 确定圆柱销的尺寸及公差........................... - 23 - 4.2.3. 查表确定削边销尺寸b及B ......................... - 23 - 4.2.4. 确定削边销的直径尺寸及公差....................... - 23 - 4.2.5. 计算定位误差——目的是分析定位方案的可行性....... - 23 - 4.3 夹具结构设计及操作简要说明 ........................... - 24 -

4.3.1、工件夹紧方式的确定............................... - 24 - 4.3.2、结构设计及操作说明............................... - 24 -

5设计小结 ..................................................... - 24 - 6参考文献 ..................................................... - 24 -

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1 引言

课程设计是我们大学期间的重要的一个教学实践环节，是一个综合性的教学

实践环节，是培养工程技术人员的主要教学环节之一，是对我们过去学习成效的综合性检验。通过这一环节培养我们综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高我们开拓创新的能力，增强我们的动手能力，机械加工工艺设计和工装设计是我们机械设计制造及其自动化专业学生的对口课题，同时又是一个有深度和难度的课题，是综合性和实践性相结合的课题。

本次课程设计选择在大批生产下，完成机械加工工艺规程和工艺装备设计，详细讨论了套筒座从毛坯到成品的机械加工工艺过程，并制定了相应的机械加工工艺规程，分析总结了支座类零件的特点，分析出支座类零件的主要加工外表面的加工、孔的加工，以及燕尾面的加工，针对该零件的主要技术要求，设计了铣夹具以完成加工，达到相应技术要求，并满足于生产率的要求。

2 零件的分析

2.1零件的类型及功用

此次设计零件为支座类零件，套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧套筒的作用。 2.2零件的工艺分析

套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两端面。因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到Ra6.3就可以了。

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2.2.1分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性

本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时效处理，另外还有2个加强筋。 2.2.2选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状

根据生产纲领的要求，本零件是大批大量生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。零件材料为HT250钢，采用金属型铸造，精度可达到Ra3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。

2.3定位基准的选择 2.3.1粗基准的选择

根据以重要加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面台阶孔平面作为粗基准。 2.3.2精基准的选择

考虑到第二基准面选择的方便性，同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的Φ10.5提高到Φ10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔，精基准就是底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。 2.4表面加工方法的选择

表 2-4-1 表面加工方法 尺寸精度 尺寸公差 形位公差 加工表面 粗糙面度 加工方法 - 3 -

支承孔 底面A Ra1.6 IT7 IT7 无 IT7 ?0.025?500 平行度0.01 镗 圆柱度0.01 无 无 无 铣 铣 Ra 1.6 80?0.02 35 ?0.018?10.50 支承孔左右Ra 6.3 端面 底面两工艺Ra 1.6 孔 4个底座孔 底面台阶面 螺纹孔平面 螺纹

钻、扩、铰 无 无 ?10.5 无 钻、扩 Ra 12.5 无 15 无 铣 Ra12.5 无 3 无 铣 无 无 M6 无 攻丝 2.5零件加工工艺路线的选择 方案：工序10： 铸造毛坯；

工序20： 对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线； 工序30： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A；

?0.25工序40： 以左支承孔D及底面A定位，粗镗右支承孔E?490mm； ?0.25工序50： 以右支承孔E及底面A定位，粗镗左支承孔D?490mm；

工序60： 以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A； 工序70： 以半精铣后的底面A定位，粗铣底面台阶孔平面；

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工序80： 以半精铣后的底面A定位，钻底面孔Φ9.8，扩其中四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工艺孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；

?0.10工序90： 以左支承孔D及底面定位，半精镗右支承孔E?49.70mm； ?0.10工序100： 以右支承孔E及底面定位，半精镗左支承孔D?49.70mm；

工序110： 以右端面C和底面A定位，粗铣左端面B至尺寸； 工序120： 以左端面B和底面A定位，粗铣右端面C至尺寸；

工序130： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至尺寸80?0.02mm； 工序140： 以精铣后的底面A及一对工艺孔定位，粗铣螺纹孔面；

工序150： 以精铣的底面A和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔至尺寸Φ5mm，攻螺纹至尺寸M6；

工序160： 以左支承孔D及底面定位，精镗右支承孔E?500工序170： 以右支承孔D及底面定位，精镗左支承孔E?500工序180: 检验入库；

?0.025mm并倒角； mm并倒角；

?0.0253工序设计

3.1工序尺寸的计算

机械加工余量的确定有很多因素决定，再次，主要考虑工序的经济性及各工序的加工方法。具体如表3-1—3-3所示：

表3-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm

工序名称 精镗 半精镗 粗镗 毛坯孔

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工序间双边余量 工序达到的公差 工序尺寸及公差 0.3 0.7 3 - IT7 IT10 IT12 ?500?0.025（H7） ?0.10?49.70 ?0.25?490 ?0.7mm ?46?0.7

表3-2 底面的工序尺寸及公差的计算 mm

工序名称 精铣 半精铣 粗铣 毛坯

表3-3 底面的工序尺寸及公差的计算 mm

工序名称 铰孔 扩孔 钻孔 工序间余量 工序达到的公差 0.5 1.5 2 - IT8 IT11 IT12 工序尺寸及公差 80?0.02 80.50?0.22 820?0.35 ?0.8mm 80?0.8 工序间余量 工序达到的公差 0.1 0.6 9.8 IT7 IT10 IT12 工序尺寸及公差 Φ10.5H7 ?0.07Φ10.40 ?0.18Φ9.80 其他加工面的加工余量的确定，具体可以根据相应的表查出结果如下 粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm）及螺纹上表面（3.5mm）。 粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（3mm） 3.2确定切削用量、时间定额

3.2.1选择机床及对应夹具、量具、刃具

选择机床：

（1）工序30、60、70、110、120、130、140是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）

（2）工序80、150是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）

（3）工序40、50、90、100、160、170是粗镗、半精镗、精镗支承孔，根据工件尺寸可以选用T618型卧式镗床。

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选择夹具：由于生产纲领为大批大量生产，故均采用专用夹具。 选择量具：

本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精 度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。

（1）选择加工孔用量具。?50H7mm孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。

?0.25?0.10粗镗至?490mm，半精镗?490mm。

?0.25 ① 粗镗孔?490mm，公差等级为ITl2，选择测量范围0mm-60mm的内

径千分尺即可。

?0.10 ② 半精镗孔?49.70mm，公差等级为IT10，选择测量范围0mm-60mm

的内径千分尺即可。

③ 精镗孔?500?0.025mm，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，

故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。

（2）选择加工工艺孔量具。Φ10.5H7工艺孔经钻孔、扩孔、铰孔三次加工

?0.18?0.07钻孔至Φ9.80mm，扩孔至Φ10.40mm。选择测量范围0mm-20mm的内径千

分尺即可。

（3）选择测量底面至支承孔轴线距离的量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配的标准芯棒，其尺寸为Φ50h7，然后测量轴线中心至底面距离选择测量范围0mm-100mm的游标卡尺即可。当然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一个专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。

选择刃具：（1）铣削底面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ60mm （2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ40mm （3）铣削端面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ100mm （4）镗孔时选用机夹单刃高速钢镗刀直径D=Φ40mm （5）钻孔?9.8mm时，选用直柄麻花钻，直径?9.8mm。 （6）钻孔?5mm时，选用直柄麻花钻，直径?5mm。 （7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。

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（8）扩孔?10.5mm时，用直径是?10.5mm的高速钢锥柄扩孔钻。 （9）扩孔?10.4mm时，用直径是?10.4mm的高速钢锥柄扩孔钻。 （10）铰孔?10.5H7mm时，选择?10.5mm，精度等级为H7级的直柄机用铰刀

3.2.2确定切削用量、时间定额 工序30 粗铣底面A （A）确定切削用量 （1）a．确定背吃刀量

粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面A的加工余量为2mm，选择背吃刀量ap?2mm。 b．确定进给量

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择每齿进给量fz为0.3mm/z. c．选取切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择切削速度

Vc?34.6m/

（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械加工工艺手册》[13]表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度T?180min。 （3）确定机床主轴转速n

n?1000v1000?34.6??184r/min （3-1-1） ?d3.14?60（B）确定时间定额（2个工位） 一个工位基本时间Tb?l?l1?l2?0.614min=37s （3-1-2） fMz其中l?124mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；fMz

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为工作台水平进给量。

l1?0.5(d?d2?ae2)?(1~3)?7.633mm （3-1-3）

其中d=60mm；ae?35mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

fMZ?fzzn?0.3?4?184=220.8mm/min （3-1-4）

工序60 半精铣底面A （A）确定切削用量 （1）a．确定背吃刀量

半精铣时，背吃刀量一般为0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。 b．确定进给量

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择每齿进给量fz为0.2mm/z. c．选取切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择切削速度vc?40.0m/min。 （2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械加工工艺手册》[13]表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度T?180min。 （3）确定机床主轴转速n：

n?1000v1000?40.0??106.1r/min （3-2-1） ?d3.14?60（B）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间Tb?l?l1?l2?1.55min=93s （3-2-2） fMz其中l?120mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；fMz为工作台水平进给量。

l1?0.5(d?d2?ae2)?(1~3)?7.633mm （3-2-3）

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其中d=60mm；ae?35mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

fMZ?fzzn?0.2?4?106.1=84.88mm/min （3-2-4）

工序130 精铣底面A （A）确定切削用量 （1）a．确定背吃刀量

精铣时，精铣时一般为0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．确定进给量

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择每齿进给量fz为0.12mm/z. c．选取切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择切削速度,vc?49m/min （2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械加工工艺手册》[13]表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度T?180min。 （3）确定机床主轴转速n

n?1000v1000?49??260.1r/min （3-3-1） ?d3.14?60（B）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间Tb?l?l1?l2?1.05min=63s （3-3-2） fMz其中l?120mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；fMz为工作台水平进给量。

l1?0.5(d?d2?ae2)?(1~3)?7.633mm （3-3-3）

其中d=60mm；ae?35mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

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fMZ?fzzn?0.12?4?260.1=124.8mm/min （3-3-4）

工序40、50 粗镗左、右支承孔 （A）确定切削用量 a 确定背吃用量

粗镗时，为提高效率，一般选择镗削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程镗完，所以粗镗大孔时加工余量为3mm，选择背吃刀量b确定进给量和切削速度

（1）根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-69，选择进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.

（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。

（3）确认机床主轴转速

ap?3mm

ns?60000v60000?0.5??238.9r/min （3-4-1） ?d3.14?40（B）确定时间定额 基本时间Tb?l?l1?l2?0.39min=23.3s （3-4-2） fn其中l?38mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。。

aspl1??(2~3)?4.29mm （3-4-3）

tankr其中asp?1.5mm；kr?40?

l2=3~5，取l2=4mm

工序90 、100半精镗左、右支承孔 （A）确定切削用量 （1）a 确定背吃用量

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半精镗时，半精镗时一般为0.5~1.5mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。 b确定进给量和切削速度

c根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-69，选择进给量为0.4mm/r 切削速度为0.6m/s.

（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。

（3）确认机床主轴转速

ns?60000v60000?0.6??286.6r/min （3-5-1） ?d3.14?40（B）确定时间定额

基本时间Tb?l?l1?l2?0.39min=23.5s （3-5-2） fn其中l?38mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。

aspl1??(2~3)?2.917mm （3-5-3）

tankr其中asp?0.2mm；kr?40?

l2=3~5，取l2=4mm

工序160、170 精镗左、右支承孔 （A）确定切削用量 （1）a 确定背吃用量

取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.3mm。 b确定进给量和切削速度

c根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-69，选择进给量为0.3mm/r 切削速度为0.4m/s.

（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度

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根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。

（3）确认机床主轴转速

ns?60000v60000?0.4??191r/min （3-6-1） ?d3.14?40（B）确定时间定额 基本时间Tb?l?l1?l2?0.727min=43.6s （3-6-2） fn其中l?35mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。

aspl1??(2~3)?2.68mm （3-6-3）

tankr其中asp?0.15mm；kr?40?

l2=3~5，取l2=4mm

工序70、140 粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面 （A）确定切削用量 （1）a确定背吃刀量

粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面的加工余量为3.5mm，选择背吃刀量ap?3.5mm。 b确定进给量

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择每齿进给量fz为0.3mm/z. c选取切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择切削速度

Vc?34.6m/

（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械加工工艺手册》[13]表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝标准为

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0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T?180min。 （3）确定机床主轴转速n

n?1000v1000?34.6??276r/min （3-7-1） ?d3.14?40（B）确定时间定额

1、底面凸台面：（2个工位） 一个工位基本时间T?lb?l1?l2f?0.328min=20s Mz其中l=100mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；工作台水平进给量。

l1?0.5(d?d2?a2e)?(1~3)?4.68mm 其中d=40mm；ae?20mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

fMZ?fzzn?0.3?4?276=331.2mm/min 2、螺纹孔面（1个工位） 一次走刀基本时间Tl?lb?1?l2f?0.398min=24s Mz其中l=125mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；工作台水平进给量。

l21?0.5(d?d2?ae)?(1~3)?2.915mm 其中d=40mm；ae?12mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

fMZ?fzzn?0.3?4?276=331.2mm/min 工序110 粗铣左端面B （A）确定切削用量

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（3-7-2） l2为刀具切出长度；fMz为 （3-7-3）

（3-7-4）

（3-7-5） l2为刀具切出长度；fMz为 （3-7-6）

（3-7-7）

（1）a．确定背吃刀量

粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣左端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量ap?3mm。 b．确定进给量

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择每齿进给量fz为0.3mm/z. c．选取切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计》[15]表5-72，选择切削速度

Vc?34.6m/

（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度

根据《机械加工工艺手册》[13]表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度T?180min。

（3）确定机床主轴转速n

n?1000v1000?34.6??110.4r/min （3-8-1） ?d3.14?100（B）确定时间定额 基本时间Tb?l?l1?l2?0.68min=41s （3-8-2） fMz其中l?70mm为切削加工长度；l1为刀具切入长度；l2为刀具切出长度；fMz为工作台水平进给量。

l1?0.5(d?d2?ae2)?(1~3)?16.29mm （3-8-3）

其中d=100mm；ae?70mm；kr?90?

l2=3~5，取l2=4mm

fMZ?fzzn?0.3?4?110.4=132.48mm/min （3-8-4）

工序120 粗铣右端面C （A）确定切削用量 （1）a．确定背吃刀量

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6hnt.html