车床尾座套筒课程设计说明书Word格式.docx
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⑴提高识图和绘图能力⑵了解零件的各项技术要求
2天
手绘
3
制定工艺路线
⑴掌握工艺路线的制定方法和步骤⑵初步拟定零件的工艺路线
天1
制定零件的工艺路线
1天
4
工序设计
掌握工序设计的方法和步骤
天4
2
5
计计算编写设说明书
整理和编写设计说明书
3天
6
答辩或检验
小计
12天
学生姓名
学号
机械工程专业
级班
指导教师
1零件的工艺分析------------------------------------------------------------------------------------5
1.1零件的功用、结构及特点----------------------------------------------------------------5
1.2主要表面及其要求--------------------------------------------------------------------------5
2毛坯的选择---------------------------------------------------------------------------------------5
2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸公差----------------------------------------------5
2.2确定毛坯的技术要求----------------------------------------------------------------------6
----------------------------------------------------------------------------------6绘制毛坯图2.3
3基准的选择----------------------------------------------------------------------------------------6
4拟定加工工艺路线-------------------------------------------------------------------------------7
4.1确定各表面的加工方法------------------------------------------------------------------7
4.2拟定加工工艺路线-------------------------------------------------------------------------7
5确定机械加工余量、工序尺寸及公差-------------------------------------------------------9
6选择机床及工艺装备----------------------------------------------------------------------------12
6.1选择机床-------------------------------------------------------------------------------------12
6.2选择刀具------------------------------------------------------------------------------------13
6.3选择夹具------------------------------------------------------------------------------------14
6.4选择量具------------------------------------------------------------------------------------14
7确定切削用量------------------------------------------------------------------------------------15
8总结--------------------------------------------------------------------------------------------------23
9文献--------------------------------------------------------------------------------------------------24
1零件的工艺分析
1.1零件的功用、结构及特点
车床尾座套筒是装夹顶针，钻头，绞刀，等工具的。
车床尾座套筒是车床的
主要零件，其结构合理与否、质量的好坏对加工过程、加工精度等有很大的影响，其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。
尾座顶尖的定位精度直接影响机床加工工件的径向尺寸精度，以及圆度、圆柱度、同轴度等形位精度。
而套筒是直接用来装夹顶尖的，由此可见，车床套筒的加工质量将直接影响到机床的工作精度和使用寿命。
是一个运动频繁技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。
1.2主要表面及其技术要求
0mm×
276mm自身圆柱度公差为550.005mm。
1.φ-0.0130mm外圆的中心轴线的同轴度公差为φMorseNo.4的轴心线与φ552.-0.0130.01mm。
3.MorseNo.4的轴心线的圆跳动公差为0.01。
?
0.0850mm外圆轴心线的平槽8行度于mm相对φ55公差为4.键0130.035?
0.?
0.025mm，对称度公差为0.1mm。
160mm表面淬火45～50HRC5.φ50，MorseNo.4内锥面表面淬火-0.01345～50HRC。
6.锥孔涂色检查其接触面积应大于75%。
2毛坯的选择
2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及公差
因尾座套筒对耐磨性和强度要求较高，其精度对车床的加工精度有很大影
响，所以要选用材料为45钢，锻造成型，毛坯的尺寸为φ60×
285mm。
2.2确定毛坯的技术要求
1.调质处理硬度为197~220HRC，以改善切削加工性能，为切削加工做准备。
2.3绘制毛坯图
3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。
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，2.有利于保证加工面间相互位置精度。
表3-1加工表面的基准
序号加工部位基准选择
1外圆毛坯表面端面
2外圆毛坯表面粗车外圆
3φ28的内孔粗车后外圆表面
4粗车后外圆表面Ф34mm×
1.7mm槽
05MorseNo.4内锥面mm外圆表面φ55-0.0130内锥面60°
655mm外圆表面φ-0.0137外圆及端面φ6孔
0油槽160mmR2×
8mmφ55外圆表面铣-0.01309
mm外圆表面φ55-0.0130850?
.mm×
200mm8铣0350?
.键槽
010mm55外圆表面磨内孔φ-0.013内锥面60°
11磨外圆
4拟定机械加工工艺一路线
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：
套0mm外圆表面及倒角用车削,键槽及油槽采用铣削,φ筒的端面、φ5528-0.013?
0.025的内孔采用钻－扩，MorseNo.4内锥面采用车—粗磨—精磨，mm
30?
0孔采用车—半精车—精车，60°
内锥面采用车—研磨。
各部分加工方法如下：
加工表面
经济精度
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
套筒外圆面
IT6
0.4
粗车→粗磨→精磨
莫氏4号锥面
套筒内孔右表面
IT7
1.6
钻→扩→粗铰→精铰
套筒内孔中表面
IT12
12.5
钻→扩
平键槽
0.8
粗铣→半精铣→精铣
半圆键槽
IT8
3.2
拟定加工工艺路线4.2
工序号
工序名称
工序内容
定位基准
工装
00
备料
×
285mm取棒料φ60
10
热处理
正火
20
粗车
，长1．夹一端车外圆至φ58mm200mm。
20mm2．车端面见平，钻孔φ，。
深188mm，深φ3．扩孔20mm至26mm188mm。
4.调头装夹58mm外圆并找φ正。
与另5.车另一端外圆至，58mmφ一端已加工部分接刀。
，钻6.保证总长车端面，280mm孔，钻通。
23.5mm
毛坯外圆表面
三抓卡盘
中心架
车床
7
30
热处理
调质197~220HRC
40
扩孔
1.夹左端外圆，中心架托右端外。
保证总长278mm圆，车右端面，，深28mm孔至φ2.扩φ26mm186mm。
60°
内锥面。
3.车右端φ34×
50
半精车
上卡箍，1.用两顶尖装夹工件，55?
。
±
0.05mm车外圆至调头，车另外一端外圆，与前2.面已加工部分光滑接刀。
圆3.右端倒角2×
45°
，左端倒R3276mm。
角，保持总长
孔
两顶尖车床中心架
60
中心架托右端外夹左端外圆，1.
车，圆，找正外圆025?
0.至孔mm30?
005.?
0。
mm，深45mm5.?
290槽，保证1.7mmФ34mm×
2.车1.7mm
和3.5mm中心架托夹右端外圆，3.调头，
Morse左端外圆，找正外圆，车为尺寸至面，大端No.4内锥050.?
mm。
530.?
060°
车左端头Ф36mm×
4.
70
划线
0.035油槽线，钳工划R2×
160mm8025.?
0的孔6mm键槽线，Фmm×
200mm线
外圆表面
形块V
80
铣
55?
外圆定位装±
0.05mm1.以?
0350.铣夹键槽80250.?
0.5，并保证mm×
200mm502.?
0（注意外圆加工余量）保mm055外圆轴mm证键槽与Ф013.?
0心线的平行度和对称度55?
外圆调头，以2.±
0.05mm
铣床夹具
8
160mm油槽定位装夹铣R2×
90
钻孔
的孔，保证长度25mmФ钻6mm
孔，外圆表面
机用平口钳垫铁
100
端及左MorseNo.4锥孔55?
160mm长的外圆部0.05×
50HRC45～分，加热淬火
110
研磨
研磨两端60°
内锥面
研磨机
120
粗磨
夹右端外圆，中心架左托外圆，锥孔，MorseNo.4找正外圆，粗磨0.2mm留余量
外圆表面
两顶尖，中心架，磨床
130
采用两顶尖定位装夹工件，粗磨0Ф外圆，0.2mmmm留余量55013?
0.
两顶尖，磨床
140
精磨
1.夹右端外圆，中心架托左端外圆，找正外圆，精磨MorseNo.4为至锥孔设计要端求，大，涂色检查，±
Ф0.02mm26931.。
接触面积应大于75%2.修研60°
锥面。
中心架，磨床
150
精车
夹左端外圆，中心架托右端外1.孔内精正，圆找外圆，车05?
0.至图样尺寸，深mm529.?
044.5mm至图样尺寸。
锥面修研60°
2.
0Ф外mm55013?
0.圆表面
中心架，车床
160
采用两顶尖装夹，精磨外圆至图样尺寸
170
检查
检查各部分尺寸精度要求
180
入库
清洗涂油入库
确定机械加工余量、工序尺寸的公差5
由加确定工序尺寸的一般加工方法是，1.加工余量可采用查表修正法确定，
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。
）的加工余量、工序尺寸及其公差的1506020内孔（工序尾座套筒车、和30?
9
确定
按照钻→扩→半精车→精车加工方案，查阅《加工余量手册》，有精车余量Z=0.5mm；
半精车余量Z=3.5mm；
扩孔余量Z=6mm；
钻孔余量Z=20mm。
zjckbjc查《机械制造技术基础课程设计指导教程》第四章各个表，确定各工序尺寸的加工精度等级为，精车：
IT8；
半精车：
IT10；
扩孔：
IT12；
钻孔：
IT13。
根据上诉结果，再查标准公差数值表可确定各公步的公差值分别为，精车：
0.025mm；
0.05mm；
0.18mm；
0.27mm。
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：
0.025?
0.05?
0.18?
0.27mm；
mm；
；
它?
5?
20?
2630.?
290000们的相互关系如表2.3所示。
为验证确定的尺寸及公差是否合理，进行精加工余量校核：
Z=30+0.025-29.5=0.525mm；
Z=29.5+0.05-30=-0.45mm；
余量校核minmax的结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。
根据上述原始资料和加工工艺，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机械加工余量及工序尺寸
工序基本余量
工序精度IT标T冷公差值
工序基本尺寸
工序尺寸及偏差
0.5
IT8T=0.025
30.00
Ф30.0
+0.025
0
半精车
3.5
IT10T=0.050
0.5=29.5-30
29.5Ф
+0.050
扩孔
IT12T=0.180
3.5=2629.5-
Ф26.0
+0.180
钻孔
T=0.270IT13
6=20-26
Ф20.0
+0.270
毛坯
20=0
20-
2.套筒外圆表面（工序20、50、130和160）的加工余量、工序尺寸及公差的确定
按照粗车→半精车→粗磨→精磨的加工方案，查阅《机械加工余量手册》，有工序间的余量：
精磨余量Z=0.2mm；
粗磨余量Z=0.5mm；
半精车余量cmjZ=2.5mm；
粗车余量Z=2mm。
查表选定各工序尺寸的加工精度等级为，精磨：
ccbjc10
IT6；
粗磨：
IT9；
粗车：
IT12。
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，精磨：
0.013mm；
0.1mm；
0.28mm。
0mm；
综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为，精磨：
0130.?
000mm；
mm。
它们的相互关系如表58?
55.2.55528.?
0.0?
.0510?
02.4所示。
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。
Z=55.2－55＋0.013=0.213mm；
Z=55.2－0.05－55=0.15mm；
4min4max＋0.05=0.4mm；
Z=55.5－0.10－55.2=0.2mm；
55.2Z=55.5－3min3maxZ=58=58Z－55.5＋0.10=2.4mm；
－0.28－55.5=2.22mm；
2min2max余量校核的结果表明，所确定的工序尺寸及公差是合理的。
表5-2
工序尺寸及公差计算（单位：
mm）
名工序称
基工序本余量
工序精度IT标
冷公差值T
0.2
IT6T=0.013jc
55.00
0.013
-
0.3
=0.050IT8Tbjc
0.20=55.2055+
Ф29.5
0.050-
2.5
=0.100IT9Tk
0.3=55.5055.20+
26.0Ф
IT12T=0.280z
55.50+2.5=58.00
0.280
=0.580TIT14mp
58+2=60.00
0.290
0±
6
3.莫氏四号锥孔（工序20、60、100、140）的加工余量、工序尺寸及公差
按照钻孔→精车→热处理→粗磨→精磨的加工方案，查阅《机械加工余量手册》，有工序间的余量：
精车余量cmjZ=7mm；
钻孔余量Z=23.5mm。
查表选定各工序尺寸的加工精度等级为，精ccbjc磨：
IT7；
精车：
IT11。
0.020mm；
0.20mm。
热处理用高频感应淬火，淬火方法是将工件加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体11
化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高莫氏四号锥面的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种套筒的使用要求。
6选择机床及工艺设备
6.1选择机床
1）工序20
由于该加工零件是一根细长套筒，该工序又包含了6个工步，为了减少装夹次数，和装刀时间，故选用C6140型卧式车床，和Z512.
2）工序40
0mm，该工序包括3个工步，加工外圆最大直径为φ55为减少装卸刀时间，-0.013选择CA6140型卧式车床及组合夹具。
3）工序50
此工序为半精车，选择CA6140型卧式车床及组合夹具，该工序包括3个工步。
4）工序60
此工序为半精车，选择CA6140型卧式车床及组合夹具，该工序包括4个工步。
5）工序80
该工序加工油槽和键槽，包括2个工步，选择X62W即可满足要求。
该工序包括2个工步。
6）工序90
由于该工序只有1个工步，且钻孔要求不高，选择Z512及组合夹具即可满足要求。
7）工序110
该工序只有一个工步研磨60°
内锥面，选择研磨机即可。
8）工序120
该工序为粗磨MorseNo.4,同时需要用到中心架，所以选择M2110A及中心12
架即可满足要求。
9）工序130
0mm的外圆，为了保证同轴度，所以需要用两顶尖装夹，该工序为粗磨φ55-0.013所以选用M1432磨床、专用夹具及中心架即可。
10）工序140
该工序包括2个工步，精磨MorseNo.4，并且检查，同时要修研60°
内锥面，选择M2110A及莫氏四号锥度塞规即可满足设计要求。
11）工序150
0.05该工序包括3个工步，精车外圆，精车内孔mm至图样尺寸，修研529.?
060°
内锥面，选择CA6140及中心架即可。
12）工序160
0mm的外圆，选择M1432即可。
该工序只有一个工步，精磨φ55-0.013
6.2选择刀具
工序20：
该零件不需要加工特性表面，小批量生产，故选用通用或标准刀具即可，选用45°
端面刀和90°
外圆车刀。
工序40：
该工序不需要加工特性表面，单件小批量生产，车端面用45°
端面刀。
工序50：
该工序加工外圆及端面，选择选用45°
工序60：
此工序不需要加工特性表面，只车内孔，故选用内孔车刀即可。
工序80：
此工序包括两个工步，铣键槽和油槽，可选用键槽铣刀和R2球头铣刀。
工序90：
此工序主要内容是钻孔，且没有精度要求，所以选择φ6麻花钻即可满足要求。
工序110：
13
此工序只有一个工步，主要是研磨60°
内锥面，属于精加工，选择60°
的角度砂轮。
工序120：
此工序只有一个工步，主要是粗磨MorseNo.4锥孔
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