弹簧套筒零件的工艺规程及夹具设计.doc

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1、中北大学课程设计目录1.序言12对零件进行工艺分析13.确定毛坯24. 制定零件的机械加工工艺路线25. 工序尺寸计算36 选择机床及工、夹、量、刀具47 检测方法52硬度： 45 HRC.53.精铣端面96.金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社 赵如福主编141.序言机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过前段时间的毕业生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节。在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练，这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，

2、它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如互换性与测量技术、金属切削原理、金属切削机床、金属切削刀具等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在本次设计中我们主要是设计CA6140车床刀架座，在设计过程中，查阅了大量的书籍，并且得到了相关老师的指点。希望通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，锻炼自己的能力。2对零件进行工艺分析2.1零件材料分析零件是弹簧套筒。材料为弹簧钢60Si2MnA。60Si2MnA强度大、弹性极限好，屈

3、服比值高，热处理后韧性较好，焊接性差，冷变形塑性低，切削性尚好，淬透性较65、65Mn钢高，临界淬透直径：油中约为2557mm；水中约为4488mm；此钢宜油淬、水淬时有形成裂纹倾向，无回火脆性倾向，且具有抗回火稳定和抗松弛稳定性；钢中夹杂物较高，轧制较困难，表面易出疵病，脱碳倾向大；适宜在淬火并中温回火状态下使用。用途：适用于制造铁道车辆、汽车、拖拉机等承受中等载荷的扁形弹簧、直径25mm的螺旋形弹簧、缓冲弹簧以及汽缸安全阀门等高应力下工作的重要弹簧。2.2分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准 零件：套筒右表面00.011 -36，表面粗糙度为0.63，锥面外圆

4、表面，表面粗糙度为0.63;零件内径（小），表面粗糙度为0.63。2.3分析零件热处理 零件：淬火 HRC45并发蓝 3.确定毛坯3.1毛坯种类选择 此零件在力学性能上没有更高的要求，孔径也小，故毛坯选用热轧圆钢。3.2确定毛坯的形状和尺寸选择毛坯的形状和尺寸：热轨圆钢50100 图1 零件毛坯图4. 制定零件的机械加工工艺路线4.1确定加工工艺路线 a下料。 b车床：车端面粗车右外圆轮廓半精车外圆轮廓粗车锥面轮廓切槽精车外圆轮廓及锥面钻孔镗孔扩孔至镗孔倒角打断。c铣床：精铣端面倒角钻的孔铣槽。d 热处理：淬火发蓝e 定型处理f 磨床：精外圆轮廓精磨锥面精磨孔g 钳工：去槽口内外毛刺去连皮h

5、检验 打工具号4.2选择定位基准 选孔为统一的精基准终加工各段外圆和台阶端面，能保证各主要表面有较高的相互位置精度。工件不长，选外圆为粗基准比较方便。为了保证终加工余量均匀，中间工序还应以孔和外圆互为基准进行加工。5. 工序尺寸计算加工部分工序加工余量粗糙度工序尺寸及右端面毛坯粗车2.012.5半精车1.05外圆轮廓毛坯粗车1212.5半精车16.3精车0.51.6锥面轮廓毛坯车锥面12.5粗车210半精车16.3精车0.51.6切槽轴6.3半精车35孔钻孔1812.5镗孔1.56.3扩孔2512.5镗孔15轴端打断78.5左端面精洗0.51.2578弹簧槽打孔36.3铣槽2543表1 零件工

6、艺计算6 选择机床及工、夹、量、刀具6.1机床选择普通车床：CA6140 铣床：X50A 磨床：M120 6.2刀具选择外圆粗加工车刀尺寸参数：， 刀杆尺寸1625 外圆半精加工车刀尺寸参数：， 刀杆尺寸1625 切槽工具：采用硬质合金刀具YT15，直接将刀具加工成宽3mm的形状。铣 刀：立铣刀，端面铣刀。中 心 钻：d=3mm钻 头：锥柄麻花钻 18，25 镗 刀：单刃镗刀6.3夹具选择 车床：短圆柱型三爪固定卡盘（GB434684）KZ型，卡盘直径D250mm 铣床：专用夹具,组合夹具 6.4仪器选择 千分表、游标卡尺、圆度仪、极限塞规。7 检测方法 利用圆度仪在同轴度公差要求的基准和被测

7、要素的若干截面上测量，得到个测点的坐标值，由这些坐标值可分别计算出各截面上基准轴线和被测轴线的相应点的坐标，进而可算出被测轴线对基准轴线的同轴度误差。 以顶点支承测量径向圆跳动。 技术要求： 1圆跳动：20孔段对A-B基准的圆跳动为0.015mm。 2硬度： 45 HRC. 3尺寸公差： 4表面粗糙度：孔20为0.63,36轴段外圆为0.63,46轴段外圆锥面为0.6346轴段端面为1.25。其余为5。8 确定各工序的切削用量和时间定额1.车端面,轮廓，锥面，中间槽粗车时： 取n=500r/min半精车 ： 取n=700r/min,则精车：取n=1700r/min,则计算时间定额 定额计算公式

8、： 其中： 粗车：半精车：精车：2加工的孔，的孔a钻孔进给量切削速度主轴转速按机床选取所以实际切削速度为切削工时：切入，切出，故故切削工时为b扩孔进给量，切削速度主轴转速按机床选取切削工时：故切削工时为c镗孔镗孔至，进给量主轴转速按机床选取切削工时：，故故切削工时为3.精铣端面走刀长度：. 走刀次数：一次；切削深度：0.5；进给量：1.0mm/r。切削速度：200mm/s确定机床主轴转速（r/s）.按机床选取故实际切削速度为切削工时4.铣弹簧槽查表得：查表 根据铣床选择 切削工时：9.夹具设计在加工刀架座的过程中，所使用的机床大多为立式机床，定位以端面为主，所以我们采用工艺板加压板做为加工过程

9、中的主要夹具，使用这样的夹具有以下优点：1）制造简单，可用现成零件组合，降低了成本，减少了生产专用夹具的辅助时间，进而提高了生产率；2）能为工件提供精确的定位和稳定的夹紧，保证零件加工精度；3）保证了装夹的稳定性和加工的开敞性；4）一旦零件部分尺寸变动可通过部分调整夹具实现相同的装夹作用，具有较大的柔性。 图2 夹具零件图 图3 夹具装配图总结通过本次工艺课程设计，巩固和加深了理论教学内容，培养我们综合运用所学的理论，解决现代工艺分析及设计的能力。这次设计，使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练，提高了思考、解决问题、创新设计的能力。在课程设计当中，我也遇到了一些

10、问题，设计过程也是培养我们认真细心的态度。在此过程中不断发现问题和解决问题，使我加深了对大学所学课程理解，综合应用，并得到进一步的巩固，这对以后的学习和工作都有积极的意义。本次设计是在指导老师的悉心指导和帮助下完成的。老师严谨的治学作风、渊博的知识、务实的态度深深感染了我，是我学习方向，是我追求的目标，将激励我在今后的学习和生活之中不断奋发向上。同时也要感谢我的同学，和他们的讨论常给我很多的启发和思考，让我在设计的反复中查找不足总结经验，脚踏实地做好每一个步骤，顺利完成课程设计。我向所有给予我帮助和支持的老师和同学们表示深深的谢意！参考书目1.机械制造技术基础 高等教育出版社 周宏甫主编2.互

11、换性与测量技术 高等教育出版社 李柱主编3.实用机械加工工艺手册 机械工业出版社 陈宏钧主编4.机械工人切削手册（第六版） 机械工业出版社 北京第一通用机械厂编5.机械制造工艺设计手册 哈尔滨工业大学出版社 王绍俊主编6.金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社 赵如福主编09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床

12、拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10

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