套管加工工艺设计及车外圆夹具.doc

套管加工工艺及车外圆夹具设计摘要此次设计任务是对套管零件的机械加工工艺夹具的设计，主要包括对零件图的分 析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工 工艺文件的填写选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程此外还对套管零件 的工序的加工设计了专用夹具.本文主要对套管零件主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，因此 要降低V形块高度，夹具设计要方便、简单关键词：加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具ABSTRACTThe design task is the design of the machining process fixture for the casing parts. It mainly includes the analysis of the parts diagram, the selection of blank, the clamping of parts, the formulation of the process route, the selection of cutting tools, the detennination of cutting parameters and the filling of the processing documents. Choose the right processing method, design a reasonable processing process. In addition, a special fixture is designed for the processing of the casing partsIn this paper, the main part of the sleeve is V block and supporting plate to locate, straight clamp and spring clamping, therefore, to reduce the height of V block, fixture design is convenient and simple.Keywords: processing technology, processing methods, process documents, fixtures摘要 IABSTRACT I1 绪论 31」机械加工工艺概述 31.2机械加工工艺流程 31・3夹具概述 41.4机床夹具的功能 41.5机床夹具的发展趋势 5151机床夹具的现状 51.5.2现代机床夹具的发展方向 52零件分析 72.1零件的作用 72.2零件的工艺分析 73工艺规程设计 93」确定毛坯的制造形式 93.2基面的选择 93.2.1粗基准选择 93.2.2精基准的选择 93.3制定工艺路线 93.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 123.5确定切削用量 124车外圆夹具设计 194.1问题的提出 194.2定位基准的选择 194.3定位元件的设计 194.4切削力及夹紧力计算 194.5定位误差分析 214.6夹具设计及操作简要说明 21总结 22参考文献 23致谢 241绪论1.1机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性 质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。

一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加 工的笼统的流程机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法， 直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工 艺过程比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车, 钳工，铳床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，机械加工工艺就是在流程的 基础上，改变生产对彖的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成 品，是每个步骤，每个流程的详细说明比如粗糙度要达到多少，公差要达到多 少总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，工艺规程是某 个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具休 内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检骑方法、切削用量、时间定 额等制订工艺规程的步骤1） 计算年生产纲领，确定生产类型2） 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析3） 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差4） 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具5） 填写工艺文件。

6） 选择毛坯7） 拟订工艺路线8） 确定切削用量及工时定额8）确定各主要工序的技术要求及检验方法在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提 高经济效益在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件 的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工 艺规程进行修订和完善1・3夹具概述现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精 度、劳动生产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准 备中占有极其重要的地位夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、 热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具在机床夹具设计是一项重要 的技术工作1・4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧1. 机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧定位定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的确定工件在夹具中占有正确位置的过程正确的定位可以保证工件加工的尺 寸和位置精度要求2）夹紧由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、 脱落。

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作因此, 夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件2. 机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向1） 对刀 如铳床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铳刀相对于夹具的正确 位置调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置2） 导向 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削镇床夹具（镇模）也具有导向功能1・5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具 发展成为门类齐全的工艺装备1.5.1机床夹具的现状数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS） 等新技术的应用现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场 激烈的竞争特别是近年来，，对机床夹具提出了如下新的要求：1） 适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具2） 能装夹一组具有相似性特征的工件3） 提高机床夹具的标准化程度4） 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本5） 适用于精密加工的高精度机床夹具6） 采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。

1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个 方面标准化机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化牛产，有利于缩短生产准备周期， 降低生产总成本目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259—91以及各类通 用夹具、组合夹具标准等夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列, 为夹具工作图的审查创造良好的条件通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化精密化精密化夹具的结构类型很多，随着机械产品精度的口益提高，势必相应提高 了对夹具的精度要求例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1；用于 精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um；精密心轴的同轴度公差可控制 在lum内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.2〜 0. 5 u mo高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本吋间和辅助时间，以提高劳动生产 率，减轻工人的劳动强度常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具 有夹紧动力装置的夹具等柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、 组合等方式，以适应可变因素的能力。

具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹 具、拼装夹具、数控机床夹具等可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件 的形状和尺寸等在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向2零件分析2.1零件的作用题冃所给定的零件是套管其主要作用是要是为了保持管道与结构分离，避 免管道的变形（如振动、涨缩等）与结构的变形（如沉降、振动、伸缩等）不一 致的时候造成管道的损坏其余护2.2零件的工艺分析由套管零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上 还需加工一系列孔因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要 求•现分析如下：零件的材料为45#,切削加工性能优良以下是套管需要加工的表面以及加工 表面之间的位置要求：（I以左右端面为主要加工表面的加工面这一组加工表面包括：左右端面的 铳削加工；其中表面粗糙度要求为加，（2） 以070孔为主要加工表面的加工孔3） 以082外圆为主要加工轮廓由上面分析可知，可以先加工套管外圆，然后以此作为基准采用专用夹具进 行加工，并且保证位置精度要求再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到 的位置精度，并且此套管零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用 常规的加工工艺均可保证。

3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料45#考虑到内燃机套管的零件较大，零件比较复杂，且大批量生产 应采用模锻而且投资较少，成本较低，生产周期短3.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得以提高不盲目的选择基面，否则，加工工艺过 程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行3.2.1粗基准选择在大批生产的条件下，通常都是采取夹具中装夹322精基准的选择加工套管的主轴颈止以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆 弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准一顶针孔用 顶针孔作为精基准，符合基而同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表 面的同轴度或垂直度可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的 要求3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能 得到合理的保证除此之外，还应当考虑经济效果，以便使牛产成木尽量下降 工艺路线方案：表2. 1工艺路线方案一10锯床开料毛坯20检查毛坯是否有缺陷30粗车右端面，粗车外圆①82粗车各外圆台阶，注意 各外圆留1mm的半精车余量。

40掉头，粗车左端面，粗车外圆①82粗车各外圆台阶， 注意各外圆留1mm的半精车余量50调质热处理60半精车右端面，半精车外圆。