课程设计题目：套筒加工工艺规程设计所属学院：控制工程学院所在班级：5101308学号：*******姓名：肖琪指导教师：***完成日期：2013年7月17日目录课程设计要求 (3)一、零件分析 (4)二、产品类型确定 (4)三、确定毛坯 (4)四、确定各加工表面的加工、定位及方案加紧 (6)五、安排工艺过程 (8)六、工序设计 (9)（一）绘制工序图，选择机床、工艺装备 (9)（二）确定工序尺寸 (10)（三）切削用量的制定 (13)七、课程设计总结 (16)套筒零件机械加工工艺过程卡 (17)套筒零件机械加工工序卡（一） (18)套筒零件机械加工工序卡（二） (19)附录 (20)设计题目：套筒的机械加工工艺规程设计设计参数：下图示为套筒，材料45#钢，是某产品上的一个零件。
该产品年生产4000台，产品零件备品率4%，机加工废品率1%。
编制其机械加工规程。
设计任务：1）被加工零件的零件图和三维仿真图；2）零件毛坯二维图；3）机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片；4）编写课程设计说明书。
一、零件分析该零件结构简单明了，结构工艺性好，无不方便加工之处。
φ60外圆、3×1凹槽尺寸精度均为11级，φ20+00.033孔、φ25+00.033孔、φ40-00.039外圆尺寸精度均为准公差8级，表面粗糙度要求最高是Ra≤1.6um，未标注形位公差，无热处理要求，是一个加工要求中等的零件。
但是轴向尺寸20-00.2和65-00.2不便直接测量，如何保证其精度是该零件加工和检测的一个重点。
二、确定生产类型1、生产纲领：根据以知数据可求得该零件的年生产纲领。
N=Qm(1+a%+b%)=4000×1×(1+4%+1%)=4200（件/年）2、生产类型的划分：查表1-1可得确定该零件生产类型为中批生产类型。
表1-1机械加工零件生产类型划分三、确定毛坯根据该零件的材料、生产类型、结构形状、尺寸大小、技术要求等的因其选用棒料。
经查表1-2取棒料直径为φ67 x 106 mm.表1-2常用毛坯制造方法及其工艺特点四、确定各加工表面的加工、定位及方案加紧1、加工方案：φ40-00.039外圆和尺寸精度（IT8）及表面质量要求(Ra≤3.2)，查表1-3，φ40-00.039外圆加工方更方便，取粗车-半精车（精车）。
3×1凹槽和φ60外圆尺寸精度（IT11）及表面质量要求（Ra≤12.5），查表1-3，取粗车。
φ25+00.033孔尺寸精度（IT8）及表面质量要求(Ra≤3.2)，由于φ25+00.033孔是平底孔，不便用扩孔钻扩孔和用绞刀绞孔，也无需要镗床镗孔（因为该零件是小型回转体），在车床上车孔。
φ20+00.033孔的表面粗糙度较细(Ra≤1.6)，结合其尺寸精度（IT8）和毛坯查表1-4取其加工方案为钻-扩-绞。
大端面上的通槽要求低，一次铣削即可。
2、定位方案：为使得个表面之间有较好的相互位置精度和较好的加工连续性，尽量在一次装夹下完成多个表面的加工。
以此，首先以毛坯外圆定位加工好小端面、φ40-00.039外圆、φ25+00.033孔，再以φ40-00.039外圆定位加工大端面、φ60外圆、3×1凹槽、φ20+00.033孔。
对于宽5的通槽，定位时需限制工件4个自由度（两个移动自由度和两个转动自由度）。
按基准重合定位原则，可考虑用φ25+00.033孔或φ40-00.039外圆定位以满足槽的对中性要求，用φ25+00.033孔的底面定位满足槽的深度设计尺寸（65-00.2）要求。
考虑到用φ25+00.033孔及其底面定位，会使工件定位的稳定性和牢靠性差，可选用φ40-00.039外圆及其台阶面作为定位。
铣槽时，选用三面刃圆盘铣刀铣削较为方便，工件竖直安装。
因而外圆台阶面为主定位面，限制工件三个自由度，φ40-00.039外圆限制工件两个自由度。
综上所述，该零件各加工表面的加工、定位及加紧方案如表1-5所示：表1-5各加工表面的加工、定位及加紧方案五、安排工艺过程由于结构简单、加工要求不高，又是中批生产类型，零件加工过程不必划分加工阶段，结合个表面加工、定位和夹紧方案的分析、确定，除宽5的通槽，其余表面均可在同一台车床上完成加工。
这样，该零件加工工艺过程简单，工序少。
机械加工工艺过程安排如表1-6：六、工序设计（一）绘制工序图，选择机床、工艺装备工序20 车在工序20，因轴向尺寸φ20+00.033不能直接测量φ25+00.033孔深度工序尺寸和φ40-00.039外圆长度尺寸（30.1±0.03和50±0.03）间接得到.因工件尺寸比较小，加工要求不高，选择常用的CA6140机床即可。
外圆的加工余量比较多，应选用硬质合金车刀。
在工序30，槽宽由刀具宽度直接保证，槽宽由调整法得到。
铣槽工序尺寸标注位置如工序图所示。
三面刃圆盘铣刀铣该工件通槽比较方便，铣床应是卧式的（X62W）。
在批量生产的情况下，为保证精度的稳定性，需要专用夹具安装工件。
工序30 铣(二)确定工序尺寸1.判断是否需要工艺尺寸链来确定工序尺寸将零件图上的设计尺寸位置与工序图上的工序尺寸位置逐一对照，发现轴向设计尺寸20-00.2、65-00.2和100在工序图上找不到，说明这三个设计尺寸间接得到，需要以它们作为封闭环分别建立三个工艺尺寸链，才能计算出影响他们的相应工序尺寸。
镜像工序尺寸的确定不需要尺寸链。
2.径向工序尺寸的确定表1-7径向工序尺寸工序尺寸精度等级加工面加工方案加工余量工序尺寸及公差值φ60外圆车7 - φ603×1凹槽车28 - φ39φ40-00.039外圆车27 IT8，T=0.039 φ40-00.039φ25+00.033孔钻车187IT12，T=0.21IT8，T=0.033φ18+00.21φ25+00.033φ20+00.033孔钻扩铰181.80.2IT12，T=0.21IT10，T=0.084IT8，T=0.033φ18+00.21φ19.8+00.084φ20+00.0333.轴向工序尺寸的确定(1)建立工艺尺寸链工序尺寸追踪图在工艺过程复杂、工序多的情况下，为了能快速正确地建立好工艺尺寸链，可采用“工序尺寸追踪法”。
①将同一方向的工序尺寸按先后得到的顺序画在零件图下方，见上图。
②确定封闭环根据工序尺寸追踪图与两件图上的设计尺寸逐一对照，得出三个封闭环：轴向设计尺寸20-00.2、65-00.2和100。
③查找组成环，建立工艺尺寸链1）在工序尺寸追踪图上，分别从某一封闭环的两端沿着竖线往上走，碰到箭头就拐弯，直到会和在某一条竖线上。
所经过的工序尺寸既为尺寸链中的组成环，按行走路线原样画下来。
工艺尺寸链（1）工艺尺寸链（2）工艺尺寸链（3）2）工艺尺寸链的计算工艺尺寸链（1）确定各组组成环公差TΣ=0.2=T1+T2+T4按各组成环加工、检测的难易程度分配封闭环公差。
取T1=T2=0.06，则T4=0.08。
确定各组成环基本尺寸从工序尺寸追踪图中可直接得到A1=50，A2=30.1，A4=45。
确定各组成环上下偏差设A1=50±0.03，A2=30.1±0.03，则A4=45±0.04。
因工序尺寸精度不高，其加工与检测无难度。
同理，工艺尺寸链（2）各组成环基本尺寸为：A1=50，A2=30.1，A4=45。
各组成环上下偏差为：A1=50±0.03，A2=30.1±0.03。
封闭环上下偏差为：AΣ=19.9±0.06。
工艺尺寸链（3）各组成环基本尺寸为：A1=50，A3=50。
各组成环上下偏差为：A1=50±0.03，A3=50。
封闭环上下偏差为：AΣ=100±0.03。
（三）切削用量的制定工序20中φ40-00.039外圆:加工余量=（67-40）/2=13.5,因之后要车3×1凹槽，所以车φ40-00.039外圆时多车出3mm,因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点,先选择3mm车4次，再选择1.5mm车1次。
当a p=3mm时，因背吃刀量大，所以进给量要尽量减小以免损坏车刀和保证表面粗糙度，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,切削速度为60m/min，计算出主轴转速n=1000v/πd=477.7r/min。
再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.73mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=500r/min，计算出切削速度V=62.8m/min。
当a p=1.5mm时，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.1mm/r,切削速度为110m/min，计算出主轴转速n=875.8r/min。
再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.1mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=900r/min，计算出切削速度V=113m/min。
3×1凹槽：因一开始以车去半径13.5mm，所以加工余量为1mm，所以选择背吃刀量为1mm，为方便操作，主轴转速与粗车φ40-00.039外圆数据一样。
小端面：加工余量=106-100=6mm,所以选择在两端各车3mm。
又因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，选择3mm，一次性车出，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.71，为方便操作，主轴转速与粗车φ40-00.039外圆数据一样，计算出切削速度V=62.8m/min。
φ25+00.033孔：因后面要钻、扩、铰φ20+00.033孔，为减少工作程序和工作时间，一次性钻出φ18通孔，在车出φ25+00.033孔。
钻φ18通孔时，取背吃刀量为18mm，查高速钢麻花钻钻削碳钢、合金钢的切削用量表取进给量为0.26mm/r,切削速度为17m/min，计算出主轴转速n=300.8/min。
再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.25mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=320r/min，计算出切削速度V=18m/min。
车φ25+00.033孔时，切削余量为（25-18）/2=3.5mm,选择背吃刀量为1.75，车两次完成，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.35mm/r,切削速度为80m/min，计算出主轴转速n=1019.2r/min。
再查卧式车床刀架进给量表取进给量标准值f=0.35mm/r,查卧式车床主轴转速表取标准转速n=950r/min，计算出切削速度V=74.6m/min。
φ60外圆：加工余量=（67-60）/2=3.5，因端面表面粗糙度要求不高，所以背吃刀量可以大一点，选择 3.5mm，一次性车出，通过查硬质合金车刀常用切削速度表我们选择车刀进给量为0.7mm/r,切削速度为60m/min，计算出主轴转速n=318.5r/min。