车床尾座套筒课程设计
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1 沈 阳 工 程 学 院 课 程 设 计
设计题目: 车床尾座套筒
系 别 机械制造与自动化 班级 机制101 学生姓名 王可 学号 2010543122 指导教师 王天煜 白斌 职称 起止日期 :2012 年 6 月 25 日起—至 2012年6 月29 日止 2
目录 1零件的工艺分析………………………………………………….3
2毛坯的选择………………………………………………………3 3 基准的选择…………………………………………………….4 4拟定机械加工工艺一路线………………………………………5 5确定机械加工余量、工序尺寸的公差………………………...7 6选择机床及工艺设备…………………………………………...9 7 确定切削用量及基本工时………………………………….…9 8个人总结……………………………………………………….10 9参考文献……………………………………………...10 3
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 1. φ550-0.013mm×276mm自身圆柱度公差为0.005mm。 2. Morse No.4的轴心线与φ550-0.013mm外圆的中心轴线的同轴度公差为φ0.01mm。 3. Morse No.4的轴心线的圆跳动公差为0.01。
4. 键槽8085.0035.0mm相对于φ550013.0mm外圆轴心线的平行度公差为0.025mm,对称度公差为0.1mm。 5. φ500-0.013mm×160mm表面淬火45~50HRC,Morse No.4内锥面表面淬火45~50HRC。 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,按GB/T1263-2003确定机械加工余量 (1)锻件公差等级由该零件的功用和技术要求,确定其锻件公差等级为普通级。
(2)质量估算mf=7.85X∏/4X(55X55-28X28)X276=3.81Kg
估算锻件质量Mn=∏/4X55X55X276X7.85=5.14Kg (3)锻件复杂系数S=mf/Mn=0.74 该锻件复杂系数为s1级 (4)该锻件直径方向单边余量为2.5mm方向单边余量为2mm (5)锻件的模锻的斜度为5°,外圆角半径为2.5mm 计算得毛坯尺寸为φ60X285mm(查表5-32) 4
2.2 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“误差复印”的影响。 2. 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,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 端面 外圆毛坯表面 2 粗车外圆 外圆毛坯表面 3 φ28的内孔 粗车后外圆表面 4 Ф34mm×1.7mm槽 粗车后外圆表面 5 Morse No.4内锥面 φ550-0.013mm外圆表面 6 60°内锥面 φ550-0.013mm外圆表面 7 φ6孔 外圆及端面 8 铣R2×160mm油槽 φ550-0.013mm外圆表面 9 铣 085.0035.08 mm×200mm键槽 φ550-0.013mm外圆表面
10 磨内孔 φ550-0.013mm外圆表面 11 磨外圆 60°内锥面 5
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:套筒的端面、φ550-0.013mm外圆表面及倒角用车削,键槽及油槽采用铣削, φ28的内孔采用钻-扩,
Morse No.4内锥面采用车—粗磨—精磨,025.0030mm 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 IT6 0.4 粗车→粗磨→精磨 套筒内孔右表面 IT7 1.6 钻→扩→粗铰→精铰
4.2拟定加工工艺路线 工序号 工序名称 工序内容 定位基准 工装 1 备料 取棒料φ60×285mm 2 热处理 正火 3 粗车 1.夹一端车外圆至φ58mm,长200mm,车端面见平,钻孔φ20mm,深188mm,扩孔φ26mm,深188mm。 2. 调头装夹φ58mm外圆并找正,车另一端外圆至φ58mm,与另一端已加工部分接刀,车端面,保证总长280mm,钻孔23.5mm,钻通。 毛坯外圆表面
三抓卡盘 中心架 车床
4 热处理 调质28~32HRC 5 扩孔 夹左端外圆,中心架托右端外圆,车右端面,保证总长278mm,扩φ26mm孔至φ28mm,深186mm,车右端φ32×60°内锥面。
6 半精车 1. 用两顶尖装夹工件,上卡箍,车外圆至55±0.05mm,调头,车另外一端外圆,与前面已加工部分光滑接刀。右端倒角2×45°,左端倒R3圆角,保持总长276mm。 孔 两顶尖 车床 中心架 6
2. 夹左端外圆,中心架托右端外圆,找正外圆,车025.0030mm孔至
05.005.29mm,深44.5mm,车
Ф34mm×1.7mm槽,保证3.5mm和1.7mm 3. 调头,夹右端外圆,中心架托左端外圆,找正外圆,车Morse No.4内
锥面,至大端尺寸为05.005.30mm,车左端头Ф36mm×60°内锥面。 7 划线 钳工划R2×160mm油槽线,085.0035.08 mm×200mm键槽线,Ф6mm的孔线 外圆表面 V形块
8 铣 1. 以55±0.05mm外圆定位装夹铣键槽085.0035.08 mm×200mm,并保证02.05.50 mm(注意外圆加工余量)保证键槽与Ф0013.055mm外圆轴心线的平行度和对称度 2. 调头,以55±0.05mm外圆定位装夹铣R2×160mm油槽
铣床夹具
9 钻孔 钻Ф6mm的孔,保证长度25mm 孔,外圆表面 机用平口钳 垫铁 10 热处理 左端Morse No.4锥孔及55±0.05× 160mm长的外圆部分,加热淬火45~50HRC
11 研磨 研磨两端60°内锥面 外圆表面 研磨机 12 粗磨 夹右端外圆,中心架左托外圆,找正外圆,粗磨Morse No.4锥孔,留余量0.2mm 外圆表面 两顶尖,中心架,磨床
13 粗磨 采用两顶尖定位装夹工件,粗磨Ф0013.055mm外圆,留余量0.2mm 孔 两顶尖,磨床 7
14 精磨 夹右端外圆,中心架托左端外圆,找正外圆,精磨Morse No.4锥孔至设计要求,大端为Ф269.31±0.05mm,涂色检查,接触面积应大于75%。修研60°锥面 中心架,磨床 15 精车 夹左端外圆,中心架托右端外圆,找正外圆,精车内孔05.005.29mm至图样尺寸,深44.5mm至图样尺寸,修研60°锥面 Ф0013.055mm外圆表面 中心架,车床 16 精磨 采用两顶尖装夹,精磨外圆至图样尺寸 两顶尖,磨床 17 检查 检查各部分尺寸精度要求 18 入库 清洗涂油去毛刺入库
5确定机械加工余量、工序尺寸的公差
1.加工余量可采用查表修正法确定,确定工序尺寸的一般加工方法是,由加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。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。当基准不重合时,工序尺寸用工艺尺寸链解算。中间工序尺寸按“单向、入体”原则标注,但毛坯和孔心距尺寸公差带一般去双向对称布置。中间工序尺寸的公差可以从相应的加工经济精度表中查得。 尾座套筒车30内孔(工序3、7和16)的加工余量、工序尺寸及其公差的确定 按照钻→扩→半精车→精车加工方案,查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-15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;半精车:0.05mm;扩孔:0.18mm;钻孔: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:025.0030mm;
半精车:05.005.29mm;扩孔:18.0026;钻孔:27.0020mm;它们的相互关系如表2.3所示。 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,如表所示。