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揭世凯--丽水学院(1)

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2

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丽水学院
成教学院
专科毕业设计论文

论文题目: 导向套

题 目： 导向套
专 业 数控技术
班 级 10级5班
学生姓名 揭世凯
指导教师 严 萍

导向套的加工方案

摘 要

导向套零件的加工工艺规程。包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计首先对零件进行分析，了解零件的的工艺再设计毛培的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺：接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切屑用量，并在以后设计中注意改进。
本次设计内容涉及机械制造工艺及机床夹具设计、金属切屑机床、公差配合与测量等多方面的知识。
关键词：工艺，导向套

目 录

摘 要 I
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1。2 导向套的作用、分类 1
1。2。1 导向套的作用 1
1.2。2导向套的特点： 1
第2章 导向套加工工艺的分析 2
2。1 导向套加工的车床选择 2
2.1.1 数控车、磨、钻床编程原理 2
2。1。2 数控车、磨、钻床原理 2
2。1。3 车床型号的选择 3
2。2 导向套的工艺性与编程分析 3
2。2。1 零件的作用 3
致谢 14
参考文献 15
附录 I

II

第1章 绪论
1.1 引言
在本次的毕业设计中，主要对导向套零件进行分析，热处理，加工工艺，加工仿真，夹具的设计方案等。一系列的问题进行分析.
1)。热处理:热处理的方法，热处理的工艺安排,为什么要这样安排等问题。
2).加工工艺的安排:怎么安排加工工艺？为什么要这样安排?
3）.加工仿真:对产品进行宇龙加工仿真系统进行加工仿真.
5）。结论:最后得出怎么样的零件？
1.2 导向套的作用、分类
1.2.1 导向套的作用
1）支撑传动零件；
2）承受载荷;
3）传递扭矩；
1。2.2导向套的特点：
1)长度大于直径;
2）加工表面为内外圆柱面、沟槽、定位孔、不规则外圆等。
3）有一定回转精度。
4）有一定的技术要求.

I

第2章 导向套加工工艺的分析
2.1 导向套加工的车床选择
2.1.1 数控车、磨、钻床编程原理
数控编程是指根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求，将零件加工的工艺顺序、工序内的工步安排、刀具相对于工件运动的轨迹与方向、工艺参数及辅助动作等，用数控系统所规定的规则、代码和格式编制成文件，并将程序单的信息制作成控制介质的整个过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点.刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点。
数控编程过程都需经过获取零件模型、加工工艺分析及规划、完善零件模型、设置加工参数、生成数控刀路、检验数控刀路和生成数控程序七个步骤。
2.1.2 数控车、磨、钻床原理
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动.但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化",求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。
数控刀轨是由一系列简单的线段连接而成的折线，折线上的结点称为刀位点。刀具的中心点沿着刀轨依次经过每一个刀位点，从而切削出工件的形状。
数控编程的任务是计算出数控刀轨,并以程序的形式输出到数控机床,其核心内容就是计算出数控刀轨上的刀位点.
数控加工刀位点的计算过程可分为3个阶段。
1)加工表面的偏置
2）刀轨形式的确定
3）刀位点的计算
2.1.3 车床型号的选择
加工精度要求较高的轴套类零件，粗精车一般采用数控车加工，鉴于零件的尺寸，并从实际设备情况及加工的经济性方面考虑，选择机床型号为FANUC-TD系列的CK6136数控车加工，这种机型操作方便,机械性能稳定，效率高，便于更好的保证零件粗精车时的精度和技术要求.
加工孔时一般考虑经济问题和技术要求,采用YD100L1—6／4钻床。这种钻床主轴转速范围大、切削性能好、便于操作、安全、穩定性和耐磨性.
加工精度要求较高的表面时,采用M1040无心磨床.这种磨床有回转精度高、刚性大、温升低的特点。

图2—1

2.2 导向套的工艺性与编程分析
2.2.1 零件的作用
导向套的作用，确保加工工件的位置度

图2-3零件图样

2.2.2零件的工艺分析
1．导向套有2组加工面他们有位置要求。
这2组加工面分别为
以外圆为基准的加工面，这组加工面包括，外圆自身和端面,和内圆，
一个是以内圆为基准的加工面,这个主要是外圆的加工和各个孔的钻削。
2 。工艺规程设计
2。2.3 确定毛坯的的制造形式
零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所收到了荷载情况，选用砂型机铸造.
毛坯图如下：

2.2。4基面的选择的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出.
粗基准的选择：对导向套套这样的回转体零件来说,选择好粗基准是至关重要。对回转体零件我们通常以外圆做为粗基准

2.2。5制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求等得到合理的保证。通过考虑零件的技术要求后，制定一下工艺方案
方案
工序1:铸造
工序2：时效处理
工序3：车A端面
工序4：车B端面
工序5：车外1、2、3。
工序6：车内孔C、D。
工序7：车内孔E。
工序8:转4-Φ14孔，锪孔Φ20深8
工序9:转M6螺纹底孔，攻丝M6
工序10：转M6螺纹底孔，攻丝M6
工序11：转孔Φ8。5；锪孔Φ24，深2攻丝
工序12:质检
工序13：入库
2。2。6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
导向套零件材料为Gr45，
生产类型为大批量生产,采用沙型机铸造毛坯。
1导向太的外圆和端面
因轴套的外圆和端面的精度要求都不是很高，其加工余量为2.5mm。
3导向套的轴孔
毛坯为空心，铸造出空。孔的精度要求介于IT7-IT8之间，参照参数，确定工艺尺寸余量为单边余量为2.5
表面粗糙度均为0.1，需要精磨
孔Ⅰ端面
采用2次走到完成表面加工,表面粗糙度为0。4，根据参考文献,其余量为Z=2。5mm
2。3加工工艺过程及确定切削用量和工时
2。3.1铸造

2。3。2实效处理

2.3.3车A端前
选硬质合金车刀45°车刀
车削深度，因为尺圆弧面没有精确要求，故可以选择ap=1.0mm,一次走完成所需长度。
机床功率为7。5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。 选择较小量f=0。14mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》 表3.7，后到面最大磨损为1。0~1。5mm
查《切削手册》 表3.8,寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》查得Ve=98mm/s , n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择ne=475r/min，Vfc=475mm/s，则实际切削速度Vc=3.14＊80＊475/1000=119.3m/min，实际进给量为Fzc=Vfc/NcZ=475/（300*10）=0.16mm/z.
5）校验机床功率，查《切削手册》,Pcc=1.1kw，而机床所能提供功率为Pcm〉Pcc.故校验合
2.3。4车B端面
选择硬质合金车刀45°车刀
车削深度，因为尺园弧面没有精度要求，故可以选择ap=1。0mm,一次走刀即可完成所需长度。
机床功率为7。5kw。查《切削手册》f=0。14-0.24mm/z.选较小量f=0.14mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手》表3。7,后刀面最大磨损为1。0-1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4)计算切削速度 按 《切削手册》,查得 vc=98mm/s， n=439r/min，V1=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数。选择 nc=475r/min，vfc=475mm/s，则实际切削速度Vc =3.14＊80＊475/1000=119。3m/min，实际进给为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0。16mm/z。
5）校验机床厂功率 查《切削手册》pcc=1.1kw，而机床所能提供功率为Pcm〉Pcc.故效验合格。最终确定ap=1。0mm,nc=475r/min，Vfc=475mm/s,Vc=119。3m/min,fz=0.16mm/z。
2。3。5车外圆面1。2.3。
选择硬质合金车刀90°车刀
车削深度,因为尺圆弧面没有精度要求,故可以选择 ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。
机床功率为7.5kw。查《切削手册》f-0.14—0.24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0—1。5mm。
2。3。6车内孔C.D
选择硬质合金车刀。内孔刀。
车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择Ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度.
机场公倍率为7.5kw。查《切削手册》f=0。14～0。24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
《切削手册》表3。7，后刀面最大磨损为1.0~1。5mm
查《切削手册》表3。8寿命T-180min
计算切削数度按《切削手册》，查得Vp=98mm/s，你=439r/minVr=490mm/s
据CA6140卧试车床
车床参数，选择Nc=475r/minVfc=475mm/s，则实际切削速度Vc=3.14*80＊475/1000=119.3m/min，实际进给量为Fzc=Vfc/NcZ=475/(300*10）=0.16mm/z。
检验机床功率查《切削手册》Pcc=1。1kw,而机场所能提供功率为Pcm>Pcc.故校验合格。
最终确定Ap=1。0mm，Nc=475r/minVfc=475mm/s，Vc=119.3m/min,Fz=0。16mm/z
计算基本工时
Tm=L/Vf=（5+50）/475=0.1157min
2。3.7车内孔E
选择硬质合金车刀 内孔刀.
车削深度，因为尺园弧面没有精度要求,故可以选择ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度。
机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14—0。24mm/z。选较小量f=0.14mm/z.
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3。7，后刀面最大磨损为1.0——1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》,查得Vc=98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475日/min，Vfc=475mm/s，则实际切削速度VC=3。14*80*475/100=119。3m/min，实际进给量为fzc=fvc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z
计算基本工时
Tm=L/Vf=（5+50）/475=0.1157min。

2.3.8钻4—孔，唿孔
钻％c14孔德切削用量及基本工时
钻孔
机床；Z525立式钻床
刀具;根据《机械加工工艺手册》表10—61选取高速钢麻花钻%c9
1）进给量 取f=0.13mm/r
2）切削速度 V=24-34m/min。取V=30m/min
3）确定机床主轴转速
Na=
与1194r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取nw=1450r/min。
所以实际切削速度Vc=
切削工时,按《工艺手册》表6.2—1.
（工步二:唿孔 mm孔
根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为
式中的F钻、V钻--—加工实心孔进的切削用量。
现已知
FV=0。36mm/r 《切削手册》 表2.7
F钻=42。25m/min 《切削手册》表2.13
1）给量 取f=1.5x0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r
2)切削速度 v=0。4x42.25=16.9m/min。
3）定机床主轴转速
Ns=1000/πdw=1000+16。9/πx20≈271.8r/min
与271.8r/min相近的机床转速为275r/min.现选取nw=275r/min.
所以实际切削速度
Vc=πdn/1000=πx20x275/1000=17。4m/min
5）削工时，按《工艺手册》表6。2—1
Tm=（L+L1+L2/nwf）i;其中L=8mm;L1=6mm；L2=0mm
Tm=L+L1+L2/NwF=10/275x0。5=0。072（min）
2。3。9钻M6螺纹底孔，攻丝M6.
确定进给量f：根据参考文献IV表2—7,当刚的＆b〈800Mpa,do=mm时，f=0。39-0。47m/r.由于本零件在加工%c4.8mm孔时属于低钢度零件故进给量程以系数0.75,则
f=(0。39-0。47）＊0。75=0。29-0.35mm/r
根据Z525机床说明书,现取f=0.25mm/r
切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14，查的切削速度v=18m/min所以:
n=1000v/πdw=1000x18/πx.5。4=1061.6r/min
根据机床说明说，取nfc=965r/min。故实际切削速度为：
V=πDwNwπdw=1000x18/πx5。4=16。3m/min
切削工时:l=10mm，l1=9mm，l2=3mm,则机动工时为:l=10mm,l1=9mm，l2=3mm，则机动工时为：
tm=L+L1+L2/Nwf=10+9+3/965x0。25=0.20min
攻丝M6mm 。
V=15m/mm
nr=217r/min
按机床选取nw=195r/min，则v=13.4r/mm
机动时 l=10mm，l1=5mm，l2=3mm
攻M6孔
tm=(L+L1+L2)/nf=（10+5+3）/195x0.1=1.9min
2.3。10转M6螺纹底孔，攻思M6
确定进给量f:根据参考文献表2-7，当刚的<800MPa,da=％c4。8mm时,f=0。39～0.47m/r.由于本零件在加工%c4。8mm孔时属于的刚度零件，故进给量应乘以系数0。75，则
F=（0。39～0。47）＊0。75=0.29～0.35mm/r
根据Z525机床说明书，先取f=0。25mm/r
切削速度：根据参考文献Ⅳ表2—13及表2-14，查的切削速度V=18m/min说以Ns=

根据机床说明书，取Nw=965r/min，古实际切削速度为

切削工时：L=10mm,L1=9mm,L2=3mm,则机动工时为
攻丝M6
攻螺纹M6mm
V=15m/mm
Nf=217r/min
按机床选取Nw=195r/min，则v=13。4r/min
机动时L=10mm，L1=5mm，L2=3mm
攻M6孔

2．5．11：钻孔%c8.5；钻孔%c24 ，深2；攻丝.
钻M10螺纹孔的切削用量 及基本工时的确定
(1）钻mm的孔；
选用mm高速钢锥柄麻花钻《工艺》表3。1—6
由《切削》表2.7 和《工艺》表4。2 —16查得f机=0。28mm/r
V查= 16m/min《切削》表2.15
N查=
按机床选取n机=545r/min
V机=
基本工时:t=
(2）钻的孔：
选用mm高速钢锥柄麻花钻《工艺》表3。1—6
由《切削》表2.7和《工艺》表4。2-16查得f机=0。28mm/r
N查=16m/min《切削》表2。15
N查=
按机床选取n机=545r/min
V机=
基本工时：t=
（3）攻螺纹 M10mm：
选择M8mm高速钢机用丝锥
F等于工件螺纹的螺距p，即f=1。25mm/r
V机=7.5m/min
N查=
按机床选取n机=2r/min
V机=6。8m/min
基本工时：t=
2。3。12质检
2.3.12入库
结 论
设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行市实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计行业打下了好的基础.
设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不过的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师们给我们的辛勤指导，使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,他将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步.

致 谢
这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，再选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师严萍每次都很有耐心的帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计.
这次设计成绩的取得，与严萍的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他们的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我.从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师严萍致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

揭世凯
2012年6月12
参考文献
［1］艾兴、肖诗纲.切削用量简明手册。机械工业出版社出版，1994年
{2}李益民。机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社出版，1994年
｛3｝哈尔滨工业大学、上海工业大学。机床夹具设计.上海科学技术出版社出版，1983年
｛4｝东北重型机械学院、洛阳工学院、一气制造厂职工大。机床夹具手册.上海科学出版社出版,
［5］机械加工工艺人员手册。上海科学技术出版社，1981年1月
［6］郭宗连、秦宝荣.机械制造工艺学。中国建材工业出版社出版，1997年
｛7}《工艺》表3.1—6
{8｝《切削手册》 表2.7
{9｝《切削手册》表2.13
｛10}《工艺手册》表6.2-1
｛11}《工艺手册》表6。2-1

附录
1程序
2。图