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1、天 津 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院專(zhuān)科畢業(yè)論文題目：套筒類(lèi)零件的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)完成期限：2014年7 月5 日 至 2014年11 月10 日學(xué) 習(xí) 中 心 泉州象形 年 級(jí) 2012級(jí)專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 姜帆姓 名 羅志強(qiáng) 學(xué) 號(hào) 摘 要套筒零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車(chē)削和磨削?？准庸し椒ǖ倪x擇比較復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長(zhǎng)徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對(duì)于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的油缸，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道

2、工序加工。在機(jī)床上對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件在正確位置上固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由機(jī)床夾具完成。對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，也難以保證加工精度，為此需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。關(guān)鍵字：工藝設(shè)計(jì)； 基準(zhǔn)選擇； 切削用量； 定位誤差套筒類(lèi)零件的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)一、概述（一）套筒零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套筒零件是機(jī)械加工中經(jīng)常碰到的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣。例如：支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承、夾具上的導(dǎo)向套、內(nèi)燃

3、機(jī)的汽缸套以及液壓系統(tǒng)中的油缸等。機(jī)器中的套筒零件起支承或?qū)蜃饔谩Ｓ捎诠τ貌煌?，套筒零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差別，但結(jié)構(gòu)上仍有共同的特點(diǎn)：零件的主要表面為不同軸度要求較高的內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面；零件壁的厚度較?。毫慵拈L(zhǎng)度一般大于直徑等。（二）套筒零件的技術(shù)要求套筒零件的主要表面是內(nèi)孔和外圓，其主要技術(shù)要求如下：1、內(nèi)孔內(nèi)孔是套筒零件起支承作用或?qū)蜃饔米钪饕谋砻?，它通常與運(yùn)動(dòng)著的軸、刀具或活塞相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為2級(jí)，精密軸套有時(shí)取1級(jí)，油缸由于與其相配的活塞上有密封圈，故要求較低。內(nèi)孔的形狀精度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的1/2-1/3，甚至更嚴(yán)。對(duì)于

4、長(zhǎng)的套筒除了圓柱度和同軸度外，還應(yīng)注意孔軸線直線度的要求。為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔表面粗糙度一般為3.20.2aaRR，有的高達(dá)0.05aR以上。2、外圓 外圓表面一般是套筒零件的支承表面，常以靜配合或過(guò)渡配合同箱體或機(jī)架沙鍋內(nèi)的孔相連接。外徑的尺寸精度通常為23級(jí)；形狀精度控制在外徑公差以內(nèi)；粗糙度一般為6.30.8aaRR。1）內(nèi)外圓之間的同軸度當(dāng)內(nèi)徑的最終加工系將套筒裝入機(jī)座后進(jìn)行時(shí)，套筒內(nèi)外圓間的同軸度要求較低；如果最終加工是在裝配前完成時(shí)要求較高，一般為0.010.05mm。2）孔軸線與端面的垂直度套筒的端面（包括凸緣端面）如工作中承受軸向載荷，或雖不承受載荷但加工中是作

5、為定位面時(shí)，與孔軸線的垂直度要求較高，一般為0.020.05mm。（三）套筒零件的材料與毛坯套筒零件一般都是用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料制成。有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬機(jī)構(gòu)，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料，這樣既可節(jié)省貴重的有色金屬，又能提高軸承的壽命。套筒零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)?？讖捷^小（如d1.5D，加工孔徑較大，并且各個(gè)孔系之間的位置精度也要求較高，宜采用“雙支承前后引導(dǎo)”。另外鏜套采用的是固定式鏜套，故按H(1.52)d來(lái)選取，則取H63mm。4、鏜桿用于固定式鏜套的鏜桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)。當(dāng)鏜桿導(dǎo)向部分直徑d50mm時(shí)，鏜桿常采用整體式。確

6、定鏜桿直徑時(shí)，應(yīng)考慮鏜桿的剛度和鏜孔時(shí)應(yīng)有的容屑空間。一般按：d=(0.60.8)D選取，式中d鏜桿直徑(mm)，D被鏜孔直徑(mm)。則得，d=55mm設(shè)計(jì)鏜桿時(shí)，鏜孔直徑D，鏜桿直徑d、鏜刀截面BxB進(jìn)行選取。鏜桿直徑的范圍，在加工小孔時(shí)取大值，在加工大孔時(shí)，若導(dǎo)向好，切削負(fù)荷小則可取小值；一般取中間值，若導(dǎo)向不良，切削負(fù)荷大時(shí)可取大值。鏜桿的軸向尺寸，應(yīng)按鏜孔系統(tǒng)圖上的有關(guān)尺寸確定。鏜桿的材料要求鏜桿表面硬度高而心部有較好的韌性，因此可采用45鋼。鏜桿的主要技術(shù)條件要求為：鏜桿導(dǎo)向部分的圓度與錐度公差控制在直徑公差的1/2以內(nèi)。鏜桿導(dǎo)向部分公差帶為:粗鏜為g6，精鏜為g5。表面粗糙度值R

7、a0.8m。鏜桿的直線度公差為0.1mm。刀孔表面粗糙度一般為Ra1.6m，裝刀孔不淬火。5、支架與底座鏜模支架和底座為鑄鐵件（HT100），分開(kāi)制造。鏜模支架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，且不允許承受夾緊力。其結(jié)構(gòu)和尺寸參見(jiàn)鏜模支架零件圖。鏜模底座上要安裝各種裝置和元件，并承受切削力和夾緊力，因此必須有足夠的強(qiáng)度與剛度，并保持尺寸精度的穩(wěn)定性。其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)裝配圖。6、鏜套與鏜桿以及襯套等的配合選擇鏜套與鏜桿、襯套等的配合必須選擇恰當(dāng)，過(guò)緊容易研壞或咬死，過(guò)松則不能保證加工精度。一般加工低于IT8級(jí)公差的孔或粗鏜時(shí)，鏜桿選用IT6級(jí)公差，當(dāng)精加工IT7級(jí)公差的孔時(shí)，通常選用IT5級(jí)公差，當(dāng)孔加工精度（

8、如同軸度）高時(shí)，常用配研法使鏜套與鏜桿的配合間隙達(dá)到最小值，但此時(shí)應(yīng)用低速加工。7、定位基準(zhǔn)的選擇對(duì)于工件的技術(shù)要求：內(nèi)孔必須光潔無(wú)縱向刻痕；內(nèi)孔位置度和圓柱度全長(zhǎng)度不大于0.4mm；內(nèi)孔軸線的直線度為0.1/1000mm,內(nèi)孔軸線與端面的不垂直度0.03mm；內(nèi)孔對(duì)兩端外圓（82d）的不同軸度不大于0.025mm。為了使工件達(dá)到技術(shù)要求，本工序的定位基準(zhǔn)選兩端外圓（82d）。8、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在滿足考慮了夾緊裝置的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)，且操作安全、方便、省力等前提下，本夾具采用螺桿和壓板夾緊裝置，并進(jìn)行手動(dòng)夾緊。（三）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具由鏜模支架；改制V型

9、塊和夾緊螺栓，壓塊等幾部分組成（詳見(jiàn)夾具裝配圖）。裝夾工件時(shí)，利用工件兩端外圓表面，與兩V型塊相配合，將工件定位于V型塊上。當(dāng)要求夾緊工件時(shí)，只需將兩個(gè)壓板分別壓住工件兩端外圓上表面，然后擰緊螺母，直至工件夾緊為止。為了防止在切削時(shí)因切削力和自身重力的作用而使工件發(fā)生變形，影響加工精度，將V型塊設(shè)計(jì)為以圓弧面與工件配合以增加工件的支承剛性和穩(wěn)定性。五、結(jié)論一個(gè)零部件其質(zhì)量的高低取決于設(shè)計(jì)、加工等因素，那么機(jī)械加工就是不可缺少的一部分，零件從設(shè)計(jì)好，到拿到工廠去加工，要加工出合格的產(chǎn)品，就必須在工藝以及夾具上下工夫，工藝編制的合不合理，夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合不合理這些都是很重要的因素。因此在加工零件之

10、前，要認(rèn)真的分析，然后編制合理的工藝和夾具設(shè)計(jì)。套筒零件是機(jī)械加工中經(jīng)常碰到的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣。例如：支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承、夾具上的導(dǎo)向套、內(nèi)機(jī)沙鍋內(nèi)的汽缸套以及本次設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)中的油缸等。機(jī)器中的套筒零件起支承或?qū)蜃饔谩Ｓ捎诠τ貌煌?，套筒零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差別，但結(jié)構(gòu)上仍有共同的特點(diǎn)：零件的主要表面為不同軸度要求較高的內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面；零件壁的厚度較?。毫慵拈L(zhǎng)度一般大于直徑等。通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，使我明白了自己的差距和不足之處。特別是對(duì)于知識(shí)的總體把握上有所欠缺，以及對(duì)于零件分析得不夠透徹，編制出的工藝不是很符合工廠實(shí)際加工的情況，零件專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)也不是很合理，但

11、是通過(guò)指導(dǎo)老師的幫助，已基本解決這些問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，讓自己體會(huì)到了設(shè)計(jì)的樂(lè)趣，體會(huì)到戰(zhàn)勝困難的激動(dòng)，體會(huì)到了成功所帶來(lái)了喜悅，為以后初到公司工作積累一定的經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè))M.北京:冶金工業(yè)出版社，1994，（3）：22272 吳宗澤，羅圣國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)M.北京:高等教育出版社，1999，（5）：37453 劉鴻文. 材料力學(xué)(第四版)M.北京:高等教育出版社，2004，（3）：13234 邱宣懷. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第四版)M.北京:高等教育出版社，1997，（6）：45495 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室. 理論力學(xué)(第六版)M.北京:高等教育出版社，2002，（8）：1451496 沈?qū)W勤. 公差配合與技術(shù)測(cè)量M.北京:高等教育出版社，1998，（3）：2452577 劉朝儒，彭福蔭. 機(jī)械制圖(第四版)M.北京:高等教育出版社，2001，（9）：7382