毕业论文：缸套的工艺规程设计.doc

1、1南京工程学院成人教育毕业设计（论文）开题报告班级专业机电一体化学生姓名设计（论文）题目缸套的工艺规程设计开题报告我国是制造业大国。在新轮国际产业的变革中，我国正在进一步的成为全球制造业的重要基地之一。以信息化带动工业化，发挥后发优势，推动社会生产力的跨越式发展是国家发展的大战略。随着计算机技术的发展，数控加工技术也在飞速的向前发展。计算机数控技术的发展又极大地推动了计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM、柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造技术（CIMS）的发展，成为先进制造技术的技术基础和重要组成部分。当今世界，精密加工以及自动化生产的程度成为衡量一个国家整体实力的标志，世界各国都在为

2、占领这个技术至高点而不断的努力着。一个国家的工业水平在一定程度上也影响着其它产业的发展，是国民经济的支柱产业，而数控技术的发展与提高对制造业的市场竞争力有着重要的意义。指导教师意见指导教师签名填表时间2013年3月2南京工程学院成人教育毕业设计（论文）任务书班级0专业机电一体化学生姓名指导教师设计（论文）题目缸套的工艺规程设计设计（论文）的工作内容1查阅资料第13周2结构设计，绘制装配草图第45周3撰写毕业论文第68周设计（论文）的主要技术指标1材料的厚度15MM2精度要求是IT7级3零件的材料为HT150设计（论文）的基本要求1字数60008000字。2字体正文标题用黑体、小二号打印，标题下

3、面不再标明作者姓名。正文一般用仿宋体四号字打印。文章中的各段标题用黑体、四号字打印，并且前后要一致。全文的文字格式要统一。独立成行的标题后面不再加标点符号。应收集的资料及主要参考文献1王绍俊。机械制造工艺设计手册。哈尔滨。哈尔滨工业大学出版社。1984年8月2王茂元。机械制造技术。北京。北京机械工业出版社。2001年8月3蓝汝铭吴让利。机械制图。西安。西安电子科技大学出版社。2002年8月4范德梁。公差与技术测量。辽宁科学技术出版社。1983年3南京工程学院成人教育毕业设计（论文）工作进程表班级专业机电一体化学生姓名指导教师设计（论文）题目缸套的工艺规程设计时间应完成的工作内容检查情况第13周

4、第45周第67周第813周1实际调查研究，在此基础上进探讨行分；2通过图书馆、网络查阅相关文献资料，了解国内外发展趋势3与指导老师商讨以及与同组同学共同分析和探讨4结合所学理论知识，进行分析、研究；4南京工程学院成人教育毕业设计（论文）中期汇报表（学生用）学院系部机械系姓名指导教师设计（论文）题目缸套的工艺规程设计毕业设计论文前期工作小结把有关于毕业论文的资料整理好之后，我结合了很多的辅导书籍分析了设计套杯的方法，把它与数控专业相结合，制定出了一个最好的方法，确定了模具的结构形式，大致的画出了草图。经过反复的修改，把零件的尺寸，各方面的数据统一，我的设计大致的可以了以上这些就是我毕业论文前期完

5、成的工作内容，主要包括1整理前期准备的资料和数据2修改拟定出一个最好的设计方案3画出大致的草图标注好尺寸指导教师意见5南京工程学院成人教育毕业设计（论文）中期检查表（教师学院系部机械系指导教师检查人数工作进度情况（对照学生的计划进程表和任务书）工作态度情况（学生对毕业设计、毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况；指导教师具体指导情况）质量评价（学生前期已完成工作的质量情况）存在的问题与建议填表时间2012年3月6南京工程学院毕业论文题目缸套的工艺规程设计学生姓名指导老师2012年3月7目录前言4一、零件图分析（一）零件的功用分析；5（二）零件的结构与特点分析，即组成表面等；5（三）零件的精度与表面

6、质量要求分析；5（四）零件的技术条件分析，应包括材料、热表处理、特殊检验、验收要求等；5（五）零件的设计基准分析。5二、零件的工艺分析（一）毛坯选择；6（二）生产类型；6（三）加工方法的确定；6（四）加工阶段的划分；6（五）工序的组合；7（六）定位基准的选择；8（七）工序尺寸（径向和轴向）的确定；8（八）机床设备与刀、夹、量具的选择8三、工艺路线的拟定9四、机床夹具设计14五、编制设计参考资料目录15六、致谢168摘要机械制造工业是国民经济的重要组成部分，担负着为国民经济各部门提供技术装备的任务，是技术进步的重要基础。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之

7、一。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。关键词活塞缸套工序的选择热处理9前言毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。毕业设计的目的是通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。本次设计选择的课题为轴类零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制。这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也为我们从事绘图

8、工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。一、零件图分析（一）零件的功用分析该零件为发动机上的缸套，缸套、活塞是气缸的部件，活塞的作用就是气压力作用在上面，进而推动活塞杆运动，缸套当然就是限制活塞的运动。主要用来连接作用。10（二）零件的结构与特点分析，即组成表面等该零件由内圆、外圆、外环槽、内环槽、端面及端面上6个10小孔和外圆上均匀分布的6个11小孔等表面组成，属于回转体零件。其主要特点是内外圆柱面和相关端面的形状。同轴

9、度要求比较高，并且缸套承受着拉、压、弯、扭等机械负荷，承受着高温燃气很大的热负荷，所以他的机械性能必须要好，应具备足够的强度和刚度、耐磨性和耐腐蚀性。还有较高的表面粗糙度。零件的壁厚薄（15MM），因此刚性一般。（三）零件的精度与表面质量要求分析该零件的主要表面为180、150、120、130及端面其外圆表面150的精度要求是IT7级，内圆表面130精度要求为IT7级，端面、内圆及外圆的表面粗糙度要求为RA16外，其余的均为RA32。此外，表面180有圆柱度的要求，其公差是0015MM；表面501和端面有圆跳动和全跳动的要求，其公差为0025MM。11（四）零件的技术条件分析，应包括材料、热表

10、处理、特殊检验、验收要求等1工作条件气缸套工作表面由于与高温、高压的燃气相接触,有活塞环在其表面作高速往复运动,这就决定缸套不仅要有足够的强度和刚性,而且还必须耐高温、耐腐蚀、耐磨损。2性能要求（1）气体密封防止压缩气体、燃烧气体压力向外泄漏。（2）热传递通过活塞、活塞环接受燃烧热量，传递到冷却水。（3）形成滑动面作为发动机的内壁，形成和活塞、活塞环热处理工序的内容和安排为改善工件材料的切削加工性，提高机械性能或消除冷、热加工的残余内应力，要求较高的零件常需在工艺路线中安排一个或几个热处理工序。表面保护工序的内容和安排气缸套工作表面由于与高温、高压的燃气相接触,有活塞环在其表面作高速往复运动,

11、这就决定缸套不仅要有足够的强度和刚性,而且还必须耐高温、耐腐蚀、耐磨，为改善零件表面的耐蚀、耐磨和导电、导磁、导热等物理性能，往往要进行表面保护工序，尤其是在恶劣条件下工作的机件，如航空航天产品、燃气轮机、耐蚀泵等常需对有关表面进行电镀、阳极氧化、渗铝及其合金等工序。这对提高零件的使用性能和寿命，能起到显著的效果。这些12工序一般安排在精加工之后，渗铝及其合金的工序可与最终热处理工序合并进行。热处理工序的位置安排是根据零件的材料，调质处理工序的安排放在粗加工阶段之后进行。这样既减小了零件的切削内应力，同时也能改善了半精加工是的材料切削性。该零件的材料为HT150。毛坯采用铸件，并进行级检验。表

12、面经过珩磨就可以达到技术要求。（五）零件的设计基准分析2、基准的分类按其功用可分为1）设计基准零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。2）工艺基准是加工、测量和装配过程中使用的基准，又称制造基准。A工序基准是指在工序图上，用来确定加工表面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。B定位基准是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用的基准。C度量基准（测量基准）是用来测量加工表面位置和尺寸而使用的基准。D装配基准是装配过程中用以确定零部件在产品中位置的基准该零件的设计基准为外圆表面130的轴线，其工艺基准也均是其零件的外圆表面的回转中心线，13二、零件的工艺分析（一）

13、毛坯选择因套杯的壁厚只有15MM,不算太薄也不算太厚，为了保证有较高的强度和加工工作量，而且铸铁型的缸套对于冷却效率高的优点，并且以便保证材料纤维的流向性和致密性。所以毛坯选用铸件，材料为HT150，（二）生产类型为了保证零件的加工精度以及零件的加工效率，因此生产类型是用砂型铸造，然后采用机械加工。铸造工艺的参数1、拔模斜度的确定选择木模样，使用粘土砂造型时，起摸斜度的查询结果模样外表面的起模斜度（测量高度“100160”）A14MM，角度A030。2、铸造圆角选择铸造方法“砂型铸造”,材料“灰铸铁”，查表得铸造圆角的值为3MM,铸造圆角计算公式R1/51/10AB。3、铸造收缩率选择铸铁种类

14、“中小型灰铸铁件”，查询可得阻碍收缩率为0810,自由收缩率为0911。（三）加工方法的确定加工方法的选择一般根据零件材料、几何形状、精度与表面粗糙度要求，再结合现场设备情况和制造成本加以选择。该零件主要表面加工方法的选择见下表。表面精度粗糙度加工方法150IT616UM粗车精车磨削130IT716UM粗车精车磨削127IT625UM钻孔扩孔镗孔501IT732UM钻孔扩孔镗孔精镗（四）加工阶段的划分14由于该零件的精度要求较高，加工余量较大，而且刚性一般。所以其工艺过程划分成三个加工阶段。即粗加工阶段半精加工阶段精加工阶段。（五）工序的组合工序分为主要工序和辅助工序一般辅助工序的内容和安排辅

15、助工序是指不直接加工，也不改变工件尺寸和性能的工序。这些工序对保证质量，尤其是使用贵重材料的精密零件的质量起着相当重要的作用；其数目在工艺路线中也应占有相应的比例。每一工序都应按规定提出工序图或技术要求的说明。1检验工序2划线工序3去毛刺工序4清洗工序5油封工序6特殊需要的工序如平衡，应安排在零件或部件完成后。退磁工序，则一般安排在精加工后，终检之前。其他特殊需要的工序可根据设计图的规定，安排在相应位置。机床工序设计在加工工艺路线确定之后即可进行机床工序设计。其内容包括按照工件在加床上的实际加工位置绘制工序加工图，并将被加工表面用粗实线与不同加工表面加以区分。（同时工序图上应包括定位表面，加紧

16、部位，工序尺寸，工序加工技术要求以及表面粗糙度等内容。）根据工序尺寸采用“由后向前推”的原理，首先确定各表面的最终加工尺寸，然后加或减去加工余量，推得前面的准备工序尺寸。各工序尺寸公差的确定，可分为两种情况处理，最终工序尺寸公差按零件图上规定的设计尺寸公差确定，中间工序尺寸公差按工序的经济加工精度确定。根据工序的加工要求，确定工件的在机床上的安装方法及要求。根据加工工步的安排原则（如先面后孔，先里后外，先左后右等），确定各工步的进行顺序。根据零件加工要求，确定各个工序的技术条件和检验方法。根据工序加工要求和机床及工装的选择原则，选择各工序的机床型号15和夹具。注意家具不写入文件。根据各工步的加

17、工内容和要求，选择工具和量具。注意工具只选定尺寸、成形和专用刀具。量具只选用量具。该零件的加工零件的工序一共分为了12套工序由铸件粗车粗车精车精车镗磨钻钻检验去毛刺入库等组成。（六）定位基准的选择定位基准选择是工艺设计中一个十分重要的问题。其选择是否恰当，会对工艺路线的顺序由很大的影响，因此必须加以重视。定位基准的选择分为粗基准选择和精基准选择，下面分别作以说明。粗基准的选择套杯零件的毛坯为铸件，且各表面均需加工。根据粗基准的选择原则和零件的结构特点，选毛坯的左端为粗基准。因为左端的直径和长度相对于右端要大一些，这样有利于工件的安装和传递较大的扭矩。精基准的选择根据套杯零件的结构特点和技术要求

18、，以及精基准的选择原则，该零件采用互为基准的方法进行加工。即以大端外圆定位加工小端各表面，随后以小端外圆定位加工大端各表面。这样既符合基准重合原则，同时也兼顾了基准的统一原则。（七）工序尺寸（径向和轴向）的确定工序尺寸中一般尺寸选择采用轴或者孔的12级公差进行的选择。（八）机床设备与刀、夹、量具的选择车床的选择是卧式车床CA6140、夹具的选择是四爪单动卡盘、刀具的选择90外圆车刀；镗床的选择是立式镗床TSPX619、夹具的选择是单面导向镗模、刀具的选择是专用镗刀；磨床的选择是万能外圆磨床M133、夹具的选择是万能分度头、刀具的选择是专用砂轮；钻床的选择是立式钻床Z518、夹具的选择是V型虎钳

19、、刀具的选择是10和11的钻头。刀具的选择1）良好的切削性能；162）较高的精度；3）先进的刀具材料；5、确定刀具与工件的相对位置。三、工艺路线的拟定工序工序名称工序内容定位基准010铸造按图铸造成形，020人工时效时效退火去应力，去毛刺030粗车车端面，粗车左端外圆表面，钻孔50右端外圆040粗车车端面，粗车右端外圆表面左端外圆050热处理正火060精车精车右端外圆表面，切槽保证127，50X1，左端外圆070精车精车左端外圆表面右端外圆080镗镗孔保证100，112，110及倒角2X45右端外圆090磨磨外圆表面右端外圆100粗珩粗珩磨内孔130右端外圆110精珩精珩磨内孔130右端外圆1

20、20钻钻内孔610旋转两端面130钻钻内孔611均布两端面17140检验检验150去毛刺去毛刺160入库入库具体工序如下1如图11所示，此为（工序010）按照图铸造成形，图11四、机床夹具设计机床夹具设计是根据工艺规程中使用工序所规定的夹具使用要求，进行结构与参数设计其内容步骤如下（一）准备工作1详细分析夹具使用工序的加工要求，入加工余量、加工精度、加工表面、定位基准以及前后工序的联系等。2了解使用夹具的机床规格与主要参数，特别是机床上安装夹具部位的结构和配合尺寸。3了解本工序所使用的刀具、量具情况。184收集设计需用的各种标准、夹具设计手册和图册。（二）结构分析1根据工序加工要求和必限自由度

21、，确定工件的定位方法，并选择定位元件与安装方式。2确定工件的加紧方案和加紧部位，选定加紧机构和加紧元件。3确定刀具的导向和对刀方法，设计其相应的装置。4确定夹具其他结构和元件，如分度装置、平衡元件、保险机构等。5确定夹具体，并布置各元件的位置及连接方法。6确定夹具与机床的连接方法，以及选择保证元件。7进行夹具精度的分析计算，效验夹具是否能满足工序加工精度要求。即看夹具在各个工序尺寸方向上是否满足计算不等式不重合定夹安加工（三）夹具总装图的绘制图纸是工程的语言。所设想的设计意图，往往是通过绘图进行表达，因此绘图是要认真、仔细，表达要准确、清晰。19设计标记设计处数分区更改文件号签名年、月、日阶段

22、标记重量比例共张第张标准化批准审核工艺西安航空技术高等专科学校套杯钻床夹具Z00装配图1270樊少锋2009年4月15日序号代号名称数量材料重量单件总计备注1Z001家具体1灰铸铁1112Z002轴销120MNCR5钢1113Z003开口垫圈1碳纳米材料1114Z004螺母1不锈钢1115Z005钻模板1道辄钢（高碳钢）1116Z006钻套1GCR15刚1117Z007横销120MNCR5钢111技术要求当装配图中需用文字说明的技术要求，可写在标题栏的上方或左边。技术要求应根据实际需要注写，其内容有装配要求装配要求包括机器或部件中零件的相对位置、装配方法、装配加工及工作状态等。检验要求检验要求

23、包括对机器或部件基本性能的检验方法和测试条件等。使用要求使用要求包括对机器或部件的使用条件、维修、保养的要求以及操作说明等。其它要求不便用符号或尺寸标注的性能规格参数等，也可用文字注写在技术要求中。（夹具总装图）五、参考资料参考文献1王绍俊。机械制造工艺设计手册。哈尔滨。哈尔滨工业大学出版社。1984年8月2王茂元。机械制造技术。北京。北京机械工业出版社。2001年8月3蓝汝铭吴让利。机械制图。西安。西安电子科技大学出版社。2002年8月4范德梁。公差与技术测量。辽宁科学技术出版社。1983年5张耀寰马占永。机械加工工艺设计实用手册。北京。航空工业出版社。1993年12月6张耀寰。机械加工工艺设计手册。北京。航空工业出版社。1987年12月7晏初宏。数控加工工艺与编程。北京。化学工业出版社。2004年520月8许祥泰刘艳芳。数控加工编程实用技术。北京。机械工业出版社。2000年9顾京数控机床加工程序编制。北京。机械工业出版社。1999年7月21致谢本论文的工作是在我的导师李莉的悉心指导下完成的，李莉老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢这几个月来老师对我的关心和指导。李莉老师悉心指导我完成了毕业设计工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向他表示衷心的谢意。李莉老师对于我的工作和设计说明书都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。