題目鑽套加工工藝設計
專業機械製造及自動化
班級 0809
學生姓名陶建紅
學號 1297808090402
指導教師韓春鳴
2023年4月6日-2023年5月20
目錄第一章零件的工藝性分析3
1.1零件的功用和結構分析3
1.2零件的技術要求分析4
1.3確定毛坯、繪製毛坯圖和零件圖4
第二章工藝規程設計4
2.1 定位基準的選擇4
2.2 制定工藝路線5
2.3選擇加工裝置及工藝裝備5
2.4加工餘量和工序尺寸的確定7
2.5制定零件工藝過程8
2.6選擇切削用量、確定時間定額8
2.7填寫工藝檔案17
第三章小結18
第四章參考文獻書目19
第一章零件的工藝分析
1.1零件的功用和結構分析
如圖1所示是鑽套的零件圖，鑽套是鑽模上專用元件，用來引導鑽頭以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統的剛度。通過對鑽套的結構分析，主要是進行車削加工，鑽套的主要技術要求是孔和一段外圓的尺寸精度；外圓對內孔的同軸度；台階端面對內孔的圓跳動，因此內孔需要進行精鉸或精鏜，外圓需進行精車或磨削才能達到上述零件圖上所要求的主要技術要求。
圖1 鑽套零件圖
2.2零件的技術要求分析
由圖1知，鑽套的設計選材為t8,硬度要求為56~60hrc，查文獻[1]《機械製造基礎》（p79 表2-21 碳素工具鋼的牌號、化學成分、效能和用途和p48 （2）鋼的回火 , 低溫回火的講解）可知t8經淬火和低溫回火處理後，可得到較高的硬度和耐磨性，能夠滿足鑽套零件圖上硬度要求為56~60hrc的技術要求。
鑽套上的主要加工面為內孔和外圓，內孔表面粗糙度為ra0.8，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p67 表1-79 各級表面粗糙度的表面特徵、經濟加工方法及應用舉例）內孔進行精鏜或精鉸可以達到內孔表面粗糙度為ra0.8的技術要求；外圓的表面粗糙度為ra1.
6，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p67 表1-79 各級表面粗糙度的表面特徵、經濟加工方法及應用舉例）外圓進行精車或磨削可以達到外圓表面粗糙度為ra0.8的技術要求。經分析所加工的鑽套是固定鑽套中的b型（gb/t8045.
1-1999），該鑽套外圓以h7/h6配合，直接壓入鑽模板上的鑽套底孔內。 由圖1知：φ35h6軸線對φ16h7孔軸線的同軸度公差為φ0.
025mm，鑽套的凸緣端面對φ16h7孔軸線的端麵圓跳動值為0.02mm，並且都以內孔為定位基準，因此在加工他們時，先精加工內孔，在用內孔為定位基準精加工外圓和台階端麵，並且最好能在一次裝夾下將外圓和台階端麵同時加工出來。
2.3確定毛坯、畫毛坯圖、零件圖
套類零件的毛坯選擇與其材料、結構、尺寸及生產批量有關。孔徑較小的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可以用實心鑄件。由圖1知：
內孔為φ16，較小，鑽套的生產綱領為2220件/年，已知該產品屬於輕型機械，查文獻[2]《機械製造工藝設計簡明手冊》（p2表1.1-2 生產型別與生產綱領的關係）可確定生產型別為中批生產。由於熱軋棒料硬度低，加工容易，延展性能好，綜合上述考慮，選擇熱軋棒料為毛坯。
由圖1可知，零件的最大外徑尺寸為φ45mm，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p904 表9-5 棒料外徑和端麵切削加工餘量），可初毛坯的外徑為φ50mm，查文獻[4]《鋼鐵材料手冊第七卷工具鋼》（p60 碳素工具鋼主要生產品種，熱軋棒材圓鋼直徑範圍為φ8mm ~φ80mm）最終確定毛坯外徑尺寸為φ50mm。
由圖1可知，零件的長度為30mm，如果每次只加工乙個，那麼每次夾持長度，切斷餘量和夾緊餘量的那部分棒料都會被浪費掉，所以考慮一次多個進行加工，這樣不但節約材料而且可以提高生產率，所以根據所選工具機（ca6140）引數，確定每次下料毛坯長度為384mm。
圖2 零件毛坯圖
第三章工藝規程設計
3.1 定位基準的選擇
選孔為統一的精基準終加工內各段外圓和台階端麵，能保證各主要表面有較高的相互位置精度。工件不長，選外圓為粗基準比較方便。為了保證終加工餘量均勻，中間工序還應以孔和外圓互為基準進行加工。
3.2制定工藝路線
鑽套的主要表面是外圓和孔，尺寸精度高為it7~it6，表面粗糙度小（ra的值為0.8~1.6μm）同軸度的要求也高（φ0.
025mm）；此外，台階面對孔的端麵圓跳動值要求也高（0.02mm）。查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p67 表1-79 各級表面粗糙度的表面特徵、經濟加工方法及應用舉例）選定零件的最終加工方法是：
以外圓定位精鉸孔，在以孔為精基準精車外圓和台階端麵。外圓的預備工序是粗車，半精車和淬火，孔的預備工序是鑽，擴，粗鉸，淬火。
由於是中批生產，可將粗、精加工分開，並採用工序集中與分散相結合的原則組合工序。故鑽套的工藝路線為：下料→粗車端麵和內孔→粗車外圓→半精車端麵和內孔→半精車外圓→淬火→低溫回火→精鉸內孔→精車外圓和台階端麵→車斷→檢驗。
3.3選擇加工裝置及工藝裝備
（1）加工裝置的選擇： 工具機的加工尺寸範圍應與加工零件要求的尺寸相適應，工具機的工作精度應與工序要求的精度相適應，還應與零件的生產型別相適應。零件的毛坯為φ50x53的棒料，下料採用加工的裝置為鋸床，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p582 表6-49 帶鋸床的型號與技術引數）選擇臥式帶鋸床gb4016。
車削加工常採用的加工裝置為車床，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p509 表6-1 臥式車床的型號與技術引數）選擇臥式車床ca6140。
表3.3-1主要加工裝置表
（2） 夾具的選擇：粗車端麵和內孔→粗車外圓→半精車端麵和內孔→半精車外圓，此工藝過程採用通用夾具，查文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p586 表6-52固定頂尖的形式）和文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p595 表6-66 短圓柱型三爪自定心卡盤）選擇頂尖為：固定頂尖，型號d110，選擇短圓柱型三爪自定心卡盤，型號為k11160。
精鉸內孔→精車外圓和台階面，此工藝過程採用心軸式夾具，查文獻[4]《工具機夾具設計》（p23 高精度心軸錐度推薦表）選擇夾具為：錐度心軸（gb/t12875-91）。
表3.3-2工藝過程中主要選用的夾具
（3） 刀具的選擇：主要依據加工表面的尺寸、工件材料、所要求的加工精度，表面粗糙度及選定的加工方法等來選擇刀具。零件的材料為t8,硬度要求為56-60hrc，查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p145 表2-16 碳素工具鋼的特性和應用）可知該材料經熱處理後有較高的硬度和耐磨性，要求刀具具有較高硬度，強度和耐磨性，查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p181 表3-2 常用硬質合金使用範圍）選擇刀具材料的牌號為：
yt5(粗車），yt15(半精車），yt30(精加工）。由圖1可知，零件需要車外圓、端麵和切斷，查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p186 表3-8 硬質合金外表面車刀型式及尺寸規格）選擇刀具名稱為：90°端麵車刀，90°外圓車刀，a型切斷車刀。
孔的預備工序是鑽，擴，粗鉸，精絞，孔的大小為φ16，查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p227 表3-42 高速鑽麻花鑽的型別直徑範圍和標準代號）選擇高速鑽麻花鑽型別為：直柄短麻花鑽（gb/t6135.2-2004）；查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p229 表3-42 擴孔鑽型別、規格範圍及標準代號）選擇擴孔鑽型別為：
直柄擴孔鑽（gb/t4256-2004）；查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p232 表3-48 常用鉸刀形式、標準代號及規格範圍）選擇鉸刀形式為：直柄機用鉸刀（gb/t1132-2004）
表3.3-3工藝過程中主要選用的刀具
(4)量具的選擇：由於零件是大批量生產（2220件/月）所以採用各種量規、量儀和專用量具。查文獻文獻[3]《簡明機械加工工藝手冊》（p963 表10-34 游標卡尺，p965 表10-38 外徑千分尺，p968 表10-41 內側千分尺，p971 表10-49 百分表，p973 表10-54 刀口尺，p982 表10-60 光滑極限量規的形式和基本尺寸範圍）長度尺寸選取游標卡尺（分度值 0.
02，測量範圍 0～ 150游標卡尺）為量具，外圓尺寸選外徑千分尺（分度值 0.01，測量範圍 25～ 50外徑千分尺）為量具，同軸度和端麵圓跳動選百分表（分度值 0.002，測量範圍 0～ 5）為量具，內孔檢測選內徑千分尺（分度值 0.
007，測量範圍 5～ 30內徑千分尺）和光滑極限量規（孔用光滑極限量規，錐柄圓柱塞規，測量範圍 1～ 50為量具。
表3.3-4加工過程所用量具和檢具
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