缸套課程設(shè)計(jì)說明書

1、缸套就是氣缸套的簡稱，它鑲在缸體的缸筒內(nèi)，與活塞和缸蓋共同組成燃燒室。缸套的分類依據(jù)背面是否接觸冷卻水進(jìn)行分類。干式缸套背面不與冷卻水接觸，反之則為濕試缸套。干式缸套壁厚較薄，一般厚度為4毫米，而濕式缸套厚壁稍微大一點(diǎn)，在5至8毫米范圍。干式缸套相對來說結(jié)構(gòu)較為簡單，加工方便，但是與缸體是過盈配合，拆卸不方便。濕式的缸套背面接觸冷卻水，散熱好，拆卸也容易，但是剛度、強(qiáng)度都不如干式缸套，容易漏水。濕式缸套多應(yīng)用在柴油機(jī)。缸套主要起氣體密封，傳遞燃燒熱量，形成滑動面等作用。是一個(gè)運(yùn)動頻繁技術(shù)要求高的運(yùn)動部件，對外圓和內(nèi)圓精度、同軸度、耐磨性等要求嚴(yán)格。這次設(shè)計(jì)使我們能夠綜合機(jī)械制造學(xué)中的理論基礎(chǔ)，

2、并綜合生產(chǎn)學(xué)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐，同時(shí)也為畢業(yè)設(shè)計(jì)和未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。第一章零件的分析1.1 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1.1.1 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)缸套就是氣缸套的簡稱，它鑲在缸體的缸筒內(nèi)，與活塞和缸蓋共同組成燃燒室。缸套主要起氣體密封，傳遞燃燒熱量，形成滑動面等作用。是一個(gè)運(yùn)動頻繁技術(shù)要求高的運(yùn)動部件，對外圓和內(nèi)圓精度、同軸度、耐磨性等要求嚴(yán)格。如大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選擇機(jī)動、多工件同時(shí)加工，自動化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多

3、。1.1.2 熟悉工件零件圖和工序圖零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。如圖下圖1-1所示O|a«-IO技術(shù)要*LAl70-E07HBSj lox4l-PT圖1-1工件零件圖1.1.3 .加工方法了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。1.2 .零件的工藝分析1.2.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)缸套就是氣缸套的簡稱，它鑲在缸體的缸筒內(nèi)，與活塞和缸蓋共同組成燃燒室。缸套主要起氣體

4、密封，傳遞燃燒熱量，形成滑動面等作用。是一個(gè)運(yùn)動頻繁技術(shù)要求高的運(yùn)動部件，對外圓和內(nèi)圓精度、同軸度、耐磨性等要求嚴(yán)格。1.2.2 主要表面及其技術(shù)要求(1)外圓對基準(zhǔn)A的同軸度公差為小0.05mm(2)右端面對基準(zhǔn)面B的平行度公差為0.05mm(3)外圓表面圓度公差為0.01mm1(4)內(nèi)圓表面圓度公差為0.01mm1(5)正火190-207HBs(6)材料QT600-3圖2-1工件毛坯圖第二章毛坯的選擇2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及公差由于缸套為薄壁零件，薄壁零件的剛性差，在車削過程中受切削力和夾緊力的作用容易產(chǎn)生變形，且為大批量生產(chǎn)，故采用金屬澆注型，材料選用QT600-3尺寸為

5、310X265X515mm2.2 確定毛坯的技術(shù)要求人工時(shí)效熱處理，以改善切削加工性能，為切削加工做準(zhǔn)備2.3 繪制毛坯圖第三章基準(zhǔn)的選擇該零件圖中較多尺寸及形位公差是以內(nèi)孔及端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。因此，采用先加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)加工外圓。根據(jù)各加工表面的基準(zhǔn)如下表3-1所示：1、選擇外圓表面作為粗基準(zhǔn)定位加工孔，為后續(xù)工序加工出精基準(zhǔn)，這樣使外圓加工時(shí)的余量均勻，避免后續(xù)加工精度受到“誤差復(fù)映”的影響。2、選擇孔作為精基準(zhǔn)，這樣能在一次裝夾中把大多數(shù)外圓表面加工出來，有利于保證加工面間相互位置精度。在舁廳P加工部位基準(zhǔn)選擇1端面外圓毛坯表面2粗車外圓外圓毛坯表面3280mml孔粗車后外圓

6、表面4精車外圓粗車后內(nèi)圓表面5鎮(zhèn)孔精車后外圓表面6磨削外圓精鏈后內(nèi)圓表面表3-1加工表面的基準(zhǔn)第四章擬定機(jī)械加工工藝路線4.1 確定各表面的加工方法根據(jù)各表面的加工精度和表面的粗糙度的要求，選定如下加工方法：缸套的端面、3000:04mm外圓表面用車削，28000.08mmB勺內(nèi)孔采用鏈削，各部分加工方法如表4-1所示：加工表面經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度Ra/um加工方案缸套外圓間IT60.8粗車一半精車一磨削缸套內(nèi)孔IT70.8用N南鎮(zhèn)一4帝堂端面IT73.2粗車一半精車表4-14.2 擬定加工工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工藝裝備00下料鑄造尺寸310X265X515mm10熱處理人工時(shí)效

7、處理20粗車火工件一端外圓，粗車內(nèi)孔至271mm粗車外圓至307mm車端面見平即可。毛坯外圓表面CA614030粗車倒頭，夾307mm外圓并找正，車另一端內(nèi)孔至271mm車外圓至307mm光滑接力，車端面保證總長508mm已加工外圓表面CA614040熱處理正火190-207HBS50粗鏈裝夾工件右端，夾307mm外圓，粗鏈內(nèi)孔至276.600.32mm車端面，保證總長506mm倒頭，裝夾另一端，粗鎮(zhèn)內(nèi)孔至276.60°.32mm光滑接力車端面，保證總長504mm外圓表面CA614060粗車裝夾工件右端，頂尖定位，夾內(nèi)孔276.600.32mm內(nèi)圓，粗車外圓至30200.32mm倒頭

8、，車另一端外圓至30200.32mm光滑接力。內(nèi)圓表面CA614070半精鋒裝夾工件右端，夾302°0.32mn#圓，半精鏈內(nèi)孔至279003mm車端面，保證總長502mm倒頭，裝夾另一端，半精鏈內(nèi)孔至27900.13mm光滑接刀。車端面，保證總長500mm外圓表面CA614080裝夾工件右端，頂尖定位，夾內(nèi)孔27900.13mm內(nèi)圓，半精車外圓至300.600.081mms頭,車另一端外圓至300.600.081mm光滑接力。內(nèi)圓表面CA614090精鋒六工葉端，夾300.600.081mm#圓，精鏈內(nèi)孔至28000.08mm倒頭，裝夾另一端，精鏈內(nèi)孔至28000.08mm光滑接力

9、0外圓表面CA6140100磨削采用倆頂尖定位工件，磨削外圓至尺寸300°.°8mm，在左端磨削出尺寸03000a04X5mmo內(nèi)圓表面磨床T68110檢驗(yàn)按圖樣檢查各部尺寸及精度游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、內(nèi)經(jīng)百分尺120入庫涂油入庫第五章確定機(jī)械加工余量及工序尺寸公差加工余量采用查表修正法確定，確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圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸用工藝尺寸鏈解算。中間工序尺寸按“單向、入體”原則標(biāo)注，但毛坯和孔心距尺寸公差帶一

10、般去雙向?qū)ΨQ布置。中間工序尺寸的公差可以從相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度表中查得。1、缸套280mml孔（工序50、70和90）的加工余量、工序尺寸及其公差的確定按照粗鏈一半精鏈一精鏈加工方案，查閱機(jī)械加工余量手冊，有精鏈余量Zjt=1mm；半精鏈余量Zbjt=2.4mm。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-20確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鏈：IT7;半精鏈：IT9;粗鏈：IT11根據(jù)上訴結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鍵：0.081mm半精鏈：0.13mm粗鏈：0.32mm綜上所述，該工序加工該定位孔各工步的工序尺寸及公差分別為，精車：28000.08mm半精車：2790

11、0'3mm為驗(yàn)證確定的尺寸及公差是否合理，進(jìn)行精加工余量校核：Zmax=280+0.08-279=1.08mmZmin=279+0.13-280=-0.87mm；余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。根據(jù)上述資料和加工工藝，查各種表面加工余量表分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-1所示。表5-1工序名稱工序余量工序精度IT公差值T基本尺寸基本尺寸及偏差精鋒1IT7T=0.081280280+0.080半精鋒2.4IT9T=0.13279279+0.130粗鏈5.6IT11T=0.32276.6276.6+0.320毛坯11.62652、缸套外圓表面（工序6

12、0、80和100）的加工余量、工序尺寸及公差的確止按照粗車一半精車一磨削的加工方案，查閱機(jī)械加工余量手冊，有工序間的余量：磨削余量Zm=0.6;半精車余量Zbjc=1.5mm；粗車余量Zcc=5mm查表選定各工序尺寸的加工精度等級為，磨削：IT6;半精車：IT8;粗車：IT11。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，磨削：0.032mm半精車：0.081mm粗車：0.32mm綜上所述，各工序的工序尺寸及公差分別為，磨削：3000.04mm半精車：300.600.08imm粗車：30200.32mm為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，現(xiàn)對加工余量進(jìn)行校核。Z4m

13、ax=300.6-300+0.04=0.64mm；Z4min=300.6-0.081300-0.08=0.439mm；Z3max=302-300.6+0.081=1.481mm；Z3min=3020.32300.6=1.08mm；余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。根據(jù)上述資料和加工工藝，查各種表面加工余量表分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-2所示。表5-2工序名稱工序余量工序精度IT公差值T基本尺寸基本尺寸及偏差磨削0.6IT6T=0.032300300+0.08+0.041.4IT8T=0.081300.6300.60-0.081粗車5IT11T=0.3

14、23023020-0.32毛坯8310310第六章選擇機(jī)床和工藝設(shè)備6.1選擇機(jī)床1）工序20、30由于該加工零件是一根細(xì)長套筒，這兩個(gè)工序又包含了2個(gè)工步，為了減少裝夾次數(shù)，和裝刀時(shí)間，故選用CA6140型臥式車床。2）工序50加工缸套內(nèi)孔，此工序?yàn)榇宙?，為減少裝卸刀時(shí)間，選擇CA6140型臥式車床。3）工序60此工序?yàn)榇周?，選擇CA6140型臥式車床。4）工序70該工序?yàn)榘刖I，選擇CA6140型臥式車床。5）工序80該工序?yàn)榘刖?，選擇CA6140型臥式車床。6）工序90該工序?yàn)榫?，選擇CA6140型臥式車床。7）工序100該工序?yàn)槟ハ鳎x擇T68磨床。6.2 選擇刀具1）工序30、4

15、0:該零件不需要加工特性表面，選用45°端面刀，90°外圓車刀和內(nèi)孔車刀。2）工序50:該工序加工內(nèi)孔和端面，車端面用450端面刀，內(nèi)孔用75°內(nèi)孔鏈刀3）工序60:該工序加工外圓，選擇選用和750外圓車刀。4）工序70:此工序加工內(nèi)孔和端面，故選用45°端面刀，內(nèi)孔用60°內(nèi)孔鏈刀。5）工序80:該工序加工外圓，選擇選用和60°外圓車刀。6）工序90:此工序加工內(nèi)孔，故選用600內(nèi)孔鏈刀。7）工序100:此工序主要內(nèi)容是磨削外圓，所以選擇外圓砂輪即可滿足精加工要求6.3 選擇夾具該零件無特形加工表面，選用通用夾具，三爪卡盤，頂尖。6

16、.4 選擇量具二；1）工序20、30:屬于粗加工階段，對尺寸精度要求不高，故可選用測量范圍在0-1000的大量程游標(biāo)卡尺。2）工序50:此工序?yàn)榇宙渻?nèi)孔和車端面，故選用測量范圍200-325,分度值0.01,示值誤差±0.012的內(nèi)徑百分尺，測量范圍在0-1000的大量程游標(biāo)卡尺3）工序60:此工序?qū)儆诖周囃鈭A，選擇故可選用測量范圍在0-500的大量程游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01,示值誤差土0.01。4）工序70:此工序?yàn)榘刖渻?nèi)孔和車端面,故選用測量范圍250-450,示值誤差±0.02的內(nèi)徑百分尺，測量范圍在0-1000的大量程游標(biāo)卡尺5）工序80:此工序半精車外圓，選擇可

17、選用測量范圍在300-325的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01,示值誤差±0.011。6）工序90:此工序精鏈內(nèi)孔，選擇選用測量范圍250-450,示值誤差土0.02的內(nèi)徑百分尺7）工序100:此工序磨削外圓，精度要求高，選擇用測量范圍在275-300的外徑千分尺,讀數(shù)值0.01,示值誤差±0.009。第七章確定切削用量及基本工時(shí)一、加工280mml孔(1)粗鏈1)確定背吃刀量：取ap1=2.5mm2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表5-5，根據(jù)機(jī)床的縱向進(jìn)給量，取f=0.6mm/r。3)確定切削速度Vc:查表5-109和5-110,查得Cv=258,xv=0.15,

18、yv=0.4,m=0.2,修正系數(shù)KM=1,KS=0.8,Kk=1,KT=1,刀具壽命為1T=60min。vrvvVc=(C/Tma；fyv)Kv=258X1X1X0.8X1/(600.2X2.50.15X0.6°4)=97.3m/min4)確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n：n=1000Vc/Ttd=1000X97.3/(3.14X271)=114r/min查表5-5得相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為125r/min,所以實(shí)際切削速度為Vc=dn/318=106.7m/min。5)計(jì)算基本時(shí)間Tj:切削加工長度為508mmtjll1l2/nf=(506+4)/125X0.6=4.1min6)輔助時(shí)間：裝夾工件的時(shí)間為

19、0.8min,測量時(shí)間為0.2min所以輔助時(shí)間tf=0.8+0.2=1min(2)半精鏈1)確定背吃刀量：取ap2=1.2mm2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表5-5，根據(jù)機(jī)床的縱向進(jìn)給量，取f=0.3mm/r。3)確定切削速度Vc:查表5-109和5-110,查得Cv=258,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2,修正系數(shù)KM=1,Ks=0.8,Kk=1,Kt=1,刀具壽命為T=60min。v/jrvvVc= ( Cv/TmaXv fyv)Kv二258X1X1X0.8X1/(600.2X1.20.15X0.30.4)=143.3m/min4)確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n：n=1000V

20、c/Ttd=1000X143.3/(3.14X276.6)=165r/min查表5-5得相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為160r/min,所以實(shí)際切削速度為Vc=dn/318=139.16m/min。5)計(jì)算基本時(shí)間Tj:切削加工長度為502mmtjl11l2/nf=(502+4)/160X0.3=3.2min6)輔助時(shí)間：裝夾工件的時(shí)間為0.8min,測量時(shí)間為0.2min所以輔助時(shí)間tf=0.8+0.2=1min(3)精鏈1)確定背吃刀量：取ap3=0.5mm2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表5-5，根據(jù)機(jī)床的縱向進(jìn)給量，取f=0.08mm/r。3)確定切削速度Vc:查表5-109和5-11

21、0,查得Cv=258,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2,修正系數(shù)Kmv=1,Ksv=0.8,Kk.=1,Ktv=1,刀具壽命為T=60min。Vc=(Cv/Tma；fyv)Kv=258X1X1X0.8X1/(600.2x0.50.15x0.080.4)=277.3m/min4)確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n：n=1000Vc/Ttd=1000X277.3/(3.14X279)=316.57r/min查表5-5得相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為320r/min,所以實(shí)際切削速度為Vc=dn/318=280.75m/min。5)計(jì)算基本時(shí)間Tj:切削加工長度為50mmtjl11l2/nf=(500+4)/320X0.08

22、=15.75min6)輔助時(shí)間：裝夾工件的時(shí)間為0.8min,測量時(shí)間為0.2min所以輔助時(shí)間tf=0.8+0.2=1min一、加工300mnM套外圓(1)粗車1)確定背吃刀量：取ap1=2.5mm2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表5-5，根據(jù)機(jī)床的縱向進(jìn)給量，取f=1mm/r。3)確定切削速度Vc:查表5-109和5-110,查得Cv=230xv=0.15,yv=0.4,m=0.2,修正系數(shù)KM=1,KS=0.8,Kk=1,KT=1,刀具壽命為T=60min。vVrvvVc=(G/Tma；fyv)Kv=230X1X1X0.8X1/(600.2X2.50,5X10.4)=70.

23、7m/min4)確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n：n=1000Vc/Ttd=1000X70.7/(3.14X307)=73.34r/min查表5-5得相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為80r/min,所以實(shí)際切削速度為Vc=dn/318=77.23m/min。5)計(jì)算基本時(shí)間Tj:切削加工長度為508mmtjll1l2/nf=(504+4)/80X2.5=2.54min6)輔助時(shí)間：裝夾工件的時(shí)間為0.8min,測量時(shí)間為0.2min所以輔助時(shí)間tf=0.8+0.2=1min(2)半精車1)確定背吃刀量：取ap2=1mm2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表5-5，根據(jù)機(jī)床的縱向進(jìn)給量，取f=0.3mm/r。3)確定切

24、削速度Vc:查表5-109和5-110,查得Cv=258,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2,修正系數(shù)KMv=1,Ksv=0.8,KKrv=1,KT=1,刀具壽命為T=60min。Vc=(Cv/TmaXvfyv)Kv=230X1X1X0.8X1/(600.2x10.15x0.30.4)=173.28m/min4)確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n：n=1000Vc/Ttd=1000X173.28/(3.14X302)=182.7r/min查表5-5得相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200r/min,所以實(shí)際切削速度為Vc=dn/318=189.94m/min。5)計(jì)算基本時(shí)間Tj:切削加工長度為502mmtjl1il2/nf=(500+4)/200X0.3=8.4min6）輔助時(shí)間：裝夾工件的時(shí)間為0.8min,測量時(shí)間為0.2min所以輔助時(shí)間tf=0.8+0.2=1min(3)磨削磨削用量：Vc=25-50m/sVw=20-30mm/minfa=0.3-0.7mm/rfr=0.015-0.05mm/單行程總結(jié)在這次課程設(shè)計(jì)過程中，讓我更清楚地認(rèn)識到知識的重要性，也認(rèn)識到自己知識的匱乏。俗話說：萬事開頭難。在設(shè)計(jì)還未開始時(shí)真的是感覺無法入手，但只要有了思路，就會慢慢向前發(fā)展。在設(shè)計(jì)的過程中，雖然感覺到自己不足的地方很多，但是也學(xué)到了不少知識。在一定程度上，