抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設計開題報告.doc

本科畢業(yè)設計開題報告題目：抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設計院（系）：機械工程學院班級：機制08-3姓名：張肖揚學號：080514020408指導教師：趙硯虹教師職稱：高級教師黑龍江科技學院本科畢業(yè)設計開題報告題目抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設計來源工程實際1、研究目的和意義（1）、目的：由于深孔鉆床的特殊性，其價格比較昂貴，對于非專業(yè)化深孔加工的廠家，成本過高。而采用普通車床改裝為深孔加工機床，由于其成本低、制造周期短以及一床多用（車削、深孔鉆削、深孔鏜削和深孔珩磨）等優(yōu)點（2）、意義：隨著科技的發(fā)展，深孔在制造業(yè)廣泛的使用起來。深孔加工精度的提高可使制造業(yè)的諸多方面得以改善。當所加工的孔的長度L與直徑之比L/D5稱為深孔。若深孔內(nèi)壁要求較高精度、較低表面粗糙度和較高的疲勞強度，工藝上需采取鏜削與滾壓結合加工。傳統(tǒng)方法是鏜削與滾壓分步加工，效率較低；若在一次進給中完成鏜削與滾壓，不需中間松開工件、更換刀具，不僅顯著提高效率，而且容易保證鏜桿與工件的同軸度。用普通車床進行深孔加工，具有成本低、一機多用等優(yōu)點。將普通車床CA6140改裝成深孔加工車床，其成本低，制作周期短等優(yōu)點，為許多生產(chǎn)家接受2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻綜述)最早用于加工金屬的深孔鉆頭是扁鉆，它發(fā)明于18世紀初。1860年，美國人對扁鉆做了改進，發(fā)明了麻花鉆，在鉆孔領域邁出了重要的一步。但麻花鉆鉆孔時，不便于冷卻與排屑，生產(chǎn)效率很低。隨著槍炮生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在20世紀初期，德、英、美等國家的軍事工業(yè)部門先后發(fā)明了單刃鉆孔工具，因用于加工槍孔而得名槍鉆。槍鉆也稱為月牙鉆、單刃鉆及外排屑深孔鉆。槍鉆鉆桿為非對稱形，故扭轉強度差，只能傳遞有限扭矩，適用于小孔零件加工生產(chǎn)，效率較低。在第二次世界大戰(zhàn)前和戰(zhàn)爭期間，由于戰(zhàn)爭的需要，槍鉆已不能滿足高生產(chǎn)效率的要求，在1943年，德國海勒公司研制出畢斯涅耳加工系統(tǒng)（即我國常稱的內(nèi)排屑深孔鉆削系統(tǒng)）。戰(zhàn)后，英國的維克曼公司、瑞典的卡爾斯得特公司、德國的海勒公司、美國的孔加工協(xié)會、法國的現(xiàn)代設備商會等聯(lián)合組成了深孔加工國際孔加工協(xié)會（BoringandTrepanningAssociation），簡稱BTA協(xié)會。經(jīng)過他們的努力，這種特殊的加工方法又有了新的發(fā)展，并被定名為BTA法，在世界各國普遍應用。后來瑞典的山特維克公司首席設計出可轉位深孔鉆及分屑多刃錯齒深孔鉆，使BTA法有了新的飛躍。BTA法存在著切削液壓力高，密封困難等缺點，為克服這些不足，1963年少年特維克公司發(fā)明了噴吸鉆法。這是一種巧妙應用噴吸效應的方法，可以采用較低的切削液壓力，使切屑在推、吸效應下容易排出，有利于系統(tǒng)的密封。但是噴吸法本身椰油缺點，它使用兩根鉆管，另排屑空間受到限制，加工孔徑一般不能小于18mm。由于特殊的切削液供給方式，缺乏了BTA法中切削液對鉆桿振動的抑制作用，刀具擦傷，其系統(tǒng)剛性和加工精度要略低于BTA法。20世紀70年代中期，由日本冶金股份有限公司研制出的DF（DoubleFeeder）法為單管雙進油裝置，它是把BTA法與噴吸鉆法兩者的油遞結合起來的一種方法，用于生產(chǎn)后得到了滿意的結果，目前廣泛應用于中、小直徑內(nèi)排屑深孔鉆削。由于我國的機械制造業(yè)的迅速發(fā)展，深空加工技術在我國也得到了廣泛的應用。20世紀50年代群鉆的研制成功，使鉆孔效率大為提高。1985年BTA鉆頭在我國開始使用，在此之后，70年代，我國開始研制和推廣噴吸鉆，到1978年DF法已在我國設計完成并于1979年正式用于生產(chǎn)，現(xiàn)廣泛應用于中、小直徑內(nèi)排屑深孔鉆削。國內(nèi)幾家重型機器制造廠相繼研制和采用了深孔套料鉆，已成功地加工出12m長的發(fā)電機轉子內(nèi)孔。西安石油大學于1989年成功地將噴吸效應原理應用到外排屑槍鉆系統(tǒng)，使深孔加工性能大大提高；1994年又研制成功多尖齒內(nèi)排屑深孔鉆，使深孔鉆削的穩(wěn)定性和耐用度大大提高。3、研究/設計的目標：將普通車床CA6140改裝成深孔加工車床4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）：車床改造分析與計算車床型號的選擇1.鏜削力、鏜削功率的計算2.滾壓加工工藝參數(shù)選擇及計算3.總功率計算4.車床型號選擇5.主要設計參數(shù)和技術要求機床改造結構設計鏜滾壓切削設計1.滾削設計2.滾壓加工設計3.鏜滾壓工具設計定位、夾緊裝置的設計1.總體方案2.液壓裝置的設計設計方案圖2車床改裝深孔加工機床示意圖1、堵塞2、夾盤3、排屑斗4、復合鏜滾壓工具5、授油器6、止推壓板7、鏜桿8、固定架5、方案的可行性分析：對該設計深孔鏜滾復合加工機床進行模擬試驗分析，試驗分析表明，該設計是在原有設備上進行改造，雖然在整個改造過程中用時較多，但由于是針對一個特定加工零件的工裝設計而非大批量生產(chǎn)、鏜削加工與滾壓加工一次性完成，提高了零件的加工精度，且在不進行深孔的加工時，原有車床仍可使用，故有相對的經(jīng)濟效益6、該設計的創(chuàng)新之處改造對車床的要求不高，可以用舊機床進行。改裝時，不改原車床的性能，只需將車床上刀架拆除，換上聯(lián)結器，授油器和中心架分別裝在車床內(nèi)導軌上。原機床主運動和進給運動機構不變，不用原車床油路系統(tǒng)，另行配置油箱和排屑箱，并在授油器上接冷卻潤滑油路。改裝后的機床拆除深孔加工裝置后，仍可作為車床使用。7、設計產(chǎn)品的主要用途和應用領域：深孔零件的材質，過去多采用碳素結構鋼、低合金鋼和高強度合金鋼。新型工程材料，如鈦合金、不銹鋼、耐熱鋼、陶瓷、碳素纖維塑料、復合材料等，開始在深孔零件上采用。新材料的逐步采用對深孔加工提出了新的技術難度。除了深孔零件的材質外，零件的毛坯質量也有了很大的改觀?，F(xiàn)在深孔零件的毛坯除了采用一般的鑄、鍛、軋制毛坯外，對于機械性能要求高的深孔零件，采用真空冶煉、電渣重溶等方法獲得高質量的鑄錠后，進行壓力加工。在管坯生產(chǎn)中，除了一般的熱軋、冷軋無縫管材外，現(xiàn)已才采用精軋無縫管材。冶金技術的進步，提高了材料材料的機械性能，使材料的加工性能發(fā)生了顯著的變化；鍛造及壓力加工技術的進步，使得毛坯材料的去除率大為降低。另外，由于熱處理技術的發(fā)展，深孔工件經(jīng)過熱處理后，在機械性能、潔凈與顯微組織上都有了較大的改善，這直接影響著材料的再加工。