廣東工業(yè)大學(xué)精密傳動(dòng)柱塞工藝設(shè)計(jì)報(bào)告(共12頁)

1、課 程 設(shè) 計(jì)學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年級(jí)班別 14級(jí)機(jī)電（6）班 學(xué) 號(hào) 3114000271 學(xué)生姓名 劉就杰 2016 年 12 月 29 日目錄一柱塞機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂任務(wù)書 1二 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型2三 零件主要功用和技術(shù)要求2四 選擇毛坯2五 工藝分析3六 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3七 機(jī)械加工工藝過程卡3八 機(jī)械加工工序卡片3九 總 結(jié)3十 參考文獻(xiàn)31柱塞機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂任務(wù)書任務(wù)要求：考慮毛坯選擇、工藝路線、采用的設(shè)備、達(dá)到精度所采用的工裝和定位方法。1. 上述制定指定零件（或零件組）的機(jī)械加工工藝規(guī)程，編制機(jī)械加工工藝卡片，選擇所用機(jī)床、夾具

2、、刀具、量具、輔具；2. 對(duì)所制定的工藝進(jìn)行必要的分析論證和計(jì)算；3. 確定毛坯制造方法及主要表面的總余量；4. 確定主要工序的加工余量、工序尺寸、公差和技術(shù)要求；5. 對(duì)主要工序進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，編制合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程卡，畫出的工序簡(jiǎn)圖，選擇切削用量；6. 定位基準(zhǔn)的選擇，設(shè)計(jì)某一工序的夾具，繪制夾具裝配圖和主要零件圖；7. 編寫設(shè)計(jì)說明書。2計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)P253 表5-5）生產(chǎn)類型同一種零件的年產(chǎn)量重型零件中型零件輕型零件單件件生產(chǎn)小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)15510010030030010001000以上110

3、1020020050050050005000以上1100100500500500050005000050000以上按計(jì)算公式N=Q·n(1+%+%) 其中零件在每臺(tái)產(chǎn)品中的數(shù)量n=1（件/臺(tái)），年產(chǎn)量Q=20000（件/年），廢品率%=2%，備品率%=3%所以N=Q·n(1+%+%) =20000×1×（1+2%+3%）=21000（件）由于屬于小型零件，確定柱塞生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)。3零件的主要功用和技術(shù)要求精密傳動(dòng)柱塞是應(yīng)用于油泵傳動(dòng)的重要零部件，柱塞和柱塞套的精密程度和質(zhì)量決定了該油泵的質(zhì)量，因此，做好精密傳動(dòng)柱塞的質(zhì)量是柱塞泵的質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。柱塞和

4、柱塞套是一對(duì)精密偶件，經(jīng)配對(duì)研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其徑向間隙23um。柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通，其目的是改變循環(huán)供油量；柱塞套上制有進(jìn)、回油孔，均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應(yīng)用定位螺釘定位。柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。目前，柱塞泵主要有兩種類型：軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。柱塞泵按柱塞的排列方向不同，分為徑向柱塞泵和軸向碎柱塞泵兩大類。柱塞和圓柱套筒主要加工部位有：柱塞的柱頭，套筒內(nèi)壁、外圓等，對(duì)這些加工部位的主要技術(shù)要求有：（一）標(biāo)注配合尺寸公差、重要尺寸公差（1） 根據(jù)部件工作條件和性質(zhì)，應(yīng)該采

5、用間隙配合；（2） 當(dāng)所加工工件無專門要求的時(shí)候，應(yīng)該采用基孔制；（3） 根據(jù)優(yōu)先配合選用表，一般轉(zhuǎn)速工件，一般采用間隙，考慮精度和加工經(jīng)濟(jì)性，軸應(yīng)選f7，孔則選擇H8（一般情況下軸的公差等級(jí)比孔的公差等級(jí)高一個(gè)等級(jí)）；（4） 由公差表和計(jì)算公式：標(biāo)準(zhǔn)公差=上極限偏差-下極限偏差 查資料書公差測(cè)量與技術(shù)測(cè)量書本可知道20f7基本尺寸20mm,公差等級(jí)IT7,標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T=21m, es=-20m, ei=es-IT=-41m；10H8基本尺寸10mm,公差等級(jí)IT8,標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T=22m, EI=0m, ES=EI+IT=22m；10f7基本尺寸10mm,公差等級(jí)IT7,標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T=15m,

6、 es=-13m, ei=es-IT=-28m； 5、重要尺寸的尺寸公差，按學(xué)校車床能加工達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度設(shè)計(jì)，選公差等級(jí)IT8。（二）、孔軸形位公差設(shè)計(jì)標(biāo)注 （1） 對(duì)于外圓柱面控制外圓柱形狀精度，則要用于定位與固定裝置，因此外圓柱面需要有一定的形狀精度。同軸度公差為0.010mm，圓柱度公差為0.006mm，徑向圓跳動(dòng)為0.010mm。并且加工以軸線為基準(zhǔn)。（2）對(duì)于內(nèi)圓柱面，確保內(nèi)外圓柱共軸、內(nèi)圓柱形狀精度。因其要保證與軸的間隙配合，并且要求軸運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，因而需要有一定的精度；同軸度公差為0.010mm，圓柱度公差為0.006mm，徑向圓跳動(dòng)為0.010mm（3）內(nèi)圓柱面由于要和柱塞配合

7、，要盡量減小摩擦系數(shù)，而外圓柱面沒太多要求，且綜合考慮學(xué)校設(shè)備等原因，則外圓柱面選擇Ra3.2，內(nèi)圓柱面選擇Ra1.6。（4） 關(guān)于零件“柱塞”：柱塞軸以公共軸線作為基準(zhǔn)，以保證與其他零件的工作位置精度。為檢測(cè)控制方便，同時(shí)在一定程度上能控制軸頸表面形狀誤差，采用徑向圓跳動(dòng)公差控制。（5）柱塞與圓柱套筒接觸面要保證軸運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，零件“柱塞”兩端頸軸直徑Ø10f7，以兩軸頸軸為基準(zhǔn)，以保證與其它零件的工作位置精度，Ø10f7 ， 同軸度公差為0.006mm，圓柱度公差為0.006mm，徑向圓跳動(dòng)為0.006mm，加工也以軸線為基準(zhǔn)。柱塞頭兩軸頸表面及套筒內(nèi)表面粗糙度為Ra1

8、.6，其他非重要表面為Ra3.2。4選擇毛坯本零件的主要功用是傳遞小動(dòng)力，其工作時(shí)需承受不大的沖擊載荷，不過要求有較高的強(qiáng)度和剛度，保持配合的精確性。由于需要進(jìn)行滑動(dòng)摩擦，所以表面必須有足夠的硬度。因此柱塞可選用45鋼，熱處理可采用調(diào)質(zhì)，再表面淬火。圓柱套調(diào)質(zhì)后內(nèi)孔和外圓表面淬火。5工藝分析5.1柱塞分析 考慮1：由于柱塞外圓直徑為10，對(duì)于三角卡盤夾具定位，可能會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)于同軸度，和圓跳動(dòng)度要求比較高來說，三角卡盤定位會(huì)產(chǎn)生誤差，所以，最后精車時(shí)應(yīng)該采用兩端頂尖加工外圓，所以粗加工時(shí)應(yīng)該加工出兩端頂尖孔，以外圓為粗基準(zhǔn)，用三角卡盤定位，車端面，加工兩端中心孔和車出大致輪廓，留出足夠余

9、量為后面半精車和精車做準(zhǔn)備。 考慮2：粗基準(zhǔn)采用毛坯外圓時(shí)，中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 考慮3：由于采用兩端頂尖時(shí)，有一端需要夾緊工件來撥動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，若留有余量用于夾緊，后續(xù)加工工序繁多復(fù)雜，所以應(yīng)采用加工完未夾緊的一端時(shí)拆下來調(diào)轉(zhuǎn)加工另外一頭。5.2柱塞套筒 考慮1：外圓精度要求沒那么高，所以可以用三角

10、卡盤夾緊定位，進(jìn)行外圓車加工，然后再以外圓為基準(zhǔn)，進(jìn)行孔加工，由于內(nèi)孔有精度要求，要進(jìn)行鉆擴(kuò)鉸加工。 考慮2：由于孔加工完畢后進(jìn)行熱處理時(shí)，要進(jìn)行內(nèi)孔表面淬火，來加強(qiáng)內(nèi)表面的耐磨度和硬度，但淬火可能有殘余內(nèi)應(yīng)力，淬火后應(yīng)該檢查，如果變形發(fā)生，可以再進(jìn)行低溫回火，消除內(nèi)應(yīng)力，然后為了保證內(nèi)孔精度和粗糙度，要進(jìn)行內(nèi)孔磨削，使內(nèi)表面光滑耐磨。6工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6.1加工流程設(shè)計(jì) （1）柱塞：先以外圓為粗基準(zhǔn)，粗車外圓，精車端面；由于中心孔要求高，應(yīng)該先劃線，到鉆床鉆中心孔；再以外圓中軸線為精基準(zhǔn)，采用雙頂尖夾緊定位，精車外圓；熱處理后，會(huì)產(chǎn)生較大變形的誤差存在，所以應(yīng)該再以外圓為基準(zhǔn)，修研兩端中心孔，因

11、為用中心孔作為定位基準(zhǔn)磨外圓表面，所以對(duì)中心孔有一定的精度要求。最后精加工磨削中，應(yīng)該以雙頂尖夾緊定位，保證精度和粗糙度。粗車半精車調(diào)質(zhì)表面淬火低溫回火修研中心孔（三角卡盤）磨削（雙頂尖） （2）套筒：對(duì)于加工孔類零件，應(yīng)以外圓為基準(zhǔn)，采用三角卡盤夾緊定位，車外圓，端面后，進(jìn)行孔的鉆擴(kuò)加工；熱處理后，進(jìn)行內(nèi)孔磨削處理。粗車半精車鉆擴(kuò)鉸表面淬火低溫回火磨削6.2加工余量設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性方面考慮。柱塞頭毛坯為直徑15mm長(zhǎng)70mm的45鋼棒料柱塞頭工序名稱半徑加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度直徑工序尺寸公 差（um）粗車1IT11-IT1213粗車（中間）2.5IT11-IT128半精車1IT8-IT1011

12、磨削0.5IT6-IT71015從經(jīng)濟(jì)性方面考慮。套筒毛坯為直徑24mm長(zhǎng)70mm的45鋼棒料套筒工序名稱加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度直徑工序尺寸公 差（um）粗車1IT11-IT1222半精車0.5IT6-IT721鉆孔4IT11-IT148擴(kuò)孔0.5IT12 9鉸孔0.5IT6-IT71022磨削0.5IT6-IT7206.3車床、鉆床、磨床和刀具的選擇 車床：C6140A車床鉆床：搖臂鉆床磨床：外圓磨床.刀具：車削時(shí)，由于未調(diào)質(zhì)且為45號(hào)鋼。選用硬質(zhì)合金刀具。 粗車：90°切斷刀， 75°外圓車刀，45°左偏刀 。 精車和半精車：90°切斷刀

13、， 75°外圓車刀，45°左偏刀。 鉆孔時(shí)用直柄麻花鉆8.0mm 擴(kuò)孔時(shí)用直徑為9的擴(kuò)孔鉆 鉸孔時(shí)用直徑為10的鉸刀 6熱處理調(diào)質(zhì)：淬火（840°水）高溫回火（600°）表面淬火：由于柱塞半徑小，套筒薄壁，應(yīng)該用高頻表面淬火，頻率范圍250-300kHz，淬硬層深度為0.5-2mm低溫回火：經(jīng)檢查若表面淬火后，變形產(chǎn)生誤差較大，可低溫回火，但不高于200，范圍為150-200。描圖描校裝訂號(hào)底圖號(hào)機(jī)電學(xué)院機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱柱塞共1頁第1頁材料牌號(hào)45號(hào)鋼毛坯種類毛坯外形尺寸15x70每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工

14、 名 序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工藝裝備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1粗車車端面及外圓，車倒角切斷掉頭，車倒角車端面及外圓。C6140A鋼尺、游標(biāo)卡尺、三爪卡盤2鉆孔鉆兩端中心孔鉆床虎鉗、麻花鉆、3熱處理調(diào)質(zhì)4半精車半精車外圓配合面C6140A游標(biāo)卡尺，雙頂尖5熱處理表面淬火+低溫回火6鉆修研中心孔鉆床游標(biāo)卡尺，7磨外圓粗磨外圓精磨外圓磨床游標(biāo)卡尺，雙頂尖設(shè)計(jì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期7加工工藝過程卡 描圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)機(jī)電學(xué)院機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱套筒共1頁第1頁材料牌號(hào)45號(hào)鋼毛坯種類毛坯外形

15、尺寸24x70每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工 名 序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工藝裝備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1車粗車端面及外圓，半精車端面及外圓，車倒角 切斷掉頭， 半精車端面。車倒角 C6140A鋼尺、游標(biāo)卡尺、三爪卡盤2鉆鉆孔， 擴(kuò)孔，鉆床虎鉗、麻花鉆、專用夾具，擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺3車 車內(nèi)孔倒角C6140A三爪卡盤4鉸 鉸孔鉸刀5熱處理內(nèi)孔和外圓表面淬火+低溫回火6磨磨外圓磨床游標(biāo)卡尺設(shè)計(jì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期8機(jī)械加工工序卡片機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱精密傳動(dòng)柱塞零件圖號(hào)1共2頁零件名稱柱塞第1頁

16、材料牌號(hào)45鋼毛坯種類軋制毛坯外形尺寸15*100每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序工序名稱公步工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)切削速度/(m/min)進(jìn)給量/(mm/r)背吃刀量/mm走刀次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1粗車1粗車圓柱端面45°左偏刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。5600.4212粗車圓柱外圓表面至13，長(zhǎng)6075°外圓車刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。560230.4113從長(zhǎng)10處開始車到40，粗車圓柱外圓表面至8，90°切斷刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。560140.42.514車倒角90°切斷刀，三爪卡盤。560145車斷，從距離未夾緊一端53處開始切斷9

17、0°切斷刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。4506粗車端面45°左偏刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。5600.41.527車倒角90°切斷刀，三爪卡盤。560142鉆1鉆中心孔虎鉗、麻花鉆、30023熱處理1調(diào)質(zhì)4半精車1半精車外圓表面至1175°外圓車刀，游標(biāo)卡尺、雙頂尖。900300.3125熱處理1表面淬火+低溫回火6鉆1修研中心孔麻花鉆，虎鉗，3000.117磨1粗磨兩端外圓雙頂尖30000.312精磨兩端外圓雙頂尖36000.21機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱精密傳動(dòng)柱塞零件圖號(hào)1共2頁零件名稱套筒第2頁材料牌號(hào)45鋼毛坯種類軋制毛坯外形尺寸24*100每

18、毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序工序名稱公步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)切削速度/(m/min)進(jìn)給量/(mm/r)切削深度/mm進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1車1粗車圓柱端面45°左偏刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。560440.3212粗車圓柱外圓表面至22，長(zhǎng)6075°外圓車刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。560370.3113半精車外圓端面45°左偏刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。9000.30.514半精車外圓表面至夾緊處2175°外圓車刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。900560.30.515車倒角90°車斷刀游、三爪卡560376車斷，從未夾緊一端53開始切斷90°車斷刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。4507半精車斷處端面45°左偏刀，游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。9008車倒角90°車斷刀游、三爪卡盤。5600.3132鉆1鉆孔至8虎鉗、麻花鉆、3002擴(kuò)孔至9擴(kuò)孔鉆，虎鉗、3003車1車倒角90°車斷刀游標(biāo)卡尺、三爪卡盤。5604鉸1鉸孔至10鉸刀，虎鉗5熱處理1內(nèi)孔和外圓表面淬火+低溫回火6磨1磨外圓至2036000.519總結(jié)經(jīng)過這一次加工工藝的綜合實(shí)驗(yàn)，我自己本人綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及有關(guān)課程內(nèi)容，分析了和解決了精密傳動(dòng)柱