机械制造技术课程设计-总泵缸体零件加工工艺及钻ф10.5孔夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学课程设计 1 目录 1、零件分析 . 2 1.1 零件工作原理 . 2 1.2 零件工艺分析 . 2 2、工艺规程设计 3 2.1 确定毛坯制造形式 . 3 2.2 基面选择 . 3 2.3 工艺路线 . 3 2.4 计算两次工序尺寸的基本尺寸 4 2.5 两次工步计算 . 4 3、时间定额的计算 4 3.1 两工步时间定额的计算 . 5 3.2 辅助时间的计算 . 5 4、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 5、确定切削用量及工时 7 4.1 车 . 7 4.2 铣端面 7 4.3 钻 . 7 4.4 钻螺纹孔 8 6、夹具设计 8 5.1 定位基准选择 8 5.2 定位误差分析 8 7、设计心得 9 8、参考文献 . 10 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽宁工程技术大学课程设计 2 一、零件的分析一、零件的分析 1.1 零件工作原理零件工作原理 题目所给定的零件是总泵缸体。是整个液压系统的核心，作用是 通过活塞的来回往复运动产生推动工作缸动作所需的油压。该零件 3.5 为进油孔，活塞运动过该位置时，完成充油过程，活塞继续运动 将油推向前方，挤压出缸体，由于截面积差产生工作压力。当活塞回 程时超过 3.5 孔位时开始进油，旁边小孔为空气孔，方便进空气。 1.2 零件工艺分析零件工艺分析 由零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即22+0.023。 （主行磨至0.8）尺寸要求较高，其余尺寸均为 8 公差尺寸，我们加 辽宁工程技术大学课程设计 3 工时可先以外圆为粗加工基准，确定内孔，由内孔确定所有尺寸。 二、工艺规程设计二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯制造形式确定毛坯制造形式 零件毛坯为铸件，考虑到整体式加工，较废材料，不经济，而零 件为普通零件不受冲击，故不宜选用锻件，最终确定使用铸件，年产 量 10 万件，为大量生产，且轮廓尺寸规则，可采用砂型铸造，且可用 大型铸造如一出十等方法铸造，这样更能提高生产率。 2.2 基面选择基面选择 如前所述，该零件总的来说尺寸要求不高，位置度、形状公差控制 较严格，主要集中在缸体内部工作尺寸精度，其余各尺寸均围绕该尺 寸，所以粗加工基准应选择外圆，半精加工完22+0.023 孔后再以此 为精加工基准完成全部尺寸，完成孔的珩磨，即可达到图纸要求精度。 2.3 工艺路线工艺路线 据以上分析，依据先粗后精，先面后孔，基准先行，先主后次的原 则，确定工艺如下： 准备工序： 1.零件砂型铸造，去应力，正火处理。 2.检 加工工序： 1、车 车内孔达22+0.023，1.6， 车端面，保证 12 2 铣 以 内 孔 22+0.023， 尺 寸 为 基 准 ， 芯 轴 定 芯 ， 铣 端 面 达 0.035 30 0.10 + - 6.3 3. 钻 以内孔22+0.023。尺寸为基准，芯轴定芯，钻 m22 1.5-5h 达图。 4. 钻 0.7/3.5 及3.5 孔达图。 5. 铣 以芯轴22+0.023。孔为基准，铣 16 平台。 6. 钻 以芯轴22+0.023。孔为基准，钻 4-10.5 孔达图 7. 钻 以芯轴22+0.023。孔为基准。为基准定位。 8. 珩磨 磨内孔达0.8 长度不小于 100 辽宁工程技术大学课程设计 4 9. 检 2.4 计算两次工序尺寸的基本尺寸计算两次工序尺寸的基本尺寸 攻螺纹后孔的最大公称直径尺寸为 12mm，查表 2-39 知普通粗 牙螺纹内孔的直径为 10.5mm，则钻孔工序的加工尺寸为： 10.5-0.10=10.4mm。 2.5 两次工步计算两次工步计算 钻孔工步 1、背吃刀量的确定 取 ap=1mm 2、进给量的确定 查表 5-22 选取该工步的每钻进给 量 f=0.10mm/r 3、切削速度的计算 查表 5-22 得 v=15m/min 由公式（5-1）得： n=1000v/3.14d=100015/(3.14104)=454.96r/min 参照表 4- 8 四面组合钻床，主轴钻速可取 n=1360r/min，将此带入公式（5- 1）实际钻 削速度 v=nd/1000=15.0m/min 攻丝孔工步 1、背吃刀量的确定 取 ap=0.07mm 2、进给量的确定 查表 5-22 选取该工步的每钻进给 量 f=0.10mm/r 3、切削速度的计算 查表 5-22 得 v=10m/min 由公式（5-1）得： n=1000v/3.14d=100010/(3.1412)=265.39r/min 参照表 4- 8 四面组合钻床，主轴钻速可取 n=265.39r/min，将此带入公式（5- 1）实际 钻削速度 v=nd/1000=9.99m/min 三、时间定额的计算三、时间定额的计算 3.1 两工步时间定额的计算两工步时间定额的计算 辽宁工程技术大学课程设计 5 钻孔工步 根据表 5-41（钻削基本时间的计算） ，钻孔的基本时间可由下面 公式计算 tj=l/fn=(l1+2)/fn 式中：l1=3mm l1 =2mm,代入可得 tj=24.5s 丝攻工步 根据表 5-46（用丝攻螺纹基本时间的计算） ，攻孔的基本时间可 由下面公式计算 tj=(l1+l2+l)/fn+(l1+l2+l)/fn0i 式中：l1=（13）p l2=（23）p 代入可得 tj=12.2s 3.2 辅助时间的计算辅助时间的计算 由公式 tf=0.15tj 计算钻孔工步的辅助时间 tf=3.675s 计算攻孔工步的辅助时间 tf=1.830s 四、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。四、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。 材料为铸件，硬度为 hb170-241，成品重 0.62kg，生产批量为大批 生产，采用铸造成型，二级精度组（成批生产） 根据上述原始资料及加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余 量，工序尺寸及毛坯确定如下： 1、外圆表面（32133；32123；85；50） 考虑其加工长度为 133，32，20 等外表面均为 8 加工面，粗糙 度 ra=200。不需要加工，长度为向尺寸为 133（端面） 。 查表 1-28，长度余量及公差取 136.50.5（见机械制造工艺设计 手册） ，拔磨斜度，取 2-3。 2、220.023。18 孔，查表 1-21 得 钻22 精孔 1）粗车到21.80.10 2z=10.8 辽宁工程技术大学课程设计 6 2）精车到22+0.023。2z=0.1 3、 0 . 0 3 5 3 0 0 . 1 0 + - 平面（查表 1-48） 尺寸取 32 公差取+0.15 4、m181.25-5h 螺纹孔 钻孔16.5 扩、攻、铰于 m181.25 5、其余各孔均在毛坯面上加工，余量为 z 孔位 d/2 最后将上面各数据整理填入下表 加工余量计算表 加工工序 及工步 尺寸 公差 余量 计算尺寸 计算公差 备注 32 孔长 度尺寸 133 / 1.62 136.5 0.5 22 孔 22 +0.023 / 0 / 无孔 0.035 30 0.10 + - 30 0.35 0.1 + - 2min 32 +0.15 拔模斜度取 23 详细尺寸见毛坯图 辽宁工程技术大学课程设计 7 五、确定切削用量及工时五、确定切削用量及工时 5.1 车车 车内孔达21+0.023。1.6；车端面保证 12，12.5 工件材料为铸造，ht2040，机床 c620-1，普通车床 刀具：内孔车刀，端面车刀，yt15 尾座装麻花钻21 计算切削用量 考虑到出模斜度轴方向余量 zmx=1.6mm，zmin=1.2mm 可一次加工， 即可达到12.5 光洁度，走刀量 f=0.4mm/r 切削速度： （表 3-18）耐用度 f=45in 0 . 1 80 . 1 50 . 3 3 9 2 0 . 10 . 81 . 5 4 4 51 . 50 . 4 v mx vy v e vk ta pf = =163mm/min(2.72m/s) 确定机床转速： 1 0 0 01 0 0 02 . 7 2 2 4/ 3 . 1 43 5 s v nt vs d wp = （1485v/min） 按机床选取 nw=20.83v/s(1250 转/分？ 实际切削速度：v=2.29mm/s（137.4m/min） 辽宁工程技术大学课程设计 8 切削工时，t=35 t1=2m t2=0 t3=5mm（试切长度） tm= 123 42 5. 04( 0. 08mi n) 2083. 04 w tttt s fp + = 5.2 铣端面达铣端面达 0 . 0 3 5 3 0 0 . 1 0 + - 6.3 af=0.15mm/z（表 3-28） v=0.45/s 127m/min 采用高速钢锒齿端面铣刀，dw=175mm 齿数 10 10001000 0.45 0.818 / (49 / min) 3.14 1.75 s v nr sv dwp = 按机床选取 w n =0.79r/s (47.5r/min) 实际切削速度 175 0.79 0.43/ 10001000 ww d n vm s pp = 切削工时 12 5 01 7 53 1 2 0( 2mi n ) 0 . 7 90 . 1 56 m w ttt ts fp + = 5.3 钻钻 m221.8 孔达图，钻小孔达图孔达图，钻小孔达图 3.1 钻孔 18.5 底孔 f=0.43mm/r0.75=0.322mm/r 取 f=0.32mm/r v=0.25m/s (15m/min) p=3.18r/s（191r/min） 按机床选取 w p =3.25r/s（195r/min） 实际切削速度 v=a255m/s（15.3m/min） 切削工时（一个孔） t=12mm t1=9mm t2=2mm 12 1 292 2 2 . 1 2( 0 . 3 7mi n ) 3 . 2 50 . 3 2 m w ttt ts fp + = 倒角 245双面 为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同。 p=3.18r/s（191r/min）手动进给 钻孔3.5mm f=0.2mm/r0.50=0.1mm/r（表 3-38）v=0.25m/r（15m/min） 11.88 / s nr s= 按机床选取 nw=800r/min(13.33r/s) 切削速度 u=0.28mm/s (16.84m/min) 加工一孔工时 t=19mm t1=3mm t2=1mm 12 1 931 1 7 . 2 5( 0 . 2 9 m i n ) 1 3 . 3 30 . 1 m w ttt ts fp + = 铣 16 平台 加工转速，进给量与 0.35 30 0.15 + - 平台一致 辽宁工程技术大学课程设计 9 5.4、钻螺纹孔、钻螺纹孔12.5，功牙至，功牙至 m121.25 f=0.2mm/r0.50=0.1mm/r u=0.25m/r(15m/min) 11.88 / s nr s= 机床选取 nw=800r/min(13.33r/s) 实际 u=0.28mm/s 六、夹具设计六、夹具设计 经过和指导老师的协商，我决定做10.5 孔钻用夹具，本夹具使用 z525 钻床，刀具为莫氏锥柄麻花钻。 6.1 定位基准选择定位基准选择 由零件图可知10.5 孔主要是以底面定位，芯轴定芯。 为提高效率，决定以底面定位22+0.023。内孔定位，同时加工 25 件，这样便于装夹，提高效率。 6.2 定位误差分析：定位误差分析： 刀具：10.0 麻花钻下钻出，且受力向下，夹具的主要定位元 件为中间中心轴，辅助定位尺寸为 16mm 凸台，图纸要求不高，故用此 方法即可达到精度要求，夹具设计主要是提高生产率，为防止该螺纹 时反转，引起零件上浮，故用螺钉压住。 七、设计心得七、设计心得 通过这次课程设计我学会了更多专业知识， 培养了实际操作和创新 的能力。在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而 没有切合实际的练习与测试。在这次课程设计中我遇到了许多难题和 问题，通过指导老师的耐心讲解和指导，我又重新学习了以往遗漏和 没有完全掌握的知识。六点定位原理，看似很简单的几行字，但是如 果结合实际的工件就要认真的分析，如何完全限制它的六个自由度不 要产生过定位和欠定位的情况。而夹紧装置的选择就要我们平时多留 心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。 这次课程设计也是在为我们将来的课程设计打基础， 为我们以后的 工作积累更多的经验。对我今后的学习和工作会有很大的帮助。 辽宁工程技术大学课程设计 10 八、参考文献八、参考文献 1 陈宏钧,方向明,马素敏.典型零件机械加工生产实例m.北京:机 械工业出版社,2004.8 2 王季琨,沈中伟,刘锡珍.机械制造工艺学m.天津:天津大学出版 社, 2004.1 3 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计j.上海:上海科 学技术出版社,1991.3 4 李洪.机械加工工艺手册m.北京:北京出版社,1996.1 5 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册j.贵州:贵 州人民出版社,1983.6 6 龚定安,蔡建国.陕西科学技术出版社,1981.7 7 孟少农.机械加工工艺手册m.北京:机械工业出版社,1991.9 8 金属机械加工工艺人员手册 .金属机械加工工艺人员手册m.s 上海:上海科学技术出版社,1979.1 9 孙 丽