柱塞泵体工艺工装设计说明书

1柱塞泵体工艺工装设计班级：机贸05学生姓名：张学珍指导老师：XXXXX职称：副教授摘要:在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词：工序工艺工步加工余量定位方案夹紧力Piston-technologyequipmentdesignAbstract:Intheproductionprocesssothattheproductiontarget(ofrawmaterials,blank,orassemblyofparts,andsoon)thequalityandquantityofthestatedirecttheprocessofchangeiscalledprocess,suchasblankmanufacturing,machining,heattreatment,assembly,havecalledtheprocessProcess.Inthecourseofthedevelopmentprocess,itisnecessarytodeterminetheprocesstoinstalltheworkplaceandtheprocessneededfurtherwork,theprocessoftheprocessingmachinetoolsandlocomotivesofthefeedrate,cuttingdepth,cuttingspeedandspindlespeed,theprocessofthefixture,andcuttingtoolsMeasuring,andcuttingthenumberandlengthoftheknifeaway,thefinalcalculationofthebasicprocessesoftime,supporttimeandworktoservethetime.keywords:ProcessTechnologyStepAllowanceOrientationProgramClampingforce2引言毕业设计是学生在学校完成了大学三年的全部课程，并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，也是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，是完成工程师基本训练的一个必不可少的过程。通过毕业设计培养学生综合运用所学知识独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计是在毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。本次设计涉及到机床、工艺、工装、夹具等机制专业的大部分专业知识，是一次全面、系统地检验自己在大学期间对专业知识的掌握情况。在整个设计过程中做到严谨、认真、一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到要求的较高水平。通过独立地查找资料、分析计算完成方案设计，绘制图纸和编写技术文件等，使自己对机制专业有了更深刻的认识。本说明书是设计柱塞泵体零件加工工艺规程及装备之用，是工作者在进行大量生产实习的基础上，再和现场了解相结合，选用“机械制造工艺学”和“机床夹具设计”编写而成。本书系统地介绍了柱塞泵体零件加工工艺过程以及其工艺装备的选用、零件的功用及结构分析、加工余量、工序尺寸、公差、确定工时、切削余量、速度的计算选用、工件加工夹具的设计等，是一份较为全面的设计说明书。本次设计为期一个多月，承蒙学校领导和老师的关心和支持，特别是XXX老师的悉心指导，在此特表谢意！由于编者水平有限、经验不足，再加成稿仓促，本书有许多不足之处，恳请老师指正。编者：张学珍2008年X月XX日3第一章零件的分析1.1零件的作用柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是泄露小，容积效率高，可以在高压下工作。柱塞泵的工作原理：它是由斜盘、柱塞、缸体、配油盘等主要零件组成。斜盘和配油盘是不动的，传动轴带动缸体、柱塞一起转动，柱塞靠机械装置或低压油作用下压紧在斜盘上。当传动轴旋转时，柱塞在其自下而上回转的半周内逐渐向外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配油盘窗口向外压出。缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和压油动作。改变斜盘的倾角，可以改变柱塞往复行程的大小，因而也就改变了泵的排量。柱塞泵体的加工是柱塞泵加工过程中的主要环节，它的加工质量的好坏直接影响着柱塞泵的产品的性能和耐用性，从而提出零件的制造工艺方面的要求：加工精度和加工表面质量。前者包括了零件的尺寸精度、形状精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗糙度、波度、和物理、机械性能；设计结构应能够加工。在工件上应有足够的加工空间，以便刀具能够接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高劳动生产率。如加工表面尽可能地安排在同一平面或同一轴线上，以便采取多刀或多件加工的高效生产方法。零件图如图所示41.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1)B面螺纹孔距A面距离00.147，IT10级(2)20孔底面到A面距离00.260，IT11级(3)A面表面粗糙度为3.2(4)C面表面粗糙度为3.2由上面分析可知，可以先加工各面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此泵体零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。5第二章确定毛坯、画毛坯图2.1确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。2．2确定铸件加工余量及形状根据零件材料确定毛坯为铸件，由参考文献表可知其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，为成批量生产，应注意此柱塞泵体零件内部孔需铸出，还应为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。毛坯最大外形尺寸：75×65×80mm。参考文献1表2.3-6该种铸件的尺寸公差等级CT8-13级，加工余量等级MA为G级，故取CT为10级，MA为G级。铸件的分型面选择通过B面孔中心线在A面的投影面。参考文献[1]表12-2，用查表法确定个表面的总余量如表所示如下表：各加工表面总余量加工表面基本尺寸mm加工余量等级加工余量数值A面及其对面70H5C面及其对面63H5两工艺台最大长度76H5φ30孔内表面φ30G2.5参考文献[1]表12-4可得铸件主要毛坯尺寸的公差.如下表：主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯、尺寸公差等级A面及其对面70575116C面及其对面6356811两工艺台最大长度7648011φ30孔内表面φ302.5+2.5φ2510最终确定毛坯图如下：7第三章工艺规程设计3．1选择定位基准正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准。3.1.1精基准的选择①“基准重合”原则应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。②“基准统一”原则应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统一”的原则。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。③“互为基准”原则当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。④“自为基准”原则在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工表面本身作为定位基准。此外，精基准的选择还应便于工件的装夹与加工，减少工件变形及简化夹具结构。需要指出的是，上述四条选择精基准的原则，有时是相互矛盾的。例如，保证了基准统一就8不一定符合基准重合等等。在使用这些原则时，要具体情况具体分析，以保证主要技术要求为出发点，合理选用这些原则。结合此零件的特点精基准采用内孔定位。3.1.2粗基准的选择①若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准。②在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件报废。③在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不加工表面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。④选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。⑤粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。结合此十字头零件的粗基准采用各表面定位。3．2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序号工序内容铸造时效010粗铣A面，半精铣A面020粗铣C面，半精铣C面9030粗铣B面，半精铣B面040粗铣D面，半精铣D面050锪Φ20孔，深3060钻B面工艺孔，Φ12.5，保证公差为js8070钻A面孔并攻M33的螺纹080钻D面孔并攻M14的螺纹090攻B面螺纹100钻C面孔并攻2-M10的螺纹110检验120入库3.3选择加工设备及刀、夹、量具3.3.1选择加工设备和工艺设备①机床的选择工序1、2、3、4采用X5028立式铣床即可工序5、6、7、8、9、10采用Z535立式钻床及自动攻丝机②选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。③选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金车刀即可保证加工质量。在锪孔20，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。钻孔工序采用高速钢麻花钻。④选择量具加工的孔均采用极限量规。⑤其他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。3.4加工工序设计工序8：钻12.5的孔10工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.5mm，表面粗糙度3.2aRm。加工机床为Z535立式钻床。钻头为12.5mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。确定钻削用量①确定进给量f根据机械加工工艺手册，表28-10可查出0.47~0.57/fmmr表，查Z535立式钻床说明书，取0.43/fmmr。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量'1.75/fmmr。由于机床进给机构允许的轴向力max15690FN（由机床说明书查出），根据机械加工工艺手册，表28-9，允许的进给量1