总泵缸体零件的机械加工工艺及夹具设计.docx
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总泵缸体零件的机械加工工艺及夹具设计
课程设计
总泵缸体零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计
班 级：
姓 名：
指导教师：
完成日期：
一、设计题目
总泵缸体零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计
二、原始资料
（1）被加工零件的零件图（草图）1张
（2）生产类型:
中批或大批大量生产
三、上交材料
（1）被加工工件的零件图1张
（2）毛坯图1张
（3）机械加工工艺过程综合卡片1张
（4）与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张
（4）夹具装配图1张
（5）夹具体零件图1张
（6）课程设计说明书（5000字左右）1份
四、进度安排（参考）
（1）熟悉零件,画零件图2天
（2）选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天
（3）工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图）9天
（4）编写说明书3天
（5）准备及答辩2天
五、指导教师评语
成绩：
指导教师
日 期
摘 要
这次设计的是总泵缸体。
包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
最后制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
Abstract
Themastercylinderisdesigned.Includingsparepartsmap,blankmap,anassemblyofall,machiningprocessesandprocessthecardandacardeach.Accordingtothenatureofpartsandcomponentsmaptodeterminetheroughnessoftheroughendofthesizeandallowances.Finalizationofthecapandpush-rodtechnologyroadmap,thedevelopmentoftheclampingoftheworkpieceprogram,drawfixtureassembly.
MachineryManufacturingTechnologycurriculumdesignisthatwelearnallovertheUniversityofbasiccourses,technicalcoursesinbasicsubjects,aswellasafterthemajority.Thisisourgraduationprojectintheschoolpriortothecourseofanin-depthandcomprehensivereviewofthetotal,isalsoatheorywithpracticeandtraining,therefore,itsfouryearsofuniversitylife,weoccupyanimportantposition.
Formepersonally,Ihopethatthroughthecurriculumdesignoftheirfutureworktoconductapracticaltraining,toexercisetheirownanalysis,problem-solvingabilities.Asaresultofcapacityconstraints,thedesigntherearemanydeficiencies,Iurgeyoutogiveguidancetoteachers.
3.1两工步时间定额的计算5
一、零件的分析
1.1零件工作原理
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ф3.5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
由零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即ф22+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
2.1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
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ф22+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
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ф22+0.023，⊿1.6，
车端面，保证12
2铣以内孔ф22+0.023，尺寸为基准，芯轴定芯，铣端面达
⊿6.3
3.钻以内孔ф22+0.023。
尺寸为基准，芯轴定芯，钻M22×1.5-5H达图。
4.钻ф0.7/ф3.5及ф3.5孔达图。
5.铣以芯轴ф22+0.023。
孔为基准，铣16平台。
6.钻以芯轴ф22+0.023。
孔为基准，钻4-ф10.5孔达图
7.钻以芯轴ф22+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
9.检
2.4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
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=1000×v/3.14d=1000×15/（3.14×104）=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=nπd/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=1000×v/3.14d=1000×10/（3.14×12）=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=nπd/1000=9.99m/min
三、时间定额的计算
3.1两工步时间定额的计算
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）/fn0］i
式中：
l1=（1~3）P
L2=（2~3）P
代入可得tj=12.2s
3.2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。
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（ф32×133；ф32×123；85；ф50）
考虑其加工长度为133，ф32，ф20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136.5±0.5（见机械制造工艺设计手册），拔磨斜度，取2-3。
2、ф220.023。
ф18孔，查表1-21得
钻ф22精孔1）粗车到ф21.8±0.102Z=10.8
2）精车到ф22+0.023。
2Z=0.1
3、
平面（查表1-48）
尺寸取32公差取+0.15
4、M18×1.25-5H螺纹孔
钻孔ф16.5扩、攻、铰于M18×1.25
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
ф32孔长度尺寸
133
/
1.6×2
136.5
±0.5
ф22孔
ф22
+0.023
/
0
/
无孔
30
2min
32
+0.15
拔模斜度取2~3º
详细尺寸见毛坯图
五、确定切削用量及工时
5.1车
车内孔达ф21+0.023。
⊿1.6；车端面保证12，⊿12.5
工件材料为铸造，HT20~40，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ф21
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
=163mm/min（2.72m/s）
确定机床转速：
（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）
切削工时，t=35t1=2mt2=0t3=5mm（试切长度）
Tm=
5.2铣端面达
⊿6.3
af=0.15mm/z（表3-28）V=0.45/s127m/min
采用高速钢锒齿端面铣刀，dw=175mm齿数10
按机床选取
=0.79r/s（47.5r/min）
∴实际切削速度
切削工时
5.3钻M22×1.8孔达图，钻小孔达图
3.1钻孔ф18.5底孔
F=0.43mm/r×0.75=0.322mm/r
取f=0.32mm/r
V=0.25m/s（15m/min）
∴
=3.18r/s（191r/min）
按机床选取
=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=12mmt1=9mmt2=2mm
倒角2×45°双面
为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同。
=3.18r/s（191r/min）手动进给
钻孔ф3.5mm
f=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r（表3-38）v=0.25m/r（15m/min）
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=19mmt1=3mmt2=1mm
铣16平台
加工转速，进给量与
平台一致
5.4、钻螺纹孔ф12.5，功牙至M12×1.25
F=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r
U=0.25m/r（15m/min）
机床选取nw=800r/min（13.33r/s）
实际U=0.28mm/s
六、夹具设计
经过和指导老师的协商，我决定做最后道工序钻M12×12.5-5H孔钻用夹具，本夹具使用Z525钻床，刀具为HSS，底孔为ф10.8，在攻牙至M12×12.5。
6.1定位基准选择
由零件图可知M12×12.5孔对应ф22+0.023。
有同心度要求，这里主要是以底面定位，芯轴定芯。
为提高效率，决定以底面定位ф22+0.023。
内孔定位，同时加25件，这样便于装夹，提高效率。
6.2定位误差分析：
刀具：
ф10.8麻花钻→下钻出，且受力向下，夹具的主要定位元件为中间ф22h定位销，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
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。
在今后的学习中，我会更加努力，不仅努力学好专业知识而且要积累更多的设计经验。
八、参考文献
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机械工业出版社,2004.8
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[14]邱仲潘.计算机英语[M].北京:
科学出版社,2004.9
机械加工工艺卡片
产品型号
零件图号
001
产品名称
零件名称
总泵缸体
共1页
第1页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
50×85×136.5
每坯件数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序
名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工序时间
准终
单件
1
粗车内孔
粗车ф21+0.023孔
金工
普通车床
内孔车刀，端面车刀，麻花钻
2
精车内孔
精车ф21+0.023孔
金工
普通车床
内孔车刀，端面车刀，麻花钻
3
粗铣端面
铣端面ф
金工
立式铣床
高速钢锒齿端面铣刀、游标卡尺
4
精铣端面
铣端面ф
金工
立式铣床
高速钢锒齿端面铣刀、游标卡尺
5
钻孔
钻M22×1.5孔
金工
立式钻床
麻花钻头
6
钻螺纹
钻螺纹孔ф12.5
金工
立式钻床
麻花钻头
7
功牙
功牙至M12×1.25
金工
丝锥、塞规
8
去毛刺
金工
钳工台
平锉
9
检验
塞规、百分尺、卡尺等
10
清洗
清洗机
11
终检
塞规、百分表、卡尺等
设计
（日期）
校对
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
标记
处数
更改文
件号
签
字
日
期
标记
处
数
更改文
件号
签
字
日
期
2009年7月1日
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
001
产品名称
零件名称
缸体
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1
页
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车间
工序号
工序名称
材料牌号
金工
4
钻M12×12.5-5H孔
HT200
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
铸件
50×85×136.5
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
立式钻床Z525
1
夹具编号
夹具名称
切削液
专用夹具
工位器具编号
工位器具名称
工序时间
准终
单件
0
42.205
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给量
（mm/r）
背吃刀量
/mm
走刀
次数
工时定额
基本
辅助
1
钻螺纹孔ф12.5
麻花钻、游标卡尺
1360
15.0
0.1
1.0
1
24.5s
12.2s
2
功牙至M12×1.25
机用丝锥、内径千分尺
780
9.99
0.1
0.7
1
3.675s
1.830s
设计
（日期）
校对
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
2009年7月
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处数
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