總泵缸體設(shè)計(jì)說明書
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1、總泵缸體夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目:泵缸體 院系:工業(yè)中心 班級(jí):116001 學(xué)號(hào):110207126 姓名:程倩 指導(dǎo)教師:萬宏強(qiáng) 目錄 一、零件分析……………………………………………………. 02 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………. 08 三、工藝路線確定 ………………………………….…………..13 四、確定切削用量及工時(shí)…………………. …………………… 17 五、夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………. .20 六、機(jī)械加工工藝過程卡片填寫………………………….
2、..….. .22 七、設(shè)計(jì)心得…………………………………………………….....23 八、參考文獻(xiàn)………………………………………………………..24 一、零件的分析 1.1 零件圖 1.1 零件工作原理 題目所給定的零件是總泵缸體。是整個(gè)液壓系統(tǒng)的核心,作用是通過活塞的來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推動(dòng)工作缸動(dòng)作所需的油壓。該零件ф3.5為進(jìn)油孔,活塞運(yùn)動(dòng)過該位置時(shí),完成充油過程,活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)將油推向前方,擠壓出缸體,由于截面積差產(chǎn)生工作壓力。當(dāng)活塞回程時(shí)超過3.5孔位時(shí)開始進(jìn)油,旁邊小孔為空氣孔,方便進(jìn)空氣。 1.2 零件圖分析
3、 , 由零件左視圖可知,該零件僅有一組尺寸要求較高,即ф22+0.023。(主行磨至⊿0.8)尺寸要求較高,其余尺寸均為8公差尺寸,我們加工時(shí)可先以外圓為粗加工基準(zhǔn),確定內(nèi)孔,由內(nèi)孔確定所有尺寸。 1.3 零件工藝分析 該零件是套類零件,形狀復(fù)雜,尺寸精度、形位精度要求均較高,零件的主要技術(shù)要求如下: (1) 肩胛面對(duì)內(nèi)孔中心線垂直度擺差不大于0.1。 (2) 鑄件要求不能有疏松、縮孔、砂眼及夾雜物等缺陷,并經(jīng)時(shí)效處理。 (3) 零件經(jīng)磁力探傷檢驗(yàn)要求不能有裂紋等,以保證零件的強(qiáng)度、硬度及剛度,在外力作用下,不發(fā)生意外事故。 泵缸體三維圖如下圖:
4、 1.4總泵缸體的技術(shù)要求 按表1-1形式將總泵缸體的全部技術(shù)列于下表 總泵缸體零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra(μm) 形位公差/mm 總泵缸體頂面 20 IT9 3.2 總泵缸體底面 32 IT12 12.5 Φ21mm孔 2 IT7 0.8 0.01 Φ18mm孔 18 IT14 25 距底面12mm處端面 12 IT10 12.5 0.1 A 4xΦ10.5mm孔 10.5 IT14 25 Φ0.2 A Φ12.5mm孔 1
5、2.5 IT14 25 M12螺孔 22 IT5 1.6 30mm圓柱凸臺(tái)面 30 IT13 25 M22螺孔 12 IT5 3.2 M22螺孔底面 14 IT12 12.5 Φ0.7透孔 0.7 IT12 12.5 Φ3.5不透孔 3.5 IT12 12.5 Φ0.7/Φ3.5兩孔距離 14 IT13 技術(shù)要求: 1.鑄件不允許有疏松、縮孔、砂眼等缺陷,鑄件硬度HB170-241HBW,并經(jīng)時(shí)效處理。 2.未注明鑄造圓角R2-R4,起模斜度為130。 3. ?0.7,?35孔內(nèi)表面應(yīng)光滑
6、,不得有飛邊毛刺, 4.非加工表面洗刷清潔后涂漆。 5.材料HT200. 1.5審查總泵缸體的工藝性 分析零件圖可知,該零件僅有一組尺寸要求較高,即Φ21(珩磨至粗糙度為0.8μm)。,我們加工時(shí)可先以外圓為粗加工基準(zhǔn),確定內(nèi)孔,由內(nèi)孔確定所有尺寸。生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn) 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.確定毛坯 根據(jù)生產(chǎn)類型,零件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及材料等選擇毛坯的制造方式和精度。 2.1 確定毛坯制造形式 零件毛坯為鑄件,考慮到整體式加工,較廢材料,不經(jīng)濟(jì),而零件為普通零件不受沖擊,故不宜選用鍛件,最終確定使用鑄件,年產(chǎn)量10萬件,為大量生產(chǎn),且輪廓尺寸規(guī)則,可采用砂
7、型鑄造,且可用大型鑄造如一出十等方法鑄造,這樣更能提高生產(chǎn)率。 2.2繪制毛坯圖 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定。 材料為鑄件,硬度為HB170-241,成品重0.62kg,生產(chǎn)批量為大批生產(chǎn),采用鑄造成型,二級(jí)精度組(成批生產(chǎn)) 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯確定如下: 1、外圓表面(ф32133;ф32123;85;ф50) 考慮其加工長(zhǎng)度為133,ф32,ф20等外表面均為8加工面,粗糙度Ra=200。不需要加工,長(zhǎng)度為向尺寸為133(端面)。 查表1-28,長(zhǎng)度余量及公差取136.50.5(見機(jī)
8、械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)),拔磨斜度,取2-3。 2、ф220.023。ф18孔,查表1-21得 鉆ф22精孔 1)粗車到ф21.80.10 2Z=10.8 2)精車到ф22+0.023。 2Z=0.1 3、平面(查表1-48) 尺寸取32公差取+0.15 4、M181.25-5H螺紋孔 鉆孔ф16.5擴(kuò)、攻、鉸于M181.25 5、其余各孔均在毛坯面上加工,余量為Z孔位D/2 最后將上面各數(shù)據(jù)整理填入下表 加工余量計(jì)算表 加工工序及工步 尺寸 公差 余量 計(jì)算尺寸 計(jì)算公差 備注 ф32孔長(zhǎng)度尺寸 133 / 1
9、.62 136.5 0.5 ф22孔 ф22 +0.023 / 0 / 無孔 30 2min 32 +0.15 拔模斜度取2~3 詳細(xì)尺寸見毛坯圖 三、工藝路線的擬定 3.1基面選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇的正確、合理,可以提高加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。否則,會(huì)影響生產(chǎn)。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)一般零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)的位置為粗基準(zhǔn)),現(xiàn)選用ф32的圓柱
10、面為粗基準(zhǔn),采用三抓自動(dòng)定心卡盤定位,限制4個(gè)自由度。 2. 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要是考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸計(jì)算。 3.2零件表面加工方法的確定 各表面的加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/m 加工方案 備注 總泵缸體頂端面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 總泵缸體底端面 IT12 12.5 粗銑 表1-8 Φ21mm孔 IT12 0.8 粗?jǐn)U、半精擴(kuò) 表1-7 Φ18mm孔 Φ18mm孔 IT12 25 粗?jǐn)U 表1-7 4xΦ10.5mm孔 IT7 25
11、 鉆 表1-7 Φ12.5mm孔 25 鉆 表1-7 M12螺孔 I5 鉆—攻螺紋 表1-10 30mm圓柱凸臺(tái)面 IT12 25 粗銑-半精銑 表1-8 M22螺孔 IT5 粗?jǐn)U-攻螺紋 表1-10 M22螺孔底面 IT12 12.5 粗銑 表1-8 Φ0.7透孔/Φ3.5不透孔 鉆 Φ3.5孔 IT12 12.5 鉆 表1-7 3.3加工階段的劃分 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好,使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工,保證其他加工表面的精度要求;首先選φ32外圓面作為粗基準(zhǔn)粗?jǐn)U、半精擴(kuò)、絞φ32內(nèi)表面(
12、即φ21孔),然后以φ21孔為精基準(zhǔn)加工其他面和孔。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),可以采用專用夾具,以提高生產(chǎn)率;而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少,不但可以縮短輔助時(shí)間,而且由于一次裝夾中加工了許多表面,有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 3.4工序順序的安排 機(jī)械加工工序 (1)遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則,首先加工φ32外圓 。 (2)遵循“先粗后精”原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 (3)遵循“先主后次”原則,先加工主要表面,后加工次要表面。 (4)遵循“先面后孔”原則,先加工端面,后加工孔。 3.5工藝路線 據(jù)以上分析,依據(jù)先粗后精,先面后孔,
13、基準(zhǔn)先行,先主后次的原則,確定工藝如下: 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗?jǐn)U、半精擴(kuò) 絞Φ21mm孔 立式鉆床Z525 錐柄擴(kuò)孔鉆、鉸刀 卡尺、塞規(guī) 2 粗銑缸體底端面、 12mm處端面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 3 粗?jǐn)U、攻螺紋M22 立式鉆床Z525 麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐 卡尺、塞規(guī) 4 粗銑M22螺孔底面 立式銑床X51 銑刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆Φ3.5mm透孔與不透孔 立式鉆床Z525 直柄短麻花鉆 卡尺、塞規(guī) 6 粗車圓柱凸臺(tái)端面、缸體頂端面 臥式車床CM6125 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 7
14、 鉆、攻螺紋M12 立式鉆床Z525 階梯麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐 卡尺、塞規(guī) 8 鉆4XΦ10.5孔、锪孔1X90 立式鉆床Z525 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆、直柄錐面锪鉆 卡尺、塞規(guī) 9 珩磨Φ21mm孔 珩磨機(jī) 珩磨條 卡尺、塞規(guī) 10 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 11 清洗 清洗機(jī) 12 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 四、確定切削用量及工時(shí) 4.1車、車內(nèi)孔達(dá)ф22+0.023。⊿1.6;車端面保證12,⊿12.5 ①工件材料為鑄造,HT20~40,機(jī)床C620-1,普通車床 刀具:內(nèi)孔車刀,端面車刀,YT15尾座裝麻花鉆
15、ф21 ②計(jì)算切削用量 考慮到出模斜度軸方向余量Zmx=1.6mm,Zmin=1.2mm可一次加工,即可達(dá)到⊿12.5光潔度,走刀量F=0.4mm/r(表3-13) 切削速度:(表3-18)耐用度F=45in =163mm/min(2.72m/s) 確定機(jī)床轉(zhuǎn)速: (1485v/min) 按機(jī)床選取nw=20.83v/s(1250轉(zhuǎn)/分?(表4-3) 實(shí)際切削速度:v=2.29mm/s(137.4m/min) 切削工時(shí),t=35 t1=2m t2=0 t3=5mm(試切長(zhǎng)度) Tm= 4.2)銑端面達(dá) ⊿6.3 af=0.15mm/z(表3-2
16、8) V=0.45/s 127m/min(表3-30) 采用高速鋼鋃齒端面銑刀,dw=175mm齒數(shù)10 按機(jī)床選取=0.79r/s (47.5r/min) (表 4-17) ∴實(shí)際切削速度 切削工時(shí) 4.3)鉆M221.8孔達(dá)圖,鉆小孔達(dá)圖 3.1 鉆孔 ф18.5底孔 F=0.43mm/r0.75=0.322mm/r(表3-38) 取f=0.32mm/r (表4-5) ④ V=0.25m/s (15m/min) (表3-42) ∴=3.18r/s(191r/min) 按機(jī)床選取=3.25r/s(195r/min)(表4-5) ∴實(shí)際切削速度V=a25
17、5m/s(15.3m/min) 切削工時(shí)(一個(gè)孔) t=12mm t1=9mm t2=2mm 倒角245雙面 為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同。 =3.18r/s(191r/min)手動(dòng)進(jìn)給 鉆孔ф3.5mm f=0.2mm/r0.50=0.1mm/r(表3-38)v=0.25m/r(15m/min)表3-42 按機(jī)床選取nw=800r/min(13.33r/s)(表4-6) ∴切削速度U=0.28mm/s (16.84m/min) 加工一孔工時(shí) t=19mm t1=3mm t2=1mm 銑16平臺(tái) 加工轉(zhuǎn)速,進(jìn)給量
18、與平臺(tái)一致 4.4、鉆螺紋孔ф10.5,功牙至M121.25 F=0.2mm/r0.50=0.1mm/r(表3-38) U=0.25m/r(15m/min)(表3-42) 機(jī)床選取nw=800r/min(13.33r/s)(表4-6) 實(shí)際U=0.28mm/s 4.5鉆4XΦ10.5孔時(shí)間定額的計(jì)算 基本時(shí)間tj的計(jì)算 根據(jù)5-41,由公式tj=L/fn=L+L1+L2/fn求得。 tj=10.4s 五、夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的
19、制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。 本零件為大批生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過仔細(xì)思考之后,我決定做最后道工序鉆M1212.5-5H孔鉆用夾具,本夾具使用Z3050鉆床,刀具為HSS,底孔為ф10.8,在攻牙至M1212.5。 問題的提出 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置,鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一
20、般安裝在鉆模板上,此處,采用鉆模板與夾具體一體的結(jié)構(gòu),有利于提高夾具剛度。鉆套與工件之間留有排削間隙。 5.1.1定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知M1212.5孔對(duì)應(yīng)ф22+0.023。有同心度要求,這里主要是以底面定位,芯軸定芯。 為提高效率,決定以底面定位ф22+0.023。內(nèi)孔定位,同時(shí)加25件,這樣便于裝夾,提高效率。 5.1.2定位誤差分析: 刀具:ф10.8麻花鉆→下鉆出,且受力向下,夾具的主要定位元件為中間ф22h定位銷,輔助定位尺寸為16mm凸臺(tái),圖紙要求不高,故用此方法即可達(dá)到精度要求,夾具設(shè)計(jì)主要是提高生產(chǎn)率,為防止該螺紋時(shí)反轉(zhuǎn),引起零件上浮,故用螺釘壓住。
21、零件裝夾圖 六、機(jī)械加工工藝過程卡片的填寫 七、設(shè)計(jì)心得 通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了更多專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了實(shí)際操作和創(chuàng)新的能力。在過去的課程中,我們只是學(xué)習(xí)了一些重要的理論知識(shí),而沒有切合實(shí)際的練習(xí)與測(cè)試。在這次課程設(shè)計(jì)中我遇到了許多難題和問題,通過指導(dǎo)老師的耐心講解和指導(dǎo),我又重新學(xué)習(xí)了以往遺漏和沒有完全掌握的知識(shí)。六點(diǎn)定位原理,看似很簡(jiǎn)單的幾行字,但是如果結(jié)合實(shí)際的工件就要認(rèn)真的分析,如何完全限制它的六個(gè)自由度不要產(chǎn)生過定位和欠定位的情況。而夾緊裝置的選擇就要我們平時(shí)多留心和積累,掌握更多的典型夾緊裝置,以便于在設(shè)計(jì)中靈活的運(yùn)用。 這次課程設(shè)計(jì)也是在為我們將來的課程設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)
22、,為我們以后的工作積累更多的經(jīng)驗(yàn)。在今后的學(xué)習(xí)中,我會(huì)更加努力,不僅努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)而且要積累更多的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 八、參考文獻(xiàn) [1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏.典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].天津:天津大學(xué)出版社, 2004.1 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[J].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1991.3 [4] 李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:北京出版社,1996.1 [5] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[J].貴州:貴州人民出版社,1983.6
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