机械制造技术课程设计指导(总泵缸体).doc

广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 机械制造技术基础题目名称 总泵缸体学 部（系）机电与信息工程学部专业班级 10机械设计制造及其自动化3班学 号 12011003007学生姓名 邓小龙指导教师 程伟20 12 年 12 月 28 日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称总泵缸体学生学部（系）机电与信息工程学部专业班级10机械3班姓 名邓小龙学 号12011003007一、课程设计（论文）的内容通过用CAD、solidworks软件对总泵缸体进行创意设计，然后通过零件分析、工艺路线、切削用量和夹具的设计并检查设计的合理性，最后设计出符合数据要求的总泵缸体。二、原始资料工件零件的零件图 1张三、技术要求1、铸件不允许有疏松、缩孔，砂眼等缺陷，铸件硬度HB170214HBW并经时效处理。2、未注明的铸造圆角R2R4，起模斜度为3、，孔内表面应光滑，不得有飞边毛刺4、非加工表面洗刷干净后涂漆5、材料HT200四、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4课程设计说明书 1份摘要机械制造程设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和钻削孔工序专用夹具设计。在设计的过程中，学生能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，为了能够完成设计任务，必须竭尽所学，找到一种正确的设计方法。正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、等。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养.在这次的课程设计中，学生对机械工程学的兴趣将大有增长。他们将享受设计中的每一时刻。除此之外，他们将挖掘隐含的动力去学习机械自动化及材料科学的本专业课程.目录一、零件分析3二、工艺规程设计9三、工艺路线确定 12四、确定切削用量及工时 15五、机械加工工序卡片17六、设计心得18七、参考文献18一、零件的分析1、零件图2、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。3、零件图分析(1)、零件主视图(2)、零件左视图由零件左视图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即。（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。(3)、零件俯视图(4)、零件三维视图4、总泵缸体的技术要求按下表形式将总泵缸体的全部技术列于下表总泵缸体零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)形位公差/mm总泵缸体顶面20IT93.2总泵缸体底面32IT1212.521mm孔2IT70.80.0118mm孔18IT1425距底面12mm处端面12IT1012.50.14x10.5mm孔10.5IT14250.212.5mm孔12.5IT1425M12螺孔22IT51.630mm圆柱凸台面30IT1325M22螺孔12IT53.2M22螺孔底面14IT1212.50.7透孔0.7IT1212.53.5不透孔3.5IT1212.50.7/3.5两孔距离14IT13技术要求：(1)、铸件不允许有疏松、缩孔、砂眼等缺陷，铸件硬度HB170-241HBW，并经时效处理。(2)、造圆角R2-R4,起模斜度为130。(3)、孔内表面应光滑，不得有飞边毛刺。(4)、非加工表面洗刷清洁后涂漆。(5)、材料HT200。5、查总泵缸体的工艺性分析零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即21（珩磨至粗糙度为0.8m）。，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。生产类型:中批或大批大量生产二、工艺规程设计1、确定毛坯根据生产类型，零件的结构、形状、尺寸及材料等选择毛坯的制造方式和精度。(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)、绘制毛坯图左视图主视图俯视图2、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)、孔，查表1-21得钻精孔 1）粗车到 2Z=10.8 2）精车到 2Z=0.1(3)、平面（查表1-48）尺寸取32公差取+0.15(4)、M181.25-5H螺纹孔钻孔扩、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孔长度尺寸133/1.62136.50.5孔+0.023/0/无孔302min32+0.15拔模斜度取详细尺寸见毛坯图三、工艺路线的拟定1、基面选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确、合理，可以提高加工质量，提高生产效率。否则，会影响生产。I、 粗基准的选择对一般零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以不加工表面为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应的位置为粗基准），现选用32的圆柱面为粗基准，采用三抓自动定心卡盘定位，限制4个自由度。II、 精基准的选择精基准的选择主要是考虑基准重合的问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸计算。2、零件表面加工方法的确定各表面的加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案备注总泵缸体顶端面IT123.2粗铣-半精铣表1-8总泵缸体底端面IT1212.5粗铣表1-821mm孔IT120.8粗扩、半精扩表1-718mm孔IT1225粗扩表1-74x10.5mm孔IT725钻表1-712.5mm孔25钻表1-7M12螺孔I5钻攻螺纹表1-1030mm圆柱凸台面IT1225粗铣-半精铣表1-8M22螺孔IT5粗扩-攻螺纹表1-10M22螺孔底面IT1212.5粗铣表1-80.7透孔/3.5不透孔钻3.5孔IT1212.5钻表1-73、工阶段的划分在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；首先选32外圆面作为粗基准粗扩、半精扩、绞32内表面（即21孔），然后以21孔为精基准加工其他面和孔。该零件的生产类型为大批生产，可以采用专用夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。4、工序的集中和分散本例选用工序集中原则安总泵缸体的加工工序。该总泵缸体的生产类型为大量生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序分散原则。工序多，每次工序内容少，工艺装备可以简单。而且容易调整，对工人的技术要就不高。有利于选择合理的切削用量，减少机动时间。适合于加工容易安装和对安装误差要求不严的零件。机床的数量多，占地面积大，生产周期长。5、工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工32外圆 。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工端面，后加工孔。6、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：工序号工序名称机床设备刀具量具1粗扩、半精扩绞22m孔立式钻床Z525莫扩孔钻、铰刀卡尺、塞规218mm孔扩立式钻床Z525直柄麻花钻卡尺、塞规3粗铣缸体底端面、12mm处端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺4粗铣突台端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺5锪钻1.615倒角立式钻床Z525锪钻6粗扩、攻螺纹M22立式钻床Z525麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规7粗铣M22螺孔底面立式铣床X51铣刀游标卡尺8钻3.5mm透孔与不透孔、0.7透孔立式钻床Z525直柄短麻花钻卡尺、塞规9缸体顶端面立式铣床X51端铣刀三用游标卡尺10钻12.5孔立式钻床Z525麻花钻11钻攻丝M12立式钻床Z525阶梯麻花钻、细柄机用游标卡尺、塞规12钻210.5孔、锪孔1X90立式钻床Z525硬质合金锥柄麻花钻、直柄锥面锪钻卡尺、塞规13车145倒角卧式车床CA6125外圆车到14珩磨22m孔珩磨机珩磨条卡尺、塞规15去毛刺钳工台平锉16清洗、涂漆清洗机17终检塞规、百分表、卡尺等四、确定切削用量及工时1、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（表3-13）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？（表4-3）实际切削速度：v=2.29mm/s（137.4m/min）切削工时，t=35 t1=2m t2=0 t3=5mm（试切长度） 2、铣端面达 6.3af=0.15mm/z（表3-28） V=0.45/s 127m/min（表3-30）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) (表 4-17)实际切削速度切削工时 3、钻M221.8孔达图，钻小孔达图3.1 钻孔 18.5底孔F=0.43mm/r0.75=0.322mm/r(表3-38)取f=0.32mm/r (表4-5) V=0.25m/s (15m/min) (表3-42)=3.18r/s（191r/min）按机床选取=3.25r/s（195r/min）（表4-5）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。=3.18r/s（191r/min）手动进给钻孔3.5mmf=0.2mm/r0.50=0.1mm/r（表3-38）v=0.25m/r（15m/min）表3-42 按机床选取nw=800r/min(13.33r/s)(表4-6)切削速度U=0.28mm/s (16.84m/min)加工一孔工时 t=19mm t1=3mm t2=1mm铣16平台加工转速，进给量与平台一致4、钻螺纹孔10.5，功牙至M121.25F=0.2mm/r0.50=0.1mm/r(表3-38)U=0.25m/r(15m/min)(表3-42) 机床选取nw=800r/min(13.33r/s)(表4-6)实际U=0.28mm/s5、钻4X10.5孔时间定额的计算基本时间tj的计算 根据5-41，由公式tj=L/fn=L+L1+L2/fn求得。tj=10.4s五、机械加工工序卡片六、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。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。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。本设计还存在很多不足之处。一是由于本人对CAXA画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的地方时显得力不从心，使图不能达到预期设计出来的水平。二是本人总泵缸体结构和工作原理掌握的不够熟练，在设计过程中不能全面地考虑问题，造成走了许多弯路，设计速度缓慢，这些都需要进一步研究和进一步实践来解决。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师批评指正！七、参考文献A. 陈宏钧,方向明,马素敏，典型零件机械加工生产实例M，机械工业出版社B. 王季琨,沈中伟,刘锡珍，机械制造工艺学M，天津大学出版社C. 李洪，机械加工工艺手册M，北京出版社