机械制造技术课程设计指导(总泵缸体)

1、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2012 年 12 月 28 h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、课程设计（论文）的内容通过用cadsolidworks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杳设计的合理性，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

2、、技术要求1、铸件不允许有疏松、缩孔，砂眼等缺陷，铸件硬度1ib170214iibw并经时效 处理。2、未注明的铸造圆角r2r4,起模斜度为1°303、00.7, 035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 iit200上交材料张张套份1. 所加工的零件图12. 毛坏图13. 编制机械加工工艺过程卡片14课程设计说明书1摘要机械制造程设计的主耍内容是机械加工丁艺规程编制和钻削孔工序专用夹 具设计。在设计的过程屮，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

3、械加t：工艺规程。结合t艺设计内容，能够熟练的应用丁 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 设计屮的每一时刻。除此z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%&ot m22xi.5-5h歹0018 go4hs

4、 丨 sexu孚姻m.0- t1125（巧至虞 2100）.1ih ci尊35閣嘟也'123不$札0：5丁11；3書。12>0372、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 来冋往复运动产生推动工作缸动作所需的油压。该零件（1）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。当活塞冋程时超过3.5孔位时开始进油，旁边小孔为空 气孔，方使进空气。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021；°皿。(主行磨

5、至 /%)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10不:4礼的5和1«(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羞(mm)公羞及精度 等级表面粗糙度 ra( u m)形位公差/mm总泵缸体顶面20it93.2总泵缸体底面32it1212.5021mm 孔2 +0.023乙0it70.80.0118mm孔18it1425距底面12mm处端面12°1 j -0.07it1012.5_l0.14x0 10.5mm 孑l

6、10.5it 1425涉0.2 12.5mm 孑l12.5it1425m12螺孔22it51.630mm圆柱凸台 面on +0.35 -0.1it1325m22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14°1 分-0.3it13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r2r4,起模斜度为1° 30'。(3) 、00.7,35孔内表面应光滑,不得有飞边毛刺。(4) 、非加工表面洗刷清洁

7、后涂漆。(5) 、材料ht200o5、查总泵缸体的工艺性+0.023分析零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即21。(怖磨至粗 糙度为0.8nm)o,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：屮批或大批大量生产二、工艺规程设计1、确定毛坏根据生产类型，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，校废材料，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，r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

8、产率。(2) 、绘制毛坯图左视图19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丄余量，工序尺 寸及毛坯确定如下：（1）、外圆表面（巾32x133； 4 32x123； 85；巾50）考虑其加工长度为133, *32,（1）20等外表面均为8加工面，粗糙度ra=200o 不需要加工，长度为向尺寸为133 （端面）。杳表128,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23。（2

9、）、21泸3,18孔，查表121得钻21精孔 1）粗车到20.8±0.1027=10.82）精车到21晋2z=0. 1（3）、30 平面（查表148）尺寸取3»鸟堤取+0.15（4）、m18x 1.25-5h 螺纹孔钻孔16.5扩、攻、较于m18x1.25（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133/1.6x2136.5±0.521孔021+0. 023/0/无孔+0.03530-0.1030+0.35-0.12min32+0. 15拔模斜度取2

10、3详细尺寸见毛坯图10.51215126 136.5三、工艺路线的拟定1、基面选择基面选择是工艺规程设计屮的重要工作z-,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而时，应以不加t表而为粗基准；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d）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

11、血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/mm加工方案备注总泵缸体顶端 面it123.2粗铳-半粘铳表1-8总泵缸体底端 面it1212. 5粗铳表1-8021mm 孑l1t120.8粗扩、半精扩表1-718mm孔it1225粗扩表1-74x0 10. 5mm 孔it725钻表1-712. 5mm孔25钻表1-7m12螺孔15钻一攻螺纹表 1-1030mm圆柱凸台 面it1225粗铳-半精铳表1 -8m22螺孔it5粗扩-攻螺纹表 1-10m22螺孔底面it1212. 5粗铳表1-80.7透孔/03. 5不透孔钻03.5 孔it1212. 5钻表1-73、工阶段的划分

12、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632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而和孔。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；而冃运用工序 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更求。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

13、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。适合丁加工 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“先基准后具他”原则，首先加t(p32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t主要表而，后加工次耍表而。(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22

14、m孔立式钻床z525莫扩孔钻、较刀卡尺、塞规218mm孔扩立式钻床z525直柄麻花钻卡尺、塞规3粗铳缸体底端面12mm处端面立式铳床x51端铳刀游标卡尺4粗铳突台端面立式铳床x51端铳刀游标卡尺5镌钻 1.6x15°角立式钻床z525铉钻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粗铳m22螺孔 底面立式铳床x51铳刀游标卡尺8钻3. 5mm透 孔与不透孔、0 0. 7透孔立式钻床z525直柄短麻花钻卡尺、塞规9缸体顶端面立式铳床x51端铳刀三用游标卡尺10钻012.5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

15、 规12钻 2010.5 孔、镌孔1x90。立式钻床z525便质合金锥柄麻 花钻、直柄锥面镌 钻卡尺、塞规13车1 x 45。侄1 角卧式车床ca6125夕卜圆车至！j14玷磨22m孔琢磨机玷磨条卡尺、塞规15去毛刺钳工台平锂16清洗、涂漆清洗机17终检塞规、百分表、 卡尺等1、车、车内孔达巾21心叫 jl6；车端面保证12, j12'5 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尾座装麻花钻巾21 计算切削用量考虑到出模斜度轴方向余量乙瞅二1. 6mm, zin二1. 2mm可一次加工，即可达到 光洁度，走刀量f=0. 4mm/r （

16、表3-13）切削速度:（表3-18）耐用度f=45inxox 0.8x1.54392450-18 x 1.50-15 x0.403=163mm/min(2- 72m/s)确定机床转速："炊囂驚=2s/$(1485v/mln)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)ttnf +巧+ j 2083.0442=5.04(0.08 min)2、铳端而达30紀 /6.3af=0. 15mm/z (表 3-28) v=0. 45/s 127

17、m/min (表 3-30) 采用高速钢银齿端面铳刀，&二175mm齿数10looov 1000x0.452 =0.818r/5(49v/min) 7rdw 3.14x1.75按机床选取 =0. 79r/s(47. 5r/min)(表 4-17)兀仏几 -175-0.79 n z v = 0.43/77 / s实际切削速度10001000切削工时監,.f50 + 175 + 30.79-0.15-6=12o.v(2 min)3、钻m22x1.8孔达图，钻小孔达图3. 1钻孔(1)18. 5底孔f=0. 43mm/r x0. 75=0. 322mm/r (表 3-38)取 f=0. 32

18、mm/r (表 4-5) v=0. 25m/s (15m/min)(表 3-42)/. tt=3. 18r/s (191r/min)按机床选取監，二3. 25r/s (195r/min)农 4-5) 实际切削速度 v=a255m/s (15. 3m/min) 切削工时(一个孔)t=12mm 11=9 mm t2=2mm12 + 9 + 2 -3.25-0.32= 22.125(0.37 min)倒角2x45°双面为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同。7t-z. 18r/s (191r/min)手动进给钻孔 d) 3. 5mmf=0. 2mm/r 0. 50=0. lmm/r

19、(表 3-38) v=0. 25m/r (15m/min)表 3-42 n = 11.88厂/$按机床选取 nw=800r/min(13. 33r/s)(表 4-6)$切削速度 u二0. 28mm/s(16. 84m/min)加工一孔工时t 二 19mm 口 二 3mmt2=lmmf + f +19 + 3 + 113.330.1= 17.255(0.29 min)铳16平台 加工转速，进给量与30豁；平台一致4、钻螺纹孔巾105,功牙至m12x1.25f=0. 2mm/r 0. 50=0. lmm/r （表 3-38）u=0. 25m/r （15m/min）（表 3-42）么=11.88r/

20、5-机床选取 nw=800r/min（13. 33r/s）（表 46）实际 u=0. 28mm/s5、钻4x010.5孔时间定额的计算基本时间tj的计算根据 5-41,由公式 tj二l/fn二l+ll+l2/fn 求得。tj=10. 4s五、机械加工工序卡片工步机械加工工序卡片>#件田号'总泵址体件名称*2貝巖 2瓦现加工“毛坯种北毛坯外形尺寸毎毛坯可制件颈却台件加it设备名输设备型引设錨印18时加工件数3立式皈z522央具名和丄工位器具编号"工位器具名殊itfiw (分n*产品理号产晶名炉王轴转渔r mm*'切削逋匪m min-mm mmmm2钻h12螺纹底孔

21、"總孔612.5深引友丝112-麻花帖，游标卡尺 钧孔钻游标卡尺丝幣，冬纹基规"上.44标记更改文件号日期,标记处釵夏改文件号签?0 期设计（日期）较m （日期）9核（日期八标進化（日期）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，看似很简单的儿行字，但是 如果结合实际的t件就耍认真的分析，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來的课程设计打基础，为我们以后 的工作积累更多