2358 车床滤油器加工工艺及关键工序工装设计
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车床滤油器加工工艺及关键工序工装设计
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南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：吴炜学 号：05010140专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：车床滤油器体加工工艺及关键工序工装设计指 导 教 师:龚光容 教授 2009 年 3月 20日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 车床滤油器体在机床液压系统上起到了重要作用，将液压系统中气体和杂质过滤以保护液压运动的稳定进行。本文介绍了车床滤油器体的加工工艺及关键工序工装设计的目的、加工工艺规程、机床夹具、组合机床等。在设计中采用先设计车床滤油器体的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计。关键词 工艺改进 滤油器 车床1 机械制造的现状及发展机械工业是我国支柱性产业，但是目前我国制造业与发达国家相比，还存在阶段性的差距，主要表现为制造技术的落后在设计方法和手段、制造工艺、制造过程自动化及管理技术很多方面都落后于发达国家2。制造技术的落后严重制约了我国工业的进一步发展，国内机械技术来源大部分依赖引进国外技术，并且机械产品质量差，可靠性低，缺乏竞争力3。目前传统机械制造技术正逐渐向先进制造技术发展，吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等技术，促进制造业到达一个崭新的高度5。2 滤油器概述车床滤油器结构包括滤芯、滤网、上下端及滤油器体，主要原件为滤芯，依靠铜丝间的微小间隙滤除杂质7。液压油中往往含有颗粒状杂质，车床滤油器功用是将液压系统中气体和杂质过滤以保护液压运动的稳定进行6。滤油器是保证液压系统正常工作的必要手段。车床滤油器车床滤油器是铸件，结构比较简单，但是典型的零件，有必要详细研究工艺制造过程。3 加工工艺的研究内容车床滤油器属于套类零件根据生产类型结构，选用金属型铸造毛坯形式。零件主要由端面、外圆、内孔等组成，对支承用端面无平面度及轴向尺寸精度及两端面平行度要求；内孔表面本身的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度要求；外圆表面本身的尺寸、形状精度及表面粗糙度要求等。1、毛坯选择套类零件的毛坯主要根据零件材料、形状结构、尺寸大小及生产批量等因素来选。孔径较小时，可选棒料，也可采用实心铸件；孔径较大时，可选用带预孔的铸件或锻件，壁厚较小且较均匀时，还可选用管料。当生产批量较大时，还可采用冷挤压和粉末冶金等先进毛坯制造工艺，可在提高毛坯精度提高的基础上提高生产率，节约用材。2、套类零件的基准与安装套类零件的主要定位基准毫无疑问应为内外圆中心。外圆表面与内孔中心有较高同轴度要求，加工中常互为基准反复加工保证图纸要求。零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；当壁厚较小时，直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形，可通过径向夹紧、软爪安装、采用刚性开口环夹紧或适当增大卡爪面积等方面解决；当外圆轴向尺寸较小时，可与已加工过的端面组合定位，如采用反爪安装，工件较长时，可采用“一夹一托”法安装。零件以内孔定位时，可采用心轴安装（圆柱心轴、可胀式心轴）；当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴和液塑心轴安装。当工件较长时，可在两端孔口各加工出一小段60度锥面，用两个圆锥对顶定位。当零件的尺寸较小时，尽量在一次安装下加工出较多表面，既减小装夹次数及装夹误差，并容易获得较高的位置精度。零件也可根据工件具体的结构形状及加工要求设计专用夹具安装。3、主要表面的加工零件的主要表面为内孔，内孔加工方法很多。孔的精度、光度要求不高时，可采用扩孔、车孔、镗孔等；精度要求较高时，尺寸较小的可采用铰孔；尺寸较大时，可采用磨孔、珩孔、滚压孔；生产批量较大时，可采用拉孔（无台阶阻挡）；有较高表面贴合要求时，采用研磨孔；加工有色金属等软材料时，采用精镗（金刚镗）。4、典型工艺路线备坯 去应力处理 基准面加工 孔加工粗加工 外圆等粗加工 组织处理 孔半精加工 外圆等半精加工 其它非回转面加工 去毛刺 中检 零件最终热处理 精加工孔 精加工外圆的等 清洗 终检。4 工艺装备的内容及意义工艺装备是完成产品零件从毛坯到成品全过程所需的加工、装配手段，它是产品制造过程中所用各种工具的总称加工零件的工艺装备，主要包括夹具、刀具、量具等10。工艺装备直接影响机床的加工精度、生产率和加工的可能性。因此，应根据零件的加工特点及不同的要求，做适当的选择。4.1 夹具的选择 夹具是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向，以及装卸工件时的限位等作用的12。夹具设计要合理，即卡紧可靠，又要定位准确，较少误差，并保护好已加工好的表面，才能保证工件质量。夹具是机械加工不可缺少的部件，为保证工件的加工要求，必须使工件在机床上处于准确的位置，夹具就是用来实现这一要求的13。 4.2 刀具的选择零件切削加工时的刀具，对加工质量、生产率和零件的经济性有很大影响。因此，在选择刀具时应尽量采用标准刀具。对于形状复杂的零件，若用一般普通刀具难以加工时，应根据加工要求，选择自制的刀具进行加工。这样可以保证质量精度的要求。为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工，要求粗车刀具强度高、耐用度好。精车首先是保证加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好14。 4.3 量具的选择 量具的选择，主要应根据零件的生产类型和所要求的检验精度来选择。在冲模生产中，一般都应用通用量具，如游标卡尺、千分尺、百分表、深度尺、量规等。10但对于一些要求精度较高的冲模零件，则需要采用投影仪、万能工具显微镜及三坐标测量仪等测量。有时较精密的坐标磨床，也可以作为测量孔距和孔径之用15。 总之，机床和工装的选择，应根据零件的要求和现有条件来进行，即要考虑其实用性，又要考虑其可能及经济性。5 组合机床的设计组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。1、 运动设计根据给定的被加工零件，确定机床的切削用量，通过分析比较拟定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。2、动力设计根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；确定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完成装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。还要验算主轴主件的静刚度。3、结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。即绘制装配图和零件工作图。具体需要注意的细节问题：1、钻深儿时有两个方案，个姑防止钻头折断推荐采用分级进结的方法，另一种方法是选用深孔麻花钻。2、组合机床加工螺纹孔典型工艺方法：对于一般紧固螺纹孔：钻、倒角复合、攻丝。而对于较高精度紧固螺纹孔：钻、倒角复合、扩孔、攻丝。3、单工位机床的配置型式主要取次于被加工零件的加工面数和这些加工面数的方向。显而易见，如果只加工一个面的水平方向孔自然然应该选择卧式单面组合机床，如果只加工一个面的垂直方向上的孔，自然应该选择立式巾而组合机床。4、组合机床要保证被加上儿的位置度要求是通过钻模板保证的，若钻模板按mm作为名义尺寸设计,将合半数被加工零件不舍格，所以应换算成双向公差。6 总结机械制造技术未来发展趋势，CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟、制造一体化，主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。通过本次毕业设计对四年所学的知识一次综合和运用，使理论联合实际，对知识的体会升华的一个新的层次。我希望能够通过本次的设计制作有所体会和认识，发现一些问题，提供一些有用的资料。参 考 文 献1 黄鹤汀. 机械制造装备M北京：机械工业出版社，20012 査卫喜. 机械制造技术M. 北京：机械工业出版社，20013 颜永年. 先进制造技术M. 北京：化学工业出版社，2002.4 赵汝嘉. 计算机辅助工艺设计M. 北京：机械工业出版社，1995.5 张世昌. 机械制造技术基础M. 北京：高等教育出版社，20046 王章忠. 车床滤油器EB/OL. /view/64612.htm.7 方子良等编. 机械制造技术基础M. 上海：上海交通大学出版社，2004.8机械设计手册联合编写组. 机械设计手册第2版S.北京：机械工业出版社, 1987.9 张福润. 机械制造工艺学M. 武汉：华中立理工大学出版社，1998.10 冯辛安等编.机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社,1998.11 张万昌. 机械制造实习M. 北京：高等教育出版社，1991.12 东北重型机械学院等合编.机床设计手册M. 上海：上海科学技术出版社，1979.13 刘友才，肖继德. 机床夹具设计M. 北京：机械工业出版社，2002.14 赵长法. 机械制造工艺学M. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2004. 15 徐琏，邱宣怀. 机械设计手册S. 北京：机械工业出版社，1991. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题是车床滤油器体加工工艺及关键工序工装设计。1 研究或解决的问题：(1) 工艺设计及夹具设计(2) 组合机床2研究手段和方法：(1)对车床滤油器体加工要求、零件的结构工艺性进行分析。主要包括分析零件作用及零件图上的技术要求；分析加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；分析零件的材料、热处理及机械加工的工艺性。进行关键工序之一的专用夹具设计时，应首先熟悉本工序的内容及要求及零件尺寸、表面粗糙度的要求和形位公差的要求，了解夹具设计的原则、夹具的构成，依据工件的实际情况设计本工序的夹具。(2) 车床滤油器体关键工序的组合机床设计。 1）、运动设计根据给定的被加工零件，确定机床的切削用量，通过分析比较拟定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。 2）、动力设计根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数
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