總泵缸體零件加工工藝及鉆φ22孔夾具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】
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課程設(shè)計(jì)XX大學(xué)機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì)題 目:總泵缸體 班級: 姓名: 指導(dǎo)教師: 完成日期:2013年6月30日 目錄1、零件分析21.1零件工作原理21.2 零件工藝分析22、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 確定毛坯制造形式32.2基面選擇32.3工藝路線32.4計(jì)算兩次工序尺寸的基本尺寸42.5兩次工步計(jì)算43、時間定額的計(jì)算43.1兩工步時間定額的計(jì)算53.2 輔助時間的計(jì)算54、機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定55、確定切削用量及工時74.1車74.2銑端面74.3鉆74.4鉆螺紋孔86、夾具設(shè)計(jì)85.1定位基準(zhǔn)選擇87、設(shè)計(jì)心得98、參考文獻(xiàn)10一、零件的分析1.1 零件工作原理題目所給定的零件是總泵缸體。是整個液壓系統(tǒng)的核心,作用是通過活塞的來回往復(fù)運(yùn)動產(chǎn)生推動工作缸動作所需的油壓。該零件3.5為進(jìn)油孔,活塞運(yùn)動過該位置時,完成充油過程,活塞繼續(xù)運(yùn)動將油推向前方,擠壓出缸體,由于截面積差產(chǎn)生工作壓力。當(dāng)活塞回程時超過3.5孔位時開始進(jìn)油,旁邊小孔為空氣孔,方便進(jìn)空氣。1.2 零件工藝分析由零件圖可知,該零件僅有一組尺寸要求較高,即22+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。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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基面選擇如前所述,該零件總的來說尺寸要求不高,位置度、形狀公差控制較嚴(yán)格,主要集中在缸體內(nèi)部工作尺寸精度,其余各尺寸均圍繞該尺寸,所以粗加工基準(zhǔn)應(yīng)選擇外圓,半精加工完22+0.023孔后再以此為精加工基準(zhǔn)完成全部尺寸,完成孔的珩磨,即可達(dá)到圖紙要求精度。2.3工藝路線據(jù)以上分析,依據(jù)先粗后精,先面后孔,基準(zhǔn)先行,先主后次的原則,確定工藝如下:準(zhǔn)備工序:1.零件砂型鑄造,去應(yīng)力,正火處理。2.檢加工工序:1、車 車內(nèi)孔達(dá)22+0.023,1.6, 車端面,保證122 銑 以內(nèi)孔22+0.023,尺寸為基準(zhǔn),芯軸定芯,銑端面達(dá) 6.33. 鉆 以內(nèi)孔22+0.023。尺寸為基準(zhǔn),芯軸定芯,鉆M221.5-5H達(dá)圖。4. 鉆 0.7/3.5及3.5孔達(dá)圖。5. 銑 以芯軸22+0.023。孔為基準(zhǔn),銑16平臺。6. 鉆 以芯軸22+0.023??诪榛鶞?zhǔn),鉆4-10.5孔達(dá)圖7. 鉆 以芯軸22+0.023??诪榛鶞?zhǔn)。為基準(zhǔn)定位。8. 珩磨 磨內(nèi)孔達(dá)0.8長度不小于1009. 檢2.4計(jì)算兩次工序尺寸的基本尺寸 攻螺紋后孔的最大公稱直徑尺寸為12mm,查表2-39知普通粗牙螺紋內(nèi)孔的直徑為10.5mm,則鉆孔工序的加工尺寸為: 10.5-0.10=10.4mm。2.5兩次工步計(jì)算鉆孔工步 1、背吃刀量的確定 取ap=1mm 2、進(jìn)給量的確定 查表5-22選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.10mm/r 3、切削速度的計(jì)算 查表5-22得 v=15m/min 由公式(5-1)得: n=1000v/3.14d=100015/(3.14104)=454.96r/min參照表4-8 四面組合鉆床,主軸鉆速可取n=1360r/min,將此帶入公式(5-1)實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=15.0m/min攻絲孔工步 1、背吃刀量的確定 取ap=0.07mm 2、進(jìn)給量的確定 查表5-22選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.10mm/r 3、切削速度的計(jì)算 查表5-22得 v=10m/min 由公式(5-1)得: n=1000v/3.14d=100010/(3.1412)=265.39r/min參照表4-8 四面組合鉆床,主軸鉆速可取n=265.39r/min,將此帶入公式(5-1)實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=9.99m/min三、時間定額的計(jì)算3.1兩工步時間定額的計(jì)算鉆孔工步根據(jù)表5-41(鉆削基本時間的計(jì)算),鉆孔的基本時間可由下面公式計(jì)算Tj=L/fn=(l1+2)/fn式中:l1=3mmL1 =2mm,代入可得tj=24.5s絲攻工步 根據(jù)表5-46(用絲攻螺紋基本時間的計(jì)算),攻孔的基本時間可由下面公式計(jì)算 Tj=(l1+l2+l)/fn+(l1+l2+l)/fn0i 式中:l1=(13)P L2=(23)P代入可得tj=12.2s3.2 輔助時間的計(jì)算由公式tf=0.15tj 計(jì)算鉆孔工步的輔助時間tf=3.675s計(jì)算攻孔工步的輔助時間tf=1.830s四、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(32133;32123;85;50)考慮其加工長度為133,32,20等外表面均為8加工面,粗糙度Ra=200。不需要加工,長度為向尺寸為133(端面)。查表1-28,長度余量及公差取136.50.5(見機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊),拔磨斜度,取2-3。2、220.023。18孔,查表1-21得鉆22精孔 1)粗車到21.80.10 2Z=10.8 2)精車到22+0.023。2Z=0.13、平面(查表1-48)尺寸取32公差取+0.154、M181.25-5H螺紋孔鉆孔16.5擴(kuò)、攻、鉸于M181.255、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32孔長度尺寸133/1.62136.50.522孔22+0.023/0/無孔302min32+0.15拔模斜度取23詳細(xì)尺寸見毛坯圖五、確定切削用量及工時5.1車車內(nèi)孔達(dá)21+0.023。1.6;車端面保證12,12.5工件材料為鑄造,HT2040,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21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? 實(shí)際切削速度:v=2.29mm/s(137.4m/min)切削工時,t=35 t1=2m t2=0 t3=5mm(試切長度) Tm= 5.2銑端面達(dá) 6.3af=0.15mm/z(表3-28) V=0.45/s 127m/min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) 實(shí)際切削速度切削工時 5.3鉆M221.8孔達(dá)圖,鉆小孔達(dá)圖3.1 鉆孔 18.5底孔F=0.43mm/r0.75=0.322mm/r取f=0.32mm/r V=0.25m/s (15m/min) =3.18r/s(191r/min)按機(jī)床選取=3.25r/s(195r/min)實(shí)際切削速度V=a255m/s(15.3m/min)切削工時(一個孔)t=12mm t1=9mm t2=2mm倒角245雙面為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同。=3.18r/s(191r/min)手動進(jìn)給鉆孔3.5mmf=0.2mm/r0.50=0.1mm/r(表3-38)v=0.25m/r(15m/min) 按機(jī)床選取nw=800r/min(13.33r/s)切削速度U=0.28mm/s (16.84m/min)加工一孔工時 t=19mm t1=3mm t2=1mm銑16平臺加工轉(zhuǎn)速,進(jìn)給量與平臺一致5.4、鉆螺紋孔12.5,功牙至M121.25F=0.2mm/r0.50=0.1mm/rU=0.25m/r(15m/min) 機(jī)床選取nw=800r/min(13.33r/s)實(shí)際U=0.28mm/s六、夾具設(shè)計(jì)經(jīng)過和指導(dǎo)老師的協(xié)商,我決定做第一道工序鉆22孔鉆用夾具,本夾具使用Z525鉆床,刀具為HSS,6.1定位基準(zhǔn)選擇由零件圖可知22+0.023。以端面定位,這里主要是以底面定位,芯軸定芯。七、設(shè)計(jì)心得通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)會了更多專業(yè)知識,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,而沒有切合實(shí)際的練習(xí)與測試。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。六點(diǎn)定位原理,看似很簡單的幾行字,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),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,我會更加努力,不僅努力學(xué)好專業(yè)知識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,2004.82 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, 2004.13 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:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1991.34 李洪.機(jī)械加工工藝手冊M.北京:北京出版社,1996.15 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J.貴州:貴州人民出版社,1983.66 龔定安,蔡建國.陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1981.77 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.98 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊M.s上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979.19 孫麗嬡.機(jī)械制造工藝及專用夾具J.北京:冶金工業(yè)出版社, 2003.910 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.911 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 1981.512 劉文劍,曹天河,趙維緩.夾具工程師手冊M.哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987.1213 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊M.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1991.1014 邱仲潘.計(jì)算機(jī)英語M.北京:科學(xué)出版社,2004.911
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