总泵缸体零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计.docx

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目录
1、零件分析 2
1.1零件工作原理 2
1.2 零件工艺分析 2
2、工艺规程设计 3
2.1 确定毛坯制造形式 3
2.2基面选择 3
2.3工艺路线 3
2.4计算两次工序尺寸的基本尺寸 4
2.5两次工步计算 4
3、时间定额的计算 4
3.1两工步时间定额的计算 5
3.2 辅助时间的计算 5
4、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5
5、确定切削用量及工时 7
4.1车 7
4.2铣端面 7
4.3钻 7
4.4钻螺纹孔 8
6、夹具设计 8
5.1定位基准选择 8
5.2定位误差分析 8
7、设计心得 9
8、参考文献 10

一、零件的分析

1.1 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ф3.5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。
1.2 零件工艺分析
由零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即ф22+0.023。（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。
二、工艺规程设计
2.1 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。
2.2基面选择
如前所述，该零件总的来说尺寸要求不高，位置度、形状公差控制较严格，主要集中在缸体内部工作尺寸精度，其余各尺寸均围绕该尺寸，所以粗加工基准应选择外圆，半精加工完ф22+0.023孔后再以此为精加工基准完成全部尺寸，完成孔的珩磨，即可达到图纸要求精度。
2.3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：
准备工序：
1.零件砂型铸造，去应力，正火处理。
2.检
加工工序：
1、车 车内孔达ф22+0.023，⊿1.6，
车端面，保证12
2 铣 以内孔ф22+0.023，尺寸为基准，芯轴定芯，铣端面达 ⊿6.3
3. 钻 以内孔ф22+0.023。尺寸为基准，芯轴定芯，钻M22×1.5-5H达图。
4. 钻 ф0.7/ф3.5及ф3.5孔达图。
5. 铣 以芯轴ф22+0.023。孔为基准，铣16平台。
6. 钻 以芯轴ф22+0.023。孔为基准，钻4-ф10.5孔达图
7. 钻 以芯轴ф22+0.023。孔为基准。为基准定位。
8. 珩磨 磨内孔达⊿0.8长度不小于100
9. 检
2.4计算两次工序尺寸的基本尺寸
攻螺纹后孔的最大公称直径尺寸为12mm，查表2-39知普通粗牙螺纹内孔的直径为10.5mm，则钻孔工序的加工尺寸为：
10.5-0.10=10.4mm。
2.5两次工步计算
钻孔工步
1、背吃刀量的确定 取ap=1mm
2、进给量的确定 查表5-22选取该工步的每钻进给量f=0.10mm/r
3、切削速度的计算 查表5-22得 v=15m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×15/(3.14×104)=454.96r/min
参照表4-8 四面组合钻床，主轴钻速可取n=1360r/min，将此带入公式（5-1）实际钻削速度v=nπd/1000=15.0m/min
攻丝孔工步
1、背吃刀量的确定 取ap=0.07mm
2、进给量的确定 查表5-22选取该工步的每钻进给量f=0.10mm/r
3、切削速度的计算 查表5-22得 v=10m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×10/(3.14×12)=265.39r/min
参照表4-8 四面组合钻床，主轴钻速可取n=265.39r/min，将此带入公式（5-1）实际钻削速度v=nπd/1000=9.99m/min
三、时间定额的计算
3.1两工步时间定额的计算
钻孔工步
根据表5-41（钻削基本时间的计算），钻孔的基本时间可由下面公式计算
Tj=L/fn=(l1+2)/fn
式中：l1=3mm
L1 =2mm,代入可得tj=24.5s
丝攻工步
根据表5-46（用丝攻螺纹基本时间的计算），攻孔的基本时间可由下面公式计算
Tj=［(l1+l2+l)/fn+(l1+l2+l)/fn0］i
式中：l1=（1~3）P
L2=（2~3）P
代入可得tj=12.2s
3.2 辅助时间的计算
由公式tf=0.15tj
计算钻孔工步的辅助时间tf=3.675s
计算攻孔工步的辅助时间tf=1.830s

四、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（ф32×133；ф32×123；85；ф50）
考虑其加工长度为133，ф32，ф20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136.5±0.5（见机械制造工艺设计手册），拔磨斜度，取2-3。
2、ф220.023。ф18孔，查表1-21得
钻ф22精孔 1）粗车到ф21.8±0.10 2Z=10.8
2）精车到ф22+0.023。2Z=0.1
3、平面（查表1-48）
尺寸取32公差取+0.15
4、M18×1.25-5H螺纹孔
钻孔ф16.5扩、攻、铰于M18×1.25
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
ф32孔长度尺寸
133
/
1.6×2
136.5
±0.5

ф22孔
ф22
+0.023
/
0
/
无孔

30

2min
32
+0.15

拔模斜度取2~3º
详细尺寸见毛坯图

五、确定切削用量及工时
5.1车
车内孔达ф21+0.023。⊿1.6；车端面保证12，⊿12.5
①工件材料为铸造，HT20~40，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ф21
②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
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？
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）
Tm=
5.2铣端面达 ⊿6.3
af=0.15mm/z（表3-28） V=0.45/s 127m/min
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)
∴实际切削速度
切削工时
5.3钻M22×1.8孔达图，钻小孔达图
3.1 钻孔 ф18.5底孔
F=0.43mm/r×0.75=0.322mm/r
取f=0.32mm/r
④ V=0.25m/s (15m/min)
∴=3.18r/s（191r/min）
按机床选取=3.25r/s（195r/min）
∴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2×45°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ф3.5mm
f=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r（表3-38）v=0.25m/r（15m/min）
按机床选取nw=800r/min(13.33r/s)
∴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
5.4、钻螺纹孔ф12.5，功牙至M12×1.25
F=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r
U=0.25m/r(15m/min)
机床选取nw=800r/min(13.33r/s)
实际U=0.28mm/s
六、夹具设计
经过和指导老师的协商，我决定做最后道工序钻M12×12.5-5H孔钻用夹具，本夹具使用Z525钻床，刀具为HSS，底孔为ф10.8，在攻牙至M12×12.5。
6.1定位基准选择
由零件图可知M12×12.5孔对应ф22+0.023。有同心度要求，这里主要是以底面定位，芯轴定芯。
为提高效率，决定以底面定位ф22+0.023。内孔定位，同时加25件，这样便于装夹，提高效率。
6.2定位误差分析：
刀具：ф10.8麻花钻→下钻出，且受力向下，夹具的主要定位元件为中间ф22h定位销，辅助定位尺寸为16mm凸台，图纸要求不高，故用此方法即可达到精度要求，夹具设计主要是提高生产率，为防止该螺纹时反转，引起零件上浮，故用螺钉压住。
七、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。而夹紧装置的选择就要我们平时多留心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。
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。

八、参考文献
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