广东工业大学机械加工工艺规程设计任务二

课 程 设 计

学 院 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年级班别 13级微电子（1）班 学 号 学生姓名

2014 年 7 月 3 日

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柱塞机械加工工艺规程制订任务书

任务要求：考虑毛坯选择、工艺路线、采用的设备、达到精度所采用的工装和定位方法。

1. 上述制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具；

2. 对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算； 3. 确定毛坯制造方法及主要表面的总余量；

4. 确定主要工序的加工余量、工序尺寸、公差和技术要求；

5. 对主要工序进行工序设计，编制合理的机械加工工艺规程卡，画出的工序简图，选择切削用量；

6. 定位基准的选择，设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图和主要零件图； 7. 编写设计说明书。

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按计算公式N=Q·n(1+α%+β%)

其中零件在每台产品中的数量n=1（件/台），年产量Q=20000（件/年）， 废品率α%=2%，备品率β%=3%

所以N=Q·n(1+α%+β%) =20000×1×（1+2%+3%）=21000（件） 由于属于小型零件，确定柱塞生产为大批量生产。

3零件的主要功用和技术要求

精密传动柱塞是应用于油泵传动的重要零部件，柱塞和柱塞套的精密程度和质量决定了该油泵的质量，因此，做好精密传动柱塞的质量是柱塞泵的质量的关键环节。柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙2～3um。

柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。

目前，柱塞泵主要有两种类型：轴向柱塞泵和径向柱塞泵。柱塞泵按柱塞的排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向碎柱塞泵两大类。

柱塞和圆柱套筒主要加工部位有：柱塞的柱头，套筒内壁、外圆等，对这些加工部位的主要技术要求有：

（一）标注配合尺寸公差、重要尺寸公差

1、工件在工作时有相对运动，因此采用间隙配合； 2、由于无专门要求，采用基孔制；

3、查优先配合选用表，按一般转速，采用一般间隙，考虑一定精度和加工经济性H8/f7； 4、根据公差表，求出极限偏差并标注

Φ20f7基本尺寸20mm,公差等级IT7,标准公差IT=21μm,es=-20μm,ei=es-IT=-41μm；

0.020

20f7 0.041

Φ10H8基本尺寸10mm,公差等级IT8,标准公差IT=22μm,EI=0μm,ES=EI+IT=22μm

0.022

10H80

Φ10f7基本尺寸10mm,公差等级IT7,标准公差IT=18μm,es=-16μm,ei=es-IT=-34μm

0.016

10f7 0.034

5、重要尺寸的尺寸公差，按学校车床能加工达到的经济精度设计，选公差等级IT8。 （二）、孔轴形位公差设计标注 1、零件“圆柱套”

对于外圆柱面，控制外圆柱形状精度。因其要用于定位与固定装置，因此外圆柱面需要有一定的形状精度。圆柱度为0.008，表面粗糙度为0.8；

对于内圆柱面，确保内外圆柱共轴、内圆柱形状精度。因其要保证与轴的间隙配合，并且要求轴运动的准确性，因而需要有一定的精度；同轴度为0.020，圆柱度为0.008，表面粗糙度为0.8；其余表面粗糙度为3.2； 2、零件“柱塞”

柱塞与圆柱套筒接触面要保证轴运动的准确性，柱塞轴以公共轴线作为基准，以保证与其它零件的工作位置精度。两轴颈圆跳动度为0.010，粗糙度为0.8。其余表面粗糙度为3.2

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4选择毛坯

本零件的主要功用是传递小动力，其工作时需承受不大的冲击载荷，不过要求有较高的强度和刚度，保持配合的精确性。由于需要进行滑动摩擦，所以表面必须有足够的硬度。因此柱塞可选用45钢，热处理可采用调质，再表面淬火。圆柱套调质后内孔和外圆表面淬火。

5工艺分析

5.1柱塞分析

考虑1：由于柱塞外圆直径为10，对于三角卡盘夹具定位，可能会产生跳动现象，对于同轴度，和圆跳动度要求比较高来说，三角卡盘定位会产生误差，所以，最后精车时应该采用两端顶尖加工外圆，所以粗加工时应该加工出两端顶尖孔，以外圆为粗基准，用三角卡盘定位，车端面，加工两端中心孔和车出大致轮廓，留出足够余量为后面半精车和精车做准备。 考虑2：粗基准采用毛坯外圆时，中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。

考虑3：由于采用两端顶尖时，有一端需要夹紧工件来拨动工件转动，若留有余量用于夹紧，后续加工工序繁多复杂，所以应采用加工完未夹紧的一端时拆下来调转加工另外一头。 5.2柱塞套筒

考虑1：外圆精度要求没那么高，所以可以用三角卡盘夹紧定位，进行外圆车加工，然后再以外圆为基准，进行孔加工，由于内孔有精度要求，要进行钻扩铰加工。

考虑2：由于孔加工完毕后进行热处理时，要进行内孔表面淬火，来加强内表面的耐磨度和硬度，但淬火可能有残余内应力，淬火后应该检查，如果变形发生，可以再进行低温回火，消除内应力，然后为了保证内孔精度和粗糙度，要进行内孔磨削，使内表面光滑耐磨。

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7加工工艺过程卡

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加工工艺规程卡和加工工艺工序卡有了很好的经验积累。

10参考文献

[1] 赵家齐,机械制造工艺学课程设计指导书（第２版）——普通高等教育机电类规划教材,机械工业出版社,2004 2.1

[2] 张龙勋，机械制造工艺学课程设计指导书及习题,机械工业出版社,2007 [3] 李益民编，机械制造工艺设计简明手册； 机械工业出版社,1999 [4] 艾兴 肖诗纲,切削用量手册, 机械工业出版社,1994

[5] 王凡,实用机械制造工艺设计手册；机械工业出版社,2008

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