柱塞工艺设计-ttqq92

一、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。

二、生产纲领和生产类型
（《机械制造技术基础》P253 表5-5）
生产类型
纲领 单件生产
成批生产 大量生产
小批
中批
大批
产品类型 重型机械 <5 5~100 100~300 300~1000 >1000 中型机械 <20 20~200 200~500 500~5000 >5000 轻型
机械 <100 100~500
500~5000
5000~5000
>50000
计算公式N=Q*n*(1+α%)*(1+b %)，零件在每台产品中的数量n=1（件/台），年产量Q=40000（件/年），废品率α%=2%，备品率β%=2%，所以N=40000×1×（1+2%)×(1+2%）=41616（件），由于精密传动柱塞属于小型零件，根据N=41616可知此柱塞的生产为大批量生产。

1 柱塞
10
50
10 φ20
φ10
2圆柱套筒
三、主要功用和技术要求
主要功用：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。

技术要求：
圆柱套筒与柱塞两端轴颈之间的配合尺寸公差：间隙配合，基孔制，优先配合H8/f7 φ10H8上偏差+0.027下偏差0;
Φ10f7上偏差-0.016下偏差-0.034；
圆柱套外壁φ20h7上偏差0下偏差-0.021。

圆柱套筒外圆柱面的圆柱度0.006，内圆柱的圆柱度0.008和以外圆柱轴线
为基准内圆柱的同轴度0.020。

柱塞的两端轴颈的圆柱度0.005和以外圆柱轴线为基准的径向圆跳动0.012。

圆柱套筒外圆柱面的表面粗糙度1.6，内圆柱的表面粗糙度0.8。

柱塞的两端轴颈的表面粗糙度0.8，其余表面粗糙度3.2。

四、毛坯
柱塞：由于精密传动柱塞要求受压情况下进行传动，对零件的强度，刚度，耐磨性要求较高。

因此选用45钢，棒料Ф15×85。

圆柱套筒：套筒要求有高的强度，硬度。

选用45钢，棒料Ф25×85。

五、工艺分析
各种加工所能达到的精度：粗车（IT10-13），半精车（IT8-11），精车（IT7-9），磨（IT6-7，Ra0.16-1.25），钻孔（IT10-13），铰孔（IT6-9，Ra0.32-10）
柱塞：正火，一端夹紧，车端面，粗车，调质，半精车，精车Ф10和Ф8外圆，切断，调头装夹，车端面，表面淬火低温回火，磨柱塞两端Ф10外圆。

圆柱套筒：正火，一端夹紧，车端面，粗车，调质，半精车，精车Ф20外圆，切断，调头装夹，车端面。

钻孔，铰孔Ф10孔。

六、工艺规程
1.定位基准的选择：
柱塞是轴类旋转体，且每个表面均要加工，宜选择加工余量最少的表面作为粗基准，即Ф10外圆表面。

根据基准重合原则，选择设计基准轴的中心线作为精基准，以保证零件尺寸精加工度。

圆柱套筒是圆柱类旋转体，粗基准、精基准均选择设计基准作为加工基准，即圆柱套筒的对称中心线。

2.加工夹具的选择：
车削切削力较小，采用三爪卡盘作为夹具则满足要求。

外圆磨床使用鸡心夹。

3.机床和刀具等的选择：
机床：加工过程采用粗车，半精车，精磨，钻孔，扩孔，铰孔，根据《机械加工工艺手册》，选用普通车床C A6140，主轴转速10-1800r/m i n，圆柱度0.01，粗糙度1.6，磨床选择万能外圆磨床M1432，圆柱度0.003，粗糙度0.2。

刀具：车刀选用外圆车刀，端面车刀，切断刀，Ф9.5钻头，铰刀，砂轮。

4、加工余量与公差的确定：
柱塞加工余量
（m m）
表面粗糙度公差
粗车1.5
半精车1.0
精车0.6
磨0.8IT7
套筒加工余量（m m）表面粗糙度公差粗车2.0
半精车1.3
精车1.6I T7钻孔0.5
铰孔0.8I T8
七、机械加工工艺卡
A 机械加工工艺过程卡片产品名称零件名称柱塞
材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯尺寸Ф15×85 毛坯件数 1 每台件数 1
工序号工序名称工序内容车间工段机床刀具夹具量具
1 热正火
2 车粗车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
3 车粗车Ф10外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
4 车粗车Ф8外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
5 热调质
6 车半精车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
7 车半精车Ф10外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
8 车半精车Ф8外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
9 车端面倒角CA6140 外圆车刀三爪卡盘
10 车精车Ф10外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
11 车切断，调头装夹CA6140 切断刀三爪卡盘
12 车粗车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
13 车半精车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
14 车端面倒角CA6140 外圆车刀三爪卡盘
15 热表面淬火低温回火
16 磨磨Ф10外圆M1432 砂轮鸡心夹
B 机械加工工艺过程卡片产品名称零件名称圆柱套筒
材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯尺寸Ф25×85 毛坯件数 1 每台件数 1
工序号工序名称工序内容车间工段机床刀具夹具量具
1 热正火
2 车粗车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
3 车粗车Ф20外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
4 热调质
5 车半精车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
6 车半精车Ф20外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
7 车端面倒角CA6140 外圆车刀三爪卡盘
8 车精车Ф20外圆CA6140 外圆车刀三爪卡盘
9 车切断，调头装夹CA6140 切断刀三爪卡盘
10 车粗车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
11 车半精车端面CA6140 端面车刀三爪卡盘
12 车端面倒角CA6140 外圆车刀三爪卡盘
13 钻钻Ф10孔CA6140 Ф9.5钻头三爪卡盘
14 铰铰Ф10孔CA6140 铰刀三爪卡盘
八、机械加工工序卡
产品类型零件图号
A 机械加工工序卡片
产品名称零件名称柱塞
材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯外形尺寸Ф15×85 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注
工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量背吃刀量走刀次数
1 正火
2 粗车端面CA6140 800 50.
3 0.2 1 1
3 粗车Ф10外圆CA6140 800 40.2 0.18 1 3
4 粗车Ф8外圆CA6140 800 50.3 0.18 1 6
5 调质
6 半精车端面CA6140 1000 50.3 0.1 0.4 2
7 半精车Ф10外圆CA6140 1200 45.4 0.1 0.3 1
8 半精车Ф8外圆CA6140 1200 45.4 0.1 0.3 1
9 端面倒角CA6140 1000 1 1
10 精车Ф10外圆CA6140 1500 70.7 0.08 0.1 2
11 切断，调头装夹CA6140 1800 84.8 0.08 0.1 1
12 粗车端面CA6140 800 50.3 0.2 2 1
13 半精车端面CA6140 1000 50.3 0.1 0.4 2
14 端面倒角CA6140 1000 1 1
15 表面淬火低温回火
16 磨Ф10外圆M1432 1800 84.8 0.08 0.1 1
产品类型零件图号
B 机械加工工序卡片
产品名称零件名称圆柱套筒
材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯外形尺寸Ф25×85 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注
工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量背吃刀量走刀次数
1 正火
2 粗车端面CA6140 800 50.
3 0.2 1 1
3 粗车Ф20外圆CA6140 800 40.2 0.18 1 3
4 调质
5 半精车端面CA6140 1000 50.3 0.1 0.4 2
6 半精车Ф20外圆CA6140 1200 45.4 0.1 0.3 1
7 端面倒角CA6140 1000 1 1
8 精车Ф20外圆CA6140 1500 70.7 0.08 0.1 2
9 切断，调头装夹CA6140 1800 84.8 0.08 0.1 1
10 粗车端面CA6140 800 50.3 0.2 2 1
11 半精车端面CA6140 1000 50.3 0.1 0.4 2
12 端面倒角CA6140 1000 1 1
13 钻Ф10孔CA6140 1000
14 铰Ф10孔CA6140 1000
九、总结
此次工艺设计，我花费了许多时间，对机械制造这门课程有了较深的认识。

不但使我巩固和理解了学过的知识点，而且在漫长的查阅和自习当中也学到了许多新的内容，对机械制
造这一方面的认识覆盖面更加广泛，认识到理论知识要联系实践，才能发挥作用。

虽然也遇
到了重重困难，但最终克服了困难，也掌握到了一些技能。

总的来说，过程是辛苦的，但结
果是充实的。

十、参考文献
1、机械制造工艺学课程设计指导书赵家齐机械工业出版社
2、机械制造工艺学课程设计指导书及习题张龙勋机械工业出版社
3、机械制造工艺设计简明手册李益民机械工业出版社
4、切削用量手册艾兴肖诗纲机械工业出版社
5、实用机械制造工艺设计手册王凡机械工业出版社。