精密传动柱塞的加工精度设计任务一

任务一机械加工精度设计任务书

目录

任务一机械加工精度设计任务书 (1)

任务题目：“精密传动柱塞”加工精度设计 (2)

一、实验目的 (2)

二、设计任务 (2)

三、分析、设计 (3)

1、标注配合尺寸公差、重要尺寸公差 (3)

2、孔轴形位公差设计标注 (3)

四、设计结果 (4)

五、思考与讨论 (5)

任务题目：“精密传动柱塞”加工精度设计

一、实验目的

1、通过独立完成零件的加工精度设计，掌握零件配合公差、尺寸公差、形状位置公差和表面粗糙度的计算和设计。

2、通过实践，学会并掌握公差与配合知识的应用以及精度的控制和配合。

3、学会查阅和使用机械有关手册和电子数据库，能有效的控制不必要的计算，提高学习效率、减少工作时间。

4、通过实践，要能够把一个复杂的问题简单化、模块化，提高分析并解决问题的能力。

5、通过对加工精度设计，培养理论结合实际的能力，为将来参加科学研究工作夯实应有的基础。

二、设计任务

设计并完成图一所示零部件的加工精度设计。

图1 精密传动柱塞

1、假设要求制造的“精密传动柱塞”部件，结构如图一所示。通过您的设计，使得零部件的工作使用达到以下性能要求：

（1）柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般传动配合，例如小电动机、泵一类传动与滑动配合。

（2）要求有经济性（普通润滑油或滑脂润滑、温度影响较小）。

（3）有一定精度。

2、假设所设计的“精密传动柱塞”工作时，是通过圆柱套外壁定位并固定于装置，因此对圆柱套外壁有精度要求，以确保柱塞轴的位置和运动正确性。

三、分析、设计

任务要求：需给出零件配合公差、尺寸公差、形状位置公差、表面粗糙度要求及技术要求等。1、标注配合尺寸公差、重要尺寸公差

（1）根据部件工作条件和性质，应该采用间隙配合；

（2）无专门要求，应该采用基孔制；

（3）根据优先配合选用表，一般转速工件，一般采用间隙，考虑精度和加工经济性以及学校设备，轴应选f7，孔则选择H8（一般情况下轴的公差等级比孔的公差等

级高一个等级）；

（4）由公差表和计算公式：上极限偏差（es或ES）=基本偏差；下极限偏差（ei或EI）=基本偏差-标准公差（IT），求出极限偏差；

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

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

✓Φ10f7基本尺寸10mm,公差等级IT7,标准公差IT=15μm, es=-13μm, ei=es-IT=-28μm；

（5）重要尺寸的尺寸公差，综合考虑可选公差等级IT8。

2、孔轴形位公差设计标注

（1）对于外圆柱面

控制外圆柱形状精度，则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。同轴度公差为0.010mm，圆柱度公差为0.006mm，径向圆跳动为0.010mm。并且加工以轴线为基准。

（2）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；同轴度公差为0.010mm，圆柱度公差为0.006mm，径向圆跳动为0.010mm

（3）内圆柱面由于要和柱塞配合，要尽量减小摩擦系数，而外圆柱面没太多要求，且综合考虑学校设备等原因，则外圆柱面选择Ra3.2，内圆柱面选择Ra1.6。

（4）关于零件“柱塞”：柱塞轴以公共轴线作为基准，以保证与其他零件的工作位置精度。为检测控制方便，同时在一定程度上能控制轴颈表面形状误差，采用径向圆跳动公差控制。（5）柱塞与圆柱套筒接触面要保证轴运动的准确性，零件“柱塞”两端颈轴直径Ø10f7，以两轴颈轴为基准，以保证与其它零件的工作位置精度，Ø10f7 ，同轴度公差为0.006mm，圆柱度公差为0.006mm，径向圆跳动为0.006mm，加工也以轴线为基准。

（6）粗糙度：柱塞头两轴颈表面及套筒内表面粗糙度为Ra1.6，其他非重要表面为Ra3.2。

四、设计结果

图2 工件装配图

图3 圆柱套筒

图4 柱塞

五、思考与讨论

题目：思考对所提出的尺寸精度要求和形位精度要求，如何在加工过程中保证？如何在加工过程中控制或检测？

答：

1，加工刀具的选择：选择合适的刀具，防止因刀具的自身缺陷造成加工质量的低下。2，安装时注意：避免因受力不均而导致加工过程的震荡、松动等缺陷导致零件加工精度下降。车刀的方向要合理设计以避免铁屑刮到工件表面，影响加工精度。

3，加工过程中注意：加工时应注意留有一定的加工余量来保证精加工的进行。应对工件定期测量尺寸，避免工件尺寸加工错误。采用大进给量、小背吃刀量（切深）以保证工件及刀具受力过大，保证工件加工的圆度和同轴度。

4，精加工要注意：车床本身精度比较低，要对零件进行抛光等超精密加工，以保证零件能适当的配合。对表面粗糙度的检测，在加工过程应该进行仔细的多次磨削或抛光，直到得到所需要求为止。

参考文献：1，熊良山.机械制造技术基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2012.

2，黄云清.公差配合与测量技术[M].北京：机械工业出版社，2014.

3，林怡清.机械设计基础课程设计指导书[M].北京:清华大学出版社，2010.