广东工业大学机械加工工艺规程设计任务二

工序名称 粗车 粗车（中间） 半精车 磨削 半径加工余量 （mm） 6 2.5 1 0.5 经济精度 IT11-IT12 IT11-IT12 IT8-IT10 IT6-IT7 直径工序尺寸 13 8 11 10 15 公 差（um）
套筒
4
工序名称 粗车 半精车 钻孔 扩孔 铰孔 磨削
加工余量（mm） 1.5 0.5 4 0.5 0.5 0.5
C6140A
钢尺、游标卡尺、三爪卡盘
C6140A
铰刀
描图
描校
设计
审核
标准化
会签
（日期） （日期）（日期） （日期） 底图 号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 装订 号
8 机械加工工序卡片
7
机电工程学 院
机械加工工序 卡片
产品名称
精密传动柱 塞
零件图号 零件名称
8
主轴 公 步 工步内容 工艺装备 转速 /(r/ min)
切削 速度 /(m/m in)
进给 量 /(mm/ r)
背吃 刀量 /mm
工时定额 走刀 次数 机 动 辅 助
560
0.4
2
1
2
560
23
0.4
3
2
1
粗 车 3
从长 10 处开始车到 40，粗车 圆柱外圆表面至Ф8，
560
14
0.4
2.5
1
套筒
每台件数
共1页 第1页 1 备注 工 时
工序号
工
序
内
容
车间
工段
工艺装备 准终 单件
粗车端面及外圆， 1 车 半精车端面及外圆，车倒角 切断掉头， 半精车端面。车倒角 2 3 4 5 6 钻 车 铰 热处理 磨 钻孔， 扩孔， 车内孔倒角 铰孔 内孔和外圆表面淬火+低温回 火 磨外圆 磨床 游标卡尺 钻床 虎钳、麻花钻、专用夹具， 扩孔钻，游标卡尺 三爪卡盘
粗车—半精车—调质—表面淬火——低温回火—修研中心孔（三角卡盘）—磨削（双顶尖）
（2）套筒：对于加工孔类零件，应以外圆为基准，采用三角卡盘夹紧定位，车外圆，端 面后，进行孔的钻扩加工；热处理后，进行内孔磨削处理。
粗车—半精车——钻扩铰——表面淬火——低温回火——磨削
6.2 加工余量设计 以下为本人粗略确定，仅作参考：估计毛坯为直径 25mm 长 70mm 的 45 钢棒料 柱塞头
经济精度 IT11-IT12 IT6-IT7 IT11-IT14 IT12 IT6-IT7 IT6-IT7
直径工序尺寸 22 21 8 9 10 20
公
差（um）
22
6.3 车床、钻床、磨床和刀具的选择 车床：C6140A 车床 钻床：摇臂钻床 磨床：外圆磨床. 刀具：车削时，由于未调质且为 45 号钢。选用硬质合金刀具。 粗车：90°切断刀， 75°外圆车刀，45°左偏刀 。 精车和半精车：90°切断刀， 75°外圆车刀，45°左偏刀。 钻孔时用直柄麻花钻 8.0mm 扩孔时用直径为 9 的扩孔钻 铰孔时用直径为 10 的铰刀 6 热处理 调质：淬火（840°水）——高温回火（600°） 表面淬火：由于柱塞半径小，套筒薄壁，应该用高频表面淬火，频率范围 250-300kHz， 淬硬层深度为 0.5-2mm 低温回火：经检查若表面淬火后，变形产生误差较大，可低温回火，但不高于 200℃， 范围为 150-200℃。
（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；
1 柱塞 每台 件数
共2页 第1页
材料 牌号
45 钢
毛坯 种类
轧制
毛坯 外形 尺寸
Ф 25*100
每毛坯件数
1
1
备注
工 工 序 序 名 称 45°左偏刀，游 1 粗车圆柱端面 标卡尺、三爪卡 盘。 粗车圆柱外圆表面至Ф13，长 60 75°外圆车刀， 游标卡尺、三爪 卡盘。 90°切断刀，游 标卡尺、三爪卡 盘。 90°切断刀，三 爪卡盘。 90°切断刀，游 标卡尺、三爪卡 盘。
1～100 100～500 500～5000 5000～50000 50000 以上
2
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。
0.020 0 f 7 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 10 H 80
Φ10f7 基本尺寸 10mm,公差等级 IT7,标准公差 IT=18μm,es=-16μm,ei=es-IT=-34μm
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：
6 工艺规程设计
6.1 加工流程设计 （1）柱塞：先以外圆为粗基准，粗车外圆，精车端面；由于中心孔要求高，应该先划线， 到钻床钻中心孔；再以外圆中轴线为精基准，采用双顶尖夹紧定位，精车外圆；热处理后， 可能会产生有误差存在，所以应该再以外圆为基准，修研两端中心孔，因为用中心孔作为定 位基准磨外圆表面，所以对中心孔有一定的精度要求。最后精加工磨削中，应该以双顶尖夹 紧定位，保证精度和粗糙度。
4
车倒角
560
14
5
车断，从距离未夹紧一端 53 处开始切断
450
——
——
——
——
45°左偏刀，游 6 粗车端面 标卡尺、三爪卡 盘。 7 2 钻 热 3 处 理 半 4 精 车 热 5 处 理 6 钻 1 1 7 磨 2 精磨两端外圆 双顶尖 3600 0.2 1 修研中心孔 粗磨两端外圆 麻花钻，虎钳， 双顶尖 300 3000 0.1 0.3 1 1 1 表面淬火+低温回火 1 半精车外圆表面至Ф11 75°外圆车刀， 游标卡尺、双顶 尖。 900 30 0.3 1 2 1 调质 1 车倒角 钻中心孔 90°切断刀，三 爪卡盘。 虎钳、麻花钻、 560 300 14 2 560 0.4 1.5 2
4 选择毛坯
3
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。
5
7 加工工艺过程卡
产品型号 机电学院 机械加工工艺过程卡片 产品名称 材料牌号 45 号钢 毛坯种类 工 序 名 称 毛坯外形尺寸 25x70 零件名称 每毛坯可 制件数 设 备 1 柱塞 每台件数 共1页 第1页 1 备注 工 工 序 内 容 车间 工段 工艺装备 准终 单件 车端面及外圆，车倒角 1 2 3 4 5 6 7 粗车 钻孔 热处理 半精车 热处理 钻 磨 切断掉头，车倒角 车端面及外圆。 钻两端中心孔 调质 半精车外圆配合面 表面淬火+低温回火 修研中心孔 外圆粗磨 外圆精磨 钻床 外圆磨床 游标卡尺， 游标卡尺，双顶尖 C6140A 游标卡尺，双顶尖 钻床 虎钳、麻花钻、 C6140A 钢尺、游标卡尺、三爪卡盘 时 零件图号