柱塞工艺设计说明书

洛阳理工学院

课程设计说明书

课程名称机械制造工艺学

设计课题柱塞的机械加工工艺规程设计

专业机械设计制造及其自动化

班级

姓名

学号

2014 年 03 月 07 日

课程设计任务书

系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号

课程名称：机械制造工艺学

设计题目：柱塞的机械加工工艺规程设计

设计内容：

1．产品零件图1张

2．毛坯图1张

3．机械加工工艺过程综合卡片1份

4．机械加工工艺工序卡片1份

5．课程设计说明书1份

设计要求：

大批生产

设计（论文）开始日期 2014年03月03日

设计（论文）完成日期 2014年03月07日

指导老师：

课程设计评语

机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号

课程名称：机械制造工艺学

设计题目：柱塞的机械加工工艺规程设计

课程设计篇幅：

图纸共 2 张

说明书共 15 页指导老师评语：

年月日指导老师

目录

1. 零件的分析 (2)

1.1零件的作用 (2)

1.1.1. 明确工件的年生产纲领 (2)

1.1.2. 熟悉工件零件图和工序图 (2)

1.1.3. 加工方法 (3)

1.2．零件的工艺分析 (3)

1.2.1.零件图样分析 (3)

1.2.2.工艺分析 (3)

2. 工艺规程设计 (5)

2.1确定毛胚的制造形式 (5)

2.2基准的选择 (5)

2.3制定工艺路线 (6)

2.4确定机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸 (7)

2.5确定切削用量及基本工时 (8)

总结 (11)

参考文献 (12)

附表A1：机械加工工艺过程综合卡片

附表B1-B12：机械加工工艺（工序）卡片

1. 零件的分析

1.1零件的作用

1.1.1. 明确工件的年生产纲领

采用大批大量生产，在这种生产过程中，产品的产量很大，广泛采用高校专用机床及自动化机床，广泛采用高效的夹具、刀具和量具，对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求很高。因此大批量生产时，一般选择机动、多工件同时加工，自动化程度高的方案，然而，结构也随之复杂，成本也提高较多。

1.1.

2. 熟悉工件零件图和工序图

零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。

已知待加工工件如下图1-1所示，

图1-1 工件零件图

技术要求：

1、不同两点间硬度差值不超过三个数值。

2、探伤检查不得有裂纹、夹渣等缺陷。

3、尖角倒圆R0.5或0.5×45°。

4、两端不允许留中心孔。

5、热处理58~62HRC 。

6、材料GCr15。

1.1.3. 加工方法

了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数，在专用的机床上就可以进行简单的车、磨，就可以达到规定的技术要求。

1.2．零件的工艺分析

1.2.1.零件图样分析

1）柱塞01.002.020-

-Φmm 切的圆柱度公差为0.005mm 。

2）端面对轴心线垂直度公差为0.006mm 。

3）柱塞与柱塞套的配合间隙为0.005~0.008mm 。

4）柱塞探伤检验，不允许有裂纹，夹渣等缺陷。

5）金相组织检查，应由隐晶、细小结晶马氏体和均匀分布的残留碳化物及少量残留奥氏体组成，1~3级为合格组织。

6）热处理58~62HRC 。

7）材料GCr15。

1.2.2.工艺分析

1）因为柱塞的受力及耐磨性能较高，所以对材料的金相组织及化学成分都有相应的要求。含碳（C ）量为0.95%~1.05%，含硅（Si ）量为0.15%~0.35%，含锰（Mn ）量为0.20%~0.40%，含铬（Cr ）量为1.3%~1.6%，含硫（S ）量≤0.02%，含磷（P ）≤0.027%（均为质量分数）。

2）对材料进行正火处理，可消除应力，改善材料内部组织，改善加工性能。

3）由于柱塞与柱塞套为精密偶件，其配合间隙要求比较严格，在加工时应采用配作，其顺序应先完成柱塞套的加工（孔加工），再加工柱塞（外径加工）与之相配。为了保证工件尺寸的稳定性，减小变形，淬火后必要进行冰冷处理，即零件淬火后冷却至室温。经清洗后，在有液氮和干冰（-60~-80℃）的保温箱内保温1~1.5h，冷处理后，工件在空气中恢复到室温后，立即进行回火，中间停留时间不应超过4h。

4）因零件上不准留有中心孔，所以在下料时，要考虑留有工艺凸台，两端尺寸各加长8~10mm即可。

5）因零件的圆柱度和垂直度要求较高，所以需用高精度的磨床加工。加工时零件不能过热，要有充分的切削液。最终的尺寸测量要在恒温室(20℃)中进行。

6）零件右端φ17mm×3mm槽底两角一定要倒圆，因在热处理时这里应力容易集中产生裂纹。图样上虽末标注，但在技术要求中己说明。

7）圆柱度的检验，将柱塞放在标准V形块上，V形块放在标准平板上，用千分表测量。在测量长度范围内任意选取三个截面测量圆度值，并计算出圆柱度的值。另外在没有切除中心孔之前也可以用偏摆仪配合千分表测量零件圆度、并计算出圆柱度。

8）垂直度需用光学仪器配合检查。