总泵缸体的机械加工工艺及工装夹具设计

目录

摘要：................................................................................................. 错误！未定义书签。前言 . (2)

绪言 (3)

1 毕业设计的目的 (3)

2 毕业设计的基本任务与要求 (3)

2.1 设计基本任务 (3)

2.2 设计要求 (3)

3 毕业设计说明书的编写 (4)

总泵缸体工艺设计与工装设计 ........................................... 错误！未定义书签。

1. 总泵缸体的毛坯和工艺分析：........................................ 错误！未定义书签。

2. 分析总泵缸体零件图： ..................................................... 错误！未定义书签。

3. 缸体的材料、毛坯及热处理：........................................ 错误！未定义书签。

3.1 毛坯的材料热处理 (7)

3.2 总泵缸体加工定位基准的选择 (8)

4. 总泵缸的加工工艺过程 (9)

4.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)

4.2 定切削用量及基本工时 (11)

4.3 时间定额计算及生产安排 (29)

4.4夹具设计 (34)

4.5 夹具配重设计 (34)

4.6 夹紧装置的设计 (34)

4.7 夹具精度分析与计算 (35)

4.8 结束语： (38)

结论 (38)

参考文献项目 (39)

前言

本设计的课题，不仅让我们系统全面的巩固了三年来所学的的理论知识，还使我们把所学的理论知识运用到实际操作中。理论结合实际从而达到对理论知识更加的巩固与理解，为我们走向社会打下坚实的基础。

二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。

数控加工本身而言，具有设定数控程序后大批大量加工、效率高、质量控制稳定等优点，是加工的必然趋势。关键是你承接的工件，是否适合你的数控机床，价格是否具有赢利。数控技术是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术，它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础，同时也是提高产品质量，提高生产率必不可少的物质手段。

本次设计主要步骤：总泵缸体夹具设计：设计夹具装置,导向装置,确定夹具技术要求和有关尺寸,公差配合,夹具精度分析和计算；总泵缸体工艺设计：确定毛坯,确定工艺内容。

绪言

1.毕业设计的目的

机械制造技术课程设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是：

(1)培养工程意识。

(2)训练基本技能。

(3)培养质量意识。

(4)培养规范意识。

2 毕业设计的基本任务与要求

2.1设计基本任务

(1)绘制零件工作图一张

(2)绘制毛坯零件图一张

(3)编制机械加工工艺规程卡片一套

(4)编写设计说明书一份

(5)收集资料,为夹具设计做好准备

(6)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案

(7)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书

(8)编制夹具的使用说明或技术要求

2.2、设计要求

2.2.1、工艺设计的设计要求

(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求

(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率

(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全

(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备

(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求

(6)工艺规程应满足规范化、标准化要求。

3 毕业设计说明书的编写

说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书.

总泵缸体加工

总泵缸体的毛坯和工艺分析

1、分析总泵缸体零件图

分析缸体中的重要加工表面和次要表面，审核零件视图是否完备，各尺寸与技术要求是否齐全，加工精度与表面粗糙度关系和材料与技术要求关系是否合理，以及材料、批量、结构形状与尺寸是否符合制造工艺要求等。

设计合理的加工方法，工序数量和顺序，应考虑以下的关系：

1、零件成形的内在联系：

零件材料与工艺手段的成形属性，以及工厂的生产条件，如缸体的材料选择 为HT150—HT400,故可以采用铸造。机械加工中的安排原则与零件的材料、种类、结构形状，尺寸大小，精度高低相关联。从图纸上可以看出零件有圆柱面和两端面，还有一个上平面，孔有16个，其中；管牙螺纹孔有3个，分别为1/4_18管牙、3/8_18管牙、1/8_28管牙、6处螺纹孔M6，另有5.10φ孔3处、6φ孔1处、1.38φ孔1处、20φ孔1处还有1回油孔。零件为汽车的总泵缸，在汽车中起到制动的作用。

2、零件加工质量的内在联系

在加工阶段划分中，粗精加工阶段顺序分开，其目的在于对主要表面能及时发现毛坯的气孔、缩孔、疏松等缺陷。避免后续工序加工的浪费；粗、精加工由于其加工目的不同，切削用量选取的原则各异，其切削力、切削热和切削功率也不同。对加工中的主要表面和次要表面为保证主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工中的影响，也应分加工阶段和工序。首先外圆面的粗糙度要求为6.3其要求不是很高，可以考虑只进行一次车削，其基准面以图1-1中E 面和D 面为基准面，如有需要可再安排一次精车。此后的加工都应该以这个平面做为加工基准。对内孔粗糙度要求也为6.3但是考虑到内孔要进行一次衍磨(抛光)故其精度应该提高超过6.3。其余的平面要求粗糙度都在12.5，要求不高可只进行一次机加工。

3、零件加工成本的内在联系：

机械加工工艺过程中的设计应该考虑工厂的优势。尽量做到，机械加工工艺

过程设计投入最小，物力消耗最低。

4、零件加工生产率的内在联系

机械加工工艺过程设计中采用工序集中还是工序分散原则；各工序的共时定额是否符合生产节拍，是否合理的采用了高生产率的工艺方法等。

2、缸体的材料、毛坯及热处理

1、毛坯的种类

常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑几个因素。

本总泵缸是大量生产，材料为HT300用铸造成型。

2、毛坯的形状及尺寸确定

毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：

（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。

（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。

（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。

在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。

在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。

3、毛坯的材料热处理

长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，缸体材料采用灰口铸铁。

缸体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不

足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。

毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。

毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。

3、总泵缸加工的主要问题和加工工艺过程设计所应采取的相应措施

缸体类零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要求比保证孔的加工精度要求容易，因此对于主泵缸来说：加工过程中的主要问题是保证空的尺寸精度以及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。1、孔和平面的加工顺序

缸体类零件的加工应遵循先面后孔的原则，既先加工缸体上的基准平面，再以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。总泵缸也遵循这个原则，因为面的面积较大，用面定位可以确保定位可靠，夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次先加工面可以切去铸件表面的凹凸不平，为提高孔加工精度创造条件，便于对刀具的调整，也有利于保护刀具。

2、孔系加工方案选择

主泵缸孔系加工方案，应该选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素，在满足精度要求以及生产率的条件下，应该选用价格比较低的机床。

3、总泵缸体加工定位基准的选择

1、粗基准的选择

粗基准选择应当满足以下要求：

⑴保证各主要支承孔的加工余量均匀；

⑵保证装入缸体的零件与缸壁有一定的间隙；

为了满足上述要求，应选择总泵缸的第一粗基准面如图1-1所示。（图示E面和D面）由于是以底面作为粗基准加工精基准面，因此，以后再用精基准定位加工主要的孔时，孔的加工余量也要均匀。因此，孔的余量均匀也就间接保证了了孔与缸壁的相对位置。

图1-1

2、精基准的选择

从保证缸体面与孔，孔与孔，面与面之间的位置关系考虑，精基准面的选择应能保证总泵缸在整个加工过程中基本上都能用统一基准定位。本总泵缸体的精基准面选择如图1-2 的F面和G面。

图1-2

总泵缸的加工工艺过程

1、分析零件图的尺寸公差和技术要求

首先外圆面的粗糙度要求为6.3其要求不是很高，可以考虑只进行一次车削，其基准面以图1-1中E 面和D 面为基准面，如有需要可再安排一次精车。此后 的加工都应该以这个平面做为加工基准。对内孔粗糙度要求也为6.3但是考虑到内孔要进行一次衍磨(抛光)故其精度应该提高超过 6.3。其余的平面要求粗糙度都在12.5，要求不高可只进行一次机加工。对于回油孔和缓冲孔的粗糙度要求为

1.6，要求比较高，在进行一次粗加工后，应该再进行一次精加工。

2、总泵缸的加工工序安排

对于大量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。总泵缸加工的第一个工序也就是加工统一的基准。粗、精基准的选择见图1-1和1-2所示。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段

完成。对于总泵缸，需要精加工的是内孔027.00

1.38 。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。

根据以上分析过程，现将汽车总泵缸加工工艺路线确定如下：

工序号

工序名称 备注 设备 1

铸造 2

清砂 清除浇注系统，冒孔、型砂、飞边、毛刺 3

热处理 人工时效 4

涂漆 非加工面的防锈 5

粗车外圆、端面 精车外圆、端面 以下端面E 为基准 C616 6

粗车内孔 外圆端面F 和G 面为基准 C616 7

精车内孔 外圆端面F 和G 面为基准 8 钻孔φ20 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025

9

钻孔mm 2.15φ螺纹孔 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 10

钻2孔φ10.5 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 11

铰孔mm 5.10φ（如图1-3A 孔） 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 12

调头粗车端面外圆 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 13

钻mm 7.11φ螺纹孔 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 14

钻mm 8.8φ管牙螺纹孔 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 15

锪端面 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 16

中检 气压实验 17

铣上端面 外圆端面F 和G 面为基准 XE755 18

钻6_M6孔 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 19

钻回游孔φ0.5，再钻回游孔φ6孔深1.5 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 20

钻缓冲孔φ6 外圆端面F 和G 面为基准 Z3025 21

攻丝2管牙螺纹孔7.118.8φφ和 外圆端面F 和G 面为基准 组合攻丝机 22

攻丝管牙螺纹孔2.15φ 外圆端面F 和G 面为基准 组合攻丝机 23

攻丝6_M6罗纹孔 外圆端面F 和G 面为基准 组合攻丝机 24

粗磨内孔 外圆端面F 和G 面为基准 M2110A 25

精磨内孔 外圆端面F 和G 面为基准 M2110A 26

珩磨内孔 外圆端面F 和G 面为基准 M2110A 27

清洗 28 终检