柱塞工艺课程设计

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 <100 100~500500~50005000~5000>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105010 φ20φ102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。

“精密传动柱塞”的加工精度设计一、目的、意义：1、通过对“精密传动柱塞”零部件的加工精度设计，所设计的零部件达到工作时规定的性能要求；2、精密传动柱塞，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；3、学习工艺规程的制定和掌握公差与配合知识的应用以及精度的控制与检验，并且培养学生分析综合能力、实验动手能力、数据处理能力及结合查阅文献进行总结的能力。

二、设计任务：“精密传动柱塞”部件，其结构如下图所示：1、标注配合尺寸公差、重要尺寸公差，包括：(1)根据部件工作性质，确定配合种类；(2)确定基孔制或基轴制；(3)根据要求，确定配合性质、精度要求、基本偏差；(4)求出极限偏差并标注；(5)重要尺寸的尺寸公差，按车床能加工达到的经济精度设计。

2、孔轴形位公差设计标注：(1)提出外圆柱圆的形位公差要求（控制外圆形状精度）；(2)提出内圆柱的形位公差要求（确保内外圆柱共轴、内圆柱形状精度）；(3)提出表面粗糙度要求（根据零件要求性质）；(4)提出各轴颈的形位公差要求。

3、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。

三、分析、设计：通过参考《机械制造技术基础》、《画法几何与机械制图》、《机械设计》等书籍，配合Auto CAD 计算机绘图软件，完成了本次的机械加工精度设计任务。

在本人所学知识和查阅书籍的基础上认真思考、分析和计算，设计了以下精度的零部件。

下面是精密传动柱塞的主要技术要求和参数。

1、配合尺寸公差、重要尺寸公差：（1）柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般传动配合，孔与轴之间有相对运动，故采用属间隙配合。

（2）有两种配合，一是基孔制，另一个是基轴制；而采用基轴制的话，保证孔的精度比较困难，因此采用基孔制。

（3）轴的加工一般采用车床加工，使用精车的话精度可以达到IT7-IT8等级；而孔的加工使用精镗、精磨、铰等方法精度都可以达到IT7-IT9等级；按一般转速，考虑到柱塞需要一定的精度和加工的经济性，同时根据国家标准，尽量使用优先配合，可以选择H8/f7或H8/h7两种；又因为孔和轴之间有相对运动，属于间隙配合，因此选择H8/f7配合。

柱塞套机械加工工艺设计摘要：文中通过分析柴油机燃油系统直列式喷油泵柱塞偶件中柱塞套的结构特点、各项技术要求和结构工艺性，根据具体的生产条件和工件加工要求，在合理选择材料和毛坯的基础上，设计了该零件的机械加工工艺规程。

关键词：柱塞套；机械加工；工艺设计1引言直列式喷油泵由柱塞偶件、柱塞弹簧、弹簧下座、弹簧上座、油量控制套和齿圈、出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座组成。

喷油泵柱塞偶件是指配对的柱塞与柱塞套，是柴油机燃油系统3大精密偶件之一，柱塞在油泵凸轮作用下在柱塞套内高速往复运动，将燃油增压，P型泵可达110MPa，并在规定的时间内开始压油或泄油。

2零件分析2.1零件的结构及其材料柱塞偶件承受高的机械负荷，由凸轮驱动，将燃油增压，回程靠弹簧力；高速往复运动之间的摩擦力，产生热量使柱塞温度较高。

对材料的要求：材料应具有高的机械强度、足够的刚性和良好的韧性；应具有高的耐磨性、耐蚀性和小的热膨胀系数，金相组织稳定及可加工性好。

常用材料：工具钢CrWMn；滚动轴承钢GCr15，硬度要求HRC62～65。

毛坯：棒料或模锻件。

2.2零件的工艺分析柱塞偶件的加工精度要求高，对密封性、滑动性、可靠性及寿命等性能有严格规定，从而使其加工工艺复杂，工艺装备精度要求高，夹具要求精密。

对中、小型喷油泵，柱塞偶件的径向配合间隙要求为1.5～4μm。

这样高的配合精度，很难达到完全互换的要求，因此，在实际生产中，是用放大偶件各自的制造公差，然后根据生产批量的大小，选用单位选配法或分组选配法来保证偶件的装配要求。

柱塞套的技术要求如图1所示，柱塞套内圆表面要求圆度和圆柱度公差小于0.0015mm，直线度小于0.001mm。

柱塞套与泵体配合的外圆表面对内圆表面轴线的径向圆跳动公差为0.03mm。

柱塞套内圆表面粗糙度为Ra0.2～Ra0.4。

3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式毛坯选择的合理性对零件工艺过程的经济性有着很大影响。

柱塞热处理工艺课程设计1 前言热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。

通过热处理可以改变材料的加工工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命。

这次课程设计是在《材料科学基础》、《金属热处理工艺学》、《金属力学性能》、《失效分析》等课程学习的基础上开设的，是理论与实践相结合的重要教学环节。

通过该课程设计我们在综合运用所学专业知识能力方面得到训练，学会独立分析问题和解决问题的方法，提高工程设计意识和工程设计能力。

总的来说本次热处理与工艺课程设计的目的有三个，（1）初步掌握典型零件部件生产工艺过程；（2）掌握典型零件的选材、热处理原则和工艺指定原理；（3）理论联系实际，综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处际问题，培养解决问题的能力。

热处理工艺是机械加工过程中的一个重要环节，它与工件设计及其加工工艺之间存在密切关系。

如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度，满足设计时所要求的多种性能指标，热处理工艺制定的合理与否，有着至关重要的作用。

设计热处理工艺之前，应该准确分析零件图，分析其工作条件，使用性能，技术要求等，才能为下一步材料的选择做准备。

根据上一步的分析和对各种金属材料的学习，选择几种常用材料，并进行对比选择，选出最佳的材料进行下一步的工艺制定。

要想设计出合理的热处理工艺，必须了解所选材料的合金化原理，相变温度以及零件的服役条件，技术要求等，从而制定出合理的退火、正火、淬火、回火的工艺参数。

此外合理的选择热处理设备也是重点之一，准确的选择加热和冷却设备可以确保有效的利用资源。

热处理工艺的最佳方案可以保证零件达到使用性能及质量稳定可靠、工序简单、管理方便、生产效率高、原材料消耗少、生产成本低廉，并能能到节能、环保的要求。

但是单一的热处理工艺方案通常情况是很难达到这几个方面的要求，所以可以根据零件的技术要求，通过几种热处理工艺方案的合理结合达到。

任何零件在进行完热处理工艺后都会产生各种程度的缺陷，所以最后的检验是非常必要的，通过检验才知道是否符合我们的技术要求，我们通过分析这种因素后才能确定出一种最佳的方案。

毕业设计说明书柱塞泵体的工艺规程及夹具设计系名：专业班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：20**年 7月 10日目录摘要、关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第一章零件的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1 零件的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2 零件的工艺分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第二章确定毛坯、画毛坯图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.1 确定毛坯种类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.2 确定铸件加工余量及形状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5第三章工艺规程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.1 选择定位基准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.1.1 精基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.1.2 粗基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83.2 制定工艺路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83.3 选择加工设备及刀、夹、量具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.4 加工工序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第四章夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17摘要: 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。

目录一、柱塞机械加工工艺规程制订任务书二、计算生产纲领，确定生产类型三、零件主要功用与技术要求四、选择毛坯五、工艺分析六、工艺规程设计七、机械加工工艺过程卡八、机械加工工序卡片九、总结十、参考文献柱塞机械加工工艺规程制订任务书计算生产纲领，确定生产类型年产量4000个，备品率8%，机械加工废品率1%，年生产纲领N=Qn（1+a%）（1+b%）=4000×1×（1+8%+1%）＝4360(件/年）呈现中批生产特点零件主要功用与技术要求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（普通润滑油或者滑脂润滑、温度影响较小）3有一定的精度4所设计的“精密传动柱塞”工作，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。

选择毛坯本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大冲击载荷，要求较高的强度和韧性，故毛坯应选择轧件。

工艺分析本零件为回转体零件，其主要加工面在柱塞的两个Φ=10的曲面，两者有较高的同轴度要求，，是加工工艺的重点。

工艺规程设计本零件结构简单，属于轴类零件范畴，可以采用粗车——精车——精磨加工。

加工工艺路线：柱塞：粗车端面-粗车外圆-切断掉头夹紧-粗车端面-粗车外圆-钻两端中心孔-精车一端配合面，及端面-调头，精车另一端配合面-修研中心孔-外圆磨套筒：粗车端面和外圆-精车端面和外圆-切断-粗车和精车端面-钻两端中心孔-扩孔-铰孔-内圆磨机械加工工艺过程卡柱塞机械加工工艺过程百分表000-5 机械加工工序卡片柱塞加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称精密传动柱塞零件图号 1 共2页零件名称柱塞第1页材料牌号45钢毛坯种类轧制毛坯外形尺寸Ф25*100每毛坯件数 1每台件数1 备注工序号工序名称工步号工步内容工艺装备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)切削深度/mm进给次数工时定额机动辅助夹紧 1三角卡盘夹紧长度30mm1粗车端面1 粗车圆柱端面1200 100 0.42 12粗车外圆1粗车圆柱外圆表面至Ф13，长601200 100 0.4 3 23 车断 1 车断，从未夹紧一450 ————————机械加工工序卡片产品名称精密传动柱塞零件图号 1 共2页零件名称套筒第2页材料牌号45钢毛坯种类轧制毛坯外形尺寸Ф25*100每毛坯件数 1每台件数1 备注工序号工序名称工步号工步内容工艺装备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)切削深度/mm进给次数工时定额机动辅助夹紧 1三角卡盘夹紧长度30mm1 粗车端面1 粗车圆柱端面3600 150 0.32 12 粗车外圆1粗车圆柱外圆表面至Ф21长603600 150 0.3 2 13 精车端面1 精车外圆端面4600 150 0.3 0.5 14 精车外圆表面1精车外圆表面至夹紧处Ф10长604600 150 0.3 0.5 1总结这个任务是对于制造工程的知识的一次应用的。

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。

摘要：本次毕业设计的主要内容是复杂零件的数控加工工艺的设计和编程。

目标是制作出一套数控加工工艺规程，包括编程；同时利用Pro/e绘制出零件的三维图。

介绍了零件结构的工艺分析，毛坯的种类及选择，数控加工的特点，基于我研究的课题，详细介绍了数控铣床的加工特点。

以及关于复杂零件的工艺分析，数控编程的一般步骤。

并通过定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。

在工艺规程的制定中，确定了零件的生产类型及工艺特征，还有零件材料的选用。

另外，参考《切削加工简明实用手册》确定切削用量的选择；而且说明了铣削功率的校验方法，根据零件的实际情况可以方便的校验出切削用量是否符合机床功率要求。

我用Pro/e建立好三维图形，参考文件来完成零件毛坯的选择，零件图形的分析，基准的选择，装夹方案的确定，刀具的选择，切削用量的选择，走刀路线，零件的加工顺序。

最后编制好工艺工序卡片，以及编好该零件的程序。

关键字：柱塞泵泵体零件，工艺分析，编程，零件分析AbstractThe graduation design is the main content of nc machining process complex parts of the design and programming. Goal is to create a set of nc machining process procedures, including programming, While using Pro/e drawing out the 3d figure. PartsThe main contents of the design process is introduced, and the analysis of structural parts of blank types and characteristics of choice, CNC machining, based on the research of nc milling machine was introduced in detail processing features. And on the analysis of the technology of complex components, CNC programming general steps. And through the example of detailed introduced nc machining process analysis method. In the procedure of the parts, the production process, types and characteristics of parts and material selection. In addition, the machining simple practical manual cutting dosages determine the choice, And illustrates the calibration method, milling power according to the actual situation of parts can be convenient check out machning meets machine power requirements.I use Pro/e establish good 3d graphics, reference documents to complete blank, parts of the graphic analysis, the benchmark, clamping schemes, the choice of tools, cutting dosages of the sword, go, parts processing order. Finally prepared process card, and so this part of the program.目录摘要Abstract前言 (1)第一章零件的分析 (2)1.1柱塞泵泵体分析 (2)1.2零件的结构特点 (2)1.3零件的技术要求 (2)1.4零件加工要求 (2)第二章毛坯的设计与材料的选择 (4)2.1定位基准的选择 (5)2.2工艺路线的拟定 (5)第三章刀具、夹具的选择 (6)3.1 刀具选择 (6)3.2 夹具选择 (6)第四章选择切削用量及原则 (8)第五章坐标系建立及铣削功率校验 (10)5.1坐标系建立 (10)5.2铣削功率校验 (11)第六章工步划分 (12)第七章程序编辑 (13)结束语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附件： (19)前言毕业设计是高等职业教育教学计划的重要组成部分，是加强理论与实际相结合的实践性教学环节，是各专业的必修课程，在学生完成所有专业课程学习、结合毕业实习进行。