活塞的机械加工工艺,典型夹具及其CAD设计.doc

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1、目 录前言一 制造技术毕业设计的目的 4二 制造技术毕业设计的基本任务与要求 42.1 设计任务42.2 毕业设计基本要求 4三 毕业设计说明书的编写 4四 工件的结构分析.5五 工艺工序安排.7六 切削用量的确定9七 夹具体的设计.105 配油盘受力分析与设计 135.1配油盘受力分析 145.1.1压紧力16 5.1.2分离力 175.2配油盘设计 175.2.1过渡区设计17 5.2.2配油盘主要尺寸确定175.2.3验算比压p比功pv 176 缸体受力分析与设计17 6.1缸体的稳定性17 6.2缸体主要结构尺寸的确定18 6.2.1通油孔分布圆半径和面积F 18 6.2.2缸体内外直

2、径的确定 186.2.3缸体高度H 187柱塞回程机构设计198 斜盘力矩分析 198.1柱塞液压力矩 198.2过渡区闭死液压力矩19 8.2.1具有对称正重迭型配油盘20 8.2.2零重迭型配油盘218.2.3带卸荷槽非对称正重迭型配油盘21 8.3回程盘中心预压弹簧力矩 228.4滑靴偏转时的摩擦力矩 228.5柱塞惯性力矩 22 8.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩23 8.7斜盘支承摩擦力矩23 8.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩24 8.9斜盘自重力矩249 变量机构26 9.1手动变量机构269.2手动伺服变量机构27 9.3恒功率变量机构27 9.4恒流量变量机构27结论 29参考文

3、献30致谢 31前 言用以控制流体（液体、气体、气液或固液混合体）流量、压强和流向的装置。简称阀。通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封和紧固件等组成。阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转以改变流道面积的大小来实现的。广泛用于工农业生产和日常生活器具中。阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。工业管道的各种阀门，常用公称压力pN（在规定温度下允许承受的最大工作压力）和公称通径DN（阀体与管子联接端部的名义内径）作为基本参数。阀门主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能，其中前二者是一切阀门最基本最重要的性能。为了保证阀门的密封和强度，除了必须遵守有关标准

4、规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外，还必须正确地选用材料。Abstract：This design components are a beam holder.Selects the QT40-10 steel.According to the components shape, the size precision, the production economic efficiency and so on various aspects multianalysis its processing craft, uses the special purpose machine processi

5、ng much. Through to the components analysis, this axis required accuracy is high, the working procedure suitable centralism, the request is smooth, therefore selects the tool and the size wants.Finally carries on the examination to the components.In order to achieve the components precision the requ

6、est.Key word：Jig, examination, technological design1制造技术毕业设计的目的机械制造技术毕业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，它要求学声能全面综合的运用所学的理论和时间知识，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 制造技术毕业设计的基本任务与要求2 .1、设计任务（1）设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；（2）设计一个专用夹具；（3）编写设计说明书。2 .2、毕业设计基本要求（1）内容完整，步骤齐全。（2）设计内容与

7、说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。（3）正确处理继承与创新的关系。（4）正确使用标准和规范。（5） 尽量采用先进设计手段。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。五、工艺工序安排1、以下我们对些零件进行工艺安排： 下料车削车削钻孔铣削钻孔去毛刺检验油封下料：96x62车削：车左端面及外圆90。粗台阶、80。车削：粗车右端面至56。钻孔：钻孔3个6深8孔。铣削；铣外形的6个分布均匀的肋板及顶面。钻削：钻37.5、扩孔37.85、铰孔38H9。钳工：去毛刺

8、。检：检验。油封：清理、油封、入库。六、切削用量的确定正确地确定切削用量,对保证加工质量、提高生产率、获得良好的经济效益，都有着重要的意义。在确定切削用量时，应综合考虑零件的生产纲领、加工精度、和表面粗糙度、材料、刀具的材料及耐用度等方面因素。 单件小批量生产时，为了简化工艺文件，常不具体规定切削用量，而由操作者根据实际情况，凭经验确定合理的切用量。成批及大量生产时，特别是组合机床、自动机床及多刀加工工序的切削用量，应科学地、严格地确定，确定的一般原则为：粗加工时，由于要求的加工精度较低、表面粗糙度较大，切削用量的确定应该尽可能保证较高的金属切除北和必要的刀具耐用度，以达到较高的生产率。提高切

9、削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率，但在这三个要素中，切削速度对刀具耐用度影响最大，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以在确定粗加工切削用量时，应优先考虑采用大的切削深度，其次考虑采用较大的进给量，最后根据刀具的耐用度要求，确定合理的切削速度。具体数据的确定可参阅有关手册。半精加工、精加工时，确定切削用量首先要考虑的问题是保证加工精度和表面质量同时也要兼顾必要的刀具耐用度和生产率。半精加工、精加工时的切削深度一般根据粗加工后留下的加工余量来确定，而进给量主要根据表面粗糙度来确定。为了减少工艺系统的弹性变形和已加工表面的残留面积高度，半精加工和精加工时一般多采用较小的切削深度和

10、进给量。在切削深度和进给量确定之后，再确定合理的切削速度。在采用组合机床、自动机床等多刀具同时加工的工序时，其加工精度、生产率和刀具的寿命与切削用量的关系很大，为保证机床正常工作，不经常换刀，其切削用量要比采用一般机床加工时低一些。以下是38H9切削加工：曲面挖槽粗加工生成一系列平面铣削，是一种最常用的曲面粗加工方法。它还可以使刀具从零件毛坯外开始加工，防止刀具直接埋入工件材料。调出图形文件：曲面挖槽粗加工、图六。七、夹具体的设计 为了保证工件的加工要求，必须使工件在机床上处于准确的位置，夹具就是用来实现这一要求的。1、 定位方式的选择根基准统一的原则，我们采用设计基准来作为我们的定位基准，即

11、采取一面二孔的形式进行定位。2、 夹紧方式的选择夹紧方式的确定，起初我考虑各种各样的方案，但是都没有成形，最后我考虑用3个螺纹孔来夹紧。5 配油盘受力分析与设计 配油盘是轴向柱塞泵主要零件之一，用以隔离和分配吸排油油液以及承受由高速旋转的缸体传来的轴向载荷。它设计的好坏直接影响泵的效率和寿命。5.1配油盘受力分析不同类型的轴向柱塞泵使用的配油盘是有差别的，但是功用和基本构造则相同。图5.1是常用的配油盘简图。液压泵工作时，高速旋转的缸体与配油盘之间作用有一对方向相反的力；即缸体因柱塞腔中高压油液作用而产生的压紧力；配油窗口和封油带油膜对缸体的分离力。1吸油窗 2排油窗 3过度区 4减振槽 5内

12、封油带 6外封油带 7辅助支承面 图5.1 配油盘基本构造 5.1.1压紧力压紧力是由于处在排油区是柱塞腔中高压油液作用在柱塞腔底部台阶上，使缸体受到轴向作用力，并通过缸体作用到配油盘上。 对于奇数柱塞泵，当有个柱塞处于排油区时，压紧力为 当有个柱塞处于排油区时，压紧力为 平均压紧力为 5.1.2分离力 分离力由三部分组成。即外封油带分离力，内封油带分离力，排油窗高压油对缸体的分离力。 对于奇数泵，在缸体旋转过程中，每一瞬时参加排油的柱塞数量和位置不同。封油带的包角是变化的。实际包角比配油盘油窗包角有所扩大，如图5.2所示。当有个柱塞排油时，封油带实际包角为 当有个柱塞排油时，封油带实际包角为

13、 平均有个柱塞排油时，平均包角为 式中 柱塞间距角， ； 柱塞腔通油孔包角，这里取。 外封油带分离力 外封油带上泄漏流量是源流流动，对封油带任仪半径上的压力从到积分，并以代替，可得外封油带上的分离力为 图5.2 封油带实际包角的变化 =外封油带泄漏量为 内封油带分离力内封油带上泄漏流量是汇流流动，同理可得内封油带分离力为 = 内封油带泄漏量为 排油窗分离力 配油盘总分离力 总泄漏量q为 5.2配油盘设计配油盘设计主要是确定内封油带尺寸吸排油窗口尺寸以及辅助支承面各部分尺寸。5.2.1过渡区设计为使配油盘吸排油窗之间有可靠的隔离和密封，大多数配油盘采用过渡角大于柱塞腔通油孔包角的结构，称正重迭型

14、配油盘。具有这种结构的配油盘，当柱塞从低压腔接通高压腔时，柱塞腔内封闭的油液会受到瞬间压缩产生冲击压力；当柱塞从高压腔接通底压腔时，封闭的油液会瞬间膨胀产生冲击压力。这种高低压交替的冲击压力严重降低流量脉动品质，产生噪音和功率消耗以及周期性的冲击载荷。对泵的寿命影响很大。为防止压力冲击，我们希望柱塞腔在接通高低压时，腔内压力能平缓过渡从而避免压力冲击。 5.2.2配油盘主要尺寸确定（图5.3）图5.3 配油盘主要尺寸确定（1）配油窗尺寸配油窗口分布圆直径一般取等于或小于柱塞分布圆直径配油窗口包角，在吸油窗口包角相等时，取 为避免吸油不足，配油窗口流速应满足 满足要求。式中 泵理论流量； 配油窗面积，； 许用吸入流速，=23m/s。由此可得 =（2）封油带尺寸设内封油带宽度为，外封油带宽度为，和确定方法为：考虑到外封油带处于大半径，加上离心力的作用，泄漏量比内封油带泄漏量大，取略大于，即 当配油盘受力平衡时，将压紧力计算示与分离力计算示带入平衡方程式可得 联立解上述方程，即可确定配油盘封油带尺寸 。