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1、甘 肃 广 播 电 视 大 学课 程 设 计2010级 春季机械设计制造及其自动化专业本科课程设计题目: 旋转型灌装机学 生 姓 名: 薛志茹 学 号: 1062001205466 电 大 分 校: 酒泉电大 学生所在单位: 酒泉华锐风电 指 导 教 师: 李玉军 甘肃电大开放教育2010级（秋）机械设计制造及其自动化专业（本科）课程设计成绩评定表分校：酒泉电大 工作站： 直属 班级代号： 106201201012061 姓名专业课程名称设计时间王文军机械设计制造及其自动化课程设计2012.5-2012.6设计题目旋转型灌装机指导教师评语及评分课程设计选题切合本专业，能够理论联系实际，把所学专
2、业运用到实际当中解决问题，观点鲜明，结构合理，层次清楚。但论据不够充实。评分：68分签 字（盖章）李玉军 2012年 5月 20 日设计小组评价意见及评分同意评为68分签 字（盖章）陈新专 2012年5月 25日分校集中实践环节指导小组意见签 字（盖章） 2012年5 月 30日省电大集中实践环节指导委员会审核意见 签 字（盖章） 年 月 日说明：1.答辩小组应填写评价意见，小组成员均应签名（盖章），答辩小组不应少于3人。2.此表附于封面之后。3.此表由分校、工作站自行复制。目 录第1章 绪 论11.1 课题研究的意义和目的1第2章 课程设计任务书22.1设备概述和技术要求22.2 课程设计任
3、务22.3课程设计的相关技术要求2第3章 柱塞的典型工艺加工流程设计33.1简介33.2对柱塞零件的分析33.2.1零件的特点33.2.2零件设计制造的要求33.2.3零件加工所需的工艺过程43.3毛坯材料的选择43.3.1毛坯材料选择43.3.2毛坯的化学成分43.4加工设备、刀夹量具及冷却液的选择53.4.1加工设备的选择53.4.2刀夹量具的选择53.4.3冷却液的选择63.5机械加工工艺83.5.1材料检查83.5.2机加工工序83.5.2.1车削加工工序93.5.2.2磨削加工工序93.6热处理93.7表面硬质阳极氧化处理103.8对零件技术和工艺的要求103.9工艺设计的依据和原理
4、113.10相关的技术资料113.11影响零件加工质量的因素及采取的工艺措施113.11.1影响零件加工质量的因素113.11.2提高加工质量采取的工艺措施123.11.2.1减小切削引起的表面粗糙度的影响123.11.2.2减小磨削引起的表面粗糙度的影响123.11.2.3减小表面加工硬化的影响13第4章 课程设计结论与体会14参考文献15附录一：柱塞毛坯图16附录二：柱塞产品图20附录三：柱塞机械加工工序简图17附录四：柱塞机械加工工艺过程卡18附录五：热处理工艺卡19内容摘要柱塞为轴类零件，通过对柱塞毛坯材料的选择和加工工艺的分析，掌握柱塞加工工艺的基本过程，明确基本的技术要求，明确各种
5、机床的使用以及加工工序简图，在机械加工工艺和热处理设备有限的情况下通过控制淬火工艺制定适宜的去应力退火温度和保温时间，并根据机械加工方法的不同，合理调整加工工序可有效防止热变形，以保证零件的加工质量。关键词：柱塞 加工工艺 技术要求 加工质量第一章 绪 论1.1 课程设计的目的和意义课程设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。而对于电大学生更应侧重于从生产第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术应用性岗位工作的基本训练，通过课程设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，更好地实现一个工程技术
6、人员在生产过程中指导工作。使学生进一步巩固和加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化。培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识技能，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。通过该集中实践活动得到以下目的：1、培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。2、培养学生学会调查研究的方法，熟悉有关政策，提高运用国家标准、手册等工具书的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力。3、使学生初步掌握解决工程技术问题的正确指
7、导思想、方法和手段，树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。4、培养学生撰写规范要求的设计说明和相关技术文件的能力。第二章 课程设计任务书2.1设备概述和技术要求1.要求说明在各工艺流程中所使用的设备名称、特点、型号、技术登记、加工范围等；2.技术数据要说明与加工工艺之间的关系；3.要求说明相关技术要求与工艺要求；2.2课程设计任务针对该零件的设计与加工，必须对原材料的选用和成形方法、机加工和表面处理要进行综合考虑。2.3课程设计说明书的要求1.结论：简述零件的特点和设计制造的要求；2.基本工艺：详细说明工艺设计的依据和原理；3.设备的
8、选择：根据工艺要求和设备特点来说明；4.防护措施和注意事项；5.校验和核对；6.设计体会；7.参考文献；第三章 柱塞的典型工艺加工流程设计3.1 简 介柱塞为轴类零件，通过对柱塞毛坯材料的选择和加工工艺的分析，掌握柱塞加工工艺的基本过程，明确基本的技术要求，明确各种机床的使用以及加工工序简图，在机械加工工艺和热处理设备有限的情况下通过控制淬火工艺制定适宜的去应力退火温度和保温时间，并根据机械加工方法的不同，合理调整加工工序可有效防止热变形，以保证零件的加工质量。3.2对柱塞零件的分析 柱塞的毛坯图 柱塞的成品图具体参见附录一、附录二3.2.1零件的特点此柱塞零件为轴套类零件，应用范围广，通常起
9、支承和导向作用，用于摩托车化油器，柱塞作往复运动，工作温度高，材料应具有耐热性，柱塞套的导热性好。 3.2.2零件设计制造的要求在该零件的加工中，包括刀具和工件的相对运动轨迹、主轴的启停、主轴转数、吃刀深度、走刀量、刀具的自动更换以及冷却液的开关等，要提高国产柱塞的设计水平。我们对原材料的选用和成形方法、机加工和表面处理要进行各方面的考虑。3.2.3加工柱塞成品所需的工艺过程由于柱塞是机械中的关键零件，其形状较为复杂，精度要求高。因此，它的生产过程较长，其大致的工艺过程为：原材料选用-毛坯加工-机械加工-表面处理3.3毛坯材料的选择选择毛坯：调制后具有良好的综合力学性能，是应用广泛的调质钢。用
10、于轴类零件及曲轴，曲柄，汽车转向节，连杆，螺栓，齿轮等。表面淬火后硬度可达48-55HRC。截面在50mm以下时，油淬后有较高的疲劳强度。一定条件下可用40MnB，35SiMn,42SiMn等代替。淬火温度850，冷却剂油回火温度520。冷却剂水油供应状态硬度207HBS。3.3.1毛坯材料的选择方案一：选用碳素钢碳素钢的Wc一般在0.15-0.60范围内,过高则塑性差，易产生裂纹，该材料适用于形状复杂且韧性强度要求较高的零件，也常用于韧性强度要求较高的大型零件。方案二：选用合金结构钢 渗碳钢主要用于制造高耐磨性，并承受动载荷的零件，这类钢采用低碳成分，经表面渗碳进行成份调整再结合淬火+低温回
11、火的热处理，能够使零件表面具有良好的耐磨性和疲劳强度内部有良好的韧性和足够的强度。结论：由于柱塞作往复运动，工作温度较高，柱塞材料应具有耐热性、耐磨性等综合力学性能。所以，选用合金结构钢40Cr。3.3.2毛坯的化学成份材料：结构钢 牌号 45（40Cr）成份CuMgMnFeSiZn含量（%）0150.40.81.20.150.70.40.80.253.4 加工设备、刀夹量具及冷却液的选择3.4.1加工设备的选择在该零件的加工中，主要应用到车床、磨床、钻床等将一一做以介绍：1、车床是机械制造中使用最广泛的一类机床，主要用于加工各种回转体表面（内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面等）和回转体的端面，
12、有些车床还可以加工螺纹。车床加工所使用的刀具主要是车刀，很多车床还可以用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、扳牙等孔加工刀具和螺纹刀具进行加工。加工时的主运动一般为工件的旋转运动，进给运动则由刀具直线移动来完成。工艺范围：能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面和环形槽，车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。2、磨床是用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨磨料等）为工具进行切削的加工机床。磨床可以加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形面等，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。磨床主要用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料零件的精加
13、工。目前也有少数用于粗加工高效磨床。3、钻床一般用于加工直径不大、精度要求较低的工件。其主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔，此外还可以进行扩孔、铰孔、攻螺纹等加工，加工过程中，工件固定不动，刀具旋转作主运动，同时沿轴向移动作进给运动。钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床以及专业化钻床。3.4.2刀夹具的选择1、金属切削加工时，工件的安装方式一般有找正安装和采用机床夹具安装两种，成批大量生产时常用机床夹具安装。机床夹具就是机床上用来装夹工件，加工过程中使工件位置保持不变。工件夹具中的安装包括工件的定位和工件的夹紧。对工件的夹紧也有一定的要求，工件在夹具中除了定位以外，由于加工过程中工件会受到切削力、离心力、惯性力及重力等外力的作用，为了防止工件因为发生运动而破坏定位时获得的正确位置，因此工件在夹具中还需要可靠夹紧。夹紧时不能破坏工件定位时所获得的正确位置。夹紧应可靠和适当。既要保证加工过程中工件不发生松动或振动，又不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧操作应方便、省力、安全。夹紧机构的自动化程度和复杂程度应与工件的生产批量及工厂的生产条件相适应。夹紧机构应有良好的经济工艺性，尽量使用标准件。3.4.3量具的选择1.在加工的过程中，所用的量具主要有:游标卡尺 千分尺 90角尺 百分表 万能角度尺 游标卡尺是一种比较精密的量具，其结构简单，可
