抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設(shè)計開題報告.doc

本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題目：抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設(shè)計院（系）：機(jī)械工程學(xué)院班級：機(jī)制08-3姓名：張肖揚(yáng)學(xué)號：080514020408指導(dǎo)教師：趙硯虹教師職稱：高級教師黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題目抽油泵長缸套內(nèi)孔加工工裝設(shè)計來源工程實際1、研究目的和意義（1）、目的：由于深孔鉆床的特殊性，其價格比較昂貴，對于非專業(yè)化深孔加工的廠家，成本過高。而采用普通車床改裝為深孔加工機(jī)床，由于其成本低、制造周期短以及一床多用（車削、深孔鉆削、深孔鏜削和深孔珩磨）等優(yōu)點(diǎn)（2）、意義：隨著科技的發(fā)展，深孔在制造業(yè)廣泛的使用起來。深孔加工精度的提高可使制造業(yè)的諸多方面得以改善。當(dāng)所加工的孔的長度L與直徑之比L/D5稱為深孔。若深孔內(nèi)壁要求較高精度、較低表面粗糙度和較高的疲勞強(qiáng)度，工藝上需采取鏜削與滾壓結(jié)合加工。傳統(tǒng)方法是鏜削與滾壓分步加工，效率較低；若在一次進(jìn)給中完成鏜削與滾壓，不需中間松開工件、更換刀具，不僅顯著提高效率，而且容易保證鏜桿與工件的同軸度。用普通車床進(jìn)行深孔加工，具有成本低、一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn)。將普通車床CA6140改裝成深孔加工車床，其成本低，制作周期短等優(yōu)點(diǎn)，為許多生產(chǎn)家接受2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述)最早用于加工金屬的深孔鉆頭是扁鉆，它發(fā)明于18世紀(jì)初。1860年，美國人對扁鉆做了改進(jìn)，發(fā)明了麻花鉆，在鉆孔領(lǐng)域邁出了重要的一步。但麻花鉆鉆孔時，不便于冷卻與排屑，生產(chǎn)效率很低。隨著槍炮生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在20世紀(jì)初期，德、英、美等國家的軍事工業(yè)部門先后發(fā)明了單刃鉆孔工具，因用于加工槍孔而得名槍鉆。槍鉆也稱為月牙鉆、單刃鉆及外排屑深孔鉆。槍鉆鉆桿為非對稱形，故扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度差，只能傳遞有限扭矩，適用于小孔零件加工生產(chǎn)，效率較低。在第二次世界大戰(zhàn)前和戰(zhàn)爭期間，由于戰(zhàn)爭的需要，槍鉆已不能滿足高生產(chǎn)效率的要求，在1943年，德國海勒公司研制出畢斯涅耳加工系統(tǒng)（即我國常稱的內(nèi)排屑深孔鉆削系統(tǒng)）。戰(zhàn)后，英國的維克曼公司、瑞典的卡爾斯得特公司、德國的海勒公司、美國的孔加工協(xié)會、法國的現(xiàn)代設(shè)備商會等聯(lián)合組成了深孔加工國際孔加工協(xié)會（BoringandTrepanningAssociation），簡稱BTA協(xié)會。經(jīng)過他們的努力，這種特殊的加工方法又有了新的發(fā)展，并被定名為BTA法，在世界各國普遍應(yīng)用。后來瑞典的山特維克公司首席設(shè)計出可轉(zhuǎn)位深孔鉆及分屑多刃錯齒深孔鉆，使BTA法有了新的飛躍。BTA法存在著切削液壓力高，密封困難等缺點(diǎn)，為克服這些不足，1963年少年特維克公司發(fā)明了噴吸鉆法。這是一種巧妙應(yīng)用噴吸效應(yīng)的方法，可以采用較低的切削液壓力，使切屑在推、吸效應(yīng)下容易排出，有利于系統(tǒng)的密封。但是噴吸法本身椰油缺點(diǎn)，它使用兩根鉆管，另排屑空間受到限制，加工孔徑一般不能小于18mm。由于特殊的切削液供給方式，缺乏了BTA法中切削液對鉆桿振動的抑制作用，刀具擦傷，其系統(tǒng)剛性和加工精度要略低于BTA法。20世紀(jì)70年代中期，由日本冶金股份有限公司研制出的DF（DoubleFeeder）法為單管雙進(jìn)油裝置，它是把BTA法與噴吸鉆法兩者的油遞結(jié)合起來的一種方法，用于生產(chǎn)后得到了滿意的結(jié)果，目前廣泛應(yīng)用于中、小直徑內(nèi)排屑深孔鉆削。由于我國的機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展，深空加工技術(shù)在我國也得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)50年代群鉆的研制成功，使鉆孔效率大為提高。1985年BTA鉆頭在我國開始使用，在此之后，70年代，我國開始研制和推廣噴吸鉆，到1978年DF法已在我國設(shè)計完成并于1979年正式用于生產(chǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于中、小直徑內(nèi)排屑深孔鉆削。國內(nèi)幾家重型機(jī)器制造廠相繼研制和采用了深孔套料鉆，已成功地加工出12m長的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)孔。西安石油大學(xué)于1989年成功地將噴吸效應(yīng)原理應(yīng)用到外排屑槍鉆系統(tǒng)，使深孔加工性能大大提高；1994年又研制成功多尖齒內(nèi)排屑深孔鉆，使深孔鉆削的穩(wěn)定性和耐用度大大提高。3、研究/設(shè)計的目標(biāo)：將普通車床CA6140改裝成深孔加工車床4、設(shè)計方案（研究/設(shè)計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）：車床改造分析與計算車床型號的選擇1.鏜削力、鏜削功率的計算2.滾壓加工工藝參數(shù)選擇及計算3.總功率計算4.車床型號選擇5.主要設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求機(jī)床改造結(jié)構(gòu)設(shè)計鏜滾壓切削設(shè)計1.滾削設(shè)計2.滾壓加工設(shè)計3.鏜滾壓工具設(shè)計定位、夾緊裝置的設(shè)計1.總體方案2.液壓裝置的設(shè)計設(shè)計方案圖2車床改裝深孔加工機(jī)床示意圖1、堵塞2、夾盤3、排屑斗4、復(fù)合鏜滾壓工具5、授油器6、止推壓板7、鏜桿8、固定架5、方案的可行性分析：對該設(shè)計深孔鏜滾復(fù)合加工機(jī)床進(jìn)行模擬試驗分析，試驗分析表明，該設(shè)計是在原有設(shè)備上進(jìn)行改造，雖然在整個改造過程中用時較多，但由于是針對一個特定加工零件的工裝設(shè)計而非大批量生產(chǎn)、鏜削加工與滾壓加工一次性完成，提高了零件的加工精度，且在不進(jìn)行深孔的加工時，原有車床仍可使用，故有相對的經(jīng)濟(jì)效益6、該設(shè)計的創(chuàng)新之處改造對車床的要求不高，可以用舊機(jī)床進(jìn)行。改裝時，不改原車床的性能，只需將車床上刀架拆除，換上聯(lián)結(jié)器，授油器和中心架分別裝在車床內(nèi)導(dǎo)軌上。原機(jī)床主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動機(jī)構(gòu)不變，不用原車床油路系統(tǒng)，另行配置油箱和排屑箱，并在授油器上接冷卻潤滑油路。改裝后的機(jī)床拆除深孔加工裝置后，仍可作為車床使用。7、設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域：深孔零件的材質(zhì)，過去多采用碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼和高強(qiáng)度合金鋼。新型工程材料，如鈦合金、不銹鋼、耐熱鋼、陶瓷、碳素纖維塑料、復(fù)合材料等，開始在深孔零件上采用。新材料的逐步采用對深孔加工提出了新的技術(shù)難度。除了深孔零件的材質(zhì)外，零件的毛坯質(zhì)量也有了很大的改觀?，F(xiàn)在深孔零件的毛坯除了采用一般的鑄、鍛、軋制毛坯外，對于機(jī)械性能要求高的深孔零件，采用真空冶煉、電渣重溶等方法獲得高質(zhì)量的鑄錠后，進(jìn)行壓力加工。在管坯生產(chǎn)中，除了一般的熱軋、冷軋無縫管材外，現(xiàn)已才采用精軋無縫管材。冶金技術(shù)的進(jìn)步，提高了材料材料的機(jī)械性能，使材料的加工性能發(fā)生了顯著的變化；鍛造及壓力加工技術(shù)的進(jìn)步，使得毛坯材料的去除率大為降低。另外，由于熱處理技術(shù)的發(fā)展，深孔工件經(jīng)過熱處理后，在機(jī)械性能、潔凈與顯微組織上都有了較大的改善，這直接影響著材料的再加工。