（毕业设计全套）抽油泵长缸套内孔加工工装设计（打包下载）

由于孔口偏摆最大，所以孔口的椭圆度也最严重。

喇叭口深孔滚压加工后，常在孔口两端呈现不同程度的喇叭口及上下端面凸起。

喇叭口和端面凸起是由金属材料受力后，向着阻力最小的方向流动的结果。

这种现象的出现，就其加工方法来说就是正常的，但对些工件的使用来说，又是不允许的，因此，必须设法消除。

第章深孔加工工装设计.概述深孔加工要求设计加工抽油泵长缸套的设备。

充分利用已有的设备，故将普通车床改装成为深孔加工机床。

抽油泵长缸套是抽油泵的主要基础件，抽油泵工作性能的好坏主要取决于柱塞和泵套的配合性能，即取决于泵套加工精度表面质量及形状精度。

该零件的内孔加工要求图所示为孔径.，孔长，长径比为，表面粗糙度为.，直线度为.，圆度误差为.，调质硬度为，强度为材料为，内孔要求氮化处理，由于该材料强度高，加工硬化严重，因此属于难加工材料。

图抽油泵长缸套工艺路线的拟订.毛坯的选择根据抽油泵长缸套的结构特点和技术要求，该零件选用管材。

.孔的加工方案下料调质校直车两端面镗滚复合氮化珩磨车外圆。

简述在机械制造业中，设备的平均役龄应在年之间，设备的“技术老化”期已短于年。

尤其在工程技术发展的今天，设备的更新速度相当快，设备更新有两种形式是用技术更为先进精度更为高的新设备来代替技术性能“老化”的旧设备另种是进行有效的技术改造，使旧设备适应新的生产需要。

而在设备普遍老化资金又不充裕的国有企业中，后面种更新形式更具有现实意义。

车床改造总体方案由于深孔钻床的特殊性，其价格比较昂贵，对于非专业化深孔加工的厂家，成本过高。

而采用普通车床改装为深孔加工机床，由于其成本低制造周期短以及床多用车削深孔钻削深孔镗削和深孔珩磨等优点，已为许多生产家所接受。

车床改装为深孔加工机床主要有机床和油路两大部分，机床部分主要有中心架授油器和联结器三大部件油路部分主要含进油路回油路以及排屑箱油槽油箱等，改装总图如图所示图车床改装深孔加工机床示意图堵塞夹盘排屑斗复合镗滚压工具授油器止推压板镗杆固定架改造对车床的要求不高，可以用旧机床进行。

改装时，不改原车床的性能，只需将车床上刀架拆除，换上联结器，授油器和中心架分别装在车床内导轨上。

原机床主运动和进给运动机构不变，不用原车床油路系统，另行配置油箱和排屑箱，并在授油器上接冷却润滑油路。

改装后的机床拆除深孔加工装置后，仍可作为车床使用。

.车床改造分析与计算车床型号的选择用量决定切削功率最大工件车床型号的选择主要取决于最大切削用量和最大工件外径。

孔的最大切削外径决定了被改造车床的回转直径，因此，在改造前应根据深孔切削的最大参数进行计算，选择被改造车床的型号。

.镗削力镗削功率的计算参照表和表，选择镗削参数被吃刀量.进给量.镗削速度采用单刃镗刀，参照，主切削力径向切削力走刀力镗削功率.滚压加工工艺参数选择及计算工艺参数的选择参照表，滚压与余量.滚压力进给量.滚压速度ν行程次数参照表所给公式，滚压功率计算式中摩擦系数.总功率计算.车床型号选择选择被改造车床首先应考虑机床的功率。

我国国产车床的主电机功率般为.，在加工抽油泵长缸套时，电机功率达到要求。

又因为工件的最大装夹外径为，在的回转直径内，故选择车床进行改造。

.主要设计参数和技术要求对车床的技术要求床身长度必须.或者更长车床改造前必须大修，其精度必须满足机床大修标准的要求将车床尾座卡盘刀台拆除，重点大修床面导轨尾座底座板溜板滑造各齿轮传动系。

.机床改造结构设计由于深孔的直径较大，故此深孔的加工可选为管材的精整加工，采用镗滚压复合加工次完成。

改造机床结构的主要组成部分为夹盘装夹工件，中心架支承工件镗杆导向，授油器润滑冷却和排屑，尾座支承刀杆。

镗滚压切削设计.滚削设计由于工件较长，不易采用工件旋转的加工方式。

工件旋转不能保证工件中心线与机床主轴中心线重合产生误差，给加工带来不便。

在镗削加工时，若切削液由油泵输出后从镗杆后端输入，进入镗杆内孔，通过镗头上的油孔射到切削区。

形成附着与内孔表面的“螺纹轨迹液”，此轨迹液中存在切屑，在工件旋转的情况下，产生离心力而紧紧地附着与工件内孔表面上，使切屑排出不彻底，从而影响刀具及导向块的耐用度，影响加工孔的表面粗糙度。

若切削液从授油器输入，以“圆筒状的切削液筒”均匀地从整个刀具头周围向前射出，并且可以充分起到对镗刀导向块的强制润滑冷却和减振的作用。

这对于延长刀具的耐用度和降低孔加工表面粗糙度都是非常有利的。

综上所述，采用前排屑推镗法。

.滚压加工设计滚压与镗削次完成，这样能保证加工零件的同轴度，且减少换位更换刀具的时间及由此带来的装夹误差，在定程度上提高了产品的生产效率。

故镗滚复合加工时，可采用刚性滚压，即滚压元件置于刚性支承上，并且始终保持定的位置，它所传递的压力是随工件原始表面微观不平度而上下波动主要用于精整尺寸和辊光整形。

为了完善滚压精度采用双排滚柱滚压头。

.镗滚压工具设计为了提高加工质量，适应管材的多变性，镗刀采用可调式，并且在退刀时不至于损坏已加工表面。

滚柱在退刀时要与已加工表面留有定的间隙。

并且，镗刀可拆除。

镗滚压工具主要由镗刀滚柱滚刀体止推轴承心轴等主要零件组成，它的前端是精密镗刀，通过顶刀螺钉调节在前后滚柱保持架小孔中各装排滚柱前排滚柱数量比后排多只，滚柱支承在滚柱支承在滚刀体上，承受径向滚压力，轴向滚压力通过支承销作用于止推轴承上。

滚珠滚刀体支承销均可采用制造，其硬度为。

切屑的清除主要靠低压大流量切削液冲走。

此工具的生产率高，加工质量好，表面粗糙度可达.。

参照表，镗刀材料硬质合金镗削速度进给量.滚压过盈量过.实际压入量.深孔镗床主要技术特征加工长度主轴转速走刀量滚压量加工内孔直径工件夹紧力吃刀深度.。

图复合滚压工具定位夹紧装置的设计.总体方案为了满足工件中心线与机床主轴中心线的同轴度，采用锥端面定位，充分利用了机床主轴前端的锥端面。

但由于工件长度过长，不能采用单锥面定位夹紧，而需两端起定位夹紧。

为了提高夹紧效率及准确率考虑机床的结构组成，采用液压夹紧。

在加工过程中，工件旋转，所以连接液缸的授油器设有以满足工件旋转受到液压夹紧推力的止推轴承。

.液压装置的设计受加工零件及机床结构的限制，故在进行液压缸的设计时需初步确定液压缸的公称直径及活塞作用面积的大小。

液压缸参数的确定材料内径缸长液压缸工作压力的计算及工件刚度的校核在工件强度允许的情况下，采用锥孔定位时由斜锥面产生的轴向力相互抵消。

为了方便采用双作用活塞式液压缸，活塞双向运动产生推拉力。

活塞在形成终了时不减速。

由力学公式得参照，故夹紧力为图液压夹紧系统图该液压系统如图所示泵站距夹紧油缸。

因此，管路压力损失不计，油缸及活塞杆直径受结构限制为定值，所以，只需调整系统压力，即满足夹紧工件要求。

夹紧力过大，将授油器整体推走，夹紧力过小，工件转动打滑，难以加工。

液压系统压力计算夹紧力且需要满足技术特征给予最大夹紧力设计夹紧力参照的第章和第章，工件刚度的校核在此作用力下，加工工具处于端部位置时出现危险截面。

图水平面上的弯矩图图扭矩图计算弯矩轴的许用弯曲应力式中抗弯截面活塞工作面积的选定，参照第章所给公式，液压夹紧力受压面积将液压夹紧系统压力调定.满足要求。

故选用法兰式液压缸，选取型齿轮油泵，电机为.。

缸筒壁厚的计算设需要缸筒壁厚缸筒内径最高许用压力材料许用压强缸筒材料的屈服强度，般为安全系数，般选取选取符合要求液压缸效率确定.机械效率由各种运动件摩擦损失所造成，在额定压力下，通常可取。

.容积效率由各密封圈泄露所造成，用弹性密封圈时，通常可取。

.作用力效率由排出口背压所产生的反向作用力而造成，般取.总效率流量确定选定活塞工作行程，工进时间为，则活塞平均速度为液压缸效率活塞作用力活塞平均速度工作压力液压缸工作流量排气装置的选择液压系统在安装过程过程中或过程中或长时间停止工作之后会渗入空气，液压油中也会混有空气。

由于气体压缩性大，会使执行元件产生爬行噪声和发热等系列不正常现象。

因此，液压缸的结构上，要保证及时排除缸内的气体。

综合考虑选用排气阀装置。

授油器的结构设计授油器的功用主要是起到正确引导加工工具并向切削区供给冷却液，传递轴向力夹紧力等，同时还起到支承镗杆的作用。

为了提高加工工具开始加工时的导向精度，授油器在头部增加旋转部分，使导向套与工件同时转动。

授油器坐落在原车床尾座底板上，用移动压板和止推板将其固定在床身导轨上，授油器外壳为铸钢件，退火后加工最好经过时效处理，并留有余量，最后用车床本身镗内孔，以保证中心高及精度要求。

支承架内有油缸，油缸内有活塞杆，活塞杆内有镗杆，定位盘固定在油缸活塞杆上，活塞杆运动夹紧工作，镗杆运动实现自动进刀。

冷却排屑系统结构设计冷却排屑系统主要由油箱排屑箱油泵电机过滤装置和液压元件等组成。

深孔机床的改造般是在安装好的旧机床上进行，受到地面和周围空间的限制，不易做成地坑式油箱，往往采用地面式油箱。

因此，油箱高度和宽度要受到中心高和后面空间的限制。

油箱长度可按最大加工长度确定，并可做成移动的。

油箱的箱体应设有隔板，保证脏物能够沉淀。

此外。

还应有滤油装置，滤油装置主要由所要求的过滤精度确定，过滤精度比所要求的表面粗糙度低倍，即的过滤精度可满足为表面粗糙度的要求。

油箱内采用级过滤精度，在排屑中用密集孔进行粗过滤，切屑油通过油箱盖上粒度过滤铜网进入油箱，在油箱中分别用粒度和粒度铜网进行三四记过滤，最后在油泵进油管上装纸型过滤进行第五级过滤。

这样，过滤系统的过滤精度可达.，有条件的话，装入磁性滤油器效果更好。

.排屑斗的设计为了防止切屑的飞溅，在切屑的排出处设有个保护装置排屑斗。

排屑斗与下放的排屑箱相连，且为了在加工完成后需拆除镗刀头，所以排屑斗上需设有可活动窗口以完成上述要求，其结构如图所示。

深孔镗床在切削加工时，镗头在工件里，看不到镗刀的切削工况，因此，操作者仅凭冲出的断续切屑对刀情况入口测量的尺寸镗床运行状况来判断切削加工是否正常，所以必须具备切削冷却循环系统，用以冲出切屑和冷却，其流程如下分离箱油泵活塞杆前端镗头工件床头夹紧机构顺油槽分离箱。

本系统以大流量，低扬程指标来选择水泵。

因此，离心泵比较合适，电机功率为。

图排屑斗弹簧垫圈六角螺母焊接手柄壳体压板六角螺栓.油箱容积油泵压力及流量确定油箱容积的确定油箱应有足够的容积，保证切屑能正常冷却以及污物的沉淀和分离。

据德国专家.的研究结果，切削液在油箱中每小时循环次数不能超过次，因此油箱的容积至少应为最大油泵的倍。

常用的油泵流量般为，故油箱容积般设计应不小于。

切削液在油箱中的最低液面不低于最大油量的，持续满载的最高油面应在之间。

油泵压力及流量选择油泵的压力和流量般应根据流体载面确定，即根据所加工孔的孔径确定。

用车床改装的深孔加工机床，应受到车床的功率和转速的限制，油泵压力和流量可选择为压力.流量。

考虑到油泵的性价比，通常为齿轮泵。