实验目的、意义<漆虱忧甘/p>
通过对传动柱塞机械加工的精度设计，学生自行设计并完成零件的加工精度设计，掌握零件工作时的所需要满足的结构尺寸，熟悉零件配合公差、尺寸公差、形状位置公差和表诹鬃蛭镲面粗糙度要求。并且精密传动柱塞设计需要运用《机械设计制造基础》和《画法几何与机械制图》等方面的知识，在设计过程中，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。所以通过这次设计，能够让学生学会并掌握公差与配合知识的应用以及精度的控制和配合，提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
设计任务
设计并完成“精密传动柱塞”零部件的加工精度设计。而“精密传动柱塞”部件，其结构如下图所示。
通过设计，使得零部件的工作使用达到以下性能要求：
（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（普通润滑油或滑脂润滑、温度影响较小）。
（3）有一定精度。
所设计的“精密传动柱塞”工作时，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。
分析、设计
此次精度设计采用AutoCAD作图，运用机械制图的知识，配合计算机绘图辅助设计，完成对此次装配图、柱塞零件图和柱塞套筒零件图的绘制和标注。
标注配合尺寸公差、重要尺寸公差，包括：
（1）根据部件的工作性质可确定配合种类为间隙配合。
（2）无专门要求，采用基孔制。
（3）按一般转速，采用一般间隙，考虑一定精度和加工经济性，
选择配合为H8/f7。
（4）孔Ø10H8的基本尺寸为10mm，公差等级为IT8时，标准公差IT=22um。
查表8-3可知Φ10H8类偏差为下偏差，其数值为0，即EI=0。
由于IT=ES-EI(孔)，IT=22EI=0求得ES=IT+EI=22（um）
标记为：Ø100+0.022。
轴Ø10f7的基本尺寸为10mm，公差等级为IT7时，标准公差IT=15um。
查表8-2可知Φ10f7类偏差为上偏差，其数值为-13，即es=—13um。
由于EI=es-ei（轴）IT=15es=-13求得ei=es-IT=-13-15=-28（um）
标记为：Ø10-0.013-0.028。
（5）圆柱套外圆柱面为Ø20f7，基本尺寸为20mm，查表有8-1标准公差IT=21um由表8-2得上偏差es=-20um，下偏差ei=es-IT=-41um，柱塞轴颈直径为Ø8。
孔轴形位公差设计标注
基准：柱塞轴以公共轴线作为基准，以保证与其他零件的工作位置精度。
（1）关于零件“圆柱套”：
a：外圆柱的形位公差：
同轴度公差为0.015mm，圆柱度公差为0.006mm
径向圆跳动为0.015mm，圆度公差为0.006mm
b：内圆柱的形位公差：
同轴度公差为0.015mm，圆柱度公差为0.006mm
径向圆跳动为0.015mm，圆度为0.006mm
（2）关于零件“柱塞”：
同轴度公差为0.010mm，圆柱度公差为0.004mm
径向圆跳动为0.010mm，圆度为0.004mm
（3）各轴颈的形位公差：
为检测控制方便，同时在一定程度上能控制轴颈表面的形状误差，采用径向圆跳动公差控制，径向圆跳动公差为0.010mm
（4）粗糙度：
a：柱塞头及套筒内表面为工作面，要求精度较高，表面粗糙度Ra=1.6um，标记为；
b：其他的面为非工作面或为不重要零件的非配合表面，表面粗糙度Ra=3.2um，标记为。
（5）材料选择：预选45号钢，并采用调质处理，硬度要求达到220-250HB。
设计结果
零件图以及相应的尺寸、公差、粗糙度要求的标注；标注配合的部件图；如下所示。
圆柱套筒
装配图
说明与讨论
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？
答：（1）保证尺寸和形位精度要求：对于精密传动柱塞，零件本身对精度要求特别高，在加工时应注意留有足够的加工余量以保证精加工有足够余量。在安装过程中应注意合理安装，避免因受力不均而导致加工过程的震荡、松动等缺陷导致零件加工精度下降。在加工过程中，注意刀具的选择，防止因刀具的自身缺陷造成加工质量的低下。车床本身精度只能达到0.02mm，在进行精加工以后，还要对零件进行抛光等超精密加工，以保证零件能适当的配合。
（2）加工过程中的控制或检测：在加工过程中，应对工件定期测量尺寸，避免工件尺寸加工错误。采用大进给量、小背吃刀量以保证工件及刀具受力过大，保证工件加工的圆度和同轴度。加工时，工件要夹紧，并一次完成加工，避免因装卸不一致而造成的误差。另外，车刀断屑槽要合理设计以避免断屑刮花工件表面，影响加工精度。对表面粗糙度的检测，在加工过程应该进行仔细的多次磨削或抛光，直到得到所需要求为止。