泵體機(jī)加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書、三維模型】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目： 泵體機(jī)加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 摘要 一種泵體的加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是關(guān)于泵體總體工藝設(shè)計(jì)和其中一道工序的專用夾具設(shè)計(jì)。通過查閱各種相關(guān)書籍，分析殼體的結(jié)構(gòu)及其功能。在對(duì)零件作工藝分析后，擬訂兩套工藝途徑，經(jīng)過分析、比較，選取此中一個(gè)更合理的加工工藝路線進(jìn)行批量生產(chǎn)；并制訂工藝規(guī)程的步驟，確定毛胚并且擬定工藝路線，確定各工序的工藝設(shè)備和輔助工具，確定各工序的加工余量并計(jì)算出工序尺寸及公差，最后確定切削用量及切削時(shí)間，填寫工藝卡片和工序卡片。在制定機(jī)械加工工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出其中一道工序的專用夾具。依據(jù)零件的布局特性，選用一面兩孔的定位方式及螺旋壓板的夾緊方式。最后，繪制出夾具裝配圖及夾具零件圖。 關(guān)鍵詞：加工工藝；工序；定位；夾緊；鉆床夾具 I A Design About the Processing Technology of the pump body and the Special Jig Abstract This graduation project is about the overall process design of oil pump shell and the special fixture design of the process. Through access to various related books, analysis of the structure and function of the shell. After of parts for process analysis, draw up two sets of process route, through the analysis and comparison, select this in a more reasonable process route and batch production; And formulate process planning steps, determine moppet and develop process, determine the process of process equipment and auxiliary tools, determine the machining allowance for each process and calculate the process dimension and tolerance, finally determine the amount of cutting and cutting time. Fill in the process card and process card. On the basis of the development of mechanical processing technology, the design of a process of drilling jig. According to the characteristics of the parts of the layout, the use of a two hole positioning mode and the clamping way of the spiral plate. Finally, draw the assembly drawing and parts of the drilling jig. Key words: processing technology; process; positioning; clamping; drilling fixture II 目錄 目 錄 摘要 .................................................... I Abstract ............................................... II 緒論 .................................................... 1 第1章 泵體加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ..............................3 1.1 分析零件圖 ....................................... 3 1.2 確定毛坯類型 ..................................... 3 1.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ............................. 5 1.4 選擇機(jī)床和工藝設(shè)備 ............................... 7 1.5 機(jī)械加工余量、毛坯尺寸的確定 .................... 10 1.6 確定切削用量和時(shí)間定額 .......................... 10 第2章專用夾具設(shè)計(jì) ..................................... 23 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) ........................................ 23 2.2 設(shè)計(jì)方法和步驟 .................................. 23 2.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) .................................. 23 2.4 定位誤差分析..................................... 24 2.5 夾具體的確定 .................................... 25 2.6 繪制夾具裝配圖 .................................. 26 2.7 確定夾具的技術(shù)要求和公差配合 .................... 28 第3章夾具建模 ......................................... 29 3.1 夾具體造型 ...................................... 29 3.2 定位元件 ........................................ 29 3.3 夾緊元件 ........................................ 30 3.4 導(dǎo)向元件 ........................................ 32 3.5 其他元件 ........................................ 34 3.6 夾具裝配圖 ...................................... 34 III 結(jié)論 ................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................... 37 IV 緒論 緒 論 0.1零件的作用和相關(guān)介紹 當(dāng)今社會(huì)，泵廣泛應(yīng)用與各個(gè)行業(yè)中，泵的主要作用就是用來輸送液體，也可輸送液體和氣體混合物。泵為動(dòng)力原件，為機(jī)械提供所需要的動(dòng)力，泵有很多種類型，據(jù)泵的工作原理，可將泵分為以下幾類，如葉片式泵、容積式泵和其他類型泵，如射流泵、水錘泵、電磁泵、氣體升液泵。在機(jī)械行業(yè)中最常見的泵是柱塞泵，而柱塞泵屬于容積泵。 0.2機(jī)床夾具概述 夾具是一種重要的工藝裝備，它可以分為很多種類，如機(jī)床夾具、裝配夾具、檢驗(yàn)夾具等，其中應(yīng)用最廣泛的是機(jī)床夾具。機(jī)床夾具可以按照使用特點(diǎn)分為通用夾具、專用夾具和組合夾具，其中，運(yùn)用最廣泛的是通用夾具，規(guī)格和尺寸差不多已經(jīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并且已經(jīng)投入生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專門為某一工件或某一特定的一個(gè)或幾個(gè)加工工序服務(wù)的夾具稱為專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)加工工序和加工工藝自行設(shè)計(jì)投入生產(chǎn)。因此，專用夾具的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，每一個(gè)從事工裝設(shè)計(jì)的人員，都必須掌握夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。 0.3課題研究趨勢(shì)及背景 機(jī)械加工工藝由一系列工序組合而成，是制造技術(shù)的靈魂。在生產(chǎn)過程中，采用各種加工方法，使生產(chǎn)對(duì)象的形狀、相對(duì)位置和尺寸發(fā)生改變，使加工的工件成為成品或半成品的工藝過程，可以成為機(jī)械加工工藝過程。機(jī)床夾具是用來裝夾工件的一種裝置，保證工件的位置精度，不需要通過測(cè)量找正，該裝備在生產(chǎn)中比較方便。工件裝夾是比較簡(jiǎn)單，并不需要什么技術(shù)要求，因此，夾具占據(jù)著重要的地位?？紤]到泵體加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，機(jī)械加工工藝安排及夾具的使用必須盡可能合理，能夠很好地投入實(shí)際生產(chǎn)，所以該課題的研究?jī)?nèi)容有著深遠(yuǎn)的意義。 0.4課題研究?jī)?nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究泵的機(jī)械加工工藝過程和鉆泵體?22螺紋孔的專用夾具設(shè)計(jì)。通過比較兩種加工工藝方法來選取最合理的方案，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，盡可能取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。本次夾具的設(shè)計(jì)，由于工件較小所以采用了裝拆較為方便的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。在鉆模板上沒有運(yùn)用常見的翻轉(zhuǎn)式，而是將其一次性固定在夾具體上，這樣就避免了鉆套位置的不準(zhǔn)確，大大提高了夾具的精度。 2 第1章泵體加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第1章泵體加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 分析零件圖 1.1.1 零件的作用 泵體零件圖如圖1-1所示，它是輸油泵中的一個(gè)主要零件，是固定支撐泵體和外聯(lián)，主要的作用就是加快泵體中油缸的工作速度，提升工作壓力，保證燃油在低壓油路中不斷循環(huán)，并提供給噴油泵足夠數(shù)量及一定工作壓力的燃油。 1.1.2 零件的工藝分析 該泵體是殼體零件，各個(gè)孔的加工精度和表面粗糙度要求都比較簡(jiǎn)單。 圖1–1 零件圖 1.1.3零件的生產(chǎn)類型 按照年生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，根據(jù)手冊(cè)查得，該年產(chǎn)量屬于大批生產(chǎn)。 1.2確定毛坯類型 1.2.1確定毛坯類型 該泵體原料為 HT200灰鑄鐵，該泵體結(jié)構(gòu)屬于中等繁雜程度，滿足大量生產(chǎn)，而且泵體的總體外輪廓尺寸不大，因此采用金屬模鑄造成型進(jìn)行鑄造，有利于提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 1.2.2確定鑄件及形狀 因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)并且選用 HT200為工件材料，所以該零件采用金屬模鑄造成型的方法。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附錄4.1得，鑄件的尺寸公差等級(jí)為 7～9級(jí)，加工余量為F。我選擇公差等級(jí)8級(jí)，加工余量為 F級(jí)。在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附錄4.3中選擇鑄件加工余量為2.2mm。毛坯圖見圖 1–2。 根據(jù)零件圖的表面粗糙度確定該零件需要加工的表面，有泵體頂面，泵體側(cè)面，泵體底面。根據(jù)鑄件尺寸及鑄件公差等級(jí)查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附錄4.2，確定鑄件各表面機(jī)械加工余量，輸油泵殼體頂面加工余量為4.5，側(cè)面機(jī)械加工余量為4.5，底面機(jī)械加工余量為3。 圖 1–2毛坯圖 1.3機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.3.1選擇定位基準(zhǔn) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一就是選擇基準(zhǔn)。正確選擇定位基準(zhǔn)對(duì)零件表面位置要求和加工工序都有一定的影響。在夾具裝夾時(shí)，夾具體結(jié)構(gòu)還會(huì)受到定位基準(zhǔn)的影響。因此，工藝問題一個(gè)很重要的問題就是選擇定位基準(zhǔn)。 (1)粗基準(zhǔn)面的選擇。 粗基準(zhǔn)為零件起始粗加工所應(yīng)用的基準(zhǔn)，它是未加工的表面，粗基準(zhǔn)選擇原則在運(yùn)用是會(huì)遇到矛盾，應(yīng)該抓住主要矛盾，靈活運(yùn)用，在滿足主要要求的同時(shí)，盡可能兼顧其他要求。 (2)精基準(zhǔn)的選擇。 基準(zhǔn)重合時(shí)精基準(zhǔn)選擇中主要存在的問題。基準(zhǔn)重合時(shí)可以避免基準(zhǔn)不重合時(shí)的誤差。 對(duì)于要加工柱塞式輸油泵內(nèi)經(jīng)φ22的孔，采用三個(gè)φ7的孔做定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工，符合精基準(zhǔn)的選擇原則。 1.3.2擬定工藝過程 制訂工藝路線時(shí)，還要盡量提高生產(chǎn)效率并降低成本，在保證加工要求和確定生產(chǎn)綱領(lǐng)的情況下，盡可能考慮采用先進(jìn)的工藝設(shè)備進(jìn)行加工，并提高工序生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮到成本和經(jīng)濟(jì)效果，保證個(gè)人的安全勞動(dòng)條件。 1.3.3選擇機(jī)械加工工藝的順序的方法 零件各表面加工方法，對(duì)組織生產(chǎn)、加工精度和粗糙度有很大的影響，應(yīng)根據(jù)加工順序的安排和定位基準(zhǔn)來決定。 一般的原則為： （1） 先粗后精，粗精分開。 （2） 先基準(zhǔn)，后其他。 （3）先主要，后次要。 （4）先面后孔。 表 1–1 泵體的加工工藝過程 方案1 方案2 工序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10 銑?16端面 ?38上端面，?24左端面 10 銑?16端面 ?38上端面，?24左端面 20 銑?38軸端面 法蘭盤底面，?24左端面 20 銑?38軸端面 法蘭盤底面，?24左端面 30 銑?24、?28的槽孔 法蘭盤底面，?24左端面 30 銑?24、?28的槽孔 法蘭盤底面，?24左端面 40 銑?28后端面 法蘭盤底面，?24左端面 40 銑?28后端面 法蘭盤底面，?24左端面 50 銑?24左端面 法蘭盤底面，?28后端面 50 銑?24左端面 法蘭盤底面，?28后端面 60 車?16、?32軸 ?38上端面，?38表面 60 車?16、?32軸 ?38上端面，?38表面 70 車法蘭側(cè)面B ?38上端面，?24左端面 70 車法蘭側(cè)面B和法蘭R37外圓弧面及各軸段倒角 ?38上端面，?24左端面 80 加工3-?7孔 法蘭盤底面，?24左端面 80 加工3-?7孔 法蘭盤底面，?24左端面 90 加工兩閥門孔 法蘭盤底面，?24左端面 90 加工兩閥門孔 法蘭盤底面，?24左端面 100 鉆、擴(kuò)?18的孔及螺紋孔 法蘭盤底面，?24左端面 100 鉆螺紋底孔 法蘭盤底面，?24左端面 110 鉆、擴(kuò)?22的孔 法蘭盤底面，?24左端面 110 攻兩閥門孔M16x1.5-6H的螺紋 法蘭盤底面，?24左端面 120 鉆螺紋底孔 法蘭盤底面，?24左端面 120 鉆、擴(kuò)?22的孔 法蘭盤底面，?24左端面 130 攻絲M27X1.5-6H的孔及锪沉孔 法蘭盤底面，?24左端面 130 鉆、擴(kuò)?18的孔及螺紋孔 法蘭盤底面，?24左端面 140 攻絲M14X1.5-6H的孔及锪沉孔 法蘭盤底面，?28后端面 140 攻絲M27X1.5-6H的孔及锪沉孔 法蘭盤底面，?24左端面 150 攻兩閥門孔M16x1.5-6H的螺紋 法蘭盤底面，?24左端面 150 攻絲M14X1.5-6H的孔及锪沉孔 法蘭盤底面，?28后端面 160 去毛刺 160 去毛刺 170 檢驗(yàn) 170 檢驗(yàn) 方案論證： 兩種方案都基本遵循了機(jī)械加工的基本原則，兩種方案的區(qū)別主要在于工序 100以后，方案Ⅰ相對(duì)于Ⅱ而言工序比較集中。方案中Ⅰ體現(xiàn)了工序集中的原則，把相同類型的加工安排在同一臺(tái)機(jī)床上加工，提高了生產(chǎn)效率，方案Ⅰ更合理一些。 1.4選擇機(jī)床和工藝設(shè)備 1.4.1選擇機(jī)床 考慮到工件的加工要求，要盡可能選擇通用機(jī)床進(jìn)行加工，減少經(jīng)濟(jì)成本?；厩闆r如表 1–2機(jī)床的選擇所示。 表1–2 泵體加工設(shè)備選擇 工序號(hào) 所用機(jī)床 10 X5012立式銑床 20 X5012立式銑床 30 X5012立式銑床 40 X5012立式銑床 50 X5012立式銑床 60 數(shù)控CK6132 70 數(shù)控CK6132 80 組合鉆床 SYY29 90 組合鉆床 SYY29 100 組合鉆床 SYY29 110 組合鉆床 SYY29 120 組合鉆床 SYY29 130 立式鉆床Z525 140 立式鉆床Z525 150 立式鉆床Z525 1.4.2選擇夾具 為保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減少勞動(dòng)的強(qiáng)度，所以大批量生產(chǎn)時(shí)通常使用高效的專用夾具進(jìn)行生產(chǎn)。 1.4.3選擇刀具 連系各個(gè)加工表面的特點(diǎn)和加工方式，綜合考慮，選用如表 1–3所示的刀具。 表1–3 泵體的加工時(shí)刀具的選擇 工序號(hào) 刀具 10 鑲齒套式面銑刀 20 鑲齒套式面銑刀 30 莫氏錐柄T型槽銑刀 40 鑲齒套式面銑刀 50 鑲齒套式面銑刀 60 外圓車刀 70 端面車刀 80 擴(kuò)孔鉆、餃刀 90 擴(kuò)孔鉆、餃刀 100 擴(kuò)孔鉆、餃刀 110 擴(kuò)孔鉆、餃刀 120 擴(kuò)孔鉆、餃刀 130 直柄麻花鉆，機(jī)用絲錐，錐形锪鉆 140 直柄麻花鉆，機(jī)用絲錐，錐形锪鉆 150 機(jī)用絲錐 1.4.4選擇量具 為了使工件達(dá)到尺寸和形狀上的要求，結(jié)合各工序尺寸精度的要求，應(yīng)當(dāng)選用不同的量具對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)，如表 1–4所示。 表1–4 泵體的加工時(shí)量具的選擇 工序號(hào) 量具 10 游標(biāo)卡尺 20 游標(biāo)卡尺 30 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 40 游標(biāo)卡尺 50 游標(biāo)卡尺 60 游標(biāo)卡尺 70 游標(biāo)卡尺 80 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 90 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 100 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 110 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 120 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺 130 內(nèi)徑千分尺，內(nèi)螺紋千分尺 140 內(nèi)徑千分尺，內(nèi)螺紋千分尺 150 內(nèi)徑千分尺，內(nèi)螺紋千分尺 1.5機(jī)械加工余量、毛坯尺寸的確定 1.5.1機(jī)械加工余量 該零件的材料為HT200灰鑄鐵，年產(chǎn)量是168000件，滿足大量生產(chǎn)的水平。 1.外輪廓沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，端面長(zhǎng)度余量均為2 銑削加工余量為： 粗銑 4mm 精銑 1mm 2. 內(nèi)孔 查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，鑄成孔長(zhǎng)度上加工余量為3mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 鉸孔 0.2-0.3mm 擴(kuò)孔 2.0-2.5mm 3.其他尺寸直接鑄造得到 由于毛坯及和加工時(shí)都存在些許誤差，因此上述選擇的加工余量只是一個(gè)估算值量。實(shí)際上，加工余量有最大及最小之分。 在一般的情況下，加工某表面的最終尺寸可以直接根據(jù)零件圖的要求來確定。而其它工序尺寸是根據(jù)零件圖來決定，通過尺寸鏈計(jì)算加工余量，即采用由后往前推的方法，由零件圖的尺寸，直到計(jì)算到毛胚尺寸。由此可知，若某表面經(jīng)過次加工，則其工序尺寸為： 因此，在確定了加工余量后，即可根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸推算出各工序加工尺寸，這些只適用比較簡(jiǎn)單的工序的確定，確定較復(fù)雜的工序尺寸需進(jìn)行尺寸鏈的換算。 1.6確定切削用量和時(shí)間定額 1.6.1工序10（銑?16端面）切削用量及基本時(shí)間的確定 （1）刀具的選擇 刀具：硬質(zhì)合金套式立銑刀。根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表3-10，選取刀具直徑D=40mm。刀具長(zhǎng)度L=32mm，孔徑d=16mm，齒數(shù)z=6。 （2） 銑削用量 1）確定銑削深度ap 因?yàn)榧庸び嗔枯^小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進(jìn)給量af 采用對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表4-22，選取進(jìn)給量范圍： af=0.05~0.15mm/z 故選擇：fz=0.10mm/z。 3）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表1-24，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm； 4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 切削速度計(jì)算公式為： 將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 每分鐘進(jìn)給量為：f=f（z）zn=1.3mm （3）計(jì)算基本工時(shí) 則T = 0.47min 1.6.2工序 20（銑?38軸端面）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：高速鋼套式立銑刀； 機(jī)床：X5012立式銑床； （1）切削用量 根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表1-10，進(jìn)給量為：取0.6mm/r 參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用高速鋼套式立銑刀，選取，則： 取n（w）=300r/min，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給速度： 取為180mm/min （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.18min 1.6.3工序30(銑?24、?28的槽孔)切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：莫氏錐柄T型槽銑刀，該刀具切削穩(wěn)定不容易震刀 機(jī)床：X5012立式銑床； （1）切削用量 根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表1-24。根據(jù)加工孔的直徑，選取刀具d=18mm，L=82mm,l=8mm,d2=8mm,齒數(shù)z=6。進(jìn)給量為0.03-0.05mm/z，取0.04mm/r則： 取n（s）=350r/min，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給速度： 取為80mm/min （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T總 = 0.45min 1.6.4工序40(銑?28后端面)切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：鑲齒套式端銑刀 機(jī)床：X5012立式銑床； （1）切削用量 確定銑削底面時(shí)的切削用量。查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》5–103，選擇銑刀直徑 D=100 mm，寬度 L=40 mm，齒數(shù) z=10。 ①定背吃刀量 a加工余量為 3.1 mm，可以一次走刀切除，故 a =3.1 mm。 ②確定進(jìn)給量 f查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》5–144，由銑床功率<5，工藝系統(tǒng)剛性為中等，鑲齒銑刀加工鑄鐵，得進(jìn)給量f（z）=0.15～0.30mm/r(mm/r)，現(xiàn)取f（z） =0.20mm/z，所以 f =2 mm/z。 ②定切削速度由于刀具不變所以切削速度不變v=19.35m/min 查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》5–72取主軸轉(zhuǎn)速 n =130 r/min，計(jì)算出 v =40.82 m/min。 最后確定的切削用量為： a （p）=3.1 mm，f=2mm/r，n=130 r/min，v=40.82 m/min （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.98 min 1.6.5工序50(銑?24左端面)切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：高速鋼套式立銑刀； 機(jī)床：X5012立式銑床； （1）切削用量 根據(jù)《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表1-10，進(jìn)給量為：取0.6mm/r 參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用高速鋼套式立銑刀，選取，則： 取n（w）=300r/min，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給速度： 取為180mm/min （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.18min 1.6.6工序60（車?16、?32軸）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：端面車刀 機(jī)床：機(jī)床為數(shù)控CK6132。 （1）切削用量 確定車削時(shí)的切削用量。查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表2-44，選擇車刀刀桿尺寸為16x25，進(jìn)給量為0.4-0.5mm/r。 ①定背吃刀量 ap 加工余量為 3.1 mm，可以一次走刀切除，故 ap =4 mm。 ②確定進(jìn)給量 f 查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表2-47，取切削速度為v=0.28-0.45m/s，進(jìn)給量f（z）=0.4 mm/r。 ③定切削速度 查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表，取車床轉(zhuǎn)速為63r/min (2)基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.98 min 1.6.7工序70（車法蘭側(cè)面B）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：端面車刀 機(jī)床：機(jī)床為數(shù)控CK6132。 （1）切削用量 確定車削時(shí)的切削用量。查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表2-44，選擇車刀刀桿尺寸為16x25，進(jìn)給量為0.8-1.2mm/r。 ①定背吃刀量 ap 加工余量為 3.1 mm，可以一次走刀切除，故 ap =4 mm。 ②確定進(jìn)給量 f 查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表2-47，取切削速度為v=0.28-0.45m/s，進(jìn)給量f（z）=1 mm/r。 ③定切削速度 查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》表，取車床轉(zhuǎn)速為63r/min （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 1.03min 1.6.8工序80(加工3-?7孔)切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 機(jī)床：Z535立式鉆床。 （1）切削用量 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm，表面粗糙度。機(jī)床Z535立式鉆床，鉆Φ7孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。選擇各工序切削用量。 1）確定進(jìn)給量 查得進(jìn)給量f=0.1-0.18mm/r，切削速度v=10-18m/min，取f=0.15mm/r。 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-15，由插入法得： ， ， 由機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-3，，，故 查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為： （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.86min 1.6.9工序90（鉆、精鉸兩閥門孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 機(jī)床：Z535立式鉆床 工件材料為HT200，硬度200HBS?？椎闹睆綖?6mm，表面粗糙度。機(jī)床為Z535立式鉆床，擴(kuò)Φ16孔，采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆擴(kuò)。 （1）切削用量 根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6-13可查出進(jìn)給量f=0.2-0.25mm/r，切削速度v=10-18m/min，取f=0.15mm/r。 確定切削速度 查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為： （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則T = 1.21min 精鉸： 此道工序?yàn)榫q。已知原料為 HT200灰口鑄鐵；加工該工序 時(shí)所選用的機(jī)床為立式鉆床 Z535。 選用硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀。 ①確定背吃刀量a（p） 由于孔徑深度為 9mm,故 a（p）=9 mm。 ②確定進(jìn)給量 f 查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6–14，查出f=0.8～1.5mm/r。選擇 f=1.2 mm/r。 ③確定切削速度 查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6–14，得 v=2～6 m/min。 選擇 v=5 m/min。故主軸轉(zhuǎn)速為： 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.08min 所以總T = 1.29 min 1.6.10工序100(鉆螺紋底孔)切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 機(jī)床：Z535立式鉆床 工件材料為HT200，硬度200HBS。表面粗糙度。機(jī)床為Z535立式鉆床，刀具為Φ8的麻花鉆。 （1）確定切削用量 可查出進(jìn)給量f=0.1-0.18mm/r，切削速度v=10-18m/min，取f=0.15mm/r。 (2)確定切削速度 查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為： 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.93min 1.6.11工序110（鉆、擴(kuò)?22的孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：錐柄擴(kuò)孔鉆 機(jī)床：Z535立式鉆床 （1）切削用量 此道工序?yàn)閿U(kuò)孔。已知原料為HT200灰口鑄鐵；機(jī)床為Z535立式鉆床。 確定擴(kuò) ?22 mm切削用量，選取高速鋼的直柄擴(kuò)孔鉆。 ①定背吃刀量 ap 由于孔徑深 22 mm,故 a （p） = 22 mm,一次走刀切除余量。 ②確定進(jìn)給量 f查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中5–128，結(jié)合直柄擴(kuò)孔鉆直徑查得進(jìn)給量 f=1.1～1.3 mm/r，由《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》表 5–66選擇 f=1.22 mm/r。 (2)確定切削速度 查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為： 本工序切削時(shí)間為： 則T = 0.93min 1.6.12 工序120（鉆、擴(kuò)?18的孔及螺紋孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 擴(kuò)孔： 刀具：高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆 機(jī)床：Z535立式鉆床 （1）切削用量 此道工序?yàn)閿U(kuò)孔。已知原料為HT200灰口鑄鐵；機(jī)床為Z535立式鉆床。 確定擴(kuò) ?18 mm切削用量，選取高速鋼的直柄擴(kuò)孔鉆。 ①定背吃刀量 ap 由于孔徑深 22 mm,故 a （p） = 22 mm,一次走刀切除余量。 ②確定進(jìn)給量 f查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中5–128，結(jié)合直柄擴(kuò)孔鉆直徑查得進(jìn)給量 f=1.1～1.3 mm/r，由《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》表 5–66選擇 f=1.22 mm/r。 ③確定切削速度查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》表5–121查得切削速度為 v =40 m/min。故主軸轉(zhuǎn)速為： 最后確定的切削用量為：ap=22 mm， （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中 2–26算出該工步所用基本工時(shí)， 則T（j）= 0.08 min 精鉸： 刀具：硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀 機(jī)床：Z535立式鉆床 （1）切削用量 此道工序?yàn)榫q。已知原料為 HT200灰口鑄鐵；加工該工序 時(shí)所選用的機(jī)床為立式鉆床 Z535。 選用硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀。 ①確定背吃刀量a（p） 由于孔徑深度為 22mm,故 a（p）=22 mm。 ②確定進(jìn)給量 f查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中5–129，在硬質(zhì)合金一欄中查出 f=0.9～1.4mm/r。查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中 5–66選擇 f=1.22 mm/r。 ③確定切削速度查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中 5–136，在鑄鐵一欄中查出 v=10～15 m/min。 選擇 v=12 m/min。故主軸轉(zhuǎn)速為： （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中 2–26算出該工序所用的基本工時(shí)，算出基本時(shí)間： 式中，l（1）=22 mm，l （2） =2.08 mm，l =13 mm，f=1.22 mm/r，n =140 r/min 則T = 0.22 min 所以總T = 0.3 min 1.6.13 工序130（攻絲M27X1.5-6H的孔及锪沉孔 ）切削用量及基本時(shí)間的確定 刀具：米制錐螺紋絲錐ZM27，P=2mm 機(jī)床：Z525立式鉆床 攻絲： 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，計(jì)算 切削基本工時(shí)： 锪孔： （1）切削用量 此道工序?yàn)轱量?。已知原料?HT200灰口鑄鐵；機(jī)床為專用立式鉆床 Z535。 選用帶可換導(dǎo)柱直柄錐面锪鉆32x18。 ①確定背吃刀量 ap 锪孔深度 1.5mm，可以一次走刀切除，故 a（p）=1.5 mm。 ②確定進(jìn)給量 f查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》中3–25，得锪孔時(shí)的進(jìn)給量 f=0.13～0.18 mm/r,切削速度v=37～43 m/min，選取 f=0.15 mm/r，選取 v =40 m/min。故主軸轉(zhuǎn)速為： 2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則總加工時(shí)間T = 0.69min 1.6.14 工序140（攻絲M14X1.5-6H的孔 ）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：螺紋絲錐M14，P=2mm （1）切削用量 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 工序切削時(shí)間T=0.02min 1.6.15工序150（攻兩閥門孔M16x1.5-6H的螺紋及锪沉孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：螺紋絲錐M16，P=1.5mm 攻絲： 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 本工序切削時(shí)間為： 锪孔： （1）切削用量 此道工序?yàn)轱量?。已知原料?HT200灰口鑄鐵；機(jī)床為專用立式鉆床 Z535。 選用帶可換導(dǎo)柱直柄錐面锪鉆21x11。 ①確定背吃刀量 ap 锪孔深度 1mm，可以一次走刀切除，故 a（p）=1mm。 ②確定進(jìn)給量 f查《金屬切削與刀具實(shí)用技術(shù)》中3–25，得锪孔時(shí)的進(jìn)給量 f=0.13～0.18 mm/r,切削速度v=37～43 m/min，選取 f=0.15 mm/r，選取 v =40 m/min。故主軸轉(zhuǎn)速為： （2）基本時(shí)間 本工序切削時(shí)間為： 則總加工時(shí)間T = 0.24min 22 第2章專用夾具設(shè)計(jì) 第2章專用夾具設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 為了達(dá)到高效生產(chǎn)的要求，降低工人的工作量，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，要求設(shè)計(jì)出高效專用夾具。經(jīng)過指導(dǎo)老師與我共同探討，最后決定設(shè)計(jì)第 110道工序擴(kuò)?22孔的專用夾具。刀具為擴(kuò)孔鉆。 2.2設(shè)計(jì)方法和步驟 2.2.1夾具類型的確定 由于此次鉆孔是對(duì)單孔進(jìn)行鉆削，所以采用的是鉆床專用夾具中的裝配式鉆模。 2.2.2定位裝置的設(shè)計(jì) 由零件圖可知，?22孔的粗糙度要求不高。加工該孔決定采用一面三孔的定位方式來限制 6個(gè)自由度，一面是指泵體底面，三孔是指法蘭側(cè)面B上的3個(gè)?7孔。 2.3夾緊裝置的設(shè)計(jì) 2.3.1切削力及夾緊力計(jì)算 （1）計(jì)算鉆孔時(shí)的切削力 刀具：錐柄擴(kuò)孔鉆，。 實(shí)際切削時(shí),夾具所受到的主要是與工作臺(tái)垂直的表面的切削力 查《切削手冊(cè)》表2.3可知，故切削力 其中：，，，，，，與加工方法和材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》中 3.4–10得 轉(zhuǎn)矩 =0.206，=2，=0.8 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中 3.4–11得修正系數(shù) =1.0 已知切屑條件為：鉆頭直徑 =20mm，進(jìn)給量 f =0.2mm/r。 故求得轉(zhuǎn)矩 M =22.74N ?m 計(jì)算夾緊力 設(shè)計(jì)出一套夾緊裝置不僅要考慮工件加工的精度和表面粗糙度，也要考慮加工的時(shí)間，因此其在夾具設(shè)計(jì)中占有重要的地位。此次的夾緊機(jī)構(gòu)，采用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。該夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)易、加工容易，并且其自鎖性能很好，夾緊力和夾緊路程較大，是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 該夾緊方案為螺旋手動(dòng)夾緊。根據(jù)平衡條件，整理得： 式中： 為夾緊力； 為螺紋中徑； 為摩擦角； 為預(yù)緊力； 帶入數(shù)據(jù)=1.76KN. 經(jīng)計(jì)算 故夾緊方案合理。 采用夾緊螺栓左右移動(dòng)來達(dá)到所需的夾緊即可安全工作. 2.4定位誤差分析 定位誤差主要是由定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合和基準(zhǔn)發(fā)生位移時(shí)引起的。 該工件以法蘭盤上三個(gè)?7的孔作為定位基準(zhǔn)，工件通過三個(gè)固定式定位銷作為定位元件，安裝到定位銷上。主要的問題就是準(zhǔn)確地將工件安裝到定位銷上，保證安裝精度。 （1）鉆套主要的作用是引導(dǎo)或定位刀具完成切削任務(wù)，提高零件的加工精度。 （2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。 鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為： 襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為： 則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為：0.5mm。 2.5夾具體的確定 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，還應(yīng)考慮到生產(chǎn)效率。因此，該設(shè)計(jì)采用可拆卸裝置。拆卸時(shí)，旋動(dòng)夾緊手柄，實(shí)現(xiàn)工件的快換。畫出夾具體如圖2-1所示。 圖2-1夾具體 2.6繪制夾具裝配圖 綜合上述的設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終畫出裝配圖，夾具裝配圖如圖2-2所示。 圖2-2夾具裝配圖 2.7確定夾具的技術(shù)要求和公差配合 2.7.1技術(shù)要求 在鉆床上加工孔時(shí)，其尺寸精度和位置精度是通過鉆套的精度和鉆套與襯套間的位置精度來保證的。 查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，基本技術(shù)要求有: 1.鉆套孔中心線對(duì)夾具體底面垂直度公差0.05 mm; 2.夾具體上下表面的平行度公差為0.05 mm; 3.固定式定位銷對(duì)夾具體底面的垂直度公差為0.05 mm。 2.7.2公差配合 關(guān)于裝配尺寸的確定，是由《機(jī)械設(shè)計(jì)指南》中 3-15查得：固定式定柱銷與夾具體之間的配合是過盈配合。根據(jù)表 3-16查得：鉆套與襯套之間的配合是間隙配合；襯套與鉆模板之間的配合是過盈配合。 37 第3章夾具建模 第3章夾具建模 3.1夾具體造型 夾具體是夾具中最主要的基礎(chǔ)元件，將各種元件，機(jī)構(gòu)，裝置安裝在夾具體上，還要便于裝卸工件，方便固定在機(jī)床上。夾具體外形由很多要素決定，如工件的尺寸和加工機(jī)床的類型，而且在加工零件時(shí)，夾具還要受到很多方向的不同的力，如承受夾緊力、切削力以及其他類型的沖擊，因此夾具體必須具有一定的韌性。本次設(shè)計(jì)用 Pro/ENGINEER繪制三維圖，先用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，然后用命令繪制草圖，用命令進(jìn)行尺寸測(cè)量，再用命令打孔，用命令對(duì)夾具進(jìn)行倒圓角。通過這些方法畫出夾具體如圖 3–1所示。 圖3-1夾具體 3.2定位元件 3.2.1固定式定位銷 先用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，用命令畫出定位銷的圓，再進(jìn)行拉伸，用自動(dòng)倒圓角命令對(duì)各邊進(jìn)行自動(dòng)倒角，倒角為 1 mm；畫出3-2如圖所示的固定式定位銷。 圖3-2固定式定位銷 3.3夾緊元件 3.3.1壓塊 用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，用命令畫出壓塊草圖，最后進(jìn)行拉伸。通過這些命令畫出如圖3-3所示的壓塊。 圖3-3壓塊 3.3.2 活動(dòng)V形塊 用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，然后進(jìn)行拉伸，完成V形塊的基本結(jié)構(gòu)。最后通過螺旋掃描命令畫出M16的螺紋，畫出如圖3-4所示的活動(dòng)V形塊。 圖3-4活動(dòng)V形塊 3.3.3夾緊手柄 用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，然后進(jìn)行拉伸，再用拉伸畫出夾緊手柄1的孔，最后通過組裝命令將零件組裝在一起，組裝圖如圖3-5所示。 圖3-5夾緊手柄 3.4導(dǎo)向元件 3.4.1鉆模板 根據(jù)夾具體零件圖畫出草圖，然后用命令進(jìn)行拉伸 15 mm，然后再用命令進(jìn)行打孔，最后用自動(dòng)倒圓角命令倒圓角。如圖3-6所示 圖3-6鉆模板 3.4.2襯套 用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，畫出一個(gè)圓環(huán)，然后進(jìn)行拉伸，最后進(jìn)行倒角，通過這些命令畫出如圖3-7所示的襯套。 圖3-7襯套 3.4.3固定式鉆套 用命令進(jìn)入草繪界面，畫出鉆套的外形輪廓，再用拉伸命令進(jìn)入草繪，畫出內(nèi)孔，進(jìn)行拉伸去除材料，再用倒角命令對(duì)鉆套各邊進(jìn)行倒角。通過這些繪圖方法畫出如圖3-8所示的固定式鉆套。 圖3-8固定式定位銷 3.4.4鉆套螺釘 用旋轉(zhuǎn)命令進(jìn)入草繪界面，用拉伸畫出各直徑不同的圓柱，用用螺旋掃描命令，進(jìn)行螺紋繪制,最后用倒角命令對(duì)其進(jìn)行倒角。通過這些方法畫出如圖3-9所示的鉆套螺釘。 圖3-9鉆套螺釘 3.5其他元件 3.5.1泵體零件圖 用拉伸命令進(jìn)入草繪界面，畫出泵體的外部形狀，再用旋轉(zhuǎn)和鏡像命令，畫出泵體其他結(jié)構(gòu)，用螺旋掃描命令對(duì)零件其余部分進(jìn)行螺紋加工，最后用倒角命令對(duì)泵體個(gè)部位進(jìn)行倒角。通過這些方法畫出如圖3-10所示的零件圖。 圖3-10泵體零件圖 3.6夾具裝配圖 夾具裝配圖如圖3-11所示。 圖3-11夾具裝配圖 結(jié)論 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要對(duì)是針對(duì)一種泵體，設(shè)計(jì)其加工工藝及其專用夾具。 在加工工藝部分中，需要確定整個(gè)加工工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)選出一種較為合理的加工路線，然后需要確定每個(gè)工序的具體加工內(nèi)容以及所用到的各種工藝裝備，最后確定每個(gè)工序的切削用量以及需要加工的基本工時(shí)。 設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)，首先確定如何定位工件，限制工件的6個(gè)自由度，然后選擇用什么元件進(jìn)行定位，夾緊時(shí)，采用了手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，該裝置廣泛運(yùn)用在實(shí)際生產(chǎn)中，該機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單容易，可以方便拆卸。最后驗(yàn)算切削力和夾緊力是否符合要求。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于缺少這方面的設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中有一些考慮不周全的方面以及一些選用的錯(cuò)誤，如果沒有老師的指導(dǎo)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)還有一定的困難。指導(dǎo)老師對(duì)我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，每個(gè)階段的任務(wù)都督促我們完成，使我們能夠按時(shí)完成畢業(yè)系統(tǒng)里的任務(wù)，當(dāng)面指導(dǎo)在設(shè)計(jì)過程中不足的地方，指出了CAD圖中存在的問題，我對(duì)指導(dǎo)老師表示感謝！ 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我基本上完成了設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，圖也已經(jīng)完成，在設(shè)計(jì)中肯定還有考慮不周的地方。其次感謝大學(xué)四年所有的老師，為我們打下了專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，使畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利地完成。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)： [1]?崇凱.機(jī)械設(shè)計(jì)指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006. 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