買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本次設計內容涉及了機械加工工藝及機床夾具設計、 動仿真等多方面的知識。設計內容主要包括泵體零件的結構分析，工藝設計、工序階段的劃分，銑床專用夾具的設計，相關零部件的三維建模與裝配，裝配圖的繪制及運動仿真等。 齒輪泵體是組成機器的重要零部件，零件的加工質量將直接影響機器的性能、精度和壽命。因此本次任務是通過對零件結構進行具體分析，設計出合理的加工工藝方案及方便，高效的工裝夾具，保證零件的加工質量。在設計夾具時須根據(jù)零件的結構尺寸及材料性質合理選擇定位方式，定位元件與定位機構，及夾緊機構 。在其設 計過程中三維輔助設計軟件的運用是不可或缺的環(huán)節(jié)， 件是現(xiàn)今最成功的 件之一，可以進行建模、裝配、運動仿真、模擬加工等，在現(xiàn)代的機械加工中有廣泛的應用。本文利用 配、運動分析，并把三維圖形轉換成二維工程圖。 關鍵詞 ： 工藝設計；銑床夾具；三維建模；運動仿真 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 so of of of d of of so is of of of is we a by to to we of is an G is of AM it be to it is in D D 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . . 錄 . V 1 緒論 . 1 床夾具的 概述 . 1 內外發(fā)展及研究狀況 . 1 課題的主要內容 . 1 2 零件的工藝分析及規(guī)程設計 . 2 件的作用 . 2 件的工藝分析 . 2 件的生產類型 . 3 坯的制造形式的確定 . 3 件加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸的確定 . 3 位基準的選擇 . 4 基準的選擇 . 4 基準的選擇 . 5 藝路線的擬定 . 5 削用量及基本工時的確定 . 6 3 專用夾具設計 . 16 計機床夾具的目的 . 16 床夾具的設計 要求 . 17 前后端面的專用夾具設計 . 17 題的提出 . 17 位基準的選擇 . 17 削力與夾緊力的計算 . 17 位誤差分析與計算 . 19 具設計及操作簡要說明 . 19 用夾具相關零部件的設計分析與三維建模 . 20 銑 2紋孔外側端面專用夾具設計 . 25 位基準的選擇 . 25 位基準的選擇 . 25 削力及夾緊力的計算 . 26 位誤差分析與計算 . 27 具設計及操作簡要說明 . 27 4 運動仿真 . 30 G 的概述 . 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動仿真與分析 . 30 用銑床夾具 1 夾緊裝置的運動仿真 . 30 5 結論 . 34 論 . 34 足之處及展望 . 34 致 謝 . 35 參考文獻 . 36 附 錄 . 37 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒論 床夾具的概述 在機械制造的切削加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等工藝過程中，要使用大量的夾具來安裝加工對象，使其占有正確的位置，以保證零件和產品的加工質量，并提高生產率，從而提高其經濟性。把工件迅速固定在正確位置上，完成切削加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等工作所使用的工藝裝備稱為夾具。把機床上用來完成工件裝夾任務所使用的工藝裝備稱為機床夾具。 隨著我國現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展，對機械傳動裝置的技術性能和經濟指標提出了越來越高的要求，普通機床夾具已經不能滿足現(xiàn)代工業(yè)大批量高效生產的需要，而研制新 型專用夾具是機械行業(yè)中重要的課題之一。 內外發(fā)展及研究狀況 我國國內的夾具始于 20 世紀年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產專用夾具元件的工廠。在當時曾達到全國年產專用夾具元件 800 萬件的水平。 20 世紀 80 年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合 床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內的需求，還出口到美國等國家。當前我國每年尚需進口不少 床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內配套，節(jié)約了大量外匯 。 從國際 上看俄國、德國和美國是夾具的主要生產國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調整夾具主要接受本地區(qū)和國內訂貨。有關夾具和專用夾具的產值和貿易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，而專用夾具的大型基礎件尤其昂貴。由于我國在專用夾具技術上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入 制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。 課題的主要內容 初步了解熟悉機床夾具發(fā)展狀況； 進行零件進行工藝分析并制定加工工藝規(guī)程； 分析設計銑前后端面的銑床夾具定位方式、夾緊方案，計算切削力、夾緊力并使用行三維建模、裝配并生成爆炸視圖； 分析設計銑螺紋外端面的銑床夾具定位方式、夾緊方案，計算切削力、夾緊力并使用 行三維建模、裝配并生成爆炸視圖； 使用 行運動仿真并分析； 對之前所做的畢業(yè)設計進行總結。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 零件的工藝分析及規(guī)程設計 件的作用 本課題所設計的零件是齒輪泵體零件，齒輪泵體是組成機器的基礎零件，其作用是將機器和部件中的軸，齒輪等有關零部件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調工作，以傳遞動力、傳遞力矩、完成機器或部件的預定功能。所以要求箱體零件要有足夠的剛度和強度，良好的密封性和散熱性。因此，箱體零的加工質量將直接影響機器的性能、精度和壽命。 件的工藝分析 本齒輪泵零件的材料為 度 190于脆性材料，零件的外觀形狀較為復雜，尺寸不大，因此不能進行鍛造和沖壓。但零件的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良，故可進行鑄造毛坯。以下是零件所需要加工的表面、表面的加工精度以及各加工表面之間的位置要求： 以前后端面互為基準所要加工的端面，加工面包括前后端面，其中基準面 B 對應的面相對于基準面 B 的平行度為 要加工端面的粗糙度要求 2.3參考文獻 1表 4用粗銑 精銑即可達到要求，經濟 加工等級選擇 以底座上端面、下端面為基準所要加工的面，這組加工面主要有下端面、 3 50 內圓、 2 20 內圓。所要加工的下端面粗糙度要求 2.3參考文獻 1表 4用粗銑 精銑即可達到要求，經濟加工等級選擇 3 50 內圓、 2 20 內圓粗糙度要求6.1查參考文獻 1表 4過粗鏜 半精鏜即可達到要求，經濟加工等級選擇 中下面 50 和 20 內圓端面圓跳動為 及與上面?zhèn)z圓中心線平行度為 以下底面、前端面為基準加工 2 5 銷孔以及 4螺紋孔。銷孔的粗糙度要求2.3查參考文獻 1表 4進行鉆 絞來達到要求，經濟加工等級選擇 以銷孔、下端面為基準加工寬為 60鍵槽、 2 15 定位孔孔、左右端面、 2圖 2 15 定位孔孔 的粗糙度要求 2.3參考文獻 1表 4通過絞孔達到加工要求，經濟加工等級選擇 右端面的粗糙度要求 3.6參考文獻 1表4次粗銑即可完成，經濟加工等級選擇 件圖如圖 示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 輪泵零件圖 件的生產類型 本零件的生產綱領可按 參考文獻 3中生產綱領公式計算： 11 (式中 Q 產品的年產量（生產綱領）； n 單位產品中該零件的數(shù)量； 零件生產備品率（ %），廢品率（ %）。 根據(jù)本零件的產量要求得， Q=12000 件 /年， n=1 件 /臺；取 a=3%,b=則 N=120001（ 1+3%）（ 1+ =12054 件 /年。 查參考文獻 3表 1，零件為大批量生產。 坯的制造形式的確定 根據(jù)齒輪泵體零件圖 知，材料為 度選用 190產類型為大批量生產，故采用砂型機鑄造毛坯。，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料 。 件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 毛坯的形狀應力求接近零件形狀，以減少機械加工勞動量。毛坯尺寸應在保證切削加工精度的情況下，盡量減少切除余量，以便更好的節(jié)約成 本，提高工作效率，獲得更大的經濟效益。 如上所述：泵體零件材料為 產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由 參考文獻 1表 1得鑄件等級為 寸公差為 (1)泵體前后端面、下端面、左右端面的加工余量 因為泵體前后端面與下端面沒有精度要求，粗糙度要求也不高，查閱 參考文獻 1表4 4粗加工余量為 1加工余量為 (2)3 50、 2 20 內圓的加工余量 泵體內圓精度要求介于 間，粗糙度要求較高，查閱 參考文獻 1表 4其粗鏜余量為 精鏜加工余量為 (3)2 5 銷孔、 2 15 定位孔的加工余量 泵體孔的加工精度不做要求，粗糙度要求不高，查閱 參考文獻 1表 4絞孔加工余量為 綜上所述得零件毛坯圖 ,如圖 圖 輪泵零件毛坯圖 位基準的選擇 定位基準按基準面的加工狀況可分為粗基準和精基準。最初工序中，只能選擇一未加工的毛坯面作為定位基準，稱為粗基準，隨后以已加工面為定位基準，稱為精基準。 正確地選擇定位基準是工藝設計過程的一項重要內容，也是保證零件加工 精度的關鍵。在制定工藝規(guī)程時，應先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準面加工出來。另外，為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。此外應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結構特點、設計基準和技術要求的基礎上，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選擇定位基準。 基準的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 在選擇精基準時，應該遵循基準重合，基準統(tǒng)一，互為基準，自為基準便于裝夾等原則?？紤]到此下端面加工精度要求較高，平面比 較大，并且此平面有定位孔，可以實現(xiàn)齒輪泵體零件“一面兩孔”的典型定位方式 ;其余各面和孔的加工也可以用它來定位 ,故選擇下端面與前端面作為精基準，這樣的工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。 基準的選擇 考慮到泵體后端面有平行度要求且此面表面較為平整，沒有澆口、冒口，符合粗基準的選擇條件，因此選擇泵體后端面作為粗基準。 藝路線的擬定 零件主要表面及其他表面的機械加工順序，對組織生產、保證質量和降低成本有較大的作用。機械加工工序應遵循基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔等加工順序來合理安 排。由于泵體零件的孔系加工序集中且精度要求較高，故應先加工端面，再以端面做為精基準加工孔。這樣既能滿足精度要求，又能減少機械加工時間。 初步擬定的工藝路線： 工序 1 鑄造毛坯。 工序 2 人工時效溫度（ 500 550）消除應力。 工序 3 粗、精銑前端面。 工序 4 粗、精銑后端面。 工序 5 粗、精銑下底面。 工序 6 粗絞 2 15 定位孔 。 工序 7 粗、半精鏜 3 50 內圓 。 工序 8 粗、半精鏜 2 20 內圓。 工序 9 鉆 4紋孔、攻螺紋。 工序 10 鉆、 絞 2 5 銷孔 。 工序 11 銑 60槽。 工序 12 粗銑 2紋孔外側端面。 工序 13 鉆 2紋孔，攻螺紋。 工序 14 去毛刺。 工序 15 終檢、入庫。 初步方案中雖遵循了工藝路線擬訂的一般原則但某些工序有些問題還值得進一步討論。例如在工序 6 粗絞 2 15 定位孔中可利用 2 5 銷孔作為定位基準，能減少加工誤差。 修改后的工藝路線： 工序 1 鑄造毛坯。 工序 2 人工時效溫度（ 500 550）消除應力。 工序 3 粗、精銑前端面。 工序 4 粗、精銑后端 面。 工序 5 粗、精銑下底面。 工序 6 粗、半精鏜 3 50 內圓 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 工序 7 粗、半精鏜 2 20 內圓。 工序 8 鉆 4紋孔、攻螺紋。 工序 9 鉆、絞 2 5 銷孔 。 工序 10 銑 60槽。 工序 11 粗絞 2 15 定位孔 。 工序 12 粗銑 2紋孔外側端面。 工序 13 攻 2紋。 工序 14 去毛刺。 工序 15 終檢、入庫。 削用量及基本工時的確定 基本工時是指在一定的技術、組織、條件下制定出來的完成某項工作（例如一個工序 ）所需的時間?；竟r是計算產品成本的企業(yè)核算的依據(jù)之一，基本工時必須正確確定，應該具有平均先進水平。 合理地選擇切削用量，對保證加工精度和表面質量，提高生產率和刀具耐用度等，都有很大的影響。 選擇切削用量是指要選定切削深度、進給量和切削速度。在這 3 個因素中，對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量，而切削深度影響最小，對表面粗糙度影響最大的是進給量，而對切削力影響最大的則是切削速度。因此，在粗加工階段，應考慮選擇盡可能大的切削深度，其次是選擇較大的進給量，最后確定一個合適的切削速度。在半精、精加工階 段，由于加工精度和表面質量的要求較高，因此一般均選擇較小的切削深度和進給量，在保證刀具耐用度的前提下，應選取較高的切削速度，以保證加工質量和生產率的要求。 工序 1：鑄造毛坯 工序 2：人工時效溫度（ 500 550）消除應力 工序 3： 粗、精銑泵體前端面 工步 1：粗銑泵體前端面 工件材料： 型鑄造。 機床選擇： 式萬能銑床，機床功率為 刀具選用：選取 質合金端銑刀 ，刀具直徑 D=80Z=4。根據(jù)參考文獻 1表 4得 齒/2.0 z ，查參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于加工不大可一次加工完成，故取 端面銑刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=235r/實際切削速度： m i n/c ( 工作臺每分鐘進給量為： 2 3 88 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 查 參考文獻 2表 4取工作臺進給量 n=190mm/ 基本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面的基本時間計算公式： (其中 1l = )31()(2 ( 故 1l = 1)7080(50(2 =6m ， 3取 2 則 mi mb (由 參考文獻 1表 4得輔助時間 aT ：精銑泵體前端面 機床選擇： 式萬能銑床 ，機床功率為 刀具選用：選取 質合金端銑刀 ，刀具直徑 D=80Z=4。根據(jù) 參考文獻 1表 4得 齒/2.0 z 。查參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于精銑可一次加工完成，故取 端面銑刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=375r/實際切削速度： m i n/c (工作臺每分鐘進給量為： 3 7 00 基本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面的基本時間計算公式： 21 ( 其中 1l = )31()(2 (故 1l = 1)7080(50(2 =6m ， 2l =13取 2 則 mi mb (由參考文獻 1表 4得輔助時間 ：粗、精銑泵體后端面 工步 1： 粗銑泵體后端面 工件材料： 型鑄造。 機床選擇： 式萬能銑床，機床功率為 刀具選用：選取 質合金端銑刀 ，刀具直徑 D=80Z=4。根據(jù)參考 文獻 1表 4得 齒/2.0 z ，查參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于加工不大可一次加工完成，故買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 取 端面銑刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=235r/實際切削速度： m i n/c ( 工作臺每分鐘進給量為： 2 3 88查 參考文獻 2表 4取工作臺進給量 n=190mm/本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面的基本時間計算公式 ： (其中 1l = )31()(2 (故 1l =1l 1)7080(50(2 =6m ， 2l =13取 2 則 mi mb (由 參考文獻 1表 4得輔助時間 ：精銑泵體后端面 機床選擇： 式萬能銑床，機床功率為 刀具選用：選取 質合金端銑刀 ，刀具直徑 D=80Z=4。根據(jù) 參考文獻 1表 4得 齒/2.0 z ，查 參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于精銑可一次加工完成，故取 端面銑刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=375r/實際切削速度： m c (工作臺每分鐘進給量為： 3 7 00 基本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面的基本時間計算公式： 21 (其中 1l = )31()(2 (故 1l = 1)7080(50(2 =6m ， 2l =13取 2 則 mi mb (買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由參考文獻 1表 4得輔助時間 工序 5：粗、精銑下端面 工件材 料： 型鑄造。 工步 1：粗銑下端面 機床選擇： 式銑床 ，機床功率為 刀具選用：選取鑲螺旋形刀片的硬質合金立銑刀 ， Z=4。查 參考文獻 1表 4具直徑 D=30齒/15.0 z ，查 參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于粗銑可一次加工完成，故取 立銑刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=725r/實際切削速度： m i n/c ( 工作臺每分鐘進給量為： 7 2 35基本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面的基本時間計算公式： ( 其中 1l = )31()(2 (故 1l = 1)2630(30(2 = 2l =13取 2 則 m mb (由 參考文獻 1表 4得輔助時間 ：精銑下 端面 機床選擇： ，機床功率為 刀具選用：選取鑲螺旋形刀片的硬質合金立銑刀 ， Z=4。查 參考文獻 1表 4具直徑 D=30齒/15.0 z ，查 參考文獻 1表 4 0 。背吃刀量的選定：由于精銑可一次加工完成，故取 立銑刀轉速： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=945r/實際切削速度： m c (工作臺每分鐘進給量為： 9 4 67 基本時間 計算：查 參考文獻 2表 7銑刀銑平面 的基本時間計算公式： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 (其中 1l = )31()(2 (故 1l = 1)2630(30(2 = 2l =13取 2則 m mb (由 參考文獻 1表 4得輔助時間 ：粗、半精鏜 3 50 內圓 工步 1：粗鏜 3 50 內圓 工件材料： 型鑄造。 機床選擇： 式鏜床 ，機床功率為 刀具選用：選取硬質合金圓形鏜刀，查 參考文獻 1表 4桿長度選取 750具直徑 D=20吃刀量的選定：由于粗鏜余量為 2一次加工完成故取 。查 參考文獻 1表 4 0 ，。則 圓形鏜刀轉速 ： m i n/010001000 (查 參考文獻 2表 4取機床轉速 n=630r/實際切削速度： m i n/c (基本時間 計算： 21 (其中 1l =52l =24