1、O霜州學(xué)院2016屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文分類(lèi)號(hào)：TH162題目：泵體零件的加工工藝和工裝設(shè)計(jì)姓名：董冰港學(xué)號(hào)：2012081010系 （院）：機(jī)械與電子工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名：劉浩竇召領(lǐng)指導(dǎo)教師職稱(chēng)：助教講師2016年03月1日摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、 金屬切削機(jī)床、 公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。泵體零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。 泵體零件的工藝規(guī)程及鉆攻 2-M 10 的工裝夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、 工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析， 了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)， 并

2、選擇好零件的加工基準(zhǔn)， 設(shè)計(jì)出零件的工藝路線； 對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算， 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量； 然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件； 計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差， 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞 ：工藝； 切削用量； 夾緊； 定位； 誤差A(yù)BSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the

3、 metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and the various knowledge.Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. The reduction gear box body components technological process and the processing 2-M 10 hole jig design includes

4、the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and

5、chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is deciding each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries o

6、n the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locating the part, clamping the part, guiding the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when producing, analyzes the jig st

7、ructure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords : Craft; Cutting specifications; Clamp; Localization; Error TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 緒論 1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1機(jī)械加工工藝的概述 1機(jī)床夾具概述 2機(jī)床夾具的功能 2機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 2 HYPERLINK l boo

8、kmark8 o Current Document 零件的分析 4零件的作用 4零件的工藝分析 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6確定毛坯的制造形式 6毛坯的設(shè)計(jì) 6基面的選擇 7制定工藝路線 7機(jī)械加工余量的確定 8確定切削用量及基本工時(shí) 8 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 夾具設(shè)計(jì) 15問(wèn)題提出 15定位基準(zhǔn)的選擇 15定位元件的設(shè)計(jì) 15切削力和夾緊力的計(jì)算 15定位誤差分析 16夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明 16 HYPERLINK l bookmark16 o Curr

9、ent Document 結(jié)束語(yǔ) 18參考文獻(xiàn) 19致謝 20緒論國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械 裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用， 也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提 供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展 和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，盡管我國(guó)將大量的財(cái)力和人力投入到了機(jī)械制造方面，但是其水平與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有著較大的差距。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)。因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。 從某種意義上講， 機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平

10、的重要指標(biāo)。在現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展中，機(jī)械加工過(guò)程越來(lái)越柔性化，現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向： 標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化。夾具的使用可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn) 效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)等。 隨著現(xiàn)代科學(xué)的快速發(fā)展，加工控制和測(cè)量技術(shù)在不斷進(jìn)步，國(guó)外先進(jìn)的制造工藝是 將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進(jìn)行產(chǎn)品的總裝，在保證精度的前提下，大 大提高了加工效率，降低了成本?？紤]到機(jī)械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生 產(chǎn)中直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以研究泵體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 的課題有著十分重要的意義。在大型泵體部件的加工工藝中，采用

11、先進(jìn)的設(shè)備、工裝 和檢測(cè)手段確保產(chǎn)品質(zhì)量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術(shù)創(chuàng)新和突破的努力方向。機(jī)械加工工藝的概述制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、 核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過(guò)程是采 用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來(lái)加工工件，使工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸、 表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)出合格的零件。當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)主要采用單件 生產(chǎn)、多品種/小批量和重復(fù)大批量生產(chǎn)等多種方式。目前采用 CAPP編制工藝很普 遍，成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置， 以及相同或相近的機(jī)床調(diào)整方式來(lái)加工 工全組零件。機(jī)械制造工藝目前在我國(guó)還處于發(fā)展階段， 在機(jī)械制造過(guò)程中已經(jīng)有先進(jìn)的工藝 得到應(yīng)用。上世紀(jì)80年

12、代，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝被提出，其實(shí)最初還是純手工操作， 后來(lái)才被機(jī)械代替，這樣勞動(dòng)強(qiáng)度得到了降低，整個(gè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提 高。隨著人類(lèi)歷史的發(fā)展機(jī)械制造也在發(fā)生著變化，人類(lèi)第一次使用工具，也就是原始社會(huì)的石器工具，后來(lái)人們?yōu)榱藵M足需要，土器、銅器、鐵器工具陸續(xù)被發(fā)明出來(lái)， 但是這些工具科技含量不高，制造工藝非常簡(jiǎn)單，隨著機(jī)械制造工藝的改進(jìn)和生產(chǎn)力 的提升，機(jī)械制造工藝也得到了發(fā)展，不再僅僅是滿足基本生活需要，而是向工業(yè)、 藝術(shù)、文化等方面發(fā)展，從而促進(jìn)了人類(lèi)物質(zhì)文明的提高。機(jī)床夾具概述在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工表面相對(duì)其他表面的尺寸和位置精 度，首先需要使工件在機(jī)床上占有準(zhǔn)

13、確的位置， 并在加工過(guò)程中能承受各種力的作用 而始終保持這一準(zhǔn)確位置不變。前者稱(chēng)為工件的定位，后者稱(chēng)為工件的火緊，這一整 個(gè)過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為工件的裝夾。而在機(jī)床上裝夾工件所使用的工藝裝備稱(chēng)為機(jī)床夾具。它 廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、 勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技 術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作， 它是隨著機(jī)械 加工技術(shù)發(fā)展的。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品 種已占工件種類(lèi)總數(shù)的 8

14、5說(shuō)右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q 代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。因此適用于這類(lèi)生產(chǎn)特點(diǎn)的通用可調(diào)夾具，組合夾具， 成組夾具等應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)代機(jī)床夾具也正朝著精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè) 方面的方向發(fā)展。機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。.機(jī)床夾具的主要功能一一機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定 位和夾緊。(1)定位確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位 元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夾緊工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。 由

15、于工件在 加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為 工件提供了安全、可靠的加工條件。.機(jī)床夾具的特殊功能一一機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。(1)對(duì)刀調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銃床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速 地確定銃刀相對(duì)于夾具的正確位置。(2)導(dǎo)向如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。 導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模。鏈床夾具(鏈模)也具有導(dǎo)向功能。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用工件的裝夾可根據(jù)工件加工的不同技術(shù)要求， 采取先定位后夾緊或在夾緊過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位兩種方式，其目的都是為了保證工件在加工時(shí)

16、相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng) （通常由機(jī)床所提供）具有準(zhǔn)確的位置。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求、 生產(chǎn)成本和工人操作方面的要求， 以達(dá)到預(yù)期的效果。在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有以下六個(gè)方面：.保證精度用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對(duì)其它生產(chǎn)條件的依賴(lài)性， 故在精密加工中廣泛地使用夾具，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個(gè)環(huán)節(jié)。夾具能保證 加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對(duì)刀具、機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)的位 置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證， 從而夾具能滿足工件的加工精度 要求。.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率使用夾具后，能使工

17、件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本時(shí) 問(wèn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。.改善工人的勞動(dòng)條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。.降低生產(chǎn)成本在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工 人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。.保證工藝紀(jì)律在生產(chǎn)過(guò)程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如，夾具設(shè) 計(jì)往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施。如在車(chē)床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復(fù)雜的成形面。2零件的分

18、析2.1零件的作用圖1泵體零件圖如圖1所示，該類(lèi)零件是一種泵體。泵體是一種泵的外殼零件，在泵中具有密封,定位，緊固的作用，這個(gè)零件從零件圖上可以看出，零件尺寸較大，孔系位置精度較 高，泵體類(lèi)零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和齒 輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體， 并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。因 此，泵體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運(yùn)動(dòng)精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、 使用性能和壽命。其主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。一般 中型機(jī)床制造廠用于泵體類(lèi)零件的機(jī)械加工勞

19、動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工15% 20%。2.2零件的工藝分析對(duì)于泵體零件的加工，難度主要在于如何定位工件使得孔的加工質(zhì)量得到保證。該泵體的主要加工表面是平面和孔， 由于泵體的尺寸不大、剛性較好，所以平面加工 一般沒(méi)有困難。只是由于考慮到要盡可能減少裝配時(shí)的刮研勞動(dòng)量， 因此對(duì)平面加工 的精度和粗糙度要求較高。該泵體有兩組加工面，它們分別有位置度要求。這二組加工面分別為：.以37.5孔為基準(zhǔn)的加工面，這個(gè)主要是 45 100面和45 100面對(duì)應(yīng)的面，412孔，2個(gè)10配作孔，由于配作孔的要求是為了提高裝配時(shí)的精度，而且一般做法是可以事先加工好一件工件，另一件待裝好后以前一件為準(zhǔn)加工， 因此在下面的

20、 計(jì)算中將不計(jì)算制作配作孔的切削工時(shí)2.以45 100面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括：37.5孔，40孔， 2 M10 H7螺紋孔。因?yàn)殒?40孔的時(shí)候與鏈 37.5孔所用機(jī)床和工步相同，其選 擇的定位基準(zhǔn)也一樣，在下面的工時(shí)計(jì)算中，其計(jì)算過(guò)程與 37.5孔的過(guò)程相同，因 此將省略其工步且不計(jì)算鏈 40孔所用工時(shí)。由于在整個(gè)加工工藝過(guò)程中，對(duì)于加工2 M10 H7螺紋孔是更具有難度的，因 此本次設(shè)計(jì)只針對(duì)加工該螺紋孔過(guò)程中而進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，這樣更有利于基準(zhǔn)面的選 取，從而使得螺紋孔的加工質(zhì)量得到保證。而且泵體類(lèi)零件的加工順序總是先加工平 面再加工孔系，先加工主要表面再加工次要表面，由此才能更好

21、的達(dá)到零件圖對(duì)孔系 精度的要求。由于泵體是加工要求較高的基準(zhǔn)件， 又是形狀復(fù)雜的鑄件，必須消除內(nèi) 應(yīng)力，防止加工和裝配以后產(chǎn)生變形，所以在工藝安排中，合理的安排時(shí)效處理工序， 更有利于保證被加工工件的質(zhì)量。3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,這類(lèi)鑄鐵價(jià)格低廉，鑄造性能及切削加工性能好，且在工作過(guò)程中由于經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷， 所以采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。 由于零 件成批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造 精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是可取 的。毛坯的設(shè)計(jì)毛坯的種類(lèi)和其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量、材料的節(jié)

22、約、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和成本 的降低都有密切的關(guān)系。在確定毛坯時(shí)，總希望盡可能提高毛坯質(zhì)量，減少機(jī)械加工 勞動(dòng)量，提高材料利用率，降低機(jī)械加工成本，但是這樣就使毛坯的制造要求和成本 提高。因此，設(shè)計(jì)毛坯需要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯車(chē)間的具體條件來(lái)綜合考慮。泵體零件材料為HT200,硬度選用200HBS,毛坯重約1.5Kg。生產(chǎn)類(lèi)型為成批 生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型，2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝， 分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下：.37.5 mm 的孑 L因?yàn)榭字挥?7.5mm大，37.5mm孔的粗糙度為1.6,需要粗鏈，半精鏈，精鏈 幾道工序加工，查相關(guān)資料知粗加工和

23、精加工的余量之和為3mm。.泵體的45 100面該泵體的45 100面粗糙度是3.2,需要進(jìn)行粗銃，精銃等加工才能滿足光潔度要 求。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級(jí)為 G,選取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)。所以根據(jù)相 關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，泵體的45 100面的單邊余量為3mm,符合要求。根據(jù)上述原始資料及加工工藝， 確定了各加工表面的加工余量、 工序尺寸，這樣 毛坯的尺寸就可以定下來(lái)了，毛坯的具體形狀和尺寸見(jiàn)上圖2泵體零件毛坯簡(jiǎn)圖?；娴倪x擇基面選擇是制定工藝過(guò)程中要解決的首要問(wèn)題，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，更有 甚者，還會(huì)造成零件的報(bào)

24、廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，泵體零件還算比較規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)容易選擇。為了保證前后 端面的位置精度的要求，選擇泵體37.5mm孔作為粗基準(zhǔn)，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即 當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)， 若零件有若干個(gè)不加工 表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)） 來(lái)選取。對(duì)于精基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度。因此選擇精基準(zhǔn)的原則 分別是基準(zhǔn)重合原則、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則、立為基準(zhǔn)反復(fù)加工原則、自為基準(zhǔn)原則，主要 應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重

25、合時(shí)， 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，從 而選取更合適的精基準(zhǔn)。制定工藝路線制訂工藝路線就是為了使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求都能 得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床 配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本下降。萬(wàn)案一：工序I:鑄造工序H:時(shí)效處理工序田：銃45 100面工序IV:銃45 100面的對(duì)面工序V:鉆46.6孔，物孔12孔，鉆210孔配作工序VI:粗鏈，半精鏈，精鏈 37.5, 40孔工序即：鉆2 M10 H7孔工序檢驗(yàn)萬(wàn)案一：工序I:鑄造工序H:時(shí)效處理工序田：銃45 100面工序IV

26、:銃45 100面的對(duì)面工序V:粗鏈，半精鏈，精鏈 37.5, 40孔工序VI:鉆46.6孔，物孔12孔，鉆210孔配作工序即：鉆2 M10 H7孔工序檢驗(yàn)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一鉆孔后再鎮(zhèn)孔，由于泵體對(duì)鏈孔的精度要求更高，因此當(dāng)鉆了 26.6孔后，鏈37.5和40孔，這樣可以利用26.6的孔作為定位基準(zhǔn)，能夠更好地保證工件的加工精度，綜合考慮之下選擇方案一。具體的工藝路線如下：工序I :鑄造工序H:時(shí)效處理工序田：銃45 100面工序IV:銃45 100面的對(duì)面工序V:鉆46.6孔，物孔12孔，鉆210孔配作工序VI:粗鏈，半精鏈，精鏈 37.5, 40孔工序即：鉆2 M10 H7

27、孔工序檢驗(yàn)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定泵體零件材料為HT200,生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。.泵體的上下和左右端面因?yàn)楸皿w的上下和左右端面沒(méi)有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為3mm o.泵體的孔毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7 IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為單邊余量為3mm。.6確定切削用量及基本工時(shí)工序田：粗銃，精銃45 100面工步一：粗銃45 100面.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端銃刀，查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得ap 2mm, d0 60mm, v 80m/min , z 4.決定銃削用量(1)決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭?/p>

28、工完成a 2.0mmp(2)決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)(第三版) 1000Vns d7.5kw,中等系統(tǒng)剛度，查得得，1000 80424.63r/min60fz 0.2mm/齒查機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1-78,按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw490r / min 0dnw60 490v 92.32m/ min10001000當(dāng)nw 500r/min時(shí)，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)查得公式Vf nf給速度Vf為：nzfz,則機(jī)床進(jìn)vf nzfz 490 4 0.2 392mm/min查機(jī)床說(shuō)明書(shū)有Vf 400mm/min3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：查機(jī)械制造技術(shù)基

29、礎(chǔ)得公式tm 、i ,式中i表示進(jìn)給次數(shù)，nw fL l l2 l3, l 100mm, l1 9mm, l2 3mm,則切削工時(shí)為：tm工步二：精銃45 100面.決定銃削用量切削深度 查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.12, ap 1mm。(2)進(jìn)給量 查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.12與表4.14,取f 0.2mm/齒(3) 切削速度 根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.12,查得l1il2nwf100 9 3 min 0.29min490 0.8V 130m/ min2.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000Vc 1000 130ns dw60按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)選取nw 710r/min。所以實(shí)際切

30、削速度：690r / min當(dāng)nwVcd%100060 7101000133.8m/min710r/min時(shí)，工作臺(tái)的進(jìn)給速度Vf應(yīng)為:vf nzfz 710 4 0.2 568mm/ min.切削工時(shí)查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)得切削工時(shí)tm為:1+11 12100 9 3tm min 0.2 minnwf710 0.8工序V:鉆4 6.6孔，物孔12孔，鉆2 10孔配作工步一：鉆46.5孔，再較4- 6.6H7孔1.加工條件機(jī)床：選用搖臂鉆床Z37和專(zhuān)用夾具刀具：選用高速鋼直柄麻花鉆2,確定主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.1 ,查得fa =0.12 0.20mm/r ,V 16 24m/m

31、in ,選取 V 16m/min ,則：1000V n D查機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表1000 166.5783.9r /min1-69,選取 nw 900r/min3,計(jì)算基本工時(shí)選取 f 0.15mm/r ,則11112tm rnwf因?yàn)殂@4個(gè)6.5的孔，所以總時(shí)間：6.5 3 3900 0.140.1minT 4tm 4 0.1 0.4min較4- 6.6H7孔時(shí)，選用直柄機(jī)用錢(qián)刀，根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.10,查得 f 0.3 0.5mm/ r , V 2 6m/min ,選取 V 4m/min ,則:1000V1000 4n 193r / minD 6.6查機(jī)械制造技術(shù)課程

32、設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1-69,選取nw 224r/min 計(jì)算較孔的工時(shí)，0.4mm/r ,1 1 tm1 126.6 3 3 0.14 minnwf224 0.4T 4tm 4 0.14 0.64min所以總時(shí)間T為：工步二：車(chē)忽12孔1.加工條件機(jī)床：選用搖臂鉆床Z37和專(zhuān)用夾具刀具：選用帶導(dǎo)柱的高速鋼直柄平底鋼鉆2,確定主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表3.6,查得f機(jī)=0.150.20mm/rV 812m/min,選取 V 10m/min ,則:1000V n D查機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表1000 1012265.4r /min1-69,選取 nw 280r/min3,計(jì)算基本工時(shí)選取

33、f 0.16mm/r ,貝U:tml 1112nwf12 3 3280 0.160.4 min因?yàn)殂@4個(gè)12的沉頭孔，所以總時(shí)間:T 4tm 4 0.4 1.6min工序VI:粗鏈，半精鏈，精鏈 37.5,40孔工步一：粗鎮(zhèn)37.5孔.加工條件加工要求：粗鏈 34.5孔，單側(cè)加工余量Z 1.5mm機(jī)床：選用T616金剛鍵床和專(zhuān)用夾具刀具：硬質(zhì)合金單刃鏈刀.選擇切削用量(1)選擇切削深度ap由于單側(cè)加工余量Z 1.5mm,故一次可鎮(zhèn)去全部余量，則ap 1.5mm。(2)選擇進(jìn)給量fz根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.11，查得粗鏈時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工 材料鑄鐵：v 35 50m/min ,

34、f 0,4 1.5mm/r3,確定主軸轉(zhuǎn)速選擇：v 50m/min ,1000v 1000 50D 34.5461.6r / min根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選擇fz 0.5mm/r , nw 475r/min。4,計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式tm i ,式中L 1 12 I3 ,當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí) nwf1 100, 11 3mm,12 1.5mm,則:L (100 3 1.5)mm104.5mm故有tm104.5 min475 0.50.44min工步二：半精鏈 34.5孔至36.5孔.加工條件加工要求：半精鏈 34.5孔至36.5孔，單側(cè)加工余量Z 1mm機(jī)床：選用T616金剛鍵床和專(zhuān)用夾具。刀具

35、：硬質(zhì)合金單刃鏈刀。.選擇切削用量(1)選擇切削深度ap由于單側(cè)加工余量Z 1mm, ap 1mm。p(2)選擇進(jìn)給量fz根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.11查得，半精鏈時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵:fz 0.15 0.45mm/rv 50 70m/min3,確定主軸轉(zhuǎn)速選擇：v 70m/min ,1000vD1000 70 ,. r/min36.5610.48r/min根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選擇選擇 fz0.25mm/ r , nw 630r / min 04,計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式tm i ,式中L 1 12 I3,當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l 100, 12 1 , I3 1 nwfL

36、(100 1 1)mm=102mm故有：口嬴*5min0.65min工步三：精鏈 36.5孔至37.5孔.加工條件加工要求：精鏈 36.5孔至37.5孔，單側(cè)加工余量Z 0.5mm。機(jī)床：選用T616金剛鍵床和專(zhuān)用夾具。刀具：硬質(zhì)合金單刃鏈刀。.選擇切削用量(1)選擇切削深度ap由于單側(cè)加工余量Z 0.5mm,故可在一次鎮(zhèn)去全部余量，則 ap 0.5mm p(2)選擇進(jìn)給量fz根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.11,查得：精鏈時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工 材料為鑄鐵：fz 0.12 0.15mm/r, v 70 90m/ min3,確定主軸轉(zhuǎn)速選擇：v 80m/min ,則:679.4r / mi

37、n1000v 1000 80 ,.n r /minD 37.5根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.11,選才$ fz 0.15mm/ r , nw 710r / min4,計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式tm i ,式中L l 12 I3,當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l 100, I2 0.53 1 nwfL (100 0.5 1)mm101.5mm故有：tm101.5710 0.15min0.95min工序VH:鉆2 M10 H7孔，鉆8.5mm底孔，攻螺紋 M10 H 7mm工步一：鉆 8.5mm底孔.加工條件根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 表1-113選用8.5mm高速鋼麻花鉆，由機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表1-69,

38、機(jī)床選用搖臂鉆床Z37,查得：f機(jī) 0.12 0.20mm/rV 1624m/min.確定主軸轉(zhuǎn)速選擇：V 16m/min ,1000V1000 16n 599.5r/minD8.5查機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1-69,按機(jī)床選取n機(jī)710r/minVc機(jī)Dn機(jī)10008.5 710100018.95m/ min.計(jì)算基本工時(shí)選用:f 機(jī)=0.15mm/r,l I1 I2 8.5 3 3tm 0.14 minn機(jī) f機(jī)710 0.15工步二：攻螺紋 M10 H7mm選才M M 10mm高速鋼機(jī)用絲錐,.加工條件f等于工件螺紋的螺距p ,即f 1.2mm/r ,根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查得

39、Vm 4 8m/min。.確定主軸轉(zhuǎn)速可選擇：Vc 7m/min1000VccD1000 710222.9r/min根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表1-69,按機(jī)床選取n機(jī)236r/min.計(jì)算基本工時(shí)因?yàn)橐呀?jīng)確定f 1.2mm/r ,l 1i l210 3 3所以：tm 0.06 minn機(jī) f236 1.2總的工時(shí)：T 2tm 0.12 min4夾具設(shè)計(jì)為了保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，因此設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，是機(jī)械加 工工藝系統(tǒng)中必不可少的一項(xiàng)重要工作。出于泵體的總體設(shè)計(jì)考慮，決定設(shè)計(jì)工序即： 鉆2 M10 H 7孔的夾具設(shè)計(jì)。問(wèn)題提出本夾具主要用來(lái)鉆螺紋底孔8.5孔，因?yàn)殂@8.5孔，

40、在本道工序加工時(shí)，需要使泵體固定且保證鉆螺紋孔的質(zhì)量，應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。定位基準(zhǔn)的選擇以26.6孔為定位基準(zhǔn)，以45 100面為輔助基準(zhǔn)。定位方式采取經(jīng)典的“一面兩銷(xiāo)”。工件被放在夾具體上，45 100面貼住夾具體限制三個(gè)自由度；圓柱銷(xiāo)限制 兩個(gè)自由度，菱形銷(xiāo)限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位， 所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面 兩銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，則以 45 100底面和2個(gè)6.6孔定位，定位元件 采用一面兩銷(xiāo)，限制住工件的六個(gè)不定度實(shí)現(xiàn)完全定位。用鉆床加工2

41、個(gè)6.6H7孔的公差等級(jí)為IT7,查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表 2-8,可取圓柱銷(xiāo)直徑 6.6f 6, 公差等級(jí)為IT6 ,因此可得孔與軸的極限偏差為：6.6H 76.600.015mm,f6 6.6 0.023mm ,取菱形銷(xiāo)的公差等級(jí)為IT7,查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)表2-1得 菱形銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)尺寸b 2mm, bi 3mm,其中b表示修圓后留下圓柱部分寬度，b1表 示削邊部分寬度。4.4切削力和夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，刀具材料選用高速鋼，工件材料為灰鑄鐵，查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4.16得：鉆削力：F 26Df0.8HB0.6鉆削力矩：T 10D1.9f0.8HB0.6式中

42、：D 10mm, f 0.45 TOC o 1-5 h z 11HB HBmaHBmax HBmin187 187 149 174maxmaxmin33求得：F 26 10 0.450.8 1740.6 3032.9 NT 10 101.9 0.450.8 1740.6 9265.8N mm本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同，因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算的 問(wèn)題無(wú)太大意義，只需要考慮銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。4.5定位誤差分析在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，圓柱銷(xiāo)和工件內(nèi)孔都有制造誤差，而且為了便于工件固定在 夾具上，內(nèi)孔和銷(xiāo)的配合采用基孔制，實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合，所以安裝后孔和銷(xiāo)的中心必然 不重合，

43、得定位基準(zhǔn)相對(duì)調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位置移動(dòng)。(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 jw根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)查得：jwdiDi式中：di：圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差Di :圓柱銷(xiāo)的最小偏差D d代入得：jw diDi0.015 0.022 0 0.037mm(2)角度誤差根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)查得:tgdi Diimin d22LD22min式中：di :工件內(nèi)孔的公差Di :夾具上短圓柱銷(xiāo)的公差imin :定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙d2 :工件內(nèi)孔的公差D2 :夾具上菱形銷(xiāo)的公差2min :定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙其中：X2min 2( Lx Lg 乂產(chǎn))，L202 60263mm0.0i5 0.035 0.0i3 0.0i

44、5 0.04i 0.0i3代入得：tg 0.00i0472 63則： 0.064.6夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明本工件采用圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)定位，用移動(dòng)壓板壓緊，實(shí)現(xiàn)完全定位，動(dòng)作簡(jiǎn)單迅 速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，且能夠滿足定位 夾緊要求，滿足批量生產(chǎn)要求。裝配圖如下圖 3所示：圖4夾具體結(jié)束語(yǔ)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，使我認(rèn)識(shí)到了僅僅學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合?？紤]到機(jī)械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產(chǎn)中 直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以研究泵體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的課 題有著十分重要的意義。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我了解了許多關(guān)于工藝制

45、定的知識(shí)， 而且很 好的將以前學(xué)過(guò)的知識(shí)的復(fù)習(xí)和總結(jié)。泵體零件，與其它箱體零件的工藝規(guī)程制訂、鏈床夾具和銃床夾具的設(shè)計(jì)具有很 多相似性。通過(guò)對(duì)泵體零件加工工藝的制訂和夾具的設(shè)計(jì)，使我自己在大學(xué)四年對(duì)機(jī)械加工的知識(shí)有了更全面的掌握。泵體零件工藝規(guī)程制訂過(guò)程中，所需內(nèi)容包括零件 工藝分析、加工路線的確定、切削用量的確定、工時(shí)定額的計(jì)算、加工余量的確定、 定位誤差的分析，夾具設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，這是我學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的一次大綜合的運(yùn)用。 通過(guò) 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，讓我鞏固了工件在夾具中的定位、夾緊以及夾具精度的計(jì)算等知識(shí)， 教會(huì)了我如何正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。在大型泵體部件的加工工藝中，采用先進(jìn)的設(shè)備、工裝和檢測(cè)手段確保產(chǎn)品質(zhì)量， 是泵行業(yè)不斷追求工藝技術(shù)創(chuàng)新和突破的努力方向。將工藝合理的進(jìn)行安排是保證泵 體加工精度的關(guān)鍵，