齒輪泵泵體的加工工藝及鏜Φ52孔、鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔夾具設(shè)計(jì)【含兩套夾具含SW三維零件圖及8張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+帶開(kāi)題報(bào)告+過(guò)程工序卡片+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】-jjsj28】

齒輪泵泵體（1）零件的工藝設(shè)計(jì)及鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔、鏜Φ52孔夾具設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)是齒輪泵泵體零件機(jī)械加工工藝與專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)，包括了齒輪泵泵體零件的工藝編制、泵體專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)以及撰寫(xiě)了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

加工工藝和夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工  參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝能夠能夠簡(jiǎn)化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)是工藝流程的一部分，他是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔助裝備。

關(guān)鍵詞：泵體 工藝 夾具

Abstract

The design of the gear pump box parts machining process and special fixture design, including the gear pump box parts of the process, the design of the special fixture and the design manual.

    Processing technology and fixture design is an important process in modern production process, including processing the process of machining process, machining parameters, machining process good can simplify the processing process and improve the processing quality. Fixture design is part of the process, he is an important part of the process equipment, is the most important auxiliary equipment in addition to machine tools.

Key words: box technology fixture

目  錄

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章  序言 1

  1.1零件的作用 1

  1.2零件的工藝分析 1

第二章 齒輪泵泵體工藝設(shè)計(jì) 3

  2.1確定毛坯的制造形式 3

  2.2基準(zhǔn)面的選擇 3

    2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3

    2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3

  2.3擬定加工工藝 3

    2.3.1確定工藝路線 4

    2.3.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6

  2.4 工序設(shè)計(jì) 7

    2.4.1選擇加工設(shè)備 7

    2.4.2確定切削用量及基本時(shí)間 7

第三章 鉆夾具設(shè)計(jì) 15

  3.1 夾具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 15

  3.2 定位基準(zhǔn)及定位元件選擇 15

    3.2.1 工件定位面選擇 15

    3.2.2 夾具定位元件選擇 16

    3.2.3 定位元件限制不定度分析 16

  3.3 夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 16

  3.4 鉆套類(lèi)型選擇 16

  3.5 鉆模板設(shè)計(jì) 17

    3.5.1 鉆模板類(lèi)型選擇 17

    3.5.2 鉆模板材料選擇 17

  3.6 計(jì)算切削力和夾緊力 17

    3.6.1 計(jì)算切削力 17

    3.6.2 計(jì)算夾緊力 18

  3.7 定位誤差分析 18

  3.8 夾具體設(shè)計(jì) 19

第四章 鏜夾具設(shè)計(jì) 21

  4.1 夾具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 21

  4.2 定位基準(zhǔn)及定位元件選擇 21

    4.2.1 工件定位面選擇 21

    4.2.2 夾具定位元件選擇 21

    4.2.3 定位元件限制不定度分析 21

  4.3 夾具定位元件的設(shè)計(jì) 22

  4.4 計(jì)算切削力和夾緊力 22

    4.4.1 計(jì)算切削力 22

    4.4.2 計(jì)算夾緊力 23

結(jié)束語(yǔ) 25

致  謝 26

參考文獻(xiàn) 27

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泵體I毛坯圖A3.dwg

泵體I零件圖A3.dwg

泵體零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

泵體零件的機(jī)械加工工藝和專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

鉆5-M5、Φ12孔夾具體.dwg

鉆5-M5、Φ12孔非標(biāo)夾具零件圖-旋轉(zhuǎn)軸.dwg

鉆5-M5、Φ12孔非標(biāo)夾具零件圖-鉆模板.dwg

鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔夾具裝配圖.dwg

鏜Φ52孔夾具體.dwg

鏜Φ52孔夾具裝配圖.dwg

零件加工工藝過(guò)程卡.doc

齒輪泵泵體的加工工藝及鏜Φ52孔、鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔夾具設(shè)計(jì).docx

I 摘要 本設(shè)計(jì)是齒輪泵泵體零件機(jī)械加工工藝與專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)，包括了齒輪泵泵體零件的工藝編制、泵體專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)以及撰寫(xiě)了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 加工工藝和夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工 參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝能夠能夠簡(jiǎn)化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)是工藝流程的一部分，他是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔助裝備。 關(guān)鍵詞 ： 泵體 工藝 夾具 he of of of is an in of is of he is an of is in to 目 錄 摘要 ······················································································ Ⅰ ······························································································· Ⅱ 第一章 序言 ························· 1 件的作用 ······················· 1 件的工藝分析 ····················· 1 第二章 齒輪泵泵體工藝設(shè)計(jì) ··················· 3 定毛坯的制造形式 ··················· 3 準(zhǔn)面的選擇 ······················ 3 基準(zhǔn)的選擇 ···················· 3 基準(zhǔn)的選擇 ···················· 3 定加工工藝 ······················ 3 定工藝路線 ···················· 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ······· 5 序設(shè)計(jì) ························ 7 擇加工設(shè)備 ···················· 7 定切削用量及基本時(shí)間 ··············· 7 第三章 鉆夾具設(shè)計(jì) ······················ 15 具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 ················ 15 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 ················ 15 件定位面選擇 ·················· 15 具定位元件選擇 ················· 16 位元件限制不定度分析 ·············· 16 緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 ·············· 16 套類(lèi)型選擇 ····················· 16 模板設(shè)計(jì) ······················ 17 模板類(lèi)型選擇 ·················· 17 模板材料選擇 ·················· 17 算切削力和夾緊力 ·················· 17 算切削力 ···················· 17 算夾緊力 ···················· 18 位誤差分析 ····················· 18 具體設(shè)計(jì) ······················ 19 第四章 鏜夾具設(shè)計(jì) ······················ 21 具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 ················ 21 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 ················ 21 件定位面選擇 ·················· 21 具定位元件選擇 ················· 21 位元件限制不定度分析 ·············· 21 具定位元件的設(shè)計(jì) ·················· 22 算切削力和夾緊力 ·················· 22 算切削力 ···················· 22 算夾緊力 ···················· 23 結(jié)束語(yǔ) ··························· 25 致 謝 ··························· 26 參考文獻(xiàn) ·························· 27 1 第 1 章 序言 件的作用 伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)代技術(shù)的進(jìn)步，齒輪泵廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中，泵體零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式千奇百怪、多種多樣，但是泵體零件結(jié)構(gòu)的主要特征依然是大同小異，都有著共同的特點(diǎn)比如外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比較難加工。與此同時(shí)，社會(huì)現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品需求量較高，大批量生產(chǎn)成為主流。齒輪泵泵體作為齒輪泵的重要零件，他的質(zhì)量好壞直接關(guān)乎齒輪泵的性能，所以齒輪泵泵體的工藝設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 件的工藝分析 根據(jù)圖 2輪泵泵體零件圖，齒輪泵泵體是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，整體是一個(gè)法蘭 帶一個(gè)腔體的結(jié)構(gòu)，法蘭上有安裝螺栓的通孔，下平面需要和其他零件配合，腔體時(shí)兩個(gè)中心距有一定公差要求的圓，頂面有用于連接其他零件的螺紋孔。為了方便理解零件圖和編制加工工藝，把齒輪泵泵體零件的要素分為幾個(gè)部分。把這幾個(gè)部分分別如下描述： 圖 2、 以 Φ 52孔為中心的Φ 12深 18孔； 2、 左端面 5； 3、 右端面Φ 48 深 10孔，Φ 8和Φ 12沉孔； 2 4、 右側(cè)面 4和 42沉孔； 5、 兩側(cè)面 2紋孔。 通過(guò)對(duì)需要加工要素的分類(lèi)，可以把一個(gè)復(fù)雜的零件拆分成多個(gè)需要加工的組，這樣不但可以方便我們理解零件的組成部分，還能在工藝編排時(shí)考慮到各組要素之間的相互關(guān)系。 3 第 2 章 齒輪泵泵體工藝設(shè)計(jì) 定毛坯的制造形式 根據(jù)零件圖可知，齒輪泵泵體是一個(gè)腔體形狀復(fù)雜的零件，材料為 據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知年產(chǎn)量為 2500 件，屬于批量生產(chǎn)的水平。泵體零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式千奇百怪、多種多樣，但是泵體零件結(jié)構(gòu)的主要特征依然是大同小異，都有這共同的特點(diǎn)比如外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)、比較難加工。對(duì)于這種典型的泵體類(lèi)零件，采用鑄造得到毛坯是一種常用的方法， 一種常用的鑄造材料，他有很好的鑄造性能和抗震性，適合用于像齒輪泵泵體這樣的零件。 準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面是工件的加工基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面的選取非常重要，基準(zhǔn)面應(yīng)選擇較大的面或平面、大外圓、大內(nèi)圓等要素，選擇合適的基準(zhǔn)面不但可以提高零件加工效率，如裝夾時(shí)方便進(jìn)行定位、能輕易地找到夾具上的定位面，同時(shí)還能方便裝夾提升裝夾效率。 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)是進(jìn)行加工時(shí)所選的第一個(gè)定位基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)是工件上的沒(méi)有加工過(guò)的表面。在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，盡量選擇那些表面平整、均勻、沒(méi)有高低起伏、易于定位的面，應(yīng)避開(kāi)澆冒口、毛刺等不利于定位的位置。對(duì)于滑動(dòng)軸承軸承蓋，選用底部大端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。基準(zhǔn)重合的意思是盡量保證加工時(shí)的定位基準(zhǔn)和圖紙上標(biāo)注的基準(zhǔn)重合，即圖紙上的尺寸就是加工時(shí)的定位尺寸，避免了應(yīng)為加工基準(zhǔn)和圖紙基準(zhǔn)的不統(tǒng)一所產(chǎn)生的誤差。基準(zhǔn)統(tǒng)一是要求在精加工時(shí)，精 加工的基準(zhǔn)盡量選取同一個(gè)定位基準(zhǔn)，選用同一個(gè)定位基準(zhǔn)可提高工件的加工精度，避免多次更換基準(zhǔn)以免產(chǎn)生誤差。用已加工過(guò)的底面和大內(nèi)圓作為定位的精基準(zhǔn)。 定加工工藝 定工藝路線 制定工藝路線應(yīng)能夠保證工件的尺寸、形位公差、粗糙度能夠達(dá)到圖紙要求 ,并且在滿足這些條件的前提下，使加工效率最大化，通過(guò)使用最短的加工工序和 4 最方便加工的方式進(jìn)行加工。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，編寫(xiě)齒輪泵泵體的機(jī)械加工工藝如下表所示： 工藝路線一： 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 10 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效處理 30 涂漆 非加工面涂漆 40 銑 粗銑右側(cè)面 50 銑 粗、精銑左側(cè)面 60 銑 精銑右側(cè)面 70 鉆 鉆 4 孔、锪 42 沉孔 80 鏜 粗、精鏜Φ 52 孔，深 280 鏜 粗、精鏜Φ 48 孔，深 1000 鉆 鉆、鉸Φ 12 孔，鉆 5紋孔底孔、攻絲 110 鉆 鉆Φ 8 孔、鉆、鉸Φ 12 孔 120 鉆 鉆 2紋孔、攻絲 130 檢驗(yàn) 140 入庫(kù) 工藝路線二： 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 10 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效處理 5 30 涂漆 非加工面涂漆 40 鉆 鉆 4 孔、锪 42 沉孔 50 銑 粗、精銑右側(cè)面 60 銑 粗、精銑左側(cè)面 70 銑 精銑右側(cè)面 80 鏜 粗、精鏜Φ 52 孔，深 280 鏜 粗、精鏜Φ 48 孔，深 1000 鉆 鉆、鉸Φ 12 孔，鉆 5紋孔底孔、攻絲 110 鉆 鉆Φ 8 孔、鉆、鉸Φ 12 孔 120 鉆 鉆 2紋孔、攻絲 130 檢驗(yàn) 140 入庫(kù) 工藝路線的分析與比較： 工藝路線一和工藝路線二主要區(qū)別在首先加工的面不同， 工藝路線一首先加工側(cè)面，工藝路線二首先進(jìn)行鉆孔加工。工藝路線二首先進(jìn)行鉆孔加工時(shí)為了給后面工序提供一個(gè)方便定位的基準(zhǔn)面，但是先加工孔不符合“先面后孔”原則，由于此時(shí)沒(méi)有一個(gè)平面可以作為定位基準(zhǔn)，加工出的孔很可能出現(xiàn)偏、歪等現(xiàn)象。而工藝路線一先加工底面大平面，符合“先面后孔”的加工原則，先加工側(cè)面大平面可用底面作為其他面的加工精基準(zhǔn)，用側(cè)面作為定位基準(zhǔn)加工 4 孔，可保證孔跟底面的垂直度。后續(xù)的工序再使用 4 孔作為定位基準(zhǔn)就能夠保證工件的加工質(zhì)量。故根據(jù)上述論證，選擇工藝路線一作為零件的加工工藝。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 定毛坯種類(lèi) 零件材料為 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 用鑄件尺 6 寸公差等級(jí)為 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，選取一級(jí)精度鑄件加工尺寸，查表 定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量如表 2示： 表 2工余量表 簡(jiǎn) 圖 加工面 基本尺寸 加工余量 左側(cè) 72 3側(cè) 72 3 52孔 Φ 46 單邊 3通孔 Φ 7 不鑄出 42沉孔 Φ 12 不鑄出 Φ 48孔 Φ 48 單邊 3 8孔 Φ 8 不鑄出 Φ 10孔 Φ 10 不鑄出 52不鑄出 根據(jù)所確定的加工余量繪制毛坯圖，如圖 2示。 7 m in/01000???? π vm c ???? π圖 2坯圖 序設(shè)計(jì) 擇加工設(shè)備 工序 40、工序 50、工序 60 為銑削加工，選用立式銑床 行加工。 工序 70、工序 100、工序 110 為一次裝夾加工多個(gè)孔，選用搖臂鉆床 工序 80、工序 90 為鏜孔加工，選用 床進(jìn)行加工。 工序 120 為同時(shí)鉆兩側(cè)面孔，選用組合鉆床進(jìn)行加工。 定切削用量及基本時(shí)間 工序 40：粗銑左側(cè)面 刀具： 質(zhì)合金端銑刀 ,齒數(shù) z=10,刀具直徑 d=120 背吃刀量 p? ： p? =2齒進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 v =30m/床主軸速度 n ： n =80r/查 [3]表 4 8 m in/01000???? π vm c ???? π實(shí)際銑削速度 每分進(jìn)給量 銑削寬度 e? ： e? =138具切入長(zhǎng)度 1l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30式如下： e 633)111120120(~1()(2221 ?????????? 具切出長(zhǎng)度 2l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]取 2l =2動(dòng)時(shí)間 查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]公式如下： m i 6313821 ??????? f 輔助時(shí)間： ? jf t 工序 50 粗銑、精銑右側(cè)面 工步 1：粗銑右側(cè)面 刀具： 質(zhì)合金端銑刀 ,齒數(shù) z=10,刀具直徑 d=120 背吃刀量 p? ： p? =2齒進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 v =30m/床主軸速度 n ： n =80r/查 [3]表 4實(shí)際銑削速度 每分進(jìn)給量 銑削寬度 e? ： e? =138具切入長(zhǎng)度 1l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30式如下： e 633)111120120(~1()(2221 ?????????? m 8 01 2 01015.0 Z ?????m 8 01 2 01015.0 Z ????? 9 m in/01000???? π vm c ???? πm 0 2631 3 8t 21 ???????l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]取 2l =2動(dòng)時(shí)間 查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]公式如下： m i 6313821 ??????? f 輔助時(shí)間： ? jf t 工步 2：精銑右側(cè)面 刀具： 質(zhì)合金端銑刀 ,齒數(shù) z=10,刀具直徑 d=120 背吃刀量 p? ： p? =1齒進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 v =50m/床主軸速度 n ： n =135r/查 [3]表 4實(shí)際銑削速度 每分進(jìn)給量 銑削寬度 e? ： e? =138具切入長(zhǎng)度 1l ：查《機(jī)械加 工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30式如下： e 633)111120120(~1()(2221 ?????????? 具切出長(zhǎng)度 2l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]取 2l =2動(dòng)時(shí)間 查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]公式如下： m ? jf t 輔助時(shí)間：工序 60：精銑左側(cè)面 刀具： 質(zhì)合金端銑刀 ,齒數(shù) z=10,刀具直徑 d=120 m 401201020.0 Z ????? 10 m in/01000???? π vm c ???? πm 0 2631 3 8t 21 ???????in/51 00 00 0n ????? π p? ： p? =1齒進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30 v =50m/床主軸速度 n ： n =135r/查 [3]表 4實(shí)際銑削速度 每分進(jìn)給量 銑削寬度 e? ： e? =138具切入長(zhǎng)度 1l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 30式如下： e 633)111120120(~1()(2221 ?????????? 具切出長(zhǎng)度 2l ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]取 2l =2動(dòng)時(shí)間 查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]公式如下： m ? jf t 輔助時(shí)間：工序 70：鉆 4孔锪沉孔 工步 1：鉆 4孔 刀具：Φ 7 高速鋼麻花鉆 進(jìn)給量 f ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28 f =r 鉆削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28 v =15m/床主軸速度 n ： 查 [3]表 4 n =800r/際鉆削速度 每分進(jìn)給量 m 401201020.0 Z ?????m 0080025.0 Z ????m 00 00v c ???? π 11 m in/01000???? π l =20具切入長(zhǎng)度 1l ：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28： ~1(c ??????? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 2動(dòng)時(shí)間 由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28： 輔助時(shí)間： ：锪 42沉孔 刀具：Φ 12 锪刀 進(jìn)給量 f ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28 f =r 鉆削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28 v =20m/床主軸速度 n ： 查 [3]表 4 n =550r/際鉆削速度 每分進(jìn)給量 鉆孔深度： l =4具切入長(zhǎng)度 01?l 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 0動(dòng)時(shí)間 由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 28： 輔助時(shí)間： 序 80 粗鏜、精鏜 Φ 52孔 工步 1：粗鏜Φ 52孔 m i 0 1 ????????? 744t 21 ??????? Z ????m c ???? π 12 m in/01000???? π vm c ???? πm in/01 0 00 00n ????? π vm c ???? π刀具： 背吃刀量 p? ： p? =2給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 v =30m/床主軸速度 n ： ，查 [3]表 4取 n =200r/際銑削速度 每分進(jìn)給量 切削工時(shí)計(jì)算： )(5,0,2,28 21 試切長(zhǎng)度a ???? 輔助時(shí)間 ?jf t 工步 2：精鏜孔至尺寸 刀具： 背吃刀量 p? ： p? =1給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 z 鏜削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 v =40m/床主軸速度 n ： ，查 [3]表 4取 n =250r/際銑削速度 每分進(jìn)給量 切削工時(shí)計(jì)算： m 202006.0 Z ????m 9t 21 ??????? nf 502506.0 Z ???? 13 )(5,0,2,28 21 試切長(zhǎng)度a ???? 輔助時(shí)間 ?jf t 工序 90 粗鏜、精鏜Φ 48孔 工步 1粗鏜Φ 48孔 刀具： 背吃刀量 p? ： p? =2給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 z 銑削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 v =30m/床主軸速度 n ： ，查 [3]表 4取 n =150r/際銑削速度 每分進(jìn)給量 切削工時(shí)計(jì)算： )(5,0,2,30 21 試切長(zhǎng)度a ???? 輔助時(shí)間 ?jf t 工步 2：精鏜孔至尺寸 刀具： 背吃刀量 p? ： p? =1給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 z 鏜削速度 v ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 [1]表 29 v =40m/床主軸速度 n ： ，查 [3]表 4取 n =250r/m in/01000???? π vm c ???? πm in/01000???? π vm 0 39t 21 ??????? nf 01506.0 Z ????m 0 37t 21 ??????? nf 4 實(shí)際銑削速度 每分進(jìn)給量 切削工時(shí)計(jì)算： )(5,0,2,30 21 試切長(zhǎng)度a ???? 輔助時(shí)間 ?jf t 其他工藝參數(shù)詳見(jiàn)工藝卡片。 m c ???? πm 502506.0 Z ????m 0 37t 21 ??????? nf 5 第 3 章 鉆夾具設(shè)計(jì) 具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 根據(jù)課題要求選擇一道重要工序進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，本次要設(shè)計(jì)的夾具是鉆5及鉆、鉸Φ 12 孔夾具。鉆、鉸、锪通過(guò)專(zhuān)用的鉆頭、鉸刀、锪刀都可以在鉆床上進(jìn)行加工，鉆床廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中，是一種成本低、操作難度低、加工范圍廣的機(jī)床，對(duì)于鉆 5及鉆、鉸Φ 12 孔這道工序來(lái)說(shuō)，由于一次裝夾需要加工 6 個(gè)孔，故可選用如圖 3臂鉆床 行加工。 圖 3臂鉆床 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 件定位面選擇 工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，對(duì)于銑左端面工序來(lái)說(shuō)此時(shí)泵體是 毛坯狀態(tài)，任何表面都是非加工面。選擇定位面時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：選擇大而平整的平面或內(nèi)圓外圓進(jìn)行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對(duì)應(yīng)的裝夾位置應(yīng)該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時(shí)保證不得有變形現(xiàn)象。根據(jù)上述原則選擇泵體的右側(cè)面和上端面作為定位面。 16 具定位元件選擇 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷(xiāo)、支承釘、定位軸、 V 型塊等，泵體銑頂面夾具中，由于定位面都是大而平整的表面，故應(yīng)選用支撐板進(jìn)行定位。 位元件限制不定度分析 任何物體在空間上確定位置需要限制 6 個(gè)自由度，分別是 3 個(gè)移動(dòng)自由度和3 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。對(duì)于泵體鉆夾具，底面使用兩塊支撐板組成一個(gè)大平面，限制3 個(gè)自由度，分別是 1 個(gè)移動(dòng)自由度和 2 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度； 2 孔分別用一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)定位，圓柱銷(xiāo)限制 2個(gè)移動(dòng)自由度；菱形銷(xiāo)限制 1 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。 緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 如圖 3示，采用移動(dòng)壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。移動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)選用的都是標(biāo)準(zhǔn)件，包括移動(dòng)壓板、螺母、雙頭螺柱、彈簧、調(diào)節(jié)支撐。移動(dòng)壓板是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲得的夾緊機(jī)構(gòu)，使用移動(dòng)壓板時(shí)，先裝入工件，然 后把移動(dòng)壓板的頭部移動(dòng)至需要夾緊的部位，再用扳手?jǐn)Q緊夾緊工件。 圖 3動(dòng)壓板夾緊 套類(lèi)型選擇 鉆 5精度要求不高，可直接鉆削加工得到。由于該孔不需要擴(kuò)孔、鉸孔，故不需要使用可換鉆套，選用符合 固定鉆套即可，固定鉆套需要配合 套用襯套使用。因?yàn)殂@套是易損件，需要經(jīng)常更換，在鉆模板和鉆套之間需要增加一個(gè)襯套防止頻繁更換鉆套給鉆模板造成的磨損。加工 Φ 12孔需要先鉆后鉸，應(yīng)選用符合 模板可以翻開(kāi)給攻絲提供足夠的加工空間。 17 模板設(shè)計(jì) 模板類(lèi)型選擇 鉆模板是引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔用的零件。鉆模板的作用是支撐鉆套，讓鉆套和夾具體上的定位元件保證一定的位置關(guān)系。鉆模板的精度直接影響到工件鉆孔的精度。該夾具中，由于在鉆工序后，還需要攻絲 ，所以鉆模板需要設(shè)計(jì)成可翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，當(dāng)鉸孔加工完成后，翻開(kāi)鉆模板給絲錐讓出加工位置。 模板材料選擇 鉆模板的形狀為矩形板狀，可選用 45 鋼板材進(jìn)行加工， 45鋼板材在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)方便，是一種廣泛使用的 材料。 45鋼有很好的機(jī)械性能，進(jìn)行熱處理后可獲得較高硬度。作為鉆模板的材料非常合適。 算切削力和夾緊力 算切削力 刀具：采用高速鋼直柄麻花鉆， 材料： ，鑄件。 鉆削軸向力為 引自參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具手冊(cè)（第三版）》表1進(jìn)給量 修正系數(shù) 36( ? 引自參考文獻(xiàn)《機(jī)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表 1 故 36411(????則實(shí)際夾緊力為 查《機(jī)床夾具計(jì)手冊(cè)（第三版）》表 1 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算 4321 －基本安全系數(shù) －加工性質(zhì)系數(shù) 12 18 －刀具鈍化系數(shù) －斷續(xù)切削系數(shù)１ 上述數(shù)據(jù)查《機(jī)械夾具具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表 1 故 5 2 5543210 ??? 算夾緊力 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)表 公式 ]co tt 21/[)(212211????????W：作用在工件上的夾緊力 旋夾緊力 M：螺旋上的原始作用力 M=QL 紋中徑 Q：手柄上的的作用力 L：手柄長(zhǎng)度 撐到螺栓中心線距離 栓中心線到夾緊中心距離 q:彈簧彈力（此處忽略不計(jì)） ：機(jī)構(gòu)效率，取 入數(shù)據(jù)得夾緊力為 2972N，大于切削力 位誤差分析 圖 3件定位簡(jiǎn)圖 工件的定位簡(jiǎn)圖如圖 3代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3 319 兩定位銷(xiāo)所產(chǎn)生的最大角度定位誤差為： a n m a a x ?? ?????? ：夾具圓柱銷(xiāo)與其相配合的工件定位孔的最大間隙，取 H7/夾具菱形銷(xiāo)與其配合的工件孔件的最大間隙，取 H7/大間隙 ：兩定位銷(xiāo)中心距。 計(jì)算得最大定位角度誤差α = 水平定位誤差為 之間取較大值除 2，計(jì)算得水平定位誤差為： 8 3 ?? 具體設(shè)計(jì) 夾具體是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)和骨架，是夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)零件，該夾具是鉆夾具，所以不需要安裝定位原件也不需要對(duì)刀塊。故為了滿足有足夠的強(qiáng)度和剛度、安放穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊和工藝性好，并且重量盡可能輕巧，便于操作，使用安全，所以選擇夾具體為鑄造體。 對(duì)于鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，其結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，容易獲得形狀復(fù)雜的內(nèi)、外輪廓，且具有較好的強(qiáng)度、剛度和抗震性，故夾具體材料選擇 據(jù)上述原則設(shè)計(jì)如圖 3 20 圖 3具體圖 21 第 4 章 鏜夾具設(shè)計(jì) 具類(lèi)型及使用機(jī)床選擇 本夾具是鏜孔專(zhuān)用夾具，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和加工要求設(shè)計(jì)了一套鏜床加工專(zhuān)用夾具。零件的擺放方式為水平擺放，需要加工的孔軸線跟水平面平行，所以選用臥式鏜床進(jìn)行加工。如圖 3616 臥式鏜床是一種常見(jiàn)型號(hào)的鏜床，他廣泛用于機(jī)械加工中，能達(dá)到 的加工精 度。 圖 3式鏜床 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 件定位面選擇 根據(jù)挖掘機(jī)箱體零件的工藝編排可選擇 2孔采用一面兩銷(xiāo)原理進(jìn)行定位。 2孔位于泵體右側(cè)面上，由側(cè)面和 2可作為一面兩銷(xiāo)定位的兩個(gè)要素，工件采用這種方法定位能夠平穩(wěn)地放置。 具定位元件選擇 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷(xiāo)、支承釘、定位軸、 V 型塊等，泵體銑頂面夾具中，由于定位面都是大而平整的表面，故應(yīng)選用支承板進(jìn)行定位。 位元件限制不定度分析 任何物體在空間上確定位置需要限制 6 個(gè)自由度，分別是 3 個(gè)移動(dòng)自由度和 22 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。對(duì)于泵體鉆夾具，底面使用兩塊支撐板組成一個(gè)大平面，限制3 個(gè)自由度，分別是 1 個(gè)移動(dòng)自由度和 2 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度； 2 孔分別用一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)定位，圓柱銷(xiāo)限制 2個(gè)移動(dòng)自由度；菱形銷(xiāo)限制 1 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。 具定位元件的設(shè)計(jì) 定向鍵裝配在夾具底面的縱向槽當(dāng)中，正常使用兩個(gè)。它距離盡量布置的要遠(yuǎn)一些。經(jīng)過(guò)定向鍵以及銑床的工作臺(tái) U 形槽的配合，使本次設(shè)計(jì)的夾具上的定位元件的工作表面相對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)的方向具有合理的位置關(guān)系。定向 鍵可以承受銑削加工時(shí)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)的力矩，可以降低夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷度，提高夾具在加工當(dāng)中的穩(wěn)定性。定位鍵的具體結(jié)構(gòu)如圖 3 圖 3位鍵 算切削力和夾緊力 算切削力 鏜刀材料： 5硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： ?60?粗?K?90?精?K?? 10?? ?0?s??? 80?? 由 參考文獻(xiàn) [5]查表 321 ?? 可得： 圓周切削分力公式： 0 . 7 5 0 . 1 52943C p c PF a f v K??式中 ?f ???查 [5]表 421 ?? 得： ()736 ?查 [5]表 1 2 5?? 取 ? 由表 621 ?? 可得參數(shù)： 94.0?0.1?.1?.1?982? 23 同理：徑向 切削分力公式 ： 0 . 9 0 . 7 5 0 . 32383P p c PF a f v K??式中參數(shù)： 77.0?0.1?.1?.1?295? 軸向 切削分力公式 ： 0 . 5 0 . 43326f p c PF a f v K??式中參數(shù)： 11.1?0.1?.1?.1?852?算夾緊力 根據(jù)工件受力 切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： ? 安全系數(shù) ： ： 6543210 式中：60 ~ 全系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [5]表 121 ?? 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 ? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 ? ? ? ? ? ? ?1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 ? ? ? ? ? ? ?所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N? ? ?7 6 6 . 3 7 ( )K P F N? ? ?1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N? ? ?螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )( 210 ????? ???? 考文獻(xiàn) [5]可查得： ? ?901 ?? 0592 ?? ?? '2 29? ? 其中： 33( )L )(80 24 螺旋夾緊力：0 4 7 4 8 ) 25 結(jié)束語(yǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師的幫助下順利完成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是泵體加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，主要分為加工工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)兩大部分。機(jī)械加工工藝部分要求根據(jù)零件圖編制一套完整的機(jī)械加工工藝過(guò)程，在論證機(jī)械加工工藝過(guò)程的合理性后，再查閱相關(guān)手冊(cè)確定工件的加工余量，并根據(jù)零件圖各面的要求確定加工方法、切削量大小、切削速度和吃刀量等參數(shù)。根據(jù)所選擇的參數(shù)填寫(xiě)每道工序的工藝卡片。工序卡和工藝卡是指導(dǎo)機(jī)械加工的重要文件，通過(guò)兩個(gè)卡片的編寫(xiě)，讓我理清了機(jī)械加工過(guò)程，更深刻地理解了加工工藝的內(nèi)涵。 論文的另一部分是夾具設(shè)計(jì)。夾具 是機(jī)械加工中必不可少的工藝裝備，夾具的作用是把工件固定在機(jī)床正確的位置上。一套好的夾具，不但能夠保證零件的加工質(zhì)量，還能減少裝夾時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)的是一套銑床夾具，一次裝夾同時(shí)加工工件的兩個(gè)側(cè)面，定位方式采用一面兩銷(xiāo)的方法，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要專(zhuān)門(mén)制作定位元件，節(jié)省了夾具設(shè)計(jì)制造的時(shí)間。夾緊方法采用壓板夾緊，一根拉桿連接著兩塊壓板，通過(guò)擰緊螺紋，根據(jù)杠杠的作用夾緊工件。使用聯(lián)動(dòng)夾緊可以節(jié)約裝夾時(shí)間，提高工件的裝夾效率，減少加工用時(shí)。最后，根據(jù)定位夾緊方案繪制夾具裝配圖，和非標(biāo)零件圖。 26 致 謝 忙碌的畢業(yè)季過(guò)去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也按照規(guī)定時(shí)間完成并交到畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師那里。再這段時(shí)間里，從接到課題一頭霧水不知從何下手，再到到圖書(shū)館查閱大量資料，翻閱各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，逐漸理清了設(shè)計(jì)思路和畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。這是一個(gè)很常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，他牽涉到大學(xué)期間所學(xué)的很多知識(shí)，如機(jī)械加工工藝、機(jī)械制圖、材料方面等的知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的大考試，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總體檢驗(yàn)。想想大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各學(xué)科的知識(shí)，都是各門(mén)任課教師一節(jié)課一節(jié)課耐心教會(huì)給我們。想在此對(duì)所有任課教師說(shuō)一句：謝謝，您們辛苦了。是你們帶 我走進(jìn)機(jī)械世界的大門(mén)，是你們?yōu)槲艺樟廖磥?lái)的方向，讓我在混沌中看清未來(lái)前行的方向。你們就是黑暗中的明燈照亮我前行的路。 還要感謝大學(xué)期間陪伴我的同學(xué)們，遠(yuǎn)在異鄉(xiāng)求學(xué)，心中的寂寞可想而知，是同學(xué)們讓我在這個(gè)城市有了家的感覺(jué)。我們一起上課一起吃飯一起度過(guò)周末甚至一起過(guò)節(jié)。你們的音容笑貌會(huì)一致銘刻在我心里。感謝你們的陪伴，謝謝。 27 參考文獻(xiàn) [1]孫麗媛 北京 ,冶金工業(yè)出版社 [2]東北重型機(jī)械學(xué)院等 上海 ,上海科學(xué)技術(shù)出版社 [3]劉守勇等 北京 ,機(jī)械工業(yè)出版社 [4]王啟平 M]哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [5]林文煥 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M]國(guó)防工業(yè)出版社 [6]徐發(fā)仁 M]重慶大學(xué)出版社 [7]王昆等 M]高等教育出版社 [8]邱宣懷 M]北京 ,高等教育出版社 [9]柯明揚(yáng) M]北京航天航空大學(xué)出版社 [10]陳立德 北京 ,高等教育出版社 [11]陳立德 北京 ,高等教育出版社 [12]董玉紅 北京 ,高等教育出版社 [13]陳立德 北京 ,高等教育出版社 [14]陳立德 北京 ,高等教育出版社 [15]陳立德 北京 ,高等教育出版社 [16]李學(xué)京，機(jī)械制圖和技術(shù)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)用指南，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 17]熊良山，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) (第 2 版 )，華中科技大學(xué)出版社， 18]鄒青，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程（第 2 版 )，機(jī)械工業(yè)出版社，19]王福吉，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，科學(xué)出版社， 20]崇凱，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南（第 2 版 )，化學(xué)工業(yè)出版社， 2015.4