泵體（1）零件的工藝設(shè)計及夾具設(shè)計-泵體加工工藝夾具設(shè)計【含9張cad圖紙+文檔全套資料】

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6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 章正易 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 B13113 指導(dǎo)教師姓名 丁紅軍 職 稱 講師 工作單位 北華航天工業(yè)學(xué)院 課題來源 教師自擬題目 課題性質(zhì) 應(yīng)用研究 課題名稱 泵體零件機(jī)械加工工藝和專用夾具設(shè)計 本設(shè)計的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 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。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，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)出合格零件。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，減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)等。考慮到機(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)計的課題有著十分重要的意義。 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。多樣化經(jīng)營模式、工藝復(fù)雜，所需設(shè)備和工裝繁多。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)整方式來加工工全組零件。成組技術(shù)亦可應(yīng)用于零件加工的全工藝過程。采用先進(jìn)的機(jī)床和刀具，工序集中，使加工高效、簡潔、可靠，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備。近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了很多新的要求。 在現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展中，機(jī)械加工過程越來越柔性化，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。隨著現(xiàn)代科學(xué)的快速發(fā)展，加工控制和測量技術(shù)在不斷進(jìn)步，國外先進(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。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。 設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） 先進(jìn)行零件圖的分析，主要內(nèi)容包括：生產(chǎn)類型、零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等。然后進(jìn)行工藝設(shè)計，主要內(nèi)容包括：確定毛坯類型；毛坯選擇與說明；工藝路線的確定（粗、精基準(zhǔn)的選擇，各表面的加工方法的確定，工序集中與分散的考慮，工序順序的安排的原則，加工設(shè)備與工裝的選擇，不同方案的分析比較等）；加工余量、切削用量及基本時間、工序尺寸與公差的確定。最后進(jìn)行專用夾具設(shè)計，主要內(nèi)容包括：夾具設(shè)計思想與不同方案的對比；定位裝置和對刀及導(dǎo)引裝置的選擇；夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計與夾緊力的計算。 重點解決的技術(shù)問題：粗、精基準(zhǔn)的選擇，工序順序的安排，機(jī)床與工裝的選擇，加工余量、切削用量的計算，定位裝置與對刀裝置的選擇，夾緊力的計算。 預(yù)期成果及提供形式：工序卡片一套，對所設(shè)計的工序內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的分析報告一份，兩套夾具裝配圖各一張，兩套夾具零件圖各一張，設(shè)計說明書一份，對所設(shè)計的專用夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的分析報告一份。 擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持 （設(shè)計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 設(shè)計方案：首先對零件進(jìn)行分析，然后對給定零件進(jìn)行工藝過程設(shè)計，制訂加工順序并編制相應(yīng)的工序卡片，最后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計。 技術(shù)要點：分析零件、選擇定位基準(zhǔn)、制訂加工順序、劃分加工階段、計算工序尺寸、制訂切削參數(shù)、制訂工時定額等，并對制訂的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，提供分析報告。熟悉工序技術(shù)要求，熟悉并準(zhǔn)備所有設(shè)計資料；制訂合理的定位方案，并設(shè)計定位元件結(jié)構(gòu)；制訂合理的夾緊方案，并設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu)；制訂導(dǎo)向方案，并選擇導(dǎo)向元件；制訂分度方案，并設(shè)計分度機(jī)構(gòu)；制訂夾具整體布局方案，設(shè)計夾具體；標(biāo)注合理的技術(shù)要求，并分析精度是否滿足要求；對夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 可能遇到的問題及解決辦法：1、定位基準(zhǔn)的選擇。參照選擇原則選擇合理的定位基準(zhǔn)；2、工序順序的安排。借鑒查到的資料上的工序順序和向指導(dǎo)老師詢問；3、工序尺寸、切削參數(shù)、工時定額的計算。按照指導(dǎo)書里的計算格式去查要用到的參考書并認(rèn)真計算；4、制定專用夾具的定位與夾緊方案。借鑒查到的資料里的方案和向指導(dǎo)老師詢問。5、制訂夾具整體布局方案。參照參考書里的專用夾具布局、詢問指導(dǎo)老師。 實現(xiàn)本項目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等） 在以前的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和工藝裝備設(shè)計，基本上掌握了制定工藝的方法要點和夾具的設(shè)計要點，大四上學(xué)期的專業(yè)方向綜合課程設(shè)計也是工藝和專用夾具設(shè)計，為這次的課題奠定了一定的基礎(chǔ)，做課題時用到的參考書也了解了都有哪些，對泵體通過在網(wǎng)上、圖書館查閱資料也有了一定的認(rèn)識，對國內(nèi)外先進(jìn)的加工方法和新的工藝也有了一些了解，這為以后的設(shè)計打下了基礎(chǔ)，不會盲目的去做，在機(jī)床、夾具、刀具的選用上以傳統(tǒng)工藝為主，主要的設(shè)計環(huán)境就是室內(nèi)，并且無特殊的技術(shù)條件。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位) 1、查閱資料，撰寫文獻(xiàn)綜述； 1周 2、根據(jù)撰寫的文獻(xiàn)綜述填寫開題報告，并查找與之相關(guān)的外文資料并翻譯；1周 3、準(zhǔn)備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖； 1周 4、完成機(jī)械加工過程的設(shè)計； 1周 5、對所設(shè)計的加工工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 1周 6、完成工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析報告； 1周 7、編寫工序卡片； 1周 8、根據(jù)工序內(nèi)容編寫一套夾具設(shè)計任務(wù)書； 1周 9、設(shè)計一套專用夾具； 1周 10、根據(jù)工序內(nèi)容編寫第二套夾具設(shè)計任務(wù)書； 1周 11、設(shè)計第二套專用夾具； 1周 12、拆一套零件圖； 1周 13、拆第二套零件圖； 1周 14、完成設(shè)計說明書一份； 1周 15、對所設(shè)計的專用夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并完成分析報告； 1周 16、其它時間：機(jī)動處理，比如整理打印圖紙、打印裝訂分析報告，答辯準(zhǔn)備等。 1周 開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計報告(論文) 報告(論文)題目： 泵體（1）零件的 工藝設(shè)計及夾具設(shè)計 作者所在系部： 機(jī)電工程系 作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級： B13113 作 者 姓 名 ： 章正易 作 者 學(xué) 號 ： 20134011333 指導(dǎo)教師姓名： 丁紅軍 完 成 時 間 ： 2017年5月23日 摘要 本設(shè)計是齒輪泵泵體零件機(jī)械加工工藝與專用夾具設(shè)計，包括了齒輪泵泵體零件的工藝編制、泵體專用夾具的設(shè)計以及撰寫了設(shè)計說明書。 加工工藝和夾具設(shè)計是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要流程，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化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計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 I 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 II 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 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 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間 7 第三章 鉆夾具設(shè)計 15 3.1 夾具類型及使用機(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 鉆套類型選擇 16 3.5 鉆模板設(shè)計 17 3.5.1 鉆模板類型選擇 17 3.5.2 鉆模板材料選擇 17 3.6 計算切削力和夾緊力 17 3.6.1 計算切削力 17 3.6.2 計算夾緊力 18 3.7 定位誤差分析 18 3.8 夾具體設(shè)計 19 第四章 鏜夾具設(shè)計 21 4.1 夾具類型及使用機(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 22 4.4 計算切削力和夾緊力 22 4.4.1 計算切削力 22 4.4.2 計算夾緊力 23 結(jié)束語 25 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 27 第1章 序言 1.1 零件的作用 伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時代技術(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，社會現(xiàn)在對產(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)計顯得尤為重要。 1.2 零件的工藝分析 根據(jù)圖2-1齒輪泵泵體零件圖，齒輪泵泵體是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，整體是一個法蘭帶一個腔體的結(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，腔體時兩個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部分。把這幾個部分分別如下描述： 圖2-1 1、 以Φ52孔為中心的Φ12深18孔； 2、 左端面5-M5孔； 3、 右端面Φ48深10孔，Φ8和Φ12沉孔； 4、 右側(cè)面4-Φ7和4-Φ12沉孔； 5、 兩側(cè)面2-M8螺紋孔。 通過對需要加工要素的分類，可以把一個復(fù)雜的零件拆分成多個需要加工的組，這樣不但可以方便我們理解零件的組成部分，還能在工藝編排時考慮到各組要素之間的相互關(guān)系。 第2章 齒輪泵泵體工藝設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件圖可知，齒輪泵泵體是一個腔體形狀復(fù)雜的零件，材料為HT200。根據(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。對于這種典型的泵體類零件，采用鑄造得到毛坯是一種常用的方法，HT200是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。 2.2 基準(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，如裝夾時方便進(jìn)行定位、能輕易地找到夾具上的定位面，同時還能方便裝夾提升裝夾效率。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)是進(jìn)行加工時所選的第一個定位基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)是工件上的沒有加工過的表面。在選擇粗基準(zhǔn)時，盡量選擇那些表面平整、均勻、沒有高低起伏、易于定位的面，應(yīng)避開澆冒口、毛刺等不利于定位的位置。對于滑動軸承軸承蓋，選用底部大端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(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?；鶞?zhǔn)重合的意思是盡量保證加工時的定位基準(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，精加工的基準(zhǔn)盡量選取同一個定位基準(zhǔn)，選用同一個定位基準(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。用已加工過的底面和大內(nèi)圓作為定位的精基準(zhǔn)。 2.3 擬定加工工藝 2.3.1 確定工藝路線 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，通過使用最短的加工工序和最方便加工的方式進(jìn)行加工。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，編寫齒輪泵泵體的機(jī)械加工工藝如下表所示： 工藝路線一： 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 10 鑄造 20 時效 時效處理 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-Φ7孔、锪4-Φ12沉孔 80 鏜 粗、精鏜Φ52孔，深28mm 90 鏜 粗、精鏜Φ48孔，深10mm 100 鉆 鉆、鉸Φ12孔，鉆5-M5螺紋孔底孔、攻絲 110 鉆 鉆Φ8孔、鉆、鉸Φ12孔 120 鉆 鉆2-M8螺紋孔、攻絲 130 檢驗 140 入庫 工藝路線二： 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 10 鑄造 20 時效 時效處理 30 涂漆 非加工面涂漆 40 鉆 鉆4-Φ7孔、锪4-Φ12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Φ52孔，深28mm 90 鏜 粗、精鏜Φ48孔，深10mm 100 鉆 鉆、鉸Φ12孔，鉆5-M5螺紋孔底孔、攻絲 110 鉆 鉆Φ8孔、鉆、鉸Φ12孔 120 鉆 鉆2-M8螺紋孔、攻絲 130 檢驗 140 入庫 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)行鉆孔加工時為了給后面工序提供一個方便定位的基準(zhǔn)面，但是先加工孔不符合“先面后孔”原則，由于此時沒有一個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-Φ7孔，可保證孔跟底面的垂直度。后續(xù)的工序再使用4-Φ7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。 2.3.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.3.2.1 確定毛坯種類 零件材料為HT200。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-8。 2.3.2.2確定鑄件加工余量及形狀 查《機(jī)械加工工藝手冊》，選取一級精度鑄件加工尺寸，查表3.1-28確定各個加工面的鑄件機(jī)械加工余量如表2-1所示： 表2-1 加工余量表 簡 圖 加工面 基本尺寸 加工余量 左側(cè) 72 3mm 右側(cè) 72 3mm Φ52孔 Φ46 單邊3mm 4-Φ7通孔 Φ7 不鑄出 4-Φ12沉孔 Φ12 不鑄出 Φ48孔 Φ48 單邊3mm Φ8孔 Φ8 不鑄出 Φ10孔 Φ10 不鑄出 5-M5、2-M8螺紋孔 不鑄出 根據(jù)所確定的加工余量繪制毛坯圖，如圖2-1所示。 圖2-1 毛坯圖 2.4 工序設(shè)計 2.4.1 選擇加工設(shè)備 工序40、工序50、工序60為銑削加工，選用立式銑床X52進(jìn)行加工。 工序70、工序100、工序110為一次裝夾加工多個孔，選用搖臂鉆床Z3025進(jìn)行加工。 工序80、工序90為鏜孔加工，選用T616鏜床進(jìn)行加工。 工序120為同時鉆兩側(cè)面孔，選用組合鉆床進(jìn)行加工。 2.4.2 確定切削用量及基本時間 工序40：粗銑左側(cè)面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀,齒數(shù)z=10,刀具直徑d=120 背吃刀量：=2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-15，取=0.15mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-23，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=80r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=138mm 刀具切入長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下： 具切出長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]取=2mm 機(jī)動時間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]公式如下： 輔助時間： 工序50 粗銑、精銑右側(cè)面 工步1：粗銑右側(cè)面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀,齒數(shù)z=10,刀具直徑d=120 背吃刀量：=2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-15，取=0.15mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-23，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=80r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=138mm 刀具切入長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下： 具切出長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]取=2mm 機(jī)動時間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]公式如下： 輔助時間： 工步2：精銑右側(cè)面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀,齒數(shù)z=10,刀具直徑d=120 背吃刀量：=1mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-15，取=0.20mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-23，取=50m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=135r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=138mm 刀具切入長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下： 具切出長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]取=2mm 機(jī)動時間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]公式如下： 輔助時間： 工序60：精銑左側(cè)面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀,齒數(shù)z=10,刀具直徑d=120 背吃刀量：=1mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-15，取=0.20mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-23，取=50m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=135r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=138mm 刀具切入長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表30-38公式如下： 具切出長度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]取=2mm 機(jī)動時間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]公式如下： 輔助時間： 工序70：鉆4-Φ7孔锪沉孔 工步1：鉆4-Φ7孔 刀具：Φ7高速鋼麻花鉆 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-13，取=0.25mm/r 鉆削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-13，取=15m/min 機(jī)床主軸速度： 查[3]表4-9，取=800r/min 實際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=20mm 刀具切入長度：由《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-42得： 刀具切出長度：取2mm 機(jī)動時間：由《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-42得： 輔助時間： 工步2：锪4-Φ12沉孔 刀具：Φ12锪刀 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-13，取=0.25mm/r 鉆削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-13，取=20m/min 機(jī)床主軸速度： 查[3]表4-9，取=550r/min 實際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=4mm 刀具切入長度 刀具切出長度：取0mm 機(jī)動時間：由《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表28-42得： 輔助時間：0.04 工序80 粗鏜、精鏜Φ52孔 工步1：粗鏜Φ52孔 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=2mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=0.6mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=200r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時計算： 輔助時間 工步2：精鏜孔至尺寸 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=1mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=0.6mm/z 鏜削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=40m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=250r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時計算： 輔助時間 工序90 粗鏜、精鏜Φ48孔 工步1粗鏜Φ48孔 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=2mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=0.6mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=150r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時計算： 輔助時間 工步2：精鏜孔至尺寸 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=1mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=0.6mm/z 鏜削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》[1]表29-14，取=40m/min 機(jī)床主軸速度： ，查[3]表4-16，取=250r/min 實際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時計算： 輔助時間 其他工藝參數(shù)詳見工藝卡片。 第3章 鉆夾具設(shè)計 3.1 夾具類型及使用機(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，本次要設(shè)計的夾具是鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔夾具。鉆、鉸、锪通過專用的鉆頭、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，對于鉆5-M5孔及鉆、鉸Φ12孔這道工序來說，由于一次裝夾需要加工6個孔，故可選用如圖3-1搖臂鉆床Z3040進(jìn)行加工。 圖3-1 搖臂鉆床Z3040 3.2 定位基準(zhǔn)及定位元件選擇 3.2.1 工件定位面選擇 工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，對于銑左端面工序來說此時泵體是毛坯狀態(tài)，任何表面都是非加工面。選擇定位面時應(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、定位面所對應(yīng)的裝夾位置應(yīng)該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時保證不得有變形現(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。 3.2.2 夾具定位元件選擇 根據(jù)夾具設(shè)計手冊可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、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。 3.2.3 定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個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度。對于泵體鉆夾具，底面使用兩塊支撐板組成一個大平面，限制3個自由度，分別是1個移動自由度和2個旋轉(zhuǎn)自由度；2-Φ7孔分別用一個圓柱銷和一個菱形銷定位，圓柱銷限制2個移動自由度；菱形銷限制1個旋轉(zhuǎn)自由度。 3.3 夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 如圖3-2所示，采用移動壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。移動壓板機(jī)構(gòu)選用的都是標(biāo)準(zhǔn)件，包括移動壓板、螺母、雙頭螺柱、彈簧、調(diào)節(jié)支撐。移動壓板是一種結(jié)構(gòu)簡單，容易獲得的夾緊機(jī)構(gòu)，使用移動壓板時，先裝入工件，然后把移動壓板的頭部移動至需要夾緊的部位，再用扳手?jǐn)Q緊夾緊工件。 圖3-2 移動壓板夾緊 3.4 鉆套類型選擇 鉆5-M5孔精度要求不高，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JB/T 8045.1-2000的固定鉆套即可，固定鉆套需要配合JB/T 8045.5-2000鉆套用襯套使用。因為鉆套是易損件，需要經(jīng)常更換，在鉆模板和鉆套之間需要增加一個襯套防止頻繁更換鉆套給鉆模板造成的磨損。加工Φ12孔需要先鉆后鉸，應(yīng)選用符合JB/T 8045.3-1999的快換鉆套。鉆模板可以翻開給攻絲提供足夠的加工空間。 3.5 鉆模板設(shè)計 3.5.1 鉆模板類型選擇 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)計成可翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，當(dāng)鉸孔加工完成后，翻開鉆模板給絲錐讓出加工位置。 3.5.2 鉆模板材料選擇 鉆模板的形狀為矩形板狀，可選用45鋼板材進(jìn)行加工，45鋼板材在市場上購買方便，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。 3.6 計算切削力和夾緊力 3.6.1 計算切削力 刀具：采用高速鋼直柄麻花鉆， 材料：HT200，，鑄件。 鉆削軸向力為 引自參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具手冊（第三版）》表1-2-8. 進(jìn)給量 修正系數(shù) 引自參考文獻(xiàn)《機(jī)夾具設(shè)計手冊（第三版）》表1-2-8. 故 則實際夾緊力為 查《機(jī)床夾具計手冊（第三版）》表1-2-1. 安全系數(shù)K 可按下式計算 －基本安全系數(shù)1.5； －加工性質(zhì)系數(shù)1.1; －刀具鈍化系數(shù)1.0； －斷續(xù)切削系數(shù)１.0; 上述數(shù)據(jù)查《機(jī)械夾具具設(shè)計手冊（第三版）》表1-2-1. 故 3.6.2 計算夾緊力 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》孟少農(nóng)表6.3-8中公式 W：作用在工件上的夾緊力 WL：螺旋夾緊力 M：螺旋上的原始作用力M=QL d2：螺紋中徑 Q：手柄上的的作用力 L：手柄長度 l1:支撐到螺栓中心線距離 l2:螺栓中心線到夾緊中心距離 q:彈簧彈力（此處忽略不計） ：機(jī)構(gòu)效率，取0.9 帶入數(shù)據(jù)得夾緊力為2972N，大于切削力 3.7 定位誤差分析 圖3-4 零件定位簡圖 工件的定位簡圖如圖3-4所示根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計手冊》表3-2公式得： 兩定位銷所產(chǎn)生的最大角度定位誤差為： ：夾具圓柱銷與其相配合的工件定位孔的最大間隙，取H7/f6,最大間隙0.037mm ：夾具菱形銷與其配合的工件孔件的最大間隙，取H7/f6，最大間隙0.037mm L：兩定位銷中心距。 計算得最大定位角度誤差α=0.2° 水平定位誤差為之間取較大值除2，計算得水平定位誤差為： 3.8 夾具體設(shè)計 夾具體是整個夾具的基礎(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。 對于鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，其結(jié)構(gòu)優(yōu)點是工藝性好，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HT200。根據(jù)上述原則設(shè)計如圖3-6夾具體并繪制零件圖。 圖3-5 夾具體圖 第4章 鏜夾具設(shè)計 4.1 夾具類型及使用機(jī)床選擇 本夾具是鏜孔專用夾具，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和加工要求設(shè)計了一套鏜床加工專用夾具。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3-1 T616臥式鏜床是一種常見型號的鏜床，他廣泛用于機(jī)械加工中，能達(dá)到IT7級的加工精度。 圖3-1 臥式鏜床T616 4.2 定位基準(zhǔn)及定位元件選擇 4.2.1 工件定位面選擇 根據(jù)挖掘機(jī)箱體零件的工藝編排可選擇2-Φ7孔采用一面兩銷原理進(jìn)行定位。2-Φ7孔位于泵體右側(cè)面上，由側(cè)面和2-Φ7可作為一面兩銷定位的兩個要素，工件采用這種方法定位能夠平穩(wěn)地放置。 4.2.2 夾具定位元件選擇 根據(jù)夾具設(shè)計手冊可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、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。 4.2.3 定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個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度。對于泵體鉆夾具，底面使用兩塊支撐板組成一個大平面，限制3個自由度，分別是1個移動自由度和2個旋轉(zhuǎn)自由度；2-Φ7孔分別用一個圓柱銷和一個菱形銷定位，圓柱銷限制2個移動自由度；菱形銷限制1個旋轉(zhuǎn)自由度。 4.3 夾具定位元件的設(shè)計 定向鍵裝配在夾具底面的縱向槽當(dāng)中，正常使用兩個。它距離盡量布置的要遠(yuǎn)一些。經(jīng)過定向鍵以及銑床的工作臺U形槽的配合，使本次設(shè)計的夾具上的定位元件的工作表面相對于工作臺的送進(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3-3。 圖3-2 定位鍵 4.4 計算切削力和夾緊力 4.4.1 計算切削力 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 4.4.2 計算夾緊力 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 結(jié)束語 本次畢業(yè)設(shè)計在指導(dǎo)老師的幫助下順利完成。本次畢業(yè)設(shè)計的課題是泵體加工工藝和夾具設(shè)計，主要分為加工工藝設(shè)計和夾具設(shè)計兩大部分。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)械加工工藝過程，在論證機(jī)械加工工藝過程的合理性后，再查閱相關(guān)手冊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，通過兩個卡片的編寫，讓我理清了機(jī)械加工過程，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。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，還能減少裝夾時間，減輕工人的勞動強(qiáng)度。本次設(shè)計的是一套銑床夾具，一次裝夾同時加工工件的兩個側(cè)面，定位方式采用一面兩銷的方法，這種方法結(jié)構(gòu)簡單，不需要專門制作定位元件，節(jié)省了夾具設(shè)計制造的時間。夾緊方法采用壓板夾緊，一根拉桿連接著兩塊壓板，通過擰緊螺紋，根據(jù)杠杠的作用夾緊工件。使用聯(lián)動夾緊可以節(jié)約裝夾時間，提高工件的裝夾效率，減少加工用時。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。 致 謝 忙碌的畢業(yè)季過去了，畢業(yè)設(shè)計也按照規(guī)定時間完成并交到畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師那里。再這段時間里，從接到課題一頭霧水不知從何下手，再到到圖書館查閱大量資料，翻閱各種設(shè)計手冊，逐漸理清了設(shè)計思路和畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)。這是一個很常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計課題，他牽涉到大學(xué)期間所學(xué)的很多知識，如機(jī)械加工工藝、機(jī)械制圖、材料方面等的知識。 畢業(yè)設(shè)計是一個綜合性很強(qiáng)的大考試，是對所學(xué)知識的一個總體檢驗。想想大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各學(xué)科的知識，都是各門任課教師一節(jié)課一節(jié)課耐心教會給我們。想在此對所有任課教師說一句：謝謝，您們辛苦了。是你們帶我走進(jìn)機(jī)械世界的大門，是你們?yōu)槲艺樟廖磥淼姆较?，讓我在混沌中看清未來前行的方向。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)們讓我在這個城市有了家的感覺。我們一起上課一起吃飯一起度過周末甚至一起過節(jié)。你們的音容笑貌會一致銘刻在我心里。感謝你們的陪伴，謝謝。 參考文獻(xiàn) [1]孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo).北京,冶金工業(yè)出版社.1996. 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