《机械制造工艺学课程设计液压泵盖机械加工工艺及其钻3×Φ11mm工序夹具设计（全套图纸）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造工艺学课程设计液压泵盖机械加工工艺及其钻3×Φ11mm工序夹具设计（全套图纸）.doc（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、全套设计，加153893706课程设计设 计 题 目： 液压泵盖机械加工工艺 及其钻311mm工序夹具设计系部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级： 机械三班学号 同 组 者： 指导教师姓名：职称 教授 职称 副教授 最终评定成绩： 长沙学院教务处二一一年二月制长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业机械设计制造班级3设计题目液压泵盖机械加工工艺及张志强 唐勇其钻311mm工序夹具设计指导教师指导教师意见：该同学在设计过程中，工作态度 （好，良好，中，差）设计工作量 （饱满，基本符合要求，未达到设计要求）工艺设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）夹具设计 （
2、很好，合理，基本合理，不符合要求）工作图纸和共有卡质量 （很好，基本符合要求，差）其效果图和动画 （很好，基本符合要求，差）自评分 互评分 老师评分 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名： 日期： 系（部）意见：系主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计 液压泵盖 零件的机械加工工艺规程及 钻311mm孔 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为2号)（
3、2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，CAPP出图)（3） 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，CAD出图可拼接)（4） 夹具部分零件图12张(图幅自定)（5） 设计说明书(一份，10页，正文五号字，含插图)（6） 夹具3D装配效果图一张(3或4号图，可渲染)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班 级 机械3班 学 生 指导教师 2012年 07 月 06 日摘要在机械制造过程中，各种零部件的加工过程中都需要用到夹具。夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、装配、焊接和检测等工艺过程中。它能使工
4、件在加工过程中定位和夹紧，从而提高工件的加工精度，稳定产品质量；另外有利于提高劳动生产率和降低成本；除此之外，它还能扩大机床工艺范围。所以说，机床夹具对机械零件的加工精度起着重要的作用。在本次课程设计中，我们组的课题是液压泵盖的加工工艺及夹具设计。我们按照液压泵盖零件要求对其进行加工工艺的设计，使其从一个毛坯件变成一个合格的产品。其中我对其第5个工艺步骤钻3个直径为11mm的通孔进行夹具设计。我采用一面两孔定位，限制6个自由度，然后将工件和转盘压紧，转动转盘，便可实现钻刀位置不变，对工件进行加工。就该夹具而言，其钻模板简单，比较经济。另外，在没有转动钻刀钻床的情况下，使用很方便。 关键词：液压
5、泵盖 ,加工工艺,夹具 目录 摘要.I第1章 零件的工艺分析11.1零件的功能、结构及生产类型的确定11.1.1零件的作用11.1.2 零件的工艺分析21.1.3 零件的生产类型21.2主要加工面及要求2第2章 毛坯及基准的选择32.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差32.2毛坯的技术要求32.3确定毛坯尺寸，设计毛坯图32.3.1 确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差32.3.2绘制毛坯图32.4粗基准的选择42.5精基准的选择4第3章 制订工艺路线53.1确定各加工面的加工方法53.2拟定加工工艺路线53.2.1工艺路线方案153.2.2工艺路线方案263.3工艺方案的比较与分析6第4
6、章 工序设计74.1选择加工设备及工艺装备74.2选择夹具74.3选用刀具7第5章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差8第6章 确立切削用量及基本工时96.1工序1切削用量及基本时间的确定9611切削用量9612背吃刀量9613定进给量f96.1.4 确定切削速度v96.1.5校验机床功率106.1.6基本时间106.2工序4切削用量及基本时间的确定106.2.1 切削用量106.2.2 背吃刀量116.2.3确定进给量f116.2.4确定切削速度v116.2.5基本时间116.3工序5切削用量及基本时间的确定116.3.1钻孔切削用量126.3.2确定进给量f126.3.3 确定切削速度v12
7、6.3.4确定基本时间12第7章 夹具体总体设计147.1定位基准的选择147.2夹具定位误差分析157.3切削力及夹紧力计算167.4切屑参数的设定177.4.1钻孔切削用量177.4.2确定进给量f177.4.3 确定切削速度v187.3.4确定基本时间187.4夹具总体设计19第8章 夹具结构设计208.1钻模板208.2夹具体设计208.3转盘218.4夹紧机构228.5钻套228.6刀具的选择238.7夹具的设计及操作的简要说明238.8结构特点23第9章 设计心得24参考文献25附录工序卡工艺过程卡第一部分液压泵盖加工工艺规程第1章 零件的工艺分析1.1零件的功能、结构及生产类型的
8、确定1.1.1零件的作用图示为液压泵盖的零件图,材料为ZL106的铸件,生产纲领是6000件/年。要求设计加工该零件的毛坯图或零件与毛坯合图1张,关键工序机械加工工艺过程卡片1套,主要工序的机械加工工序卡片1份,以及设计说明书1份。 图 1.1 液压泵盖零件是液压泵盖,图1.1所示为齿轮泵中的右端盖, 齿轮泵体内的一对齿轮通过轴，轴承被左右端盖所支承。图中225.5H8孔即支承孔，A面与泵体接触，用7M8螺杆将泵体与左右端盖连在一起，右端B面及66f9止口与液压泵支架配合，并通过311mm孔用M10螺栓紧固在支架上，能起到密封的作用。1.1.2 零件的工艺分析通过对零件图的分析，知原图是正确，
9、完整，尺寸，公差及技术要求齐全。其基准面A面要求较高。225.5H8，232H8精度要求也比较高。该零件大部分表面需要切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度不是很难获得。A面加工采用金刚石车即可达到要求，4小孔是油孔，位置与精度要求都不高，只要钻通即可，加工不成问题。可以说零件的工艺性好。1.1.3 零件的生产类型依照设计题目可知：该零件的生产纲领为6000件/年，查表可知生产类型是大批量生产。1.2主要加工面及要求(1) A面基准面：与B面的距离是43mm，表面的粗糙度Ra为0.8um，平面度公差为0.01,与孔25.5H8轴的垂直度为0.03。(2 )B面：与A面的距离是43mm，表面的粗
10、糙度Ra为3.2um, 平面度公差为0.15, 与A面的平行度为0.1。(3) 支承孔:孔径25.5H8表面粗糙度为1.6。(4) 螺杆连接孔:孔径，表面粗糙度为12.5,其位置在图1.1可以得出。(5) 止口:直径66f,需要倒角,表面粗糙度为3.2,其与支承孔25.5H8同轴度为0.03。(6) 螺栓连接孔:孔径为11, 需要倒角, 表面粗糙度为12.5,其位置在图1.1可以得出。第2章 毛坯及基准的选择2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差(1) 零件的材料是ZL106,要求的年产量为6000件,是大批量生产,毛坯采用硬模铸造,因此在铸造时采用金属型模具。(2) 零件在加工过程中不
11、加工面进行定位少,故零件选用毛坯为粗铸件。铸件需加工面尺寸等级为IT8,不需加工尺寸公差等级为IT12。2.2毛坯的技术要求(1) 铸件必须经过时效处理;(2) 铸件不得有气孔、砂眼等铸造缺陷。2.3确定毛坯尺寸，设计毛坯图 2.3.1 确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差通过查相关资料得下表：表2.1项目B面A面25.5H866f9公差等级IT8888加工基本尺寸434825.566毛坯基本尺寸46.750.721.9569.8 2.3.2绘制毛坯图 图2.1 毛坯零件图2.4粗基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面的选择是否正确与合理关系到零件的加工质量,以及生产效率的高
12、低。如果选择不当,在加工过程中出现很多问题,更可能造成零件的大批报废使生产无法进行。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准,根据这个原则,现在取78为粗基准,利用三爪卡盘作为加工A面的定位基准,限制6个自由度,达到完全定位。2.5精基准的选择主要应考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这选择的设计基准与工序基准重合。第3章 制订工艺路线3.1确定各加工面的加工方法根据各加工面的加工精度与表面粗糙度的要求,选定如下加工方法:(1) A面基准面,采用车方法,经过粗车、半精车、
13、精车、金刚石车,最后达到要求。(2) B面, 采用车方法,经过粗车、半精车。(3) 内孔225.5H8、26 H 8、232H8采用镗,经过粗镗、半精镗、精镗。(4)孔78.5、311采用钻即可达到要求。(5)孔715用扩。(6)66f9外圆, 采用车方法,经过粗车、半精车。3.2拟定加工工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何尺寸形状，尺寸精度位置精度等技术要求能得到合理的保证。3.2.1工艺路线方案1工序1 粗车A面，以78定位。工序2 以A面及内孔25.5H8定位,粗车B面及66f9外圆,内孔26H8。工序3 以B面及内孔26H8定位,粗镗225.5H8，232H8。工序4 以A
14、面及内孔25.5H8定位，钻孔78.5。 工序5 以A面及内孔25.5H8定位，钻孔311。工序6 钻孔4。工序7 以A面及内孔25.5H8定位，扩内孔715及倒角。工序8 以外圆66f9定位，半粗车A面。工序9 以B面及内孔26H8定位，半精镗225.5H8，232H8。工序10 以A面及内孔25.5H8定位, 半精车B面及66f9外圆,内孔26 H8，倒角。工序11 以B面及内孔26H8定位，精镗225.5H8，232H8。工序12 以外圆66f9定位，粗车A面。工序13 以外圆66f9定位，金刚石车A面。工序14 去毛刺。工序15 终检。3.2.2工艺路线方案2此处已删除第5章 确定机械
15、加工余量、工序尺寸及公差表5.1 加工A面的各数值工序名称工序间余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度/mm金刚石车0.08H50.848精车0.1H71.648.08半精车0.2H103.248.10粗车0.5H1212.548.30毛坯248.8048.802表5.2 25.5H8工序尺寸工序名称工序间余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度/mm精镗0.1H71.625.5半精镗0.25H103.225.4粗镗0.3H126.325.15毛坯12.623.85第6章 确立切削用量及基本工时6.1工序1切削用量及
16、基本时间的确定611切削用量本工序为粗车A面。已知加工材料为铝合金材料铸件；机床为C620-型卧式车床，工件装卡在三爪卡盘中。确定粗车A面的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据1.30，由于C620-1车床的中心高为,根据1.1故选用刀杠尺寸,刀片的厚度为。根据1.3，选择车刀几何形状为卷屑倒棱型前刀面，前角, 主偏角， 副偏角，刃倾角, 刀尖圆弧半径。612背吃刀量粗车单边余量为，则。613定进给量f根据1.4，在粗车铝合金材料铸件，刀杠尺寸为16mm25mm、3mm，工件直径为100400mm时，f=0.61.2mm/r,按照C620-1车床的进给量（1.30），选择f=0.
17、65mm/r。确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据1.30，C620-1车床的进给机构允许的进给力=3530N。根据1.21，当铝合金材料铸件b170MPa, 2.8mm,f0.75 mm/r、K=45、v=65m/min(预计)时,进给力为760N。的修正系数为k0Ff1.0,ksFf= 1.0, (1.292) ,故实际的进给力为=7601.0=760N ，所选用的进给量f=0.65mm/r可用。选择车刀磨钝标准及耐磨度 根据1.9，车刀后面的最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。6.1.4 确定切削速度v根据1.10,当用YG6硬质合金车刀加工b1
18、70MPa铝合金材料铸件、0.8mm、f0.75 mm/r时、切削速度v=114m/min。切削速度的修正系数为ksv=0.8，ktv=0.65，ktv=0.8，1kTv=1.15 kMv=kv=1.0（1.28），故v=1140.80.650.811.15=55.2 m/min (1.28)根据C620-1车床的转速（1.30），选择n=120 r/min=2 r/s，则实际的切削速度v=45.6 m/min。6.1.5校验机床功率此处已删除修正系数为m=0.2，Xv=0.15，yv=0.2（1.28），故 (1.27) (1.28)根据C620-1车床的转速（1.30），选择n=610r/
19、min。6.2.5基本时间确定基本时间。 (1.30) (1.31) 6.3工序5切削用量及基本时间的确定6.3.1钻孔切削用量本工序为钻311。切屑用量为5.5mm。6.3.2确定进给量f本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻(GB/T6135.3-1996)，根据2.32钻头的直径为d0=11.00,HBS200,根据2.7，f=0.051.6，根据2.32，选取Z3025钻床的主轴进给量为f=1.00。6.3.3 确定切削速度v根据2.30,切削速度 (2.30)， m=0.125.=1.0 (2.31) (2.30) (1.28)则根据2.32,取n=250 r/min实际6.3.4确定基本
20、时间根据2.32,取,，。第二部分钻311mm孔夹具设计第7章 夹具体总体设计夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、提高产品质量；同时提高劳动生产率和降低成本；除此之外，有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。本夹具为加工3个非规则排列的11mm通孔,由于这些通孔加工时位置不对称，因此需要专门的夹具,机床使用立式钻床,刀具为麻花钻。7.1定位基准的选择由零件要求可知,本工序为钻3个11mm的通孔,所以本工序需要限制的自由度为6个。定位方案一：以加工面A面为定位基面,在已加工好的25.5mm通孔处使用一圆轴为定位基准,再在另一25.5
21、mm孔处使用菱形销做辅助定位。定位方案二：以加工面B面为定位基面,在已加工好的25.5mm通孔处使用一长销做固定轴定位。设计夹具定位方案如下：图 7.1 定位方案一 图 7.2 定位方案二此处已删除取圆柱销直径为25.5g6按1表61，选取菱形销宽度：b5mm。按1表62，计算菱形销与其配合孔的最小空隙：按h6确定菱形销的直径公差，最后得到：d2=图7.3 两定位孔7.3切削力及夹紧力计算钻头为高速钢麻花钻钻头钻11mm的孔时的轴向力、扭矩及功率的计算：根据扭矩 的计算公式为： (3.32)根据查表2.32得： 查表2.8选取： 查表1.29-1得： (2.33) 因此 4.2.4校验扭矩功率
22、 所以 故满足条件,校验成立。而夹具的底座尺寸为280mm160mm对于16Nm的扭矩操作者完全能承受。7.4切屑参数的设定 7.4.1钻孔切削用量本工序为钻311mm的通孔。单边切屑余量为5.5mm。7.4.2确定进给量f本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻(GB/T6135.3-1996)，根据2.32钻头的直径为d0=11.00,HBS200,根据2.7，f=0.051.6，根据2.32，选取Z3025钻床的主轴进给量为f=1.00。7.4.3 确定切削速度v根据2.30,切削速度 (2,30)f=1 ， ， m=0.125.=1.0 (2.31) (2.30) (1.28)则根据2.32,
23、取 n=200 r/min实际 7.3.4确定基本时间根据2.32,取 ，。7.4夹具总体设计 图8.4 夹具三视图第8章 夹具结构设计8.1钻模板该夹具工作时钻模板不动，工件随转盘转动，因此钻模板较简单。同时采用固定钻套，钻模板形式为翻转式，材料为HT200。 图8.1 钻模板8.2夹具体设计夹具体与钻模板材料相同，为HT200。为满足强度，长和宽为280mm160mm，厚度为30mm。图8.2 夹具体8.3转盘 转盘支撑工件，并带动工件旋转。 图8.3 转盘8.4夹紧机构 根据生产率的要求,运用手动夹紧可以满足。加工零件采用螺旋压紧机构,通过M12的螺母将工件压紧在转盘上。有效提高了工作的
24、效率。夹紧主要是防止工件在钻孔作用下产生的倾覆和震动。 图8.4 夹紧机构8.5钻套该工序钻孔较多，选择固定转套较为方便。图8.5 钻套8.6刀具的选择本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻(GB/T6135.3-1996)，根据2.32钻头的直径为d0=11.00,HBS200。 图8.6 麻花钻 8.7夹具的设计及操作的简要说明 首先将定位销装在转盘上，然后将定位轴从转盘下面往上装，接着将转轴和转盘用螺钉连接，装在底座上，然后将工件从上往下装在定位轴上，最后用螺母拧紧，工件安装完毕。工件加工完成后，旋转钻模板，拧下螺母，即可将工件卸下来。8.8结构特点该夹具结构简单,操作较方便。在没有摇臂钻床的
25、情况下应用广泛。此次设计的夹具有如下优点：(1)操作比较简单，使用方便，制造比较容易，价格便宜；(2)能保证工件的加工精度、稳定产品质量；(3)能提高劳动生产率；(4)夹具使用的一面两销定位可靠性好，定位能力强； (5)能是车间在没有摇臂钻床的情况下正常生产。 第9章 设计心得维持几个星期的课程设计就这样结束了，通过这次机械制造技术基础的夹具设计，使我对这门课程乃至机械专业有了更新更全面的认识，这次课程设计是大学以来最艰巨、最繁琐的一次课程设计，综合性很强，它要求我们对以前所学的专业知识必须有一个全面的认识。比如画法几何及机械制图、互换性与技术测量基础、材料力学、机械设计、机械原理等等。另外，
26、CAD的操作技术也相当关键。这些使我意识到，在学习的过程中，来不得半点马虎，不仅要学好每门专业知识，而且要注重各科知识的连接性、衔接性、系统性，学会将所学知识融会贯通，并且与实践联系起来。 老师要求我们将此次的课程设计当做毕业设计来作，从绘图到说明书每一个细节都是严格按照毕业设计要求来做的。在这个过程当中，我遇到许多问题，有时就因为一个问题的阻碍而停滞不前。当自己解决不了时，就向老师寻求帮助，经过老师的指导便豁然开朗，就这样一步步直到做完课程设计。虽然其中遇到过很多问题，感到很气馁，但还是坚持下去了。此次课程设计让我获益匪浅。首先，我对夹具有了更深层次的认识，它有利于保证工件的加工精度、提高产
27、品质量；同时提高劳动生产率和降低成本；除此之外，还有利于扩大机床工艺范围。其次，让我对以前的专业知识进行了一个系统的复习，并将它们综合运用起来。其中CAD我是更加熟练了，从以前的模糊不清到现在的运用自如，连我自己都不敢相信。最后，我学会了查阅相关的专业书籍与资料，学会如何引用别人的研究成果。更多的是，它让我认识到作为一个学机械的学生来不得半点马虎，任何一个微小细节都不容忽视，必须时刻保持严谨的态度，扎扎实实，一步一步走下去。此次的课程设计为我明年的毕业设计打下了基础，同时也将成为我以后生活和工作当中的一笔财富。在此也要感谢老师对我门的严格要求。总之，这次课程设计我收获良多啊！参考文献1 李昌年
28、. 机床夹具设计与制造M.机械工业出版社,2007:55-89.2 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.机械工业出版社,1999.3 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册第三版M.机械工业出版社,2007.4 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具M.冶金工业出版社,2002:34-78.5 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.高等教育出版社,2006.6 李洪.机械加工工艺手册M.北京出版社,1996:34-123.7 孟少龙.机械加工工艺手册M.机械工业出版社,1991:123-156.8 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.化学工业出版社,2007.9 肖继德，陈宁平.机床夹具设计M. 机械工业出版社,2004.
