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1、全套图纸等，加153893706课程设计设 计 题 目： 液压泵盖机械加工工艺 及其钻78.5孔夹具设计 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 2009011301 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其钻78.5孔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
2、符合要求）夹具设计 （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78.5mm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CA
3、D出图，手工图为2号)（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日摘要夹具在机械加工工艺中有重要作用，在机械制造业加工业大量使用。在这四周时间里，我们进行了机械制造加工工艺设计及夹具设计。这是我们学完大学全部基础课，技
4、术基础课以及大部分专业课之后进行的一个综合课程。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、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件,保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。在这个课程设计中，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，使其从一个铸造件变成一个合格的产品。其中我设计了其第6个工艺步骤钻7个直径8.5mm的通孔。我采用一面两孔定位，限制6个自由度，然后压紧，用7个钻套，对其进行加工。就该夹
5、具而言，其钻模板的加紧较方便，易于使用，节约时间，使其生产效率提高产生更大的经济效益。关键词：液压泵盖 ,夹具,钻模夹具目录摘要第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11.1.3 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
6、路线53.2.1工艺路线方案153.2.2工艺路线方案264.3工艺方案的比较与分析6第4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96.1.4 确定切削速度v96.1.5校验机床功率106.1.6基本时间106.2工序切削用量及基本时间的确定107.2.1 切削用量107.2.2 背吃刀量117.2.3确定进给量117.2.4确定切削速度v117.2.5基本时间11第7章 夹具体总体设计127.1定位基准
7、的选择127.2夹具定位误差分析137.3切削力及夹紧力计算147.4切屑参数的设定157.4.1钻孔切削用量157.4.2确定进给量157.4.3 确定切削速度v157.3.4确定基本时间157.4夹具总体设计16第8章 夹具结构设计188.1钻模板188.2夹具体设计188.3支撑架198.4夹紧机构208.5钻套208.6刀具的选择218.7夹具的设计及操作的简要说明218.8结构特点22设计心得23参考文献24附录 工艺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,
8、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,图示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。图中孔即支承孔，A面与泵体接触，用螺杆将泵体与左右端盖连在一起，右端B面及止口与液压泵支架配合，并通过孔用M10螺栓紧固在支架上。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，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。其基准面A面要求较高。，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
9、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，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,与孔轴的垂直度为0.03。(2 )B面：与A面的距离是43mm，表面的粗糙度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
10、置在图1可以得出。(5) 止口:直径,需要倒角,表面粗糙度为3.2,其与支承孔同轴度为0.03。(6) 螺栓连接孔:孔径为, 需要倒角, 表面粗糙度为12.5,其位置在图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,不需加工尺寸公差等级为。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
11、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66f9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。基准面的选择是否真确与合理关系到零件的加工质量,以及生产效率的高低。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,
12、现在取为粗基准,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、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、采用镗,经过粗镗、半精镗、精镗。(4)孔、采用钻即可达到要求。(5)孔用扩。(6) 外圆, 采用车方法,经过粗车、半精车。3.2拟定加工工艺路线
13、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，以定位。工序2 以A面及内孔定位,粗车B面及外圆,内孔。工序3 以B面及内孔定位,粗镗，。工序4 以A面及内孔定位，钻孔。 工序5 以A面及内孔定位，钻孔。工序6 钻孔。工序7 以A面及内孔定位，扩内孔及倒角。工序8 以外圆定位，半粗车A面。工序9 以B面及内孔定位，半精镗，。工序10 以A面及内孔定位, 半精车B面及外圆,内孔，倒角。工序11 以B面及内孔定位，精镗,。工序12 以外圆定位，粗车A面。工序13 以外圆定位，金刚石车A面。工序14 去毛刺。工序
14、15 终检。3.2.2工艺路线方案2工序1 粗车A面，以定位。工序2 以A面及内孔定位,粗车B面及外圆。工序3 以A面及内孔定位, 粗镗内孔。工序4 以B面及内孔定位,粗镗，。工序5 以A面及内孔定位，钻孔。 工序6 以A面及内孔定位，钻孔。工序7 钻孔。工序8 以A面及内孔定位，扩内孔及倒角。工序9 以外圆定位，半精车A面。工序10 以A面及内孔定位, 半精车B面及外圆,倒角。工序11 以A面及内孔定位, 半精镗内孔26H8。工序12 以B面及内孔定位，半精镗，。 工序13 以外圆定位，精车A面。工序14 以B面及内孔定位，精镗，。工序15 以外圆定位，金刚石车A面。工序1116 去毛刺。工
15、序17 终检。3.3工艺方案的比较与分析上述两个方案:加工方法与定位基准基本上一样,不同的是加工顺序不同,方案一加工比较集中,工艺经过同一机床上换夹具和刀具,比较麻烦。对于大批量生产换刀与夹具比较费时,所以采用换机床。通过综合考虑两个方案,最后采用第二个工艺方案。第4章 工序设计4.1选择加工设备及工艺装备工序1.2.3.4是粗车,粗镗,各工序不多,精度要求不高,零件尺寸不大选用C620-1型卧式车床即可。工序5.6.7为钻孔,工序不多,而且精度要求不高,可选用Z3025钻床.工序8选用C620-1型卧式车床。工序9.10.11.12为半精车,半精镗, 选用C620-1型卧式车床。工序14工序
16、是精镗,零件尺寸不大,是回转体,故在车床上加工.由于精度要求高,便面粗糙度小,选用C616型卧式车床.工序13.15为精车,金刚石车精度要求高,故选用CM6125型卧式车床。4.2选择夹具在钻孔, , ,扩 ,半精镗及精镗，时需要专业夹具,其他都用通用夹具。4.3选用刀具（1）在车床上的工序,一般都选用硬质合金车刀与镗刀,所以加工零件时,粗加工用YG6,半精加工用YG3,精加工用YG6X。（2）钻孔使用直柄麻花钻。(GB/T6135.3-1996)扩孔采用锥柄扩孔钻。(GB/T1141-1984)（3）金刚石车采用金刚石车刀。第5章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差表5.1 加工A面的各数值工
17、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 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工序切削用量及基本时间的确定611切削用量此处已删除 第二部分钻78.5mm内孔
18、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的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件,保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。本夹具为加工七个非规则排列的通孔,由于这些通孔加工时并非全为孔状,先加工部分为半孔状,因此需要专门夹具做导向,夹具使用摇臂钻床,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7个的通孔,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,在已加工好的通孔处使用一圆柱
19、销为定位基轴,再在另一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 定位方案二比较两种方案,很明显方案一的定位选择为典型的一面两销定位,可靠性高,可行性好。工件的夹紧采用垫圈和六角螺母。钻模板和夹具体用圆柱销连接。7.2夹具定位误差分析考查工件尺寸与使用夹具有关的工序尺寸及工序要求有：1，七个孔的圆心排列在两个直径为58mm圆上。2，通孔长48mm。讨论：如图7.3(1) 工序基准为两孔中心连线，与定位基准一致，不存在基准不重合误差。下面计算基准位置误差。下图中画出了工件两孔中
20、心连线与夹具上两销中心连线偏移的情况。当两孔直径为最大，而两销直径为最小时，可能出现的最大偏移角为： (2.13)代入数据得：(2) 工序基准为A面，而定位基准为与A面相对的另一端面，存在基准不重合误差，其值为两端面距离尺寸公差，即为0.1mm。又定位端面都已加工过，其基准位置误差可近似为等于零，故定位误差为： 图7.3 两定位孔7.3切削力及夹紧力计算此处已删除7.4夹具总体设计 图7.4 夹具正视图 图 7.5 夹具左视图 图7.6 夹具俯视图第8章 夹具结构设计8.1钻模板该夹具钻孔较多，采用固定转套钻模板。材料为HT200。采用翻盖结构，使用方便。 图8.1 钻模板8.2夹具体设计夹具
21、体与钻模板材料相同，都为.为满足强度，长和宽为，厚度为。 图8.2 夹具体8.3支撑架钻模板采用支撑架支撑，并且可以固定钻模板。 图8.3 支撑架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的螺母使开口压板来压紧,钻模板通过带手柄的压杆固定。有效提高了工作的效率。压杆夹紧力主要作用是防止工件在钻销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 钻模套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,。 图8.6 麻花钻8.7夹具的
22、设计及操作的简要说明放置工件时,将工件以销定位放在凸台上,旋动压杆,旋紧M12的螺母使工件压紧,再把钻模板放下,将手柄顺旋转90,压紧钻模板即可以加工。加工完成后,旋转手柄90度,松开钻模板,旋松M12螺母,再将压件旋开，即可以取出零件。8.8结构特点该夹具结构简单,操作方便。但钻模板上钻模精度受到加工精度的限制故只适用于加工要求不高的场合。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)能提高劳动生产率和降低成本；(4)能改善工人劳动条件，安全生产。夹具使用的一面两销定位可靠性好，定位能力强。 设计心得通过本次机
23、械制造工艺学的夹具设计的课程设计，使我对这门课程有了更加全新的认识，这次课程设计是一个系统工程。它要求我所对以前的大部分专业课进行一次重新的复习、学习。像画法几何及机械制图、互换性与技术测量基础、材料力学、机械设计等。使我再次意识到，在学习的过程中，要更加注重知识的连接性、衔接性、系统性，不能只站一处看问题，而是要站在高处纵览全局，将所学知识更加紧密的联系起来，应用于我们的实践。本次设计应该是我们大学三年来的最艰巨、最繁琐的一次的课程设计，为以后的毕业设计打下了牢固的基础。老师曾提及到，本课程设计所要求的综合性，对专业知识的灵活性以及全面性掌握，是设计中的重点与难点，是我们必需所应该更加重视的
24、。虽然我们有心理准备，但在设计过程中，还是遇到了不少意料之外的困难，这就更加要求我们要以一个坚强的意志来对待这些困难，对自己竖起信心，相信自己。通过查阅大量的相关的专业书籍与资料，以及在老师的细心指导下，使我们才恍然大悟，搞清了许多自己以前不是很懂的东西；同时也使我们对一个又一个知识点加深了学习，更加进一步的理解。尽管我们做出来的夹具还存在缺陷，但我们在这个设计的过程中，对夹具设计有了更深层次的了解，使我们从对单一的课堂学习，到进一步的实践。从中也深刻体会到了工程设计人员的艰辛，这种感觉也只有亲身体验才能深有体会的;从中也深刻体会到了工程设计人员要有更加丰富的知识，要有对待科学的严谨的态度。我
25、们进行这样的一次课程设计结果不是最重要的，重在体会其中的过程，从中学会的从发现问题到解决问题处理过程以及从改正错误中学会的经验，这些都是我们整个大学乃至以后整个人生一笔重要的财富。理论联系实践，实践反过来影响理论。作为学习机械专业的人来说，我们更要培养一种严谨务实的态度，以更加扎扎实实的态度对待以后的学习和工作。做为一名即将毕业的大学生，我们要不断努力的提升自己驾驭科学文化知识的能力，提升自己解决问题的思维方式，在以后的学习和工作中，我们还会遇到更多的挑战和机遇。总之，这次设计使我学会了很多。参考文献1 李昌年. 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.
