输油泵壳体铣平面工艺分析及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 内容摘要 ： 发动机 外壳作为发动机的 关键 关键部位，在发动机的工作中起着非常重要的作用 ，但结构形状复杂，有若干精度要求较高的平面和孔系。这里主要分析和设计的是 发动机壳体 零件专用夹具。通过查阅各种相关书籍，分析 壳体 的结构及其功能，编写了 壳体 零件的加工工艺；经过计算选择其切削用量、选择机床和工艺设备，设计出了专用夹具。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着 高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 夹具系统的设计占了很重的比例，夹具能否快速有效的装夹工件直接关系到铣床在铣汽缸盖端面时的加工效率和加工质量。在选择定位方案的时候，关键从定位精度和效率考虑，再综合整体布局合理性方面，采用了“一面两孔 ” 的定位方案。 关 键 词 ： 加工工艺 缸盖 专用夹具 一面两孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - is of of of a of in of to a to of of to a of a to to of is an in to by is of is to in at of In of of of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 1. 绪论 本课题来自于实践，夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。而使用了分度钻的好处在于， 可采用多工 位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产率。 使用夹具的最根本目的是获得好的经济效益。所以设计夹具也和其它技术工作一样，不仅是一个技术 ， 而且是个经济问题。每当设计一套夹具之前，都要进行必要的技术经济分析，使所设计的夹具获得最佳的经济效果。 使用夹具的最根本目的是获得好的经济效益。所以设计夹具也和其它技术工作一样，不仅是一个技术问题，而且是个经济问题。每当设计一套夹具之前，都要进行必要的技术经济分析，使所设计的夹具获 得最佳的经济效果。 对设计夹具进行经济技术分析时，应从精度设计和结构设计两方面考虑 。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 1. 保证加工质量 ,机床夹具的首要任务就是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工表面一定位表面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2. 提高生产率，降低成本使用夹具可以减少划线，找正等辅助时间，并且易于实现多件多工位加工。 3. 扩大机床的工艺范围 ,在机床上使用夹具可 使加工变得更方便，并扩大机床的工艺范围。例如在车床或钻床上使用镗磨，可以代替镗床镗孔；又如使用靠模夹具，可以在车床或铣床上进行仿真加工。 4. 坚轻工人劳动强度，保证生产安全。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 在机床上加工工件时 ,我们可以看到两种不同的情况 :一种是用划针或指示表等量具 ,按工件的某一表面 ,或者按工件表面上所划的线进行 找正 ,使工件在机床上处于所需要的正确位置 ,然后夹紧工件进行加工 ;另一种是把工件安装字夹具上进行加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面 ,一般都按工件的结构形状 ,加工方法和生产批量的不同 ,采用各种不同的装置将工件准确 ,方便的而可靠地安装在机床上 ,然后进行加工 床夹具”。在实际的生产中 ,例如活塞 ,连杆的生产线上 ,几乎每道工序中都采用了夹具。十分明显 ,如果不采用夹具 ,不但工件的加工精度难以保证 ,而且加工生产率也会大大降低 ,有 时甚至会造成无法加工的情况。除了机床加工时需要使用夹具外 ,有时在检验 ,装配等的工序中也要用到夹具 ,因之在这种场合中用到的夹具可分别称为“检验夹具”和“装配夹具”。 机床夹具通常是指装夹工件用的装置 :至于装夹各种刀具用的装置 ,则一般称为“辅助工具 ” 。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围 ,一般可分为通用夹具 ,专用夹具和可调整式夹具等。 通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具 ,如车床上的卡盘 ,铣床上的回转工作台 ,分度头 ,顶尖座等。它们都一标准化了 ,具有一定的通用性 ,可以用来安装一 定形状尺寸范围内的各种工件而不需要进行特殊的调整。但是 ,在实际生产中 ,通用夹具常常不能够满足各种零件加工的需要 ;或者因为生产率低而必须把通用夹具进行适当的改进 ;或者由于工件的形状 ,加工的要求等的不同须专门设计制造一种专用夹具 ,以解决生产实际的需要。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精 度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5m，00行度高达 00国 美乐）公司制造的4m 长、 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 密平口钳的平行度和垂直度在 5具重复安装的定位精度高达 5m；瑞士 性夹具的重复定位精度高达 2 5m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的 精度标准供选择。 面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 1 2 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3R 夹具仅用 1 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯）公司的球锁装夹系统， 1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上 ，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验 ，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件 ，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产生振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理。 1定向键 定向键也称定位键，安装在夹具底面的纵向槽中，一般用两个，安在一条直线上，其距离越远，导向精度越高，用螺钉紧固在夹具体上。 定向键通过与铣床工作台上的形槽配合确定夹具在机床上的正确位置；还能承受部分切削扭矩，减轻夹紧螺栓的负荷，增加夹具的稳定性，因此平面夹具及有些专用钻镗床夹具也常使用。 定向键有矩形和圆形两种。 定向精度要求高或重型夹具不宜采用定向键，而是在夹具体上加工出一窄长面作为找正基面来校正夹具的安装位置。 2对刀装置 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定夹具和刀具的相对位置。对刀装置的结构形式取决于加工表面的形状。 对刀块常用销钉和螺钉紧固在夹具体上，其位置应便于使用塞尺对刀，不妨碍工件装卸。对刀时，在刀具与对刀块 之间加一塞尺，避免刀具与对刀块直接接触而损坏刀刃或造成对刀块过早磨损。塞尺有平塞尺和圆柱形塞尺两种，其厚度和直径为 35造公差 刀块和塞尺均已标准化（设计时可查阅相关手册），使用时，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 夹具总图上应标明塞尺尺寸及对刀块工作表面与定位元件之间的位置。对刀装置应设置在便于对刀而且是工件切入的一端。 为提高铣床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动，夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度比也应恰当，一般有 H/B1 降低夹具重心，使工件加工表面尽量靠近工 作台面。此外，还要合理地设置加强筋和耳座。 若夹具体较宽，可在同一侧设置两个与铣床工作台 重型铣床夹具，夹具体两端还应设置吊装孔或吊环等以便搬运。 根据工件的进给方式，一般可将铣床夹具分为下列二种类型： 这类夹具在铣削加工中随铣床工作台作直线进给运动。夹具安装在双工位转台上，当夹具工作时，可以在夹具上装卸工件。夹具上的工件加工完毕，可将工作台退出，然后将工位转台转 180 度 ，这样可以对夹具上的工件进行加工 。 这类夹具常用于具有回转工作台的铣床上 ，工件连同夹具随工作台作连续、缓慢的回转进给运动，不需停车就可装卸工件。工件依次装夹在沿回转工件台圆周位置安装的夹具上，铣刀不停地铣削，回转工作台作连续的回转运动，将工件依次送入切削。此例是用一个铣刀头加工的。根据加工要求，也可用两个铣刀头同时进行粗、精加工 。 铣削加工是平面、键槽、齿轮以及各种成形面的常用加工方法。在铣床上加工工件时，一般采用以下几种装夹方法： (1)直接装夹在铣床工作台上大型工件常直接装夹在工作台上，用螺柱、压板压紧，这种方法需用百分表、划针等工具找正加工面和铣刀的相对位置。 (2)用机床用平口虎钳装夹工件对于形状简单的中、小型工件，一般可装夹在机床用平口虎钳中，使用时需保证虎钳在机床中的正确位置。 (3) 用分度头装夹工件，对于需要分度的工件，一般可直接装夹在分度头上。另外，不需分度的工件用分度头装夹加工也很方便。 (4) 用 了具有较好的对中性以外，还可承受较大的切削力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 2. 设计要求及零件的分析 零件的结构特点 该零件的三维结构图如图 2示 图 2油泵壳体零件示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 件 作用 题目所给定的零件是泵体外壳，它和其他零件一起装配 ,形成泵的一个密封腔体结构用来储存、输送分配物质。工作中，零件内表面要受到介质的冲击，但强度要求不是特别大，因此对零件的刚度有一定的要求，零件与其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。 产性质 生产 10 万件，属于大批生产。 对已确定方案，所设计的一台双瑞面组合铣床，进行夹具设计，完成对完成输油泵壳体铣三个平面工序加工，画出其装配图。 已知基本条件：输油泵壳体图纸一份，年产量十万台。 件的工艺分析 泵体的功能是通过介质 的分配 ,传递动力 ,使其工作 于泵体右端盖是组成泵的主要元件，该零件的几组平面有表面粗糙度和位置度要求。 1)粗糙度要求 粗铣即可 2)粗糙度要求 粗铣即可 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定精基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 3. 工艺规程设计 零件材料是 件年产量是大批量生产 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高 生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，孔不铸出。 根据任务书已知： 产品的生产纲领为 100000 件 /年。 输油泵壳体的备品百分率为 2 ，废品百分率为 。 输油泵壳体生产纲领计算如下： N=+ % + % ) =100000 (1+2 +) =102400(件 /年 ) 坯的种类 由技术要求可知该零件是铸件，且已知是中批量生产，参考机床夹具设计手册可知，根据铸件制造方法，采用金属型机械造型铸造的经济精度好。 坯的结构工艺 确定零件毛胚的制造形式 影响毛胚选择的因素通常包括： （ 1） 零件材料的艺性及对材料组织的要求； （ 2） 零件材料的结构形状和外形要求； （ 3） 零件对毛胚精度、表面粗糙度和表面层性要求； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - （ 4） 零件生产纲领的大小 ； （ 5） 现有生产能力和发展前途； 输油泵体内表面经常与活塞摩擦，所以选用耐磨性能优良的 切削性能好。 零件形状十分复杂，轮廓尺寸不大，生产类型的中批量生产为提高劳动生产率，同时使铸件的尺寸精确、表面光洁、加工余量小、降低陈本、采用铸造毛胚（砂型机器造型）。 毛坯图如图 3 图 3件毛坯图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 料尺寸公差与机械加工余量的确定 材料为 此确定尺寸公差与加工余量。根据机械制造工艺设计简明手册 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，零件最大轮廓尺寸为 74 选取公差等级，铸造方法按机器铸造型、铸件材料按灰铸铁得公差等级范围 8到 10 级，取 9 级。 求铸件尺寸公差，查机械制造工艺设计简明手册 得 ：毛坯量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 4. 制定工艺路线 在安排工艺过程中应考虑因素为： 选的精基准的表面，应安排在起始工序中先进行加工，以便尽快为后继工序提供精基准。 划分加工阶段，对主加工表面，粗、精加工工序分开，即把粗加 工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面，这是由于粗加工切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以再半精加工中修正，这样逐步减少加工余量、切削力及内应力。逐步修正后，变形就能最后达到零件技术要求。 平面轮廓平整，安放和定位稳定可靠。若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保证平面和空定位精度。此外，由于平面先加工好，对孔加工带来方便。 而增加阶段间隔时间，便于工件有足够的时间，使残余应力从新分布并引起变 形，以便在后续工序中给到纠正。 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床或组合机床，配以专用卡具并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还要经济效应，以便使生产成本尽量降低。 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具 ，并尽量使工序集中起来提高生产率。除 此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线的制定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 工艺路线方案一如下表 4示 表 4艺路线方案一 1 检 外协毛胚检验 2 车 车 16 端面及车 16、 32 轴和法兰侧面 B 和法兰 圆弧面及各轴段倒角 3 车 粗精车 38 轴端面， 粗精车 18、 22 及螺纹孔，并加工 24、 28 的槽孔 4 钻 加工 3 5 铣 铣平面三处 6 钻 加工两阀门孔 7 钻 钻三个 8 斜孔及螺纹底孔 8 手工去毛刺 9 镗 镗 22 的孔 10 攻、锪 攻丝 孔及锪沉孔 11 攻、锪 攻丝 孔及锪沉孔 12 攻 攻两阀门孔 螺纹 13 洗 清洗 14 压 压孔 15 去毛刺 16 洗 清洗 17 去毛刺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 工艺路线方案二如下表 4示 表 4艺路线方案二 首先，明确输油泵壳体加工主要表面为：各圆柱面、活塞孔、油封孔、螺纹孔、两阀门孔；次要表面为三个平面、两个槽、三个斜孔、倒角等。另外，有些面虽为次要表面，不但与主要面一起加工完成，如两个 7 孔，可节省工时。 上述两个方案虽然可行的，但都有不足之处，并各具特点。但方案二的工序对于先粗后精，先孔后面等原则 考虑欠佳，而且其工序安排欠妥，其装夹的顺序对位置精度难以保证。 综合以上所述，选择方案一，并根据工艺及设备的选择，最后确定工艺方案的路线如下表 4示： 1 检 外协毛胚检验 2 车 粗精车 38 轴端面， 粗精车 18、 22 及螺纹孔，并 加工 24、 28 的槽孔 3 车 车 16 端面及车 16、 32 轴和法兰侧面 B 和法兰 圆弧面及各轴段倒角 4 铣 铣平面三处 5 钻 加工 3 6 钻 加工两阀门孔 7 钻 钻三个 8 斜孔及螺纹底孔 8 攻、锪 攻丝 孔及锪沉孔 9 攻、锪 攻丝 孔及锪沉孔 10 手工去毛刺 11 镗 镗 22 的孔 12 攻 攻两阀门孔 螺纹 13 洗 清洗 14 压 压孔 15 去毛刺 16 洗 清洗 17 去毛刺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 表 4工工艺路线图 工序号 工序名称 工序内容 加工设备 1 检验毛坯 外协毛坯检验 2 数控车削 车 16 端面及车 16、 32 轴和法兰侧面 B 和法兰 圆弧面及各轴段倒角，用尾座装夹钻头加工 8 孔到 7，在粗精镗至要求余量。 广州数控 数控车削 粗精车 38 轴端面，粗精车 18、 22 及螺纹孔，并保证 18 尺寸精度要求， 22 孔至 ，并加工 24、 28 的槽孔 西门子数控车 4 钻 3 孔 选用专用夹具装夹，钻 3 7小孔，保证其尺寸位置精度。 组合钻床 5 铣平面三处 铣阀门孔端面及 纹孔端面 卧式铣床 加工两阀门孔 加工两阀门孔，保证其尺寸位置精度要求 八轴立式钻床 7 钻三斜孔及螺纹底孔 钻 8 的斜孔，并加工螺纹底孔 组合钻床 8 手工去毛刺 去毛刺 钳工台 9 镗 22 的孔 精镗 22 的孔的孔至尺寸精度要求 金刚镗床 20 攻丝 攻 螺纹 攻丝 孔及锪沉孔 立式钻床 1 攻丝 攻 螺纹 立式钻床 2 螺纹 攻两阀门孔 螺纹 组合钻床 13 清洗 清洗 清洗机 14 压孔 压孔 油压床 5 去毛刺 去毛刺 钳工台 16 清洗 清洗 清洗机 17 检验 抽样检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 此方案有如下特点： （ 1） 加工阶段划分得较合理。 在安排工艺过程中，把重要精加工表面放在前面。最后可以，充分考虑到工序顺序安排原则，基准先行，先面后空原则。由输油泵壳体为一个实体，零件轮廓尺寸较小，刚性好，所以有些不太重要表面粗、精加工没有分开。这样既缩短了工件转换时间，工件质量也能得到保证。 定位基准的选择： 壳体加工作为精基准的表面，法兰盘端面、 32 外圆、一个 7 孔，而作为精基准表面应 该提前加工完。在选择粗基准时考虑是如何保证加工面与不加工面之间的位置要求和合理分配、各加工面的余量。同时要为后续工序提供精基准，因此按粗基准选择原则，以两阀门空、端面、底端面、圆弧面、法兰盘不加工面为粗基准加工精基准。在壳体的加工过程定位基准满足基准重合原则，减少了因基准不重合而产生的定位误差，提高了定位精度，定位基准的选择还满足基准统一原则。 输油体形状复杂，要加工表面不便于加工，除了可以选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能保证加工精度的前提下，应尽量不选用专用组合机床）。此外，只能选用六 角车床，利用六角头进行加工，在各道工序中采用高效率的专用机床和卡具提高生产率，保证加工质量，使各工序得时间趋于平衡。 工方法的选择 根据加工表面的精度和表面粗糙要求，可得内孔、平面的加工方案，如表 4示： 表 4工序加工方案 加工表面 精度要求 表面粗糙度 Ra/工方案 16 轴 车 32 轴 车半精车 法兰侧面 B 车半精车 法兰 廓 车 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 表 4表 8 孔 粗镗 半精镗精镗压孔 24、 28 槽孔 车 18 孔 车半精车精车 22 孔 镗 32 孔 车 3 孔 削 3 斜孔 削 阀门 8 孔 削 阀门 12 孔 削 阀门 削 阀门螺纹孔倒角 削 阀门孔槽 阀门孔端面 铣 底孔端面 铣 根据工序安排和设计小组任务分配，任务要求为铣平面三处，铣削工作面如图 4示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 图 4削工作面示意图 工序 5 铣平面三处 （ 1） 机床：卧式铣床 2） 卡具：专用卡具 （ 3） 量具：塞规、空气测量仪、测量仪心轴、调正环规 （ 4） 刀具：铣刀：刀杆 D=40杆伸出量 250 5） 切削方式：粗铣 铣端面工步切削用量的计算 背吃刀量的确定 ： 取给 量的确定，选取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 ： 按工件材料为 灰 铸铁、硬度为 195削速度 5m/公式 1000 /n v d 可求得该工序 铣刀 转速 1000 /n v d =1000 45/(27) =530 /参照 床的主轴转速，取转速 n=600 /再将此转速代入公式，可求出该工序的实际 铣 削速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - / 1000v n d =600 27/1000 = 铣侧面工步切削用量的计算 背吃刀量的确定 ： 取给量的确定，选取该工步的每转进给量f=r。 切削速度的计算 ： 按工件材料为 灰 铸铁、硬度为 195切削速度 5m/公式 1000 /n v d 可求得该工序 铣刀 转速 1000 /n v d =1000 45/(24) =参照 床的主轴转速，取转速 n=600 /再将此转速代入公式，可求出该工序的实际 铣 削速度 / 1000v n d =600 24/1000 = 平面的基本工时的计算 本时间的计算 铣平面 的基本时间可由公式)(/ 21 求得。式中 l =54l =f=r； n=600r/上述结果 代入公式，则该工序的基本时间 )(/ 21 =（ 54 （ 600） =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 铣侧面 基本时间 可 由公式)(/ 21 求得。式中1l=74l= f=r； n=600r/上述结果代入公式，该工序的基本时 间 )(/ 21 =（ 74 (600) = 辅助时间的计算 根据辅助时间 各工序的辅助时间分别为： 铣平面 的辅助时间： 铣侧面 工步的辅助时间： = 订工序卡片 在本次课程设计中，我所被指定的工序是 铣削三个平面 。根据 切 削用量的计算和基本工时的计算即可制订出该工序的工序卡片，具体内容详见机械加工工序卡片。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 5. 夹具的设计 在机床上对零件进行机械加工时， 为保证工件的加工加工精度，首先，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过加紧机构使工件的正确位置固定不动，这一任务由夹具来完成。 对单件小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可降低工件的生产成本，但由于通用夹具适用于各种工件的加工，所以加紧时较费时间，并且操作复杂生产效率低。 本零件属于大批量生产，零件外形也不适用于使用通用夹具。为保证工件的加工精度，提高生产率，有必要设计专用夹具。 方案设计是夹具设计的第一步，也是卡具设计关键的一步。方案设计多的好坏将直接影响工件的加工精度。加 工效率稍不注意，就会造成不能满足工件的加工要求，或加工精度不能达到设计要求，因此必须慎重考虑，设计方案的拟定必须遵循下列原则： 1） 定位装置要保证工件定位准确和可靠，符合六点定位原理。 2） 卡具的定位精度能满足工件的加工精度要求。 3） 卡具结构尽量简单，操纵力小而加紧可靠，力争造价低。 在铣床上加工该输油泵外壳时时，采用“一面两销” 的定位方式，更能提高加工的效率和加工精度。 以侧面及外圆孔为第一定位基准，再配合上一个菱形销（采用长销可能会出现过定位）。由此限定了工件的六个不定度，保 证了理想的六点定位原则。采用这种定位方法便于夹紧，且夹紧机构简单，易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起的工件变形对加工精度的影响。利于防止切屑落入基面。该零件的自动线上生产，生产批量大，生产率要求较高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 23 - 定位方案如图 5 图 5具定位方案图 位元件的尺寸设计 1） 确定菱形销的基本尺寸 b（ A） 查教材表 (： b=3）确定菱形销直径： 据式（ 1 8）知： 据式（ 1 10）知： m i i D 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - 所以： m i i a x 菱形销直径公差等级 菱形销直径为： 夹紧的目的是保证工件在夹具中的定位，不致因工时受切削力，重力或伴生离心力 ，惯性力，热应力等的作用产生移动或振动。夹紧装置是夹具完成夹紧作用的一个重要的而不可以缺少的组成部分，除非工件在加工过程中所受到的各种力不会使它离开定位时所需确定的位置，才可以设有夹紧装置。夹紧装置设计的优劣，对于提高夹紧的精度和加工作效率，减轻劳动强度都有很大的影响。 分析各类夹具的基本功能要求可以将夹紧装置概括为两类：第一类是性能要求，主要指定位唯一性、定位稳定性 ,夹紧稳定性及总体约束；第二类要求是夹具的结构刚性、成本及易操作性、易于维修等要求。本设计目录中功能项包括夹紧对象特征项、加工信息特征及夹紧要 求特征。 括夹紧对象类型、材料、形状、体积、数量、物理特性、磁性、导电性、刚性等信息。 工类型、机加工、装配、检测、焊接等、加工参数、切削参数、运动参数、几何参数等。 要指性能要求，包括定位要求、定位基准选择，如特征点、特征面。夹紧力大小、夹紧方向、夹紧行程、夹紧松开速率，自锁性等。 设计夹紧装置时 ,应满足下述主要要求： 应破坏工件的定位 ,为此，必须正确选择夹紧力买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25 - 的方向及着力点。 当 ，要保证工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不致超出允许的范围。 紧动作要迅速，操作方便省力，安全。 因为机床配合有气压站，为提高效率，采用气压夹紧力源。利用气压作为夹紧动力，操作简单，动作迅速，易于集中控制和实现工序的自动化。 夹紧方式采用气缸直接夹紧工件，为保证压板每次都能准确的夹压在工件指定部位，不允许压板自身转动，在夹具上设置一个支撑板，防止压板错位，同时气缸与压板间连接轴的径向间隙保证了压板有浮动的可 能，又防止了压板过度的倾斜。 根据加压部位特点，易采用大面积压板，又因为工件为灰铸铁，硬度高，但加紧部位为配合部分。为避免夹伤工件已加工表面，在夹板与工件之间接触的一面镶夹一层夹布胶木。 气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件，它直接与调节 介质 接触，调节该 流体 的流量。 阀体内部以及阀板各个部位要求全面防腐，一方面浸泡在水中不会锈蚀，在两种金属之间不产生电化学腐蚀；二方面表面光滑使过水阻力减少。 阀体内防腐的环氧树脂或油漆的卫生要求，应有相应权威机关的检测报告。化学物理性能亦应符合相关要求。 工件夹紧示意草图如图 5示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 26 - 图 5件夹紧示意草图 为使加工时，减少冲击，切削平稳，采用不对称逆铣的铣削方式。 工件受力图如图 5示： 图 5件铣削受力图 工件重 G=8.5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 27 - 主切削力 。 取压板与工件摩擦系数 件与支承块之间的摩擦系数 因为是不对称逆铣： 取 。 = = 229 N 。 设所需的夹紧力是 F，根据平衡方程： 2 （ F+ f1+ F = (f1+ 2 G = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 28 - 6. 误差分析及计算 工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夹具中，使之占有正确的位置的工艺过程。一批工件逐个在夹具中定位时，由于定位基准与工序基准不重合、定位副制造不准确等原因，使得各个工件在夹具中占据的位置不可能完 全一致，势必产生定位误差，即工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差。 定位误差实际上是一批工件采用调整法加工时，由于定位所造成的工件加工面相对于工序基准的位置误差。假定在加工时，夹具相对于刀具及切削成形运动的位置经调整后不再变动，那么可以认为加工面的位置是固定的，这样工件加工面相对于其工序基准的位置误差就是由于工序基准的位置变动所引起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准在工序加工要求 (位置尺寸或位置精度 )方向上的位置变动量。 1 工件以平面定位 工件 以平面定位时的基准位移误差计算较方便。工件以平面定位时，定位基面的位置可以看成是不变动的，因此基准位移误差为零，即工件以平面定位时 Y =0 2 工件以圆孔在圆柱销、圆柱心轴上定位 工件以圆孔在圆柱销、圆柱心轴上定位、其定位基准为 孔的中心线，定位基面为内孔 表面。 由于定位副配合间隙的影响，会使工件上圆孔中心线（定位基准）的位置发生偏移，其中心偏移量在加工尺寸方向上的投 影即为基准位移误差 Y 。定位基准偏移的方向有两种可能：一是可以在任意方向上偏移；二是只能