叶轮座零件工艺设计及专用夹具设计【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 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 叶轮座零件加工工艺与 专用夹具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明： 所呈交的毕业设计（论文） 叶轮座零件工艺设计及专用夹具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计 、专题 二、课题来源及选题依据 叶轮座零件加工涉及车、铣、钻、磨等多种加工方法，设计内容包含 工艺文件制订、刀具选择、切削用量计算等，以及夹具设计。是对机械专业学生所学专业知识的综合应用。该课题难度适中，设计量合适，能提升学生对知识的应用能力。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1. 根据零件使用要求，分析零件的机械加工的工艺性，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺过程卡、机加工工艺卡、工序卡； 2. 分析计算该零件机械加工工艺参数， 选用 加工设备和工艺装备； 3. 设计叶轮座零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，分析夹具的定位精度等。 于 30 页）； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 于 800010000 字符，约合汉字 5000 字符）； 四、接受任务学生： 班 姓名 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本论文主要研究叶轮座的加工工艺与其专用夹具的设计 。根据零件使用要求，分析零件的机械加工工艺性，编制零件机械加工工艺规程，形成全套工艺文件，即工艺过程卡、机加工工艺卡、工序卡；绘制零件图；在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。设计叶轮座零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，分析夹具的定位精度，切削力、夹紧力。 关键词 ：加工工艺；专用夹具；全套工艺文件；定位精 度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to of a of In of to of of in of of is of a of of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 1 2 零件分析 . 2 件作用与分析 . 2 件的生产纲领与生产类型 . 2 件的工艺分析 . 2 要加工面： . 3 要基准面 . 3 3 叶轮座加工的主要问题和工艺过程设计所采取 的相应措施 . 4 定毛坯的制造形式 . 4 面的选择 . 4 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 定加工工艺路线 . 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 定切削用量 . 9 4 专用夹具设计 . 25 件 的加工工艺分析 . 25 位基准的选择 . 25 位夹紧方案的确定 . 25 削力的计算 . 26 位元件的设计 . 27 位误差计算 . 27 件孔与定位心轴的定位误差分析 . 27 面两销定位误差分析 . 28 紧元件的设计 . 30 紧力的计算 . 30 锁条件 . 30 楔增力特性与升角关系 . 31 楔夹紧机构的类型与计算 . 31 5 结论与展望 . 33 论 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 足之处与未来展望 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 课题的研究内容和意义 本论文研究的是叶轮座零件加工工艺及专用夹具设计。根据零件使用要求，分析零件的机械加工工艺性，编制零件机械加工工艺规程，形成全套工艺文件，即工艺过程卡、机加工工艺卡、工序卡；绘制零件图；在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的 机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。设计叶轮座零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，分析夹具的定位精度，切削力、夹紧力。 叶轮座是泵体的主要零部件之一，其加工精度，不但影响到泵的性能，而且影响到整机运行的平稳性。在普通卧式镗床的工作台上，安装一通用的分度盘，通过中间的通孔定位，用螺栓、压板和螺栓螺母将工件压紧，虽然这种加工方法可以满足设计要求，但由于镗床的对刀不方便，精度不易控制 ，因此加工效率低，加工成本高。而且利用镗床加工这样小的零件，机床的功能得不到充分发挥，不够经济。所以我们设计了专用工装，便能轻易地在普通车床上完成叶轮座上的孔加工。 内外的发展概况 叶轮座是安装在轴流泵当中的主要零部件。轴流泵在国民经济一些部门得到了广泛的应用。我国轴流泵的发展也是走了一条由仿制到自主开发的道路。 60 年代初期以前生产的大型轴流泵，主要参照前苏联的水力模型。 70 年代末、 80 年代初，我国水泵行业科技人员研制了一批优秀轴流泵模型，性能已与先进国家轴流泵模型不相上下。 在国外，荷兰和日本等 国大型轴流泵有很大发展。荷兰大型轴流泵叶轮直径 计扬程 H=套功率 925轮变速传动。日本开发的最大口径轴流泵，电业社研制历史可调叶片轴流泵。原苏联开发的叶片不可调和叶片可调式型立式轴流泵。美国司生产的 卧室轴流污水泵。 （ 1）根据零件使用要求，分析零件的机械加工的工艺性，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺过程卡、机加工工艺卡、工序卡； （ 2）分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备； （ 3） 设计叶轮座零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，分析夹具的定位精度等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 零件分析 件作用与分析 本毕业设计题目所给的零件是叶轮座 （如图 示 ） ，它以键槽毂、孔等相组成。叶轮座四端各有 与 的孔，这 2 个孔是用来组装叶轮的。叶轮座中有一长118 18键槽毂，它是用来与轴上的键配合，带 动叶轮座旋转，达到工作要求的。 图 轮座的建模图片 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。 零件的生产纲领为 ： )1( （ 其中，产品的年产量 10000Q 台 /年，每台产品中该零件的数量 1n 件 /台，零件倍率%4a ，零件废品率 %1b 。 10500%)1%41(110000)1( /年 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是叶轮座需要加工表面以及加工表面的位置要 求，如图 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 图 轮座零件图 要加 工面： 现分析如下：加工部位分为 3 个部分，即左端面、右端面与四端。 (1)车叶轮座左侧端面； (2)镗左侧 孔； (3)镗右侧 孔； (4)镗 孔； (5)拉宽 18槽； (6)镗四端 与 的孔； (1）右侧 的孔为基准： 以 的孔为基准，定位夹紧之后能够加工叶轮座左侧粗糙度为 端面和粗糙度为 圆孔。 (2）左侧 圆孔为基准： 以 的圆孔为基准时，定位夹紧之后能够加工叶轮座右侧粗糙度为 圆孔和 圆孔，最后拉出一条宽为 18键槽。 (3）以叶轮座四端 的孔为基准： 以 的孔为基准，定位夹紧之后能够 加工叶轮座四端粗糙度为 圆孔与 的圆孔。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 3叶轮座加工的主要问题和工艺过程设计所采取的相应措施 定毛坯的制造形式 零件的材料为 于年产量为 10500 件，达到了大批生产的水平，而且零件的尺寸有点大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 如果要首先保证工件上 加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。在这个叶轮座中，应当以叶轮座右端不加工外表面做为粗基准。 选择精基准时一般遵循以下几项原则： 根据这几个原则，可以确定叶轮座以左端 的孔为精基准。 方案一工艺路线： 工序 10：铸造； 工序 20：粗车左侧端面； 工序 30：粗镗 孔； 工序 40：粗拉宽 18槽； 工序 50：粗镗右侧 和 孔； 工序 60：粗镗四端 和 的孔； 工序 70：精车左侧端面； 工序 80：半精镗 孔； 工序 90：精拉宽 18槽； 工序 100：半精镗 和 孔； 工 序 110：半精镗 和 的孔； 工序 120：精镗 孔； 工序 130：精镗 孔； 工序 140：铰 孔； 工序 150：精镗 的孔； 工序 160：铰 的孔； 工序 170：去毛刺； 工序 180：检查； 工序 190： 入库。 方案二工艺路线： 工序 10：铸造； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 工序 20：粗车左侧端面； 工序 30：粗镗 孔； 工序 40：粗镗右侧 和 孔； 工序 50：粗拉宽 18槽； 工序 60：粗镗四端 和 的孔； 工序 70：精车左侧端面； 工序 80：半精镗 孔； 工序 90：半 精镗 和 孔； 工序 100：精拉宽 18槽； 工序 110：半精镗 和 的孔； 工序 120：精镗 孔； 工序 130：精镗 与 的孔； 工序 140：精镗 的孔； 工序 150：铰 的孔； 工序 160：去毛刺； 工序 170：检查； 工序 180：入库。 经过比较，我们发现这两种工艺路线在两个地方出现了区别，方案一的工艺路线采用了先拉削键槽，然后镗右侧 和 孔的工艺路线，而方案二的工艺路线采用了先加工右侧 和 孔，然后拉削键槽的工艺路线。第二个不同的地方 是工序 140加工 的孔，方案一的工艺路线采用了铰的加工方式，而方案二的工艺路线采用了精镗。 经过分析： (1)方案一的工艺路线先拉削后镗削会对加工出来的键槽产生较大的误差，也不符合加工工艺路线，方案一的工艺路线没有方案二的工艺路线合理； (2) 的孔比较大，虽然也在铰削的加工范围之内，不过如果加工 的使用铰刀来加工，这个铰刀会比较的大，如此大尺寸的铰刀成本较大，且刀具安装过程中 会给操作工人带来不便，给机床调整的时间增加，降低了生产效率。加工 的孔前一个工序是镗削加工 ， 的孔也使用镗削，便不必更换机床与刀具，同一台机床加工提高了加工的质量，提高了生产效率，省去了多余的装夹调整时间，节约了时间与成本。 综合考虑后，我们觉得方案二的工艺路线更加的适合，所以我们采用方案二的加工路线。 方案二工艺路线： 工序 10：铸造； 工序 20：粗车左侧端面； 工序 30：粗镗 孔； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 工序 40：粗镗右侧 和 孔； 工序 50：粗拉宽 18槽； 工序 60：粗镗四端 和 的孔； 工序 70：精车左侧端面； 工序 80：半精镗 孔； 工序 90：半精镗 和 孔； 工序 100：精拉宽 18槽； 工序 110：半精镗 和 的孔； 工序 120：精镗 孔； 工序 130：精镗 与 的孔； 工序 140：精镗 的孔； 工序 150：铰 的孔； 工序 160：去毛刺； 工序 170：检查； 工序 180：入库。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 叶轮座的材料是 产类型为大批量生产。由于毛坯采用金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量是应该调整法加工方式予以确定。 (1)加工叶轮座左端平面，因为叶轮座为回转体工件，故采用车端面 的方法加工端面。先粗车，再精车，便可达到粗糙度为 据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 精车 9 07 车 1 车 11 车 12 11 毛坯 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 (2)加工 的孔，因为孔的直径很大，故采用镗的方法来加工孔，然后半精镗、精镗。 余量皆为单边余量。孔的余量可查金属加工工艺及工装设计 1据如表 3 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 精镗 9 72 精镗 10 71 镗 3 68 坯 62 3)加工 的孔，采用镗、半精镗、精镗来加工孔 ，数据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 精镗 9 0 精镗 10 9 镗 2 6 坯 2 4)加工 的孔，采用镗、半精镗、铰来加工孔 ，数据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 铰 9 8 精镗 10 7 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 续表 3镗 2 4 坯 0 5)加工长 118 18，深 5键槽，由于此键槽在 的孔上，结合各种因素，故采用拉床拉出这个键槽 ，数据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 精拉 1 拉 4 坯 6)加工叶轮座四端的 110的四个孔，由于直径过大，故采用镗、半精镗、精镗的加工方法加工 ，数据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 精镗 9 10 精镗 10 09 镗 2 06 坯 02 7)加工叶轮座四端的 42的四个孔，由于直径过大，故采用镗、半精镗、铰的加工方法来加工孔 ，数据如表 3示。 表 3序余量表 工序名称 工序间余 量 /序间 工序间尺寸/序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差/面粗糙度 / m 铰 9 2 精镗 10 镗 2 坯 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 定切削用量 工序 20 加工叶轮座左侧端面 （ 1）粗车叶轮座左侧端面 加工条件： 工件材料： 造 刀具： 质合金车刀，刀杆尺寸 16 25 机床： 定背吃刀量据金属加工工艺及工装设计 1表 4 轴的车削加工余量，可 查出背吃刀量 。 进给量 f ：继续查金属加工工艺及工装设计表 4质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面的进给量，根据工件材料、刀杆尺寸、工件直径及背吃刀量可查出，根据机床说明书提供选择的进给量金属加工工艺及工装设计表 4 。 切削速度削速 度可以由机械制造技术基础表 7的公式 来计算，也可查表 7削加工的切削速度参考数值，得到 060 ，这里取 0 ，由公式 1000 （ 求出机床主轴转速为 m i n/i n/010001000 vn c 按 机床说明书选取实际机床转速为 125r/实际切削速度为 m i n/c 机动工时为： sn w f 5 0m 5 52 1 61 （ 辅助时间为： （ 其他时间计算： 0(%6 （ 则工序 30 的总时间为： 总 （ 工序 30 粗镗 的孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 加工条件： 工件材料： 造 刀具：硬质合金镗刀，刀杆尺寸 L=（ 1020） d=10 172=1720床： 据金属加工工艺及工装设计表 4式铣镗床主要技术参数可查得，镗床选用 为合适 确定背吃刀量据金属加工工艺及工装设计表 4质合金及高速钢镗刀粗镗孔的进给量，可查出背吃刀量 ， 进给量 f ：查表 4据机床类型、加工材料、孔径、镗杆长度 L、背吃刀量，选择出了进给量 ，根据注 1：背吃刀量较小，加工材料强度较低时，进给量取较大值，根据表 4床 进给量可以选择出进给量 切削速度削速度根据卧式镗床的镗削用量参考表查得 035 ，这里取 0 ，根据公式 1000 （ 求出镗床主轴转速 m i n/i n/010001000 vn c 查表 468 镗床的主轴转速表可知实际转速 00 m 41000 c 机动工时为： 30f nw ll t 1 （ 辅助时间为： （ 其他时间计算： )6 （ 则工序 30 的总时间为： 28 总 （ 工序 40：粗加工 和 的孔 （ 1） 粗镗叶轮座右端 的孔 加工条件： 工件材料： 造 刀具：硬质 合金镗刀，刀杆尺寸 L=（ 1020） d=10 90=900文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 机床： 据金属加工工艺及工装设计表 4式铣镗床主要技术参数可查得，镗床选用 为合适 确定背吃刀量据金属加工工艺及工装设计表 4质合金及高速钢镗刀粗镗孔的进给量，可查出背吃刀量 ， 进给量 f ：查表 4据机床类型、加工材料、孔径、镗杆长度 L、背吃刀量，选择出了进给量 ，根据注 1：背吃刀量较小，加工材料强度较低时，进给量取较大值，根据表 4床 进给量可以选择出进给量 切削速度削速度根据表 4m 036/.0 c ，这里取 0 mv c ， 根据公式 1000 （ 求出镗床主轴转速 m i n/i n/010001000 vn c 查表 468 镗床的主轴转速表可知实际转速 00 m i n/c 机动工时为： 50f nw ll t 1 （ 辅助时间为： （ 其他时间计算： 6 （ 则工序 40 的总时间为： 总 （ （ 2） 粗镗叶轮座右端 的孔 加工条件： 工件材料： 造 刀具：硬质合金镗刀，刀杆尺寸 L=（ 1020） d=10 68=680床： 据金属加工工艺及工装设计表 4式铣镗床主要技术参数可查得，镗床选用 为合适 确定背吃刀量据金属加工工 艺及工装设计表 4质合金及高速钢镗刀粗镗孔的进给量，可查出背吃刀量 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 进给量 f ：查表 4据机床类型、加工材料、孔径、镗杆长度 L、背吃刀量，选择出了进给量 ，根据注 1：背吃刀