钻机泵头加工工艺设计【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 院 本科毕业论文（设计） 题目 钻机泵头加工工艺设计 作者 学院 机械工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 学号 指导教师 二一五 年 四 月 二十三 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本次设计的主要内容是钻机泵头加工工艺设计，钻机泵头其主要加工表面及控制位置为 和 内孔。由零件要求分析可知，保证 内孔尺寸的同时应该尽量保证其同轴度，这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时，采取以左视图中大底面粗定位夹紧加工后， 内孔进行镗削加工同时成型。因其粗糙度为 通过粗镗、半精镗满足。对于钻俯视图中 6纹孔时，主要以钻机泵头左视图的下部小端面进行定位，控制其自由度，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。 本文的研究重点在于通过对钻机泵头的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理 的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的钻机泵头零件。 关键词： 钻机泵头；加工余量；工艺；夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is to of It be a of is of 5% of of is an of it is to A of so is to of At of of to to to is to on of is so a is an As in of is an is is a of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 . I . 一章 绪论 . 1 第二章 零件的分析 . V . 错误 !未定义书签。 . V 第三章 确定毛坯 ，绘制毛坯 图 、零件图 . . 序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 四章 工艺规程设计 . . . 、量具 . 定切削用量及基本工时 . 粗铣主视图中左右两端面 . 粗铣主视图中上下两端面 . 粗铣左视图中左右两端面 . 粗镗 3- 62， 3- 57， ， 精镗 、 内孔 . 粗镗 、 内孔，半精镗 内孔，精镗 . 钻、绞 . 钻、攻俯视图中 6. 钻绞 左视图 30通孔 . 钻绞 左视图 35通孔 . 0钻、攻 . 1钻、攻右视图中 4. 五章 镗孔夹具的设计 . . 差的分析 . 错误 !未定义书签。 . . . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 . 结 . 谢 . 考文献 . 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 第一章 绪论 本文首先对钻机泵头的零件进行分析，通过对钻机泵头进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了钻机泵头的机械 加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。 第二章 零件的分析 具的发展史 题目所给的零件是钻机泵头，而钻机泵头一般是三通状的零件，上面钻或铣有直孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的，本课题的任务就是”钻机泵头加工工艺设计“，主要讲述了钻机泵头的加工工艺及夹具设计。 件的工艺分析 （ 1）以左视图为主要加工表面的加工面。 这一组加工表面包括： 钻机泵头的上下平面的铣削加工， ， 623 ， 、 3- 57内孔以及上部大平面 6纹孔，底部小平面 纹孔加工 。 其中 内孔 的表面粗糙度要求为 内孔 表面粗糙度要求为 其余加工表面的粗糙度均为 （ 2）以主视图为主要加工表面的加工面。 这一组加工表面包括： 孔的钻绞削加工， 、 内孔的镗削加工， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 下是该钻机泵头的零件图。 图 1钻机泵头零件图主视图 图 1钻机泵头图左视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1钻机泵头图右视图 第三章 确定毛坯，绘制毛坯图、零件图 定毛坯的制造形式及材料 “钻机泵头”零件材料采用铸造。法兰材料为 表面电镀处理，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用铸造的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 内孔 的加工余量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 据工序要求，钻机泵头的 内孔 的加工分粗、精镗加工。各工步余量如下： 粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值规定为 取 5 表 7 精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余 量值规定为 取 1 毛坯的基本尺寸为 0 根据实用机械制造工艺设计手册表 2件尺寸公差等级选用 得毛坯尺寸公差为 毛坯的名义尺寸为： 65坯最小尺寸为： 坯最大尺寸为： 65+ 镗后最大尺寸为： +1= 镗后最小尺寸为： +1= 镗后尺寸与零件 图尺寸相同，即 内 孔的加工余量， 根据工序要求，该孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成，各工序余量如下： 粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基本尺寸为 根据实用机械制造工艺设计手册表 2得毛坯尺寸公差为 毛坯名义尺寸为 毛坯最大尺寸为 毛坯最小尺寸为 粗镗工序尺寸为 71； 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 ； 端面的加工余量 根据工序要求，两端面的加工只要粗铣一个工序完成，各工序余量如下： 粗 车：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基本尺寸为 226+31 根据实用机械制造工艺设计手册表 2得毛坯尺寸公差为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 坯名义尺寸为 226+31 毛坯最大尺寸为 231 毛坯最小尺寸为 粗车后工序尺寸为 226 第四章 工艺规程设计 位基准的选择 基准的选择 ： 粗基准选择应当满足以下要求： A、保证各重要支承孔的加工余量均匀； B、保证钻机泵头的内壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择钻机泵头的主要面作为定位基准。即以钻机泵头的两个端面作为粗基准来限制工件的四个自由度，再以另一个面作为定位基准来限制第五个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位，从而达到了加工各个工序的目的。 基准的选择： 从保证钻机泵头孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证钻机泵头零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从钻机 泵头零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。 至于前后端面，虽然它是钻机泵头箱体的装配基准，但因为它与钻机泵头箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 定工艺路线 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。钻机泵头体加工的第一个工序也就是加工统 一的基准。 具体安排是先以底面作为定位基准来加工顶面，然后已经铣削好的顶面为基准来加工底面。第二个工序是铣削加工钻机泵头零件的四侧端面及倒角 于顶平面加工完成后一直到钻机泵头体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。 后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 X 按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。 因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端 面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段后分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 根据以上分析过程，现初步拟定钻机泵头加工工艺路线如下； 方案一： 工序 10 铸造毛 坯 275序 20 时效、涂漆 工序 30 粗铣主视图中左右两端面 工序 40 粗铣主视图中上下两端面 工序 50 粗铣左视图中左右两端面 工序 60 粗镗 3- 62， 3- 57， ， 精镗 、 内孔 工序 70 粗镗 、 内孔，半精镗 内孔，精镗 。 工序 80 钻、绞 工序 90 钻、攻俯视图中 6纹孔 工序 100 钻绞左视图 30 通孔 工序 110 钻绞左视图 35 通孔 工序 120 钻、攻 纹孔 工序 130 钻、攻右视图中 4纹孔 工序 140 去毛刺倒棱角。 工序 150 检验 工序 160 入库 方案二： 工序 10 铸造毛坯 275序 20 时效、涂漆 工序 30 粗铣主视图中左右两端面 工序 40 粗铣主视图中上下两端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 序 50 粗铣左视图中左右两端面 工序 60 粗镗 3- 62， 3- 57， ， 精镗 、 内孔 工序 70 粗镗 、 内孔，半精镗 内孔，精镗 。 工序 80 钻、绞 工序 90 钻绞左视图 35 通孔 工序 100 钻、攻俯视图中 6纹孔 工序 110 钻绞左视图 30 通孔 工序 120 钻、攻 纹孔 工序 130 钻、攻右视图中 4纹孔 工序 140 去毛刺倒棱角。 工序 150 检验 工序 160 入库 方案三： 工序 10 铸造毛坯 275序 20 时效、涂漆 工序 30 粗铣主视图中左右两端面 工序 40 粗铣主视图中上下两端面 工序 50 粗铣左视图中左右两端面 工序 60 粗镗 3- 62， 3- 57， ， 精镗 、 内孔 工序 70 粗镗 、 内孔，半精镗 内孔，精镗 。 工序 80 钻、攻俯视图中 6纹孔 工序 90 钻绞左视图 30 通孔 工序 100 钻绞左视图 35 通孔 工序 110 钻、绞 工序 120 钻、攻 纹孔 工序 130 钻、攻右视图中 4纹孔 工序 140 去毛刺倒棱角。 工序 150 检验 工序 160 入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中，方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用 。 择加工设备及刀、夹、量具 由图样分析，该图样需要车削上下、左右端面，在这里我们在铣端面时选用端面铣刀。而镗削加工时我们可以选择内孔镗刀，量具可选用 05测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。 确定切削用量及基本工时 铣主视图中左右两端面 本工序为粗铣主视图中左右两端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=80度 L=60数 z=10。根据切削用量简明手册表 择铣刀的几何形状。由于加工材料为 b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 3.2床为 立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿进给量 根据切削用量简明手册表 使用 床功率为 切削用量简明手册表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具 寿命 根据切削用量简明手册表 表 刀后刀面最大磨损量取为 于铣刀的直径 d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度削用量简明手册表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =d=80,0,.3, 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0245 1000c=80 据切削用量简明手册表 择 n=300r/向进给量35mm/ 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000=100030080= =10300235=z ( )检验机床功率 根据切削用量简明手册表 ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 根据 ， 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=140据切削用量简明手册表 称安装铣刀入切量及超切量 2 ，则 L=152 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 粗铣主视图中上下两端面 本工序为粗铣主视图中上下两端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径 d=100度 L=40数 z=8。根据切削用量简明手册表 择铣刀的几何形状。由于加工材料为 b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 3.2床为 立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿进给量 根据切削用量简明手册表 使用 床功率为 切削用量简明手册表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 根据 切削用量简明手册表 表 刀后刀面最大磨损量取为 于铣刀的直径 d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度削用量简明手册表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =d=80,0,.3, 0245 1000c=80 据切削用量简明手册表 择 n=300r/向进给量35mm/ 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000=100030080买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =10300235=z ( )检验机床功率 根据切削用量简明手册表 ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 根据 ， 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=140据切削用量简明手册表 称安装铣刀入切量及超切量 2 ，则 L=152 m 铣左视图中左右两端面 本工序为粗铣左视图中左右两个端面的工序，我们选择机床：立式铣床 率 P=13 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具数据如下 ： d=16 20z 2251)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册 27可知 2 这里取 )选择进给量 经过查表可知： 3)选择铣削的速度 经查表 可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知： 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够； 镗 3- 62， 3- 57， ， 精镗 、 内孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1)粗镗 3- 62 孔 通过查表可知，镗孔深度为 2 ； 查表可知，由于刀 杆伸出长度为 切削深度为 所以我们可以知道，镗刀的进给量 ； 切削速度 V ：通过查找相关设计手册和规范，可知： m 5/25.0 由表可知，机床主轴转速的计算公式为： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，有0 于是就有机床 的切削速度： = 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 计算每分钟进给量： m 6606.0 切削的长度 l 的计算： 9 计算刀具的切入长度 1l ： 2(1 计算刀具的切出长度 2l ： 32 有 2 计算行程次数： 1i 计算机动时间： m i mj 1）粗镗 3- 57 孔 通过查表可知，镗孔深度为 0 ； 查表可知，由于刀杆伸出长度为 切削深度为 于是就有：镗刀的进给量 ； 切削速度 V ：通过查找相关手册可知 m 5/25.0 由表可知，机床主轴转速的计算公式为： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，有0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 是就有机床的切削速度： = 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 计算每分钟进给量： m 6606.0 切削的长度 l 的计算： 3 计算刀具的切入长度 1l ：k 2302)32(1 计算刀具的切出长度 2l ： 32 有 2 计算行程次数： 1i 计算机动时间：m mf 2）粗镗 孔 通过查表可知，镗孔深度为 2 ； 查表可知，由于刀杆伸出长度为 切削深度为 所以我们可以知道，镗刀的进给量 ； 切削速度 V ：通过查找相关设计手册和规范，可知： m 5/25.0 由表可知，机床主轴转速的计算公式为： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，有0 于是就有机床的切削速度： = 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 计算每分钟进给量： m 6606.0 切削的长度 l 的计算： 9 计算刀具的切入长度 1l ： 2(1 计算刀具的切出长度 2l ： 32 有 2 计算行程次数： 1i 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算机动时间： m i mj 粗镗 孔 通过查表可知，镗孔深度为 0 ； 查表可知，由于刀杆伸出长度为 切削深度为 于是就有：镗刀的进给量 ； 切削速度 V ：通过查找相关手册可知 m 5/25.0 由表可知，机床主轴转速的计算公式为： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，有0 于是就有机床的切削速度： 0 0 0 00 = 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 计算每分钟进给量： m 6606.0 切削的 长度 l 的计算： 3 计算刀具的切入长度 1l ：k 2302)32(1 计算刀具的切出长度 2l ： 32 有 2 计算行程次数： 1i 计算机动时间：m mf 镗 、 内孔，半精镗 内孔，精镗 通过查表可知，镗孔深度为 2 ； 查表可知，由于刀杆伸出长度为 切削深度为 所以我们可以知道，镗刀的进给量 ； 切削速度 V ：通过查找相关设计手册和规范，可知： m 5/25.0 由表可知，机床主轴转速的计算公式为： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，有0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 是就有机床的切削速度： = 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 计算每分钟进给量： m 6606.0 切削的长度 l 的计算： 9 计算刀具的切入长度 1l ： 2(1 计算刀具的切出长度 2l ： 32 有 2 计算行程次数： 1i 计算机动时间： m mf 、绞 工件材料为 铁。孔的直径为 面粗糙度 工机床为摇臂钻床，加工工序为钻、绞，加工刀具为：钻孔 孔 确定进给量 f 根据 参考文献 7表 28查出 0 . 2 5 0 . 3 1 /f m m r表，由于孔深度比0/ 3 / 1 2 0 . 2 5， ，故 ( 0 . 2 5 0 . 3 1 ) 1 . 0 0 . 2 5 0 . 3 1 /f m m r 表。查式钻床说明书，取 0 /f m m r 。 根据 参考文献 7表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据 参考文献 7表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率8插入法得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M表 ， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由 参考文献 7表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 2 9 8 / m i m m 表查 床说明书 ，取 195 / m 。实际切削速度为 0 1 2 1 9 5 / m i n 7 . 3 5 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由参考文献 7表 281 M ，故 4 7 3 2 1 . 0 4 7 3 2 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 5 1 . 6 9T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 9 8 ) 1 . 0 0 . 8 2k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削