泵体的设计及专用夹具的设计【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 目 录 摘 要 . . 1 章 绪论 . 1 床夹具概述 . 1 床夹具 . 1 床夹具的功能 . 1 床夹具在机械加工中的作用 . 1 床夹具的发展趋势 . 2 床夹具的现状 . 2 代机床 夹具的发展方向 . 3 第 2 章 工艺规程设计 . 4 件的分析 . 4 件的作用 . 4 件的工艺分析 . 4 坏的选择 . 4 艺路线的拟定 . 4 位基准的选择 . 4 定工艺路线 . 5 工余量的确定及工序尺寸的计算 . 6 坏余量 . 6 体各平面加工工序余量 . 7 孔 50工工序余量 . 8 孔 42工工序余量 . 8 第 3 章 切削用量及工时的确定 . 11 削用量及机械加工时间的计算 . 11 助 时间的确定 . 23 第 4章 车 30. 26 位基准的选择 . 26 位误差分析与计算 . 26 . 26 证加工精度的条件 . 27 第 5章 钻 3的夹具设计 . 28 位基准的选择 . 28 位误差分析与计算 . 28 . 28 证加工精度的条件 . 29 第 6章 结论 . 30 参考文献 . 31 英文翻译 . 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率。 在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安装工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为 “定位 ”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程 称为 “夹紧 ”。定位和夹紧的全过程称为 “安装 ”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的 “机床夹具 ”。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此，专用夹具的设计是一项重要生产准备工作，每一个从事加工工艺的工装设计人员，都应该掌握有关夹具设计的基础知识。 本设计的主要内容是设计钻床夹具，需要对 泵体上 30 的孔进行 车 削加工 及3螺纹孔进行钻削加工 。 机械零件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。在机械加工中，孔的加工量所占比例较大，其中钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸刀具加工占相当多数。这时，除了要保证孔的尺寸精度外，还要达到孔的位置精度要求。在单件小批量生产中，用划线后找正孔轴线位置方法加工，更因钻头刚性差、易变形，因此生产效率低且精度差。在批量生产中一般都采用钻床夹具，钻床夹具又称钻模，通过钻套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置，是钻模的主要特点。 关键词：机械制造，通用夹具，专用夹具，钻床夹 具， 车床夹具，泵体。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 t s so on it to to is of so on of is to is is on to to is in of s to on in to to s is an is in s to 30 on on On to In to be so on to By In to is is in of to on to be to is 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 绪论 床夹具概述 床夹具 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、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹 具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相 对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 人操作方面的要求，以达到预期的效果。 1保证精度 用夹具装夹工件时，能稳 定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。 夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。 2提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。 3改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便餐、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安 全生产。 4降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。 5保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。 6扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅 助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能 迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘， 其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧 工件，从而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件 和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器 和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。 件的工艺分析 1、零件形状： 此泵体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下： （ 1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体； （ 2）结构形状比较简单，内部为空腔形； （ 3）泵体的加工面，仅为顶面、底面及左侧面，此外还有精度要求较高的配作孔。 2、技术要求如下： （ 1）尺寸精度 内孔的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度要求。 （ 2）位置精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等。 （ 3）此外，为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。 坏的选择 根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形 状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。 艺路线的拟定 位基准的选择 精基准的选择：泵体上的 42+又是设计基准 ,用他们作为精基准 ,能使加工遵循“基准重合”的原则 ,实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式 ;其余各面和孔的加工也可以用他来定位 ,这样的工艺路线遵循了“基准统一”的原则。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 此外底面面积较大，定位比较简单、可靠及操作方便。 粗基准的选择：采用泵体上底面做粗基准，考虑到此面表面较为平整，配合内孔面定位 方式简单操作方便，符合粗基准的选择条件。 定工艺路线 初步拟定的工艺路线： 工序 1 铸造毛坯 工序 2 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 3 非加工表面喷漆 工序 4 划粗加工线 工序 5 粗铣底面 工序 6 粗铣顶面 工序 7 精铣底面 工序 8 精铣顶面 工序 9 钻 孔及锪孔至 44 工序 10 镗 50孔并孔口倒角 工序 11 车 42孔并孔口倒角 工序 12 车左端面及 30工序 13 钻 2纹孔并锪孔至 22，攻螺纹 工序 14 钻 1螺纹孔并攻螺纹，锪孔至 15 工序 15 钻 4纹孔并攻螺纹 工序 16 钻 3纹孔并攻螺纹 工序 17 检验 工序 18 入库 上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如车 502同一次装夹下完成，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。对于工序 5至工序 8来说，为了达到平行度的要求，最好在一次性装夹下完成粗精加工。 修改后的工艺路线： 工 序 1 铸造毛坯 工序 2 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 3 非加工表面喷漆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 4 划粗加工线 工序 5 粗、精铣底面 工序 6 粗、精铣顶面 工序 7 钻 孔及锪孔至 44 工序 8 镗 50 42工序 9 车左端面及 30工序 10 钻 2纹孔并锪孔至 22，攻螺纹 工序 11 钻 1螺纹孔并攻螺纹，锪孔至 15 工序 12 钻 4纹孔并攻螺纹 工序 13 钻 3纹孔并攻螺纹 工序 14 检验 工序 15 入库 工余量的确定及工序尺寸的计算 根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 坏余量 “泵体”零件材料为 机械加工工艺人员手册 各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度 43 269， 灰铸铁的物理性能， g / 计算零件毛坯的 重量约为 2 根据原始资料，该零件为 10000件 /年的年产量，毛坯重量估算为 230铣（ 度公差 铣（ 度公差 零件平面最大尺寸 120 260，毛坯为灰铸铁，精加工余量为 1于零件毛坯是用铸造而成的，综合考虑铸造加工余量和粗加工余量，最终确定零件的粗铣工序单边余量为 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 孔 50工工序余量 查工艺手册，表 床的加工精度 按表 达到 50表面粗糙度要求，需进行粗镗 半精镗 精镗，对应加工精度为： 粗镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 精镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 细镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 表 孔制 7级精度（ 的加工，确定 50精镗工序加工直径余量为 镗工序加工直径余量为 镗工序加工直径余量为 4 孔 42工工序 余量 查工艺手册，表 床的加工精度 按表 达到 42进行粗镗 半精镗 精镗，对应加工精度为： 粗镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 精镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 细镗：孔径公差 距公差 面粗糙度 表 孔制 7级精度（ 的加工，确定 42精镗工序加工直径余量为 镗工序加工直径余量为 镗工序加工直径余量为 3 孔 30工工序余量 查工艺手册，表 式车床的加工精度 按表 达到 30进行粗车 半精车 精车，对应加工精度为： 粗车：孔径公差 距公差 面粗糙度 精车：孔径公差 距公差 面粗糙度 细车：孔径公差 距公差 面粗糙度 表 孔制 7级精 度（ 的加工，确定 30精车工序加工直径余量为 车工序加工直径余量为 车工序加工直径余量为 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 终毛坯工序加工余量及公差 各平面工序加工余量及公差： 表 3面加工余量及公差 表 3面加工余量及公差 表 3端面加工余量及公差 表 3 50工序名称 工序直径余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精细镗 50 50 (+半精镗 + + 粗镗 4 + 48 48（ + 毛坯 6 44 44 序名称 工序单边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精铣 1 65 65(粗铣 2 66 66( 毛坯 3 8 68 序名称 工序单边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精铣 1 62 62(粗铣 2 63 63( 毛坯 3 5 65 序名称 工序单边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精车 1 161 161(粗车 4 162 162( 毛坯 5 66 166 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3 42工序名称 工序直径余 量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精细镗 42 42 (+半精镗 + + 粗镗 3 + 40 40（ + 毛坯 5 37 37 3 30工序名称 工序直径余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精细车 30 30 (+半精车 + + 粗车 3 + 28 28（ + 毛坯 5 25 25 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 切削用量及工时的确定 削用量及机械加工时间的计算 一、工序 5 粗、精铣底面 1 机床的选择 考虑到工件的定位加紧方案及夹具设计等问题，查金属机械加工工艺人员手册采用立铣，选用升降台铣床 2 刀具的选择 查表 10种类型的铣刀的应 用范围 选择硬质合金钢套式面铣刀（粗齿） 查表 10刀直径选择 本道工序，铣削深度为 p =3削宽度为 a e =94上表选取铣刀的直径 d 0=110 3 铣削速度的确定 查表 14 每齿进给量 mm/z， 查表 14 选择硬质合金钢牌号 削速度 v 396 v= 粗铣工序单边余量 p = 3 查工艺手册表 刀耐用度 T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度 T=180 396 110 0.2 v = =m/ 3 94 v n = 1000 = 1000 345 r/ d 0 110 查 n=375r/ v = 375 110 000=130 m/ 铣削功率 p=ae 10 94 8 375 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =验机床功率 由于机床有效功率 为： = = W 其值大于铣削功率 故选择的铣削用量可在该机床上使用。 5 工 时的确定 铣削切削时间的计算： 查简明手册，表 切削时间计算公式： l + 式中 l=161 .5(2)+(1 3) =(110- 22 94110 )+(1 3) =21mm 3 161+21+3 =5 二、工序 6 粗、精铣顶面 1 机床的选择 考虑到工件的定位加紧 方案及夹具设计等问题，查金属机械加工工艺人员手册采用立铣，选用升降台铣床 2 刀具的选择 查表 10种类型的铣刀的应用范围 选择硬质合金钢套式面铣刀（粗齿） 查表 10刀直径选择 本道工序，铣削深度为 p =3削宽度为 74上表选取铣刀的直径10 3 铣削速度的确定 查表 14 每齿进给量 mm/z， 查表 14 选择硬质合金钢牌号 文档就送您 纸全套， Q 号交流