泵体盖加工工艺及钻2-Φ5孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

I 院 课程设计 课 题： 泵体盖加工工艺及钻 2 夹具设计 专 题： 专 业： 机械制造及自动化 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 买文档送全套 流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 摘 要 本设计专用夹具的设计本设计专用夹具的设计 泵体盖 零件加工过程的基础上。主要 加工部位可以说是平面和 孔加工。在一般 普通 情况下，确保比保证精密加工孔 更加容易。原以此，设计遵 循的原则 是先加工面后加工孔 表面。主要的流程安排是支持在定位孔过程中的第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。整个过程是一个组合的选取工具。专用夹具夹具的选取，有自锁机构，原以此，更高的生产力，对于大批量，达到设计给定的要求。 关键词： 泵体盖类零件；工艺；夹具； 买文档送全套 流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 he of of of be to be In is is in of is a of a to he 4 目 录 摘 要 章 加工工艺规程设计 1 件的分析 1 件的作用 1 件的工艺分析 1 体盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2 体盖加工定位基准的选取 2 基准的选取 2 基准的选取 3 体盖加工主要工序安排 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 定切削用量及基本工时（机动时间） 5 间定额计算及生产安排 13 第 2 章 钻 2 16 究原始质料 16 位、夹紧方案的选择 16 削力及夹紧力 的计算 16 差分析与计算 18 位销选用 19 套、衬套、钻模板设计与选用 19 具设计及操作的简要说明 21 总 结 22 参考文献 23 致 谢 24 5 6 7 8 1 第 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是泵体盖。泵体盖零件的加工质量， 并确保组件正确安装。 泵体盖零件 的加工 质量 不仅限于影响 装配精度 及 运动精度， 亦能左右 性能和寿命。 件的工艺分析 由泵体盖零件图可知。泵体盖是一个盘类零件，它 分别安装在五个平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面还需加工一系列孔。可分三组加工表面。分析请看下面内容： 请看下面内容： （ 1）加工面是 86 端 面 加工表面。此组含有：底面的铣削加工；孔加工其中底面有表面粗糙度给定的要求为 （ 2）以的 承孔为表面的加工面。此组加工表面含有： 纹孔； 承孔端面 （ 3）以 86端 面 定性为 加工平面的加工面。 此组加工面含有： 6孔 、 2孔孔加工其中底面有表面粗糙度给定的要求为 86端 面的铣削加工； 2 体盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 从上方位比较详细的分析可以知道。零件泵体盖的 加工表面 系为 孔系 及 平面。原以此，在此个过程中的主要问题是确保和孔的位 置精度，应对孔与平面间的 关系。 孔和平面的加工顺序 泵体盖类加工按照先面后孔，按照 粗 、 精加工 互相 原则。处理应遵循 先加工面后来加工 孔，第一个基准，定位基准的表面处理。然后，整个系统的过程。平 平 面定位基本能确保定位 牢固 可靠，保证 各种孔的 加工 粗糙度以及 精度。其次， 首先先加工面可以去除 铸件不均匀表面， 进而为 孔加工 提供前提 ，也有利于保护 刀具 。 通过 透析泵体盖 的加工 方法案 ，理当取符合加工方法，加工精度 以及 加工设备。 主要考虑加工精度和效率 ， 此外还有考虑 经济因素。根据基泵体盖部给定的要求显示和生产力的给定的要求，目前应用在 镗床夹具镗床组合适于。 （ 1） 镗套加工 在大批量生产中，加工管底座通孔通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造给定的要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证孔的精度。镗模提高系统抗振动 、 刚度。加工精度可通过钻孔获得也受到一定的限制。 （ 2）用坐标镗方法 在现代化的出产中，不仅给定的要求产品的生产率 要不断提 高，而且可以实现大的品种和数量， 以及 产品的升级换代 在短时内 。坐标镗可以达到此一给定的要求。镗加工模板还需要利用坐标镗床。随着坐标镗削的方法，需要泵体盖孔的和在直角坐标转换成的和公差的公差，然后用 在笛卡尔坐标系统的运动精度镗。 体盖加工定位基准的选取 基准的选取 基准的选取应达到下列给定的要求： 3 （ 1）保证每个重要支持均匀的加工余量； （ 2）保证零件和管壁有一定的差距。 为了达到 给定的要求，主要支持应作主要参考孔。作粗基准输入轴和输出轴。原以此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量必须一致。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。 基准的选取 从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选取 要 能确保在整个 制造 过程的一致的管道基本上可以使用参考 选取的 位置。从管底座 零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。 体盖加工主要工序安排 用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个一致的基础。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。 工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔 。 首先 粗加工面， 然后 粗加工孔。螺纹孔钻床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在 后期 阶段。 加工完成后，还要检验入库等操作。 工艺路线一： 10、铸造 20、时效处理 30、铣削 86端 面 40、铣削 口端 面 50、车 深度为 1的台阶面及倒角 160、钻铰 6孔 ,找平 13孔及孔口倒角 70、钻孔攻丝 4 80、钻 2孔 90、终检 100、清洗入库 工艺路线二： 10、铸造 20、时效处理 30、铣削 86端 面 40、车 深度为 1的台阶面及倒角 150、钻铰 6孔 ,找平 13孔及孔口倒角 60、钻孔攻丝 0、铣削 口端 面 80、钻 2孔 90、终检 100、清洗入库 根据加工给定 的要求和提高效率时间等因素综合选取方法案一： 10、铸造 20、时效处理 30、铣削 86端 面 40、铣削 口端 面 50、车 深度为 1的台阶面及倒角 160、钻铰 6孔 ,找平 13孔及孔口倒角 70、钻孔攻丝 0、钻 2孔 90、终检 100、清洗入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “泵体盖”零件质料采用灰铸铁制造。质料是 度 240，大批量生产，铸造毛坯。 （ 1）底面的加工余量。 依照老师给定的给定的要求，面加工被分成粗、精 铣，他们的加工余量请看下面内容： 5 粗铣：参照工艺手册第 1 卷。它的余量值应当是 现取 精铣：参照手册，余量值为 （ 3）螺孔毛坯实心，不冲孔 （ 4）端面加工余量。 端面可以分成几种，他们分别是粗铣、精铣加工。各余量请看下面内容： 粗铣：参照 ，其余量规定为 取 （ 8） 螺孔加工余量 毛坯为实心，不冲孔。 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 10 无切削加工，无需计算 工序 20 无切削加工，无需计算 工序 30： 铣削 86端 面 机床：铣床 具： 端面铣刀 ，质料： 15 100D ，齿数 5Z 。 因其单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 ，取 0 /fa m m Z ：，取铣削速度 V m s 每齿进给量 ，取 f /，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 6 每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据 ,取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 40： 铣削 机床：铣床 具： 端面铣刀 ，质料： 15 100D ，齿数 5Z 。 因其单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 ，取 0 /fa m m Z ：，取铣削速度 V m s 每齿进给量 ，取 f /，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 7 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据 ,取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 50、车 深度为 1的台阶面及倒角 1 给定的条件是加工质 料为灰铸铁， 床，用工件内钳式卡盘固定。 我这个设计所选数值的工艺设备是为 质合金可转位车刀。因是 床的中心高为 200因此我们选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度 = 我们选择取定车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，后角0= 06 ，前角0V= 012 ，刀尖圆弧半径刃倾角 s = 0 ，副偏角 010 ，主偏角090 。 可在一次走刀内完成 f 根据 刀杆尺寸测定为 ，pa 零件直径在 10 400区间时 ， 进给量 f =1.0 8 按 f =0.7 进给量为了达到进给机构强度的数值的给定的要求，我们还需要校验， 530N 。 当强度的数值在 174 207， f pa 045 时，径向进给力 950N 。 切削时.0，1.0， 50 = （ 1 这样原于切削时进给力小于允许的进给力，因此我们所选数值 f = 用。 根据 ，车刀后刀面最大值的磨损量取数值为 车刀寿命T = 计算，有的也可以从表中查出得知。 根据 ，当 6质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数我们设定 为.0，表 因此我们： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根据 0n=125 此时实际切削速度 0001000 125127 m（ 1 切削时的功率我们可以从表 里查出，也可以通过摆公式来得出计算结果。 由 ， 160 245 ，pa f 切削速度 时， 9 切削功率的修正系数值设定是此我们实际切削时间的功率计算出为： = （ 1 从表查出知道，当 n = r 时，机床主轴允许的功率数值为 此我们所选数值切削用量可在机床型号是 1上进行，最后决定切削用量得出： f = n = r = V = m 精车 30台阶面及倒角 我这个设计所选数值的工艺设备是为 质合金可转位车刀。由于 床的中心高数值 200因此我们选择刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度 选取车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面， 0= 06 ， 0V= 012 ， 010 ， 090 ，刀尖圆弧半径刃倾角 s = 0 。 可在一次走刀内完成 f 根据 可知：刀杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 f =0.7 确定进给量要达到机床进给机构强度的数值的给定的要求，因此我们需进行校验，机床进给机构允许进给力530N 。 当强度的数值在 174 207，pa 045 ， f 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），因此我们实际进给力为： 50 = 原于切削时进给力小于允许的进给力，因此我们所选数值 f = 用。 根据 ，刀面最大程度的磨损量取为 车刀寿命计算为T = 10 切削速度可根据摆公式计算，也可直接有表中查出。 根据 ，当 15质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = .0，.0，此我们： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127100048=120 （ 1 根据 0n=125 此时实际切削速度 0001000 125127 m（ 1 可由表查出切削时的功率，也可计算。 由 ， 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数值给定是此我们实际切削时间的功率 为： = 当 n = r 时，机床主轴允许功率数据值为 此我们所选数值切削用量可在 床上进行，最后切削用量定为： f = n = r = V = m 工序 60：钻铰 6孔 ,找平 13孔及孔口倒角 切削深度给量 f ： ，取 切削速度 V ：参照 ，取 机床主轴转速 n ： m i n/7 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 11 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 0 刀具切入 1l ： tg 1(21 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间1m fn 7定位销孔 切削深度给量 f ：，扩盲孔 取 切削速度 V ：，取 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 0 刀具切入 1l ： t gc t g 1(2 01 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间2m 3：钻孔攻丝 床：组合钻床 具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （ 1）钻底面切削深度5pa 给量 f ：根据工艺手册，取 切削速度 V ：参照工艺手册，取 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 9 6 7 / m i 1 4 5 ，取 00 12 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 5 8 0 0 0 . 3 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 被切削层 l ： 0 刀具切入 1l ： 1(21 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数 1 机动时间m fn 机床：组合攻丝机 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 切削速度 V ：参照工艺手册，取 m 48.0 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 50 丝锥回转转速0n：取 50 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 由工序 4 可知： 0 02l 走刀次数 1 机动时间m i fn 0、钻 2 孔 切削深度给量 f ：根据工艺手册，取 切削速度 V ： 参照工艺手册，取 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 7 6 0 5 9 9 / m i 1 4 5 ，取 00 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 5 6 0 0 0 . 4 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 13 被切削层 l ： 2 刀具切入 1l ： 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn 间定额计算及生产安排 设年 产量是 10万件 。一年有 250个工作日。一个日产量 420。一天工作时间的计算8个小时，每部分的生产时间不应超过 械加工单（在上述生产类型：）时间定额：大规模生产） 原以此在单一的 时间定额的计算摆公式的大规模生产： 参照 时间计算摆公式为： %)1)( （大量生产时 0/ 原以此在大数量生产时单件时间定额计算摆公式为： %)1)( 其中： 单件时间定性额度 基本时间【机动时间】 辅助时间。各 种辅助动作的消费，含有装卸时间和辅助时间工作 k 布置场所地、休息时间占操作时间的百分比值 工序 1：粗、精铣 86端 面 机动时间 ，取工步辅助时间 钟。加工时，装卸时间非常的有限，所以我们选取装卸工件时间为 则 m 根据 ， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 工序 2：钻底面孔 14 机动时间 ，取工步辅助时间 钟。加工时，装卸时间非常的有限，所以我们选取装卸工件时间 则 m 根据 单间时间定额 m i i )1)( 原以此布置一台机床即能达到生产给定的要求。 工序 4：钻侧面孔 机动时间 ，取工步辅助时间 钟。加工时，装卸时间非常的有限，所以我们选取装卸工件时间为 则 m 根据 ， k 单间时间定额 m i i )1)( 原以此布置一台 机床即能达到生产给定的要求。 工序 5：粗铣端面 机动时间照 ，取工步辅助时间为 则m k ：根据 ， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 原以此布置一台机床即能达到生产给定的要求。 工序 6：铣前后端面 机动时间照 ，取工步辅助时间数值为 所以取装卸工件时间数据值为 则 m 根据 ， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 15 原以此布置一台机床即能达到生产给定的要求。 工序 9：粗镗支承孔 机动时间照 取工步辅助时间数值为 所以取装卸工件时间数据值 为 则 m 根据 ， k 单间时间定额 m i i )1)( m dd 即能达到生产给定的要求 工序 12：端面螺纹孔攻丝 机动时间照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间数值为 工步辅助时间数值为 则 m 参照钻孔 k 值，取 k 单间时间定额 m i i )1)( 原以此布置一台机床即能达到生产给定的要求。 工序 14：精铣端面 机动时间照 ，取工步辅助时间为 由于在加工过程中装卸时间非常的短暂，取装卸时间为 则m k ：根据 ， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 原以此应当安置两台机床同时间完成本工序加工工艺。m dd 即能达到生产给定的要求 16 第 2 章 钻 2 孔夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来加工 钻 孔 2，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位、夹紧方案的选择 由零件图可知：在对 加工 钻 2 加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面 6孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有： 选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的铰链移动压板来夹紧。 钻 2孔 为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。 削力及夹紧力的计算 刀具： 钻头 D=5。 则轴向力：见工艺师手册表 =CF z 中： 420， f=( 90200()190 F=420 1 . 0 0 . 86 . 8 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT Z 式中 : =( 功率 7 2 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 4 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 17 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 钻削时 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 4416 )( 所以 ,时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡 原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数 ： ： 6543210 式中：60全系数，查参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 夹 向力： N） 扭距： m 18 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内 ，安全系数321 由资料机床夹具设计手册查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 5D 查表 821 得： 9 0( )(实际所需夹紧力：由 参考文献 16机床夹具设计手册表 1121 得： 安全系数 式（ ： 6543210 式中：60 参考文献 16机床夹具设计手册表 121 可得： K 所以 )( 5 8 0 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单 、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。 差分析与计算 该夹具以一面两销定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： 由参考文献 5可得： 两定位销的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ， 2 0D 1 0 1d ， 2 0 3d 19 1 ， 2 m i n 0 4 0 . 0 6 3DW . 0 . 0 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)( m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有 10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差： 通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m