柱塞泵泵体零件的加工工艺及工装夹具设计【5张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘  要

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
柱塞泵泵体的工艺规程和铣2-Φ20凸台面及钻、攻2-M10螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

ABSTRCT

The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.
Plunger pump body process and milling of 2- Φ 20 convex table and drilling, tapping thread of 2-M10 fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error

目    录

序言…………………………………………………………………1

一. 零件分析  ……………………………………………………2
二. 工艺规程设计…………………………………………………3
2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的选择传 ……………………………………………4
2.3制定工艺路线 ……………………………………………5
2.4确定切削用量及基本工时……………………………… 5
三  夹具设计 ……………………………………………………15
3.1铣2-Φ20凸台面的工装夹具……………………………15
3.1.1问题的提出……………………………………………15
3.1.2定位基准的选择………………………………………15
3.1.3定位元件的设计………………………………………15
3.1.4切削力及夹紧力计算…………………………………15
3.1.5定位误差分析…………………………………………17
3.2钻、攻2-M10的工装夹具………………………………17
3.2.1问题的提出……………………………………………18
3.2.2定位基准的选择………………………………………18
3.2.3定位元件的设计………………………………………18
3.2.4切削力及夹紧力计算…………………………………18
3.2.5定位误差分析…………………………………………18
总 结………………………………………………………………20
致 谢………………………………………………………………21
参考文献 …………………………………………………………22

序   言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
柱塞泵泵体的工艺规程和铣2-Φ20凸台面及钻、攻2-M10螺纹的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

一、零件的分析

左臂壳体共有八组加工表面，现分述如下：
1. 底面
2. 2-Φ20凸台面
3. 2-Φ11孔
4. 右端阶梯面
5.Φ35端面
6. Φ36H8、Φ42H9孔
7. G1/2螺纹
8.2-M10螺纹
技术要求如下：
1.未注圆角半径R2。
2.零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。
二. 工艺规程设计 
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为铸件，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。
柱塞泵泵体零件材料为 铸件，硬度选用260HBS，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：
1. 底面
底面表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=1.0mm.
2. 2-Φ20凸台面
 2-Φ20凸台面表面粗糙度Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=1.0mm.
3. 2-Φ11孔
    2-Φ11孔，粗糙度为Ra6.3,因孔的尺寸小于30，故采用实心铸造。
4. 右端阶梯面
   右端阶梯面，表面粗糙度Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=1.0mm.
5.Φ35端面
Φ35端面，表面粗糙度Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=1.0mm.
6. Φ36H8、Φ42H9孔
   Φ36H8、Φ42H9孔，表面粗糙度Ra6.3、Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=1.0mm.
7. G1/2螺纹
   G1/2螺纹，粗糙度为Ra6.3,因孔的尺寸小于30，故采用实心铸造。
8.2-M10螺纹
2-M10螺纹，粗糙度为Ra6.3,因孔的尺寸小于30，故采用实心铸造。
2.2  基面的选择的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此，柱塞泵泵体以Φ36H8毛坯底孔及其端面作为定位粗基准。
对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
2.3  制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，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成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。
工序01：铸造
工序02：人工时效
工序03：铣底面
工序04：铣2-Φ20凸台面
工序05：钻2-Φ11孔
工序06：右端阶梯面
工序07：铣Φ35端面
工序08：扩、铰Φ36H8孔、Φ42H9孔
工序09：钻、攻G1/2螺纹
工序10：钻、攻2-M10螺纹
工序11：去毛刺
工序12：检验至图纸要求
工序13：入库