齿轮泵前泵盖的工艺分析夹具设计【含CAD图纸】
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1 (2005) 368378a of 989. It is to be by as et 3 N r 2005 +15088316092; +H. 1. of of of of by 985, y 1 of as a of et 2 is a in to a in a in to of a In 3is a 1. a at of by is of of to a In a to on is An if it be to to 005 100 d, 1609, 4 004; in 004; 0 004Y. of a at 4a be as 5 s on to ys is q*, at a is to be is gi(as 1)as : To be be a ; i 1;2; .; n, (1)n is of q z0;y0;f0;of of q y N Y. 1 (2005) 368378 369(2)of as by q. (3). be if q. (2) to :9=; 6. (3). If is is at of is by If is at be of a be to 6a be to Z O X Y Z O (x0,y0,1. to N of is no on to a to is by it is as to is to If is is of a to or A to of a is of is to of L:As 3, n; i 1;2; .; n; n be as : : : :2637et 7 to a to It et 8 an to of L( of to of It X of r of as (4) (5) (6)l is an of 6 6 6 46 Y. 1 (2005) 368378370WL: : : :7) n 6; is is n be of n n of to N Y. 1 (2005) 368378 371n n of n to of is to be to on of in n a s 2. Y (a1,b1,2,b2,(x1,y1,(x2,y2,(ai,bi,(xi,yi,(3. A N V X 0. (9) q. 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Y. 1 (2005) 3683783745 a of in as 1: 0, 1, 00, 896, ,0, 1, 00, 1060, ,0, 1, 00, 1010, , 977, , 977, , 1034, of 1 0 515:000:896001 0378: 1:06000 1 0 612:00:01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 960 866:6257998 :2466 0:093626666666643777777775,o6 is It is of ve of 1is L; N 10378:001:06000 1 0 612: :01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 96 866:6257998 :2466 0:of :8768 607 665 21:3716 0:49953:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 is on ve is as 5. 10 (H. Y. 1 (2005) 368378 375:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 o ve to ,1:876860766521:37160:499526666666643777777775551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 0266666666437777777750; 13; 432; 706; 0: ; 13; 432; 706; 0:04a by of a 0, a To to of 1in . of if a 1in . is an To an an N Y. 1 (2005) 36837837614wof It an locat 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别: 机电信息系 专 业: 机械设计制造及其自动化专业 班 级: 姓 名: 学 号: 外文出处: 机器人和计算机集成制造 21( 2005) 368 附 件: 1. 原文 ; 2. 译文 2013 年 3 月 夹具定位规划 中 完整性评估和修订 验室,机械工程学系,伍斯特理工学院研究院, 100 路,伍斯特,硕士 01609,美国 2004 年 9 月 14 日收稿 ;2004 年 11 月 9 日修订 ;2004 年 11 月 10 日 发表 摘 要 几何约束是夹具设计中最重要的考虑因素之一。确定位置的解析拟订已发达。然而,如何分析和修改 在 实际夹具设计实践过程中的一个非确定性的定位计划尚未深入研究。在本文中,提出了一种方法来描述 在限制 约束下的重点夹具系统的几何约束状态。 一种限制 约束 下 状态,如果它存在,可以识别给定定位计划。可 以自动识别工件的 所有限制 约束下约束状态的提案。这有助于改善逆差定位计划,并为修订提供指引,以最终实现确定性的定位。 关键词:夹具设计 ;几何约束 ;确定性定位 ;限制 约束 ;过约束 夹具是用 于 制造 工业进 行工件牢固 定 位的一种机制。在零件加工过程中规划一个关键的第一步,夹具设计需要,以确保定位精度和三维工件的精度。 3一般情况下,是最广泛使用的指导原则发展的位置计划。 一个加工夹具定位方案必须满足一些要求。最基本的要求是,必须提供工件确定的位置。 这种观点 指出 ,定位计划生产 的 确定位置,工件不能移动,而至少有一个定位不会失去联系。这一直是夹具设计的最根本的准则之一,许多研究人员关于几何约束状态的研究 表明 ,工件在任何定位计划分为以下三个类别: 1、 良好的约束(确定性):工件在一个独特的位置 进行配合 ,工件表面 与 6个定位器取得联系。 2、 限制 约束 :不完全约束工件的自由度。 3、 过约束:工件自由度超过 6 定位的制约。 在 1985年 ,浅田 1提出了满秩为准则雅可比矩阵的约束方程 ,基于分析形成了调研后 ,确定定位。周等 2在 1989年制定了在确定性 定位问题上使用螺旋理论。结果表明 ,定位矩阵的定位需要压力满秩达到确定的位置。该方法的确定通过无数的研究。王等 3考虑定位工件的接触的影响,而采用点接触面积。他们介绍了接触矩阵,并指出,两个接触的机构不应该有平等的,但在接触点曲率相反。卡尔森 4认为,可能没有足够的应用,如一些不是非棱柱的表面或相对误差近似 的 非小线性。他提出一个二阶泰勒展开,其中也考虑到定位误差相互作用。马林和费雷拉 5应用周 对 3定若干按照规则的规划。尽管众多的位置上的确定分析研究 很 少注意非确定性分析的位置。 在浅 田的拟定方案中 ,他们假设工件夹具元件和点之间的联络无阻力。理想的位置 q*,而应放置工件表面和分片,可微函数是 图 1)。 表面函数定义为 :gi(q*)=0是确定的 ,应该有一个独一无二的解决方案为下列所有定位方程组。 gi(q)=0,i=1,2,.,n (1) 其中 向 ,代表了工件的定位和方向。 只有考虑到目标位置 q*附近在 处 : 浅田表明 (2) 阵式所示 ( 3)。确定定位 如果雅可比矩阵满秩,可满足要求。 (2)只有 q=q*一个解决办法 (3) 在 1个 3 ,一个约束方程的雅可比矩阵的 满 秩 的 约束状态如表1所示。如果 定位 是小于 6,工件是 限制约束 的,即存在至少有一个工件 自由 定位议案不 受 限制的。如果矩阵满秩,但定位 大于 6定位,工件 是 过约束,这表明存在至少一个定位等 ;而几何约束工件被删除不影响的状态。 找出一个模型除了3以 建立基准框架提取等效的定位点。胡等 6已经发展出一种系统的方法 ,对这个用途。因此 ,这则能适用于所有的定位方案。 图 1 表 1 等级 数量的定位 地位 6 过分约束 康等 7遵循这些方法和他们实施制定的几何约束分析模块其自动化的计算机辅助夹具设计的核查制度。他们 的 统可以计算出雅可比矩阵和它的排名来确定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和灵敏度定位错误。 熊等人 8提出的等级检查方法的定位矩阵 附件 )。他们还介绍了左 /右边的定位矩阵广义逆理论 ,分析了工件的几何误差。结果表明 ,定位及发展方向误差 X 和位置误差 r 的工件定位相关如下 : 在受限 : X=r, (4) 约束 : X=(1r, (5) 过 分 约 束 : X=1 r+(1 , (6) 是 任意一个向量。 他们还介绍了从这些矩阵的几个指标,评价定位配置,其次是通过约束非线性规划的优化。然而,他们的研究分析,不涉及非确定性定位的修订。目前,还没有就如何处理与提供确定的位置 的 夹具设计系统的研究。 如果不确定性的位置达到夹具系统设计的 要求 ,设计师知道约束状态是什么,以如何改善设计是 非常 重要的 条件 。如果夹具系统是过度约束, 是理想定位需要的 不必要的 信息 。而下约束时,所有有关知识约束工件的议案,可以引导设计师选择额外的定位或 使得 修改定位计划更有效。的总体战略定位计划表征几何约束的状态描述图 2。 在本文中 ,定位矩阵秩的几何约束的施加评价状态 (见附件为获得的定位矩阵 )。确定需要六个定位器定位提供矩阵的满秩定位 如图 3 所示 ,在给定的定位器数量 n,定位法向量 ai,bi,定位的位置 xi,yi,每一个定位器 ,i=1,2,.,n,n*6 定位矩阵可以确定如下 : ( 7) 当等级( =6, n=6 时,是工件良好约束。 当等 级( =6, n6 时 ;是工件过约束。 这意味着( 不必要的定位在定位方案上。工件将不存在限制( 位器。这种状态的数学表示方法 ,那就是( 定位向量矩阵 ,可表示为线性组合的其他六行向量。 图 2 几何约束状态描述 图 3 一个简化的定位方案。 定位方案,提供了确定性的位置。发达国家的算法使用下列方法确定不必要的定位: 1、找到所有的( 合定位的。 2、为每个组合 ,从( 位器确定定位方案。 3、重新计算矩阵秩的定位为左六个定位器。 4、如果等级不变 ,被删除的 (位器是负责过约束状态。 这种方法可能会产生多种解决方案,并要求设计师来决定哪一套不必要的定位应该被删除 以 最佳定位性能。 当等级( 6,工件的 限制 约束。 3。算法的开发和实施 在这里待开发的算法,将致力于提供信息的不受限运动工件在不足的约束状态。假设有 n 个定位器之间的关系的工件的位置 /定向误差和定位误差可以表示为如下 其中, X, Y, Z 轴和 X, Y, Z 轴的旋转,分别是位移。直 接还原铁 第 i 个定位器的几何误差。 定义是正确的广义逆的定位矩阵 了找出所有未受限运动的工件, V = 绍了 V 0. 由于 X) 6 必须存在有非零 V 满足式 , 每个非零的解决方案的 V 代表一个无约束 运动。每学期的 V 代表该运动的一个组成部分。例如, 0; 0; 0; 3; 0; 0 说 绕 置 , 0; 1; 1; 0; 0; 0 工件可以沿着由下式给出的方向向量 0; 1; 1 有可能是无限的解决方案。解空间, 然而, 可以构造 6- 基本的解决方案 , 致力于以下分析,找出基本的解决方案。 示出, 行向量之间的依赖关系:在特殊情况下,例如,所有 于零, V 具有一个明显的解决方案, 1, 0, 0, 0, 0, 0,表示沿 x 轴的位移还没有限制。这是很容易 理解,因为 =0 在此情况下,这意味着相应的工件的位置误差是不依赖任何定位错误。因此,相关的动议未约束的定位器。此外,结合 动议不约束,如果是 X 的元素之一,可以作为其他元素的线性组合表示。然而,它 可以移动向量 定义的 为了找到解决办法一般情况下,以下策略: 1. 在定位矩阵消除依赖的行( S)。 2。计算 6 不正确的修改后的定位矩阵的广义逆 3 4 规范的自由运动空间。 5 计算未定的 V 6. 基于该算法,一个 C +程序的目的是为了查明受限的状态下,不受约束的 运动。 实施例 1。在一个表面的磨削操作中,位于一个工件的夹具系统上,如示于图。 正常矢量和每个定位器的位置如下: 因此,定位矩阵被确定。 在有限的定位方案 这种定位系统提供了根据有限的定位因为 =5 6, 该程序,然后计算 正确的定位矩阵的广义逆 第一行是公认的依赖行,因为这一行的去除不影响矩阵的秩。“其他五排是独立的行。发现根据独立的行的线性组合规定下约束状态的程序的步骤 5。这种特殊情况下的解决方案是显而易见的,所有系数均为零。因此,所述 =100000这表明,工件可沿 x 方向移动。基于这个结果,一个额外的定位器应该是采用约束沿 x 轴的工件位移。 实施例 2。 图 5 示出了铰接 3位系统。的法线矢量和每个定位器的位置,在这最初的设计如下: 这种配 置的定位矩阵是 610 真正的设计修改 修改定位矩阵变为 修改后的定位矩阵是正确的广义逆 检查的程序依赖行,每一行是依赖其它五个行。不失概括性的,第一行被视为依赖行。 5 5 改进的逆矩阵 根据第 5 步中,计算五个未确定的 V 条件 该矢量表示的位移的组合定义的自由运动,沿 1, 0, 向结合旋转要修改这个定位的配置,另一种定位器被添加到限制这种自由运动的工件,假设定位 除在步骤 1 中。该程序可以也算自由运动的工件,如果一个定位器以外 除在步骤 1 中。这提供了多的设计师的修订选项。 确定性的位置是一个重要的要求夹具定位方案设计。分析标准决定性的地位已经确立。为了进一步研究非确定性状态,提出了一种用于检查几何约束的状态已经研制成功。该算法可以识别欠约束状态,并指示不受限运动的工件。它也承认过约束的状态和不必要的定位器。输出信息,可以帮助设计师来分析和改进现有的定位方案。 参考文献 1 , B.。自动重构夹具的柔性装配夹具的运动学分析。 机器人 6 2 C, , M。加工装置的自动配置的数学方法分析和综合。反 英工业 1989;111:299 3 Y, , M.。 夹具运动学分析的基础上充分接触刚体模型。 J 制造业 科学与工程 2003;125: 316 4 S。刚性零件的装夹和定位计划的二次灵敏度分析 “。 制造业 2001 年科学与工程 ;123( 3): 462 5 , 位计划的运动学分析和综合加工装置 。 制造业 科学与工程 2001 年 ;123:708 6 士论文中,伍斯特理工学院 ;2001 年。 7 , , , 会2:350 8 Y, H, 士顿:爱思唯尔 ;2005 年。 辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目: 设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削 坯孔工序专用夹具 班 级: 涉外机械 05 名 : 孙影 指导教师 : 魏永乐 完成日期 : 辽宁工程技术大学课程设计 I 课程设计任务书 一、设计题目 设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削 坯孔工序专用夹具 二、 原始资料 (1) 被加工零件的零件 草 图 1 张 (2) 生产类型 : 4000 件 /年 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应 那道 工序的工序卡片 1 张 (5) 夹具装配图 1 张 (6) 夹具体图 1 张 (7) 课程设计说明书 (6000 8000 字 ) 1 份 说明书主要包括以下内容(章节) 目录 摘要(中外文对照的,各占一页) 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等, 10 条以上 ) 课程设计说明书一律用 、纵向打印 . 辽宁工程技术大学课程设计 、进度安排 (参考 ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹具装配图及夹具体图 ) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、指导 教 师 评语 成 绩: 指导教师 日 期 成绩评定 采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想; 良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想; 中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显; 及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不 够: 不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。 辽宁工程技术大学课程设计 要 介绍课程设计的主要内容及意义 (宋 体,四号字 , 200 300字, 单独占一页 ,行间距 21 磅,字间距 ) 辽宁工程技术大学课程设计 摘要翻译成英文 ( 号字,单独占一页,行间距 21 磅,字间距 ) 辽宁工程技术大学课程设计 V 目 录 (宋体,四号字,行间距 21 磅, 字间距 ) 1 标题(一级) 1 题(二级) 1辽宁工程技术大学课程设计 1 正文(宋体,小四号字,行间距 21 磅,字间距 ) 1 标题(一级) (标题 1,宋体,三号, 加粗, 段前、段后各 或6 磅,单倍行距) 题(二级) (标题 2,宋体 , 四 号, 加粗, 段前、段后各 或 6磅,单倍行距) 题(三级) (标题 2,宋体 , 小四 号, 加粗,段前、段后各 或 6磅,单倍行距) 叉的用途: 题目所给的零件是 床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 20 孔与操纵机构相连, 下方的 50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、钢度和韧性,以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔 N=4000 件 /年,拨叉重量为 叉属轻型零件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面 、叉轴孔 20+ 锁销孔 8设计工艺规程时应重点予以保证 叉的技术要求 按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中 辽宁工程技术大学课程设计 2 。 拨叉零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 ( 公差及精度等级 表面粗糙度 m) 形位公差 / ( 拨叉头上端面 30 拨叉头下端面 30 拨叉脚内表面 0 . 2 5 + 0 . 125 拨叉脚两端面 12- 0 . 0 6 - 6 2020+ 0 . 0 2 0 88 66 该拨叉形状的特殊、结构简单,属典型的叉杆类零件,为实现换档、变速的功能。其叉轴孔与变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷,为增强其耐磨性,该表面要求高频率淬火处理,硬度为 4858 保证拨叉在叉轴上有准备的位置,改换档位准确,拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为 8。 综上所述,该拨叉件的各项技术要求制定的 较合理,符合带零件在变速箱中的作用。 审核拨叉的工艺性 分析零件图可知,拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面,这样即减少了加工面积,又提高了换档时叉脚端面的接触刚度;另外,该零件除主要工作表面辽宁工程技术大学课程设计 3 加工精度均较低,不需要高竣工度机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。 依设计题目知: N=4000 件 /年,拨叉重量为 叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷,为增强拨叉的强度和冲击韧度,获得纤维组织,毛坯选用铸件,该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属中批生产,为提高生产率和铸件精度,以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为 5。 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。 差等级 由于拨差的功用和技术要求。确定 该零件的公差等级为普通级 . 知机械加工后拨叉件的重量为 1此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为 件的材质系数 由于该拨叉材料为 碳的质量分数大于 碳素钢,该铸件的采制系数属 。 拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量 铸 件 的 质 量/包 容 体 质 量/ 状 复 杂 系数 材质系数 公差等级 2 普通级 项目 /械加工余量 / 寸 公 差 / 备注 宽度 度 30 1 度 12 1 径 20 1 心距 60 1 拟定拔叉工艺路线 位基准的选择 辽宁工程技术大学课程设计 4 定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。 基准的选择:以拨叉头上端面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个小头孔外圆柱表 面为辅助的定位精基准。 面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 两端小头孔上端面 铣 精铣 中间孔下端面 粗铣 精铣 两小头上端面 铣 精铣 中间孔上端面 铣 精铣 两端小头孔 精铰 中间孔 镗 半精镗 2- 8 锥销孔、8M 螺纹孔 铰 工阶段的划分 该拔叉加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工,半精加工和精加工几个阶段。 在粗加工阶段。首先将精基准准备好,使后续工序都可以采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣拔叉头又端面,拔叉脚内表面,拔叉脚两端面的粗铣,操纵槽内侧面和底面。在半加工阶段,完成拔叉脚两端面的精铣加工个销轴孔的钻,铰加工;在精加工阶段,进行拔叉脚两端面的磨削加工。 四,工序的集中与分散 选用工序集 中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩短辅助时间,而且由于与一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。 序顺序的安排 1:机械加工工序 循“先基准后其他”原则,首先加工基准 拨叉头左端面和叉轴孔。 循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排加工工序。 循“先主后次”原则,先加工主要表面 拔叉头左端面和辽宁工程技术大学课程设计 5 叉轴孔和 拨叉脚两端面,后加工次要表面 操纵槽底面和内侧面。 循“先面后孔”原则,先加工拨叉头端面,再加工叉轴孔;先操纵槽,在钻销 轴孔。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表列出了拨叉的工艺路线。 工序号 工序名称 机床装备 刀具 量具 1 粗铣中间孔下端面 式铣床 铣刀 游标卡尺 2 粗铣两小头上端面 式铣床 铣刀 游标卡尺 3 精铣两小头上端面 摇臂钻床刀 游标卡尺 4 精铣中间孔上端面 摇臂钻床刀 游标卡 尺 5 精铣中间孔下端面 攻丝机 铣刀 游标卡尺 6 扩两端小头孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 7 精铰两端小头孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 8 粗镗中间孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 9 半精镗中间孔 摇臂钻床质合金刀片 塞规 10 钻 2- 8 锥销孔、 8M 螺纹孔、功 8组合机床 8 麻花钻刀具 塞规 11 铣断 组合机床 圆盘铣刀 游标卡尺 12 去毛刺 专用铣断机床 13 检查 辽宁工程技术大学课程设计 6 参考文献 1作者,文献名称,出版社,日期 (宋体,五号字,单独占一页,行间距 21磅,字间距 ) (不少于 10 篇 ) 1 齿轮泵前泵盖的工艺分析及生产类型的确定 轮泵前泵盖的用途 齿轮泵前泵盖和后泵盖一起 将 油泵 整体 进行封闭, 保证油泵的密封性和内部环境的清洁,并 对 内部零件 起 到 了支撑作用, 同时, 为 解决齿轮泵的困油现象 ,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽 ,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽 ,吸液侧采用锥形卸荷槽 ,排液侧为矩形卸荷槽 ,避免因为油困而引起的冲击和噪声,延长了元件的使用寿命,提高了工作效率 。 轮泵前泵盖的技术要求 按表 1。 表 1前泵盖零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差差及精度等级 表面粗糙度 m 形位公差 / 凸台左端面 21 小凸台左 端面 12 5 前泵盖 右 端面 10 18 18 28 28 5 5 9 9 5 卸荷槽侧 面 10 5 卸荷槽 下表面 10 5 圆孔倒角 1 45 5 整体来讲,齿轮泵前泵盖的结构比较复杂,由于外表面不用于安装配合,故对其精度要求较低,而内表面需要和其他零件进行配合,故对其精度要求较高,这是 保证 油泵密封性的重要手段。同时,与支撑齿轮的轴的孔的要求也较高,有粗糙度的要求,同时还有配合 精度 的要求。 综上所述 ,该零件的各项技术要求制订的较合理,符合盖零件的装配要求。 查齿轮泵前泵盖的工艺性 分析零件图可知,前泵盖的两端面还有轴孔以及卸荷槽均要求切削加工,而两齿轮所在轴的孔只放在了一个凸起的台上,这样,不但 可以 适当的减少精加工的面积,而且还提高了其接触刚度;由于各个孔的端面都是平面,可以防止加工过程中钻头偏钻,保证孔的加工精度;另外,该零件除了主要的加工表面(前泵盖凸台的端面,前泵盖的内端面和孔的表面等)精度要求较高,其他的表面加工精度都比较低,不需要高精度的机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以满足加工 要求; 主要表面虽然加工精度相对要求较高,但在正常的生产条件下,采用较经济的方法就可以保质保量的加工出来。此外,该零件的整体结构比较对称,也方便加工。由此可见,该零件的工艺性较好。 定齿轮泵前泵盖的生产类型 依设计题目可知: N=5000 台 /年 所以根据表 11定生产类型为成批生产 (大批) 。 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 该零件材料为 20虑到零件的 形状、 结构以及材料,选择毛坯为铸件 较适宜 ,由于零件年产量为 5000 件,属于 成批 生产 中的大批生产 ,而且零件的轮廓尺寸不大, 故采用金属型铸造。这从提高生产率,保证 铸件精度、表面质量与机械性能方面 考虑,是合理的。 定 毛坯尺寸公差 和 机械 加工余量 参见 课程设计指导 书第 二 章第 二 节, 铸件 的 尺寸公差和 机械加工余量可分别由 表 2 2得,但 要确定毛坯的尺寸公差 与 机械加工余量,应先确定 以 下各项因素 : ( 1)毛坯 铸件 的 公差 等级 该值由铸件的成型方法和材料确定, 成型方法 已确定 为金属型铸造,材料为灰铸铁, 由 表 2得 铸件的尺寸公差等级为 10,这里取 8 级。 ( 2) 毛坯 铸件 的 机械加工余量等级 同样根据 铸件的成型方法和材料 来 确定, 成型 方法 已确定 为金属型铸造,材料为灰口铸铁, 则可通过表 2得机械 加工余量等级为 ,这里取 E 级 。 根据查 表 得 到 的毛坯 铸件公差 等级为 8,以及 由零件图得知,毛坯 铸件基本 尺寸 大致处于 100 至 160 之间 , 由表 2得 毛坯铸件 根据查 表 得 到 的毛坯加工余量等级为 E,以及 由零件图得到的,最终机械加工后 铸件的 最大轮廓 尺寸 处于 100 至 160 之间 , 由表 2得 铸件的机械加工余量为 根据 最终机械加工后 的 成型零 件 尺寸 (即零件图中所标注的尺寸) ,及已经 确定的 毛坯铸件的 机械加工余量和尺寸公差 ,可 确定毛坯 铸件 的 基本尺寸为 成型零件基本尺寸加上( = (单边余量 , 且 只针对待加工面而言 )。 由此可得,毛坯的尺寸为长宽高 =138 90 25。 制 毛坯 简图 毛坯简图 如下图所 示。 3 拟定前泵盖工艺路线 定位基准有粗基准和精基准之分,通常先选定精基准,然后再确定粗基准。 基准的选择 根据该前泵盖零件的技术要求和装配要求,选择 前泵盖右端面和 孔28线 作为 精基准 ,零件上其余需加工表面都可以采用他们进行加工,即遵循了“基准统一”原则。 选择前泵盖的右端面为精基准,能保证凸台各端面和泵盖左端面的工序基准和定位基准重合,可以避免基准不重合误差;选择孔 28轴线作为精基准,可以使 8卸荷槽都能满足基准重合,有利于提高加工精度。 基准的选择 作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。 这里选择前泵盖 大凸台 左端面和 半圆侧面为粗基准。采用 半圆侧面定位可保证孔的左右对称 ;采用前泵盖 大凸台 左端面作粗基准加工右端面,可以为后续工序 准备好精基准。 面加工方法的确定 根据前泵盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工工件各表面的加工方法如下表所示 。 表 2 前泵盖各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等 级 表面粗糙度 m 加工方案 备注 大 凸台左端面 铣 表 1 8 小凸台左 端面 5 粗铣 表 1 8 前泵盖 右 端面 铣 精铣 表 1 8 18 铰 表 1 7 28 扩 精扩 表 1 7 5 铰 表 1 7 9 5 钻 表 1 7 卸荷槽 侧 面 5 粗铣 表 1 8 卸荷槽 底 面 5 粗铣 表 1 8 圆孔倒角 5 锪 该前泵盖加工质量要求较高,可将加工阶段分成粗加工、半精加工阶段、和精加工阶段。 在粗加工阶段,首先将精基准(前泵盖右端面和 28孔)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣 前泵盖大凸台左端面 、小凸台左端面、 卸荷槽内侧面 、钻 9 和底面 和 28的粗 扩 、圆孔倒角 。在半精加工阶段,完成 18 5和 28的精扩。 精加工阶段,进行前泵盖右端面的精铣。 这里选用工序集中原则安排前泵盖的加工工序。该前泵盖的生产类型为大批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的 装夹 次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在 一次装夹 中加工了许多表面,有利于保证各加工表之间的相对位置精度要求。 械加工工序 ( 1) 遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准 前泵盖 右端面和 28。 ( 2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 ( 3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面 前泵盖右端面和28和前泵盖左端面,后加工次要表面 小凸台左端面、卸荷槽内侧表面和底面 ( 4) 遵循“先面后孔”原则,先加工 前泵盖左右各端面,再加工 28铣卸荷槽内侧和底面表面,再钻、铰 18、 9、 5 助工序 在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述,该前泵盖工序的安排顺序为 :基准加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 主要表面精加工。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,下表列出了前泵盖的工艺路线。 表 3 前泵盖工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗铣前泵盖右端面、大凸台 左端面和小凸台左端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 2 精铣前泵盖右端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 3 钻、铰 28 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 卡尺、塞规 4 锪 28口倒角 四面 组合钻床 90 外锥面锪钻 5 钻、铰 18 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 6 钻 9 四面组合钻床 铰刀 卡尺、塞规 7 钻、铰 5 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 8 锪 5 18口倒角 四面组合钻床 90 外锥面锪钻 9 粗铣卸荷槽底面和侧面 立式铣床 柄键槽铣刀 卡规、深度游标卡 尺 10 中检 塞规、百分表、卡 尺等 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 清洗 清洗机 13 终检 塞规、百分表、卡 尺等 4 加工余量、工序尺寸和公差 的计算 和工序 2 加工前泵盖 右端面 和 大 、小凸台 左端面 到设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定 第 1、 2 道工序的加工过程为: 1)以大凸台左端面 B 定位,粗铣 前泵盖 右端面 A,保证工序尺寸 2) 以前泵盖右端面定位,粗铣大凸台左端面,保证工序尺寸 3) 以大凸台左端面定位,精铣前泵盖右端面,保证工序尺寸 到零件图设计尺寸的要求,即 21 由下面图 1 所示加工方案,可找出全部工艺尺寸链 ,如图 2 所示。求解各工序尺寸及公差顺序如下: 图 1 图 2 从图 2( a) 知, 1 从图 2( b) 知, 3,其中 精加工余量,查表 23=1 ( 21+1) 2于工序尺寸 在粗铣加工中保证的,查表 1铣工序的经济加工精度等级可达到 B 面的最终加工要求 此确定该工序尺寸公差为 其 公差值为 ( 22 从图 2( c) 所示工序尺寸链知, 其中 粗铣余量,由于B 面的加工余量是经粗铣一次切除的,故 等于 B 面的毛坯余量,即2( 22+2) 4表 1定该粗铣工序的经济加工精度等级为 公差值为 ( 24 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理,还需对加工余量进行校核。 1) 余量 在图 2( b)所示尺寸链中 ,故 Z P P 22+ P P 21+ ) 余量 校核 在图 2( c)所示尺寸链中 封闭环,故 Z P P 24+ P P 22+ 量校核结果表明,所确定的工序尺寸 公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示: 1 P 2 =35.0P 1 = 5 工序 7 钻、铰 5 切削用量的计算 (1)背吃刀量的确定 取 2)进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 (3)切削速度的计算 由表 5工件材料 条件选取,切削速度 v 可取为14m/由 公 式 ( 5 n=1000v/ (
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