关 键 词：

K552 机油 机械 加工 工艺 规程 工序 50 17 夹具 设计

资源描述：

K552-机油泵体机械加工工艺规程及工序50钻2-φ17孔夹具设计,K552,机油,机械,加工,工艺,规程,工序,50,17,夹具,设计

内容简介：

第1章 钻2-17孔夹具设计1.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。上面即为钻2-17孔的专用夹具，本夹具将用于Z3050摇臂钻床。在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。1、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。1.2夹具设计1.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。1.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 D17。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk1.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.15 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.14 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。1.1定位误差的分析制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取.（2）内外圆同轴度误差（查表P297）.故，.则.知此方案可行。1.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图1.1 可换钻套钻套结构参数如下表1.4：表1.4 钻套dHD公称尺寸允差171611+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示：图1.2 固定衬套其结构参数如下表1.5：表1.5 固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差22+0.014+0.0161210+0.021+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。1.5夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，圆锥套定位两个自由度，用定位销定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。总 结加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。完成了本次设计，通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的基础。9参考文献参考文献1.机床夹具设计 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社2.机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛主编 冶金工业出版社1.机械制造工艺学 周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社4. 机械制造工艺设计简明手册李益民 主编 机械工业出版社5. 工艺师手册 杨叔子主编 机械工业出版社1. 机床夹具设计手册王光斗、王春福主编 上海科技出版社7. 机床专用夹具设计图册南京市机械研究所 主编 机械工业出版社8. 机械原理课程设计手册 邹慧君主编 机械工业出版社9.金属切削手册第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社10.几何量公差与检测第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社11机械设计基础 第三版 陈立德主编 高等教育出版社12工程材料 丁仁亮主编 机械工业出版社11机械制造工艺学课程设计指导书， 机械工业出版社14机床夹具设计 王启平主编 哈工大出版社15.现代机械制图 吕素霞 何文平主编 机械工业出版社致 谢经过了的很长时间，终于比较圆满完成了设计任务。回顾这日日夜夜，感觉经过了一场磨练，通过图书、网络、老师、同学等各种可以利用的方法，巩固了自己的专业知识。对所学知识的了解和使用都有了更加深刻的理解。此时此刻，我要特别感谢我的导师的精心指导，不仅指导我们解决了关键性技术难题，更重要的是为我们指引了设计的思路并给我们讲解了设计中用到的实际工程设计经验，从而使我们设计中始终保持着清晰的思维也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。不仅如此，老师的敬业精神更是深深的感染了我，鞭策着我在以后的工作中爱岗敬业，导师是真真正正作到了传道、授业、解惑。同时也要感谢其他同学、老师和同事的热心帮助，感谢院系领导对我们课程设计的重视和关心，为我们提供了作图工具和场所，使我们能够全身心的投入到设计中去，为更好、更快的完成课程设计提供了重要保障。41工学院 课程设计报告课程名称： 车辆制造工艺学课程设计指导老师： 班 级： 姓 名： 学 号： 学 期： 学年 第2学期南京农业大学工学院教务处印 工学院课程设计报告目 录0 序言 21零件的作用以及工艺分析 21.1零件的作用 21.2 零件的工艺分析 22.工艺规程的设计 42.1 确定毛坯的制造形式 42.2 基准的选择 42.2.1 粗基准的选择 42.2.2 精基准的选择 42.3 确定各零件表面加工方法 52.4 制定加工工艺路线 52.5 机械加工方式及加工余量的确定 62.6 确定22孔的切削用量和时间定额 72.6.1 工步1：钻孔16.2 82.6.2 工步2：扩孔17 9 3.夹具的设计103.1 定位103.1.1 定位方案103.1.2 定位基准的选择113.1.3 误差的分析113.2 夹紧113.2.1 夹紧方案123.2.2 切削力与夹紧力的计算与分析124.结论13参考文献140 序言汽车制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。课程设计的目的：（1）综合运用汽车制造工艺学课程以及其它先修课程的理论和生产实际知识，进行典型零件的机械制造工艺规程与夹具设计的基本训练，培养理论联系实际的正确设计思想。（2）学习并掌握如何根据生产批量要求，来进行机加工工艺规程和所用夹具的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。（3）对学生在设计制图和运用设计资料（包括手册、图册、标准和规范等）以及进行经验估算和验算等基本设计技能方面进行一次全面训练，以提高他们的实际工作能力。（4）培养团队工作意识与方法，从确保设计质量出发，学会工作中的合作与分工。1.零件的作用以及工艺分析1.1 零件的作用机油泵是不断地把发动机油底壳里的机油送出去以达到润滑发动机各个需要润滑零件的目的。当发动机工作时，机油沿泵体内壁从进油口流至出油口。机油泵体在整个机油泵中起着很重要的作用，泵体的尺寸精度、表面粗糙度直接影响机油泵的工作稳定性和泵的寿命。1.2 零件的工艺分析通过对零件图的分析，可知机油泵体零件加工后的尺寸为160mm50mm94mm。但是图中也有部分问题：原图的顶部表面为铸造表面，不应有尺寸精度，平行度等要求；图中较多尺寸以22孔的轴心线为基准，而根据加工要求，通常先加工平面再加工孔，这样的加工方式较为高效。除此之外，其他方面并没有大错。针对出现的问题，我们对零件图进行了部分修改。机油泵体零件需要加工的表面均为切削加工，各表面的加工精度及表面粗糙度都不难获得。尺寸精度最高为0.04mm，表面粗糙度最高为Ra1.6。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，该零件的位置公差要求严格，部分加工工序需要用专用夹具进行夹紧定位。机油泵体零件为中小批量生产。零件的技术要求：（1）铸件表面不允许有裂纹、气孔、粘沙等缺陷。（2）未注铸造圆角半径R2-5。（3）所有螺纹空口倒角至螺纹大径。（4）去除毛刺锐角（5）硬度HBS168-190图1 加工零件图2.工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料采用HT200，具有高的抗压强度、良好的铸造性，耐磨性、消振性和低的缺口敏感性、可切削加工性。考虑到铸造可以铸造内腔、外形很复杂的毛坯，工艺灵活性大，成本低，故选用铸件毛坯。又已知零件的生产规模为中小批量生产，砂模铸造适合各种金属材料的铸造成型，且机器造型有较高的效率和精度，最终选择机器砂型铸造。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择基准的选择的正确与合理可以保证加工的质量，提高生产效率。粗基准的选择应尽可能选择不加工面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准原则，选择零件底座的上表面作为粗基准2.2.2 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合、统一基准、互为基准等原则，采用互为基准反复加工的办法达到位置精度要求然后以精铣后的底座下表面、两端面、以及22孔的轴心线作为精基准。2.3 确定各零件表面加工方法根据零件图上标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6至1.4-22，通过对各个加工方案的加工方法如下表需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方法底面IT106.3m粗铣半精铣底侧面IT103.2m粗铣精铣60孔IT81.6m粗镗半精镗精镗22孔IT81.6m钻扩铰左端面IT103.2m粗铣半精铣右端面IT81.6m粗铣半精铣精铣17孔IT1212.5m钻2.4 制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，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中小批量生产的条件下，应当使工序集中来提高生产效率，减少生产设备数量。机械加工的顺序：（1）基准先行：先加工精基准，即在前面加工阶段先加工底座下表面和两端面。同时考虑位置精度的要求，左右端面互为基准反复加工。（2）先粗后精：一般精度要求高的表面安排在加工过程的最后，避免受其他表面加工的影响。（3）先主后次：先加工主要表面左右端面和圆孔表面，后加工次要表面底座孔等。（4）先面后孔：可借助平面接触面积较大、平整、安装定位可靠的特点，以平面作为精准加工孔等尺寸，从而得到较好的平面与孔的位置精度。根据以上原则，我们通过大量的讨论与研究之后，确定工艺路线如下：工序号工序内容定位基准10铸造毛坯20铣底座上、下表面底座上、下表面30铣左右端面左右端面、底座下表面40钻、扩、铰22的孔并倒角右端面、底座下表面50镗60孔并倒角22的孔的轴心线60铣底部两侧面22的孔的轴心线70钻、扩217的孔22的孔的轴心线、左端面80钻、铰左侧M6螺纹孔22的孔的轴心线、左端面90钻、铰右侧M6螺纹孔60的孔的轴心线，右端面100去锐边毛刺110终检2.5 机械加工方式及加工余量的确定已知毛坯制造方法为机器砂模铸造，材料为灰铸铁，规模为中小批量，查实用机械制造工工艺设计手册取铸件尺寸公差等级CT为10级,加工余量等级MA为G级。 （1）下底面工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸半精铣1.0IT948粗铣3.0IT1249毛坯52（2）20上表面工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸粗铣2.7IT122020毛坯22.7（3）左右侧面工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸精铣0.62IT750粗铣3.02IT1251.2毛坯57.2（4）2(H7)工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸扩孔0.4IT1017钻孔8.1IT1216.2（5）(H7)工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸精铰0.03IT722粗铰0.07IT821.94扩孔0.9IT1021.80钻孔10IT1220.00（6）（H7）工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸精镗0.05IT760半精镗0.5IT959.9粗镗3.0IT1258.9毛坯52.9（7）底侧面工序名称加工余量经济精度基本尺寸标准尺寸精铣20.6IT8146半精铣21.0IT10144.8粗铣23.0IT12142.8毛坯136.82.6.1 工步1：钻孔16.2（1）背吃刀量的确定 （2）进给量f、切削速度的确定工件材料为HT200，采用硬质合金钻头，钻头直径为16.2mm，根据实用机械加工手册，f的范围为0.40-0.45，取：查表得：（3）主轴转速的确定计算转速：由于本工步使用的是立式钻床Z5125A，根据机械加工工艺手册（第2卷）表3.1-2，得，级数为9级，取=1400r/min实际切削速度v （4）切削工时的确定 其中为工作行程，为进给量，为机床实际转速，为进给次数，为工件加工长度,为刀具切入行程，刀具切出行程 由孔径 得取2.6.2 工步2：扩孔17（1）背吃刀量的确定 （2）进给量f、切削速度的确定工件材料为HT200，采用硬质合金钻头，钻头直径为17mm，根据实用机械加工手册，f的范围为0.40-0.45，取：查表得：（3）主轴转速的确定计算转速：由于本工步使用的是立式钻床Z5125A，根据机械加工工艺手册（第2卷）表3.1-2，得，级数为9级，取=1350r/min实际切削速度v （4）切削工时的确定 其中为工作行程，为进给量，为机床实际转速，为进给次数，为工件加工长度,为刀具切入行程，刀具切出行程 由孔径 得取参考文献1 曾东建. 汽车制造工艺学. 北京：机械工业出版社, 2010.2 庞正刚. 机械制图. 北京：北京航空航天出版社, 2012.3 赵家齐. 机械制造工艺学课程设计指导书. 北京：机械工业出版社, 2015.4 黄如林. 切削加工简明实用手册(第二版). 北京：化学工业出版社, 2009.5 吴 拓. 简明机床夹具设计手册. 北京：化学工业出版社, 2010.6 马贤智. 实用机械加工手册. 沈阳：辽宁科学技术出版社, 2002.7 王先逵. 机械加工工艺手册(第2卷)(第二