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油压 机械 加工 工艺 夹具 设计

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油压泵盖机械加工工艺及夹具设计,油压,机械,加工,工艺,夹具,设计

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本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Oil pressure pump cover译 文 标 题油压泵简介作者所在系别机械工程系作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级机本1007作 者 姓 名龙张平作 者 学 号10201420739指导教师姓名范志明指导教师职称副教授完 成 时 间2014年5月20译文标题油压泵原文标题Oil pressure pump cover 作 者 译 名国 籍原文出处原文A hydraulic pump is a mechanical device which converts mechanical energy into hydraulic energy.More specifically ,a pump converts the kinetic(moving) energy of a rotating shaft into the kinetic energy of fluid flow. The fluid flow also has potential energy that allows it to overcome the resistance of the system to fluid flow .Remember that a pump provides the force produce flow and transmit power . Hydraulic pressure is caused by the load on the system and by the resistance of the hydraulic system to fluid flow.When operating , a hydraulic pump performs two functions. First, it creates a partial vacuum at its inlet ,permitting the atmospheric pressure in the fluid reservoir to push the hydraulic fluid through the inlet strainer and line into the pump .Second, its mechanical action delivers the fluid to its outlet and into the hydraulic systems, as shown in Fig.5-1. As the fluid leaves the pump, it encounters the working pressure in the system. This pressure is produced by the pressure regulating valve, the system work load ,and flow losses in the hydraulic tubingA pump is classified on the basis of the physical arrangement of its pumping mechanism and its basic principle of operating. Pumps classified by principle of operation include positive displacement and nonpositive-displacement types. Positive-displacement pumps are equipped with a mechanical separation(gears,vanes,or impellers) between the inlet and outlet, which minimizes internal leakage or slippage. Therefore,the output of positive-displacement pumps is almost unaffected by variations in system pressureNopositive-displacement pumps(such as centrifugal pumps) do not have a positive internal separation against leakage or slippage. Because of this slippage,the delivery of these pump is reduced as the working pressure of a system is increased. However, nonpositive-displacement pumps deliver a continuous flow, while positive-displacement pumps deliver an intermittent(pulsating) flow. These pulsations are small and can be smooth out by the accumulator or the system piping. Most hydraulic pumps are positive-displacement pumps of the rotary type.Positive-displacement pumps have either a fixed or variable displacement. The volume of delivery ,or gpm, of a fixed-displacement pump can be changed only by changing the speed of the pump, because the physical arrangement of the pumping mechanism cannot be changed, (This does not mean that the flow in other portions of the system cannot be adjusted by valves.)The flow of a variable-displacement pump can be changed by changing the physical arrangement of the pumping mechanism with a built-in controlling device. This device often functions in response to system pressure or other signals. Variable-displacement pumps are more complex than fixed-displacement pumps and,therefore,cost more. In addition, the efficiency of a variable-displacement pump is lower than that of a fixed-displacement pump. This is offset somewhat by the higher overall efficiency of a system powered by a variable-displacement pump.Most positive-displacement pumps are classified as rotary pumps. This is because the assembly that transfers the fluid from the pump inlet to the pump outlet has a rotating motion. Rotary pumps are further classified according to the mechanism that transfers the fluid-such as gears,vanes,or screws.A different kind of positive-displacement pump is piston pump. This pump uses a reciprocating (back-and-forth) motion of the piston, alternately to receive fluid on the inlet side, and to discharge fluid on the outlet side. A radial-piston pump has a revolving assembly with several piston assemblies built into it, and can be classified as a rotary pump. Several types of piston pumps will be discussed later in this chapter.The performance of different pumps is evaluated on the basis of many factors, inculding physical characteristics, operating characteristics,and cost. When selecting a pump, the follow pump rating and selection factors are considered;CapacityPressureEnergy consumptionDrive speedEfficiencyReliabilityFluid characteristicsSize and weightControl adaptabilityService lifeInstallation and maintenance costsSome of the performance characteristics of different pumps are given in Table 5-1.Each of these selection factors is described briefly in the following paragraph.The primary rating of a pump is its capacity. This is also called the delivery rate ,flow rate, or volumetric output. The capacity usually is given in gallons per minute (gpm), cubic inches per minute() ,or cubic inches per revolution at specified operating conditions. Pump capacity ratings usually are given at standard atmospheric inlet pressure and various output pressures, as well as at approximate fluid service temperatures.The pressure rating of a pump generally is based on the ability of the pump to withstand pressure without an undesirable increase in its internal leakage( or slippage) or damage to pump parts. Pumps are pressure-rated under the same conditions( speed,temperrature,and inlet pressure) at which they are capacity-rated. Most pumps are pressure-rated at 100,500,1000,1500,2000,3500,or 5000 psi.Energy consumption is an important consideration not only in the selection of a pump, but also in the operating performance of the pump after the system is installed. The energy requirement for pumping depends on the pumping pressure, and on the mass of fluid pumped in a given time. The fluid pumping horsepower is determined as follow:Hp=(gpm* *psi)/(14286*n)Where n is the overall effciency of the pump, motor, and drive. As you can see from this equation, reducing gpm and psi results in a proportional reduction in pumping horsepower. Control of pump delivery can be accomplished either manually or automatically, using handwheel,levels, or variable-speed motors or transmission actuated by load-sensing controls.Pumps often are rated at the commonly available electric motor speed of 1200 or 1800 rpm.They also may be rated at speeds other than motor speeds. For instance, higher speeds occur in mobile hydraulic pumps driven from internal combustion engines. These engines usually operate at a constant speed and include speeds of 2000 rpm and higher. Some industrial hydraulic pumps are rated at speeds of up to 4000 rpm.The maximum safe speed for a rotating pump is limited by the pumps ability to avoid cavitation and high outlet pressures. Most rotating pumps also require a minimum operating speed. Although these speeds usually are not critical, pumps operating at high pressures require a minimum speed in order to prevent overheating or internal slippage.Maximum speed and pressure ratings for pumps often are given for both intermittent and continuous operation. Continuous ratings describe the maximum speed and pressure at which a pump can be operated for a normal design life (about 10000 hours). Intermittent ratings are maximum speed and pressure at which a pump can be operated safely for short times and still have a satisfactory service life. Operating a hydraulic pump beyond its drive speed ratings usually reduces its service life.As pointed out earlier, the pressure a system exerts on the hydraulic pump directly affects the delivery rate of the pump. As the pressure increases, the flow rate of the pump decreases. The amount of decrease varies depending on the type of pump used. This change in flow affects the pumps efficiency. Pump efficiency is described in two ways:Volumetric efficiency- the ratio of the actual delivery rate to the theoretical displacementOverall efficiency-the ratio of the hydraulic power output to the mechanical power input.The reliability of a pump is determined by how well the characteristics of the pump are matched to the requirements of the system. Reliability can also be measured in maintenance time. Items such a how much fluid is required, how well the system is designed and maintained, where the pump is located, and how durable it is, all are related to reliability.The service life of a pump is rated in hours of operation. Many hydraulic pumps hava a service life of 10000 hours, or about one year. Other operate for three or five years at about 5000 hours per year, for a total of 15000 or more hours. The service life depends on the design and construction of the pump as well as on the application.翻译 液压泵是能把机械能转化为液压能的机械装置，更具体地说,一个泵将旋转柱塞的动能转换为流动的液压能。这些流体也有潜在的能量能够克服系统阻力进行流动，记住液压泵提供了一个产生流量和输出功率的力。液压是由系统负载和液压系统阻力的流体流动。当液压泵工作时，它执行两个功能，首先,它在其入口创建了一个局部真空，,允许大气压力作用下推动液压油通过入口过滤器和油路进入泵的吸油腔。第二,它的机械作用传递液压油到出口并进入液压系统，正如表5-1所示。当液压油离开泵时，它就会遭遇系统的工作压力，这种压力是由调压阀、系统的外负载和液流的管路损失所产生的。液压泵是基于他的物理排油机制和基本操作原理来分类的。泵按操作原理分配包括正排量泵和负排量泵。正排量泵在入口和出口之间装备了一个机械分离装置（齿轮、叶片或叶轮）来最大限度的减少内部泄漏和滑移。因此,正排量泵的输出是几乎不受系统压力变化的影响。负排量泵没有一个确切的内部分离装置来减少泄漏和滑动，由于这种滑动，这些泵的排油量减少正如系统的工作压力增加。然而，负排量泵是持续性排油，正排量泵是间歇（脉动）的排油，这些脉动很小，可以通过蓄能器和系统管路消除。大多数液压泵是回转型的正排量容积泵。 正排量泵分为定量泵和变量泵。定量泵的流量只能通过改变泵的转速来调节，因为泵的抽吸装置的物理机制是无法改变的。（这并不意味着液压系统的其他部分不可以通过阀门来调节。） 变量泵可以通过一个内置的控制装置来改变泵的抽吸装置的物理机制，这个控制装置通常是用来相应系统压力和其他信号。变量泵比定量泵更复杂，因此成本更高。此外变量泵的效率也比定量泵的效率要低。这些变量泵更低的效率有些时候抵消了部分更高的系统整体效率。 大多数正排量泵被分类为旋转泵。这是因为液压油从入口被到出口有一个旋转的过程。旋转泵通过它的排油机制进一步划分为齿轮泵、叶片泵、螺杆泵。 柱塞泵是一种不同的正排量泵，这种泵是使用一种往复（来回）式运动的柱塞，交替的在吸油口吸油，出油口排油。一个旋转装置和数个活塞组构成了一个径向柱塞泵，因此它能被分类为旋转泵。几种类型的柱塞泵将在本章后面讨论。 不同泵的性能的评估是基于许多因素，包括物理特性、运行机制以及成本。当选者一个泵时，应考虑遵循泵的功率选择因素。 排量 压力 能耗 转速 效率 可靠性 流量 大小和重量 操作适应性 使用寿命 安装和维护成本 我们主要通过一个泵的容量来评价它。这也可以被称作供油速度、流量、容积输出。这种能力通常是在制定操作条件下每分钟多少加仑，多少立方英寸，或者一次循环输出多少立方英寸。泵能力的评级通常在标准大气进气压力和各种输出压力,以及在相似的流体使用温度下。 一个泵压力等级的一般是基于的泵能够承受的压力能力并且没有一个不良的内部泄漏(或滑脱)或泵零件损坏的增加。泵额定压力是在相同条件下（速度、温度、和入口压力）进行的的能力的评估。大多数泵额定压力在100，500，1000，1500，2000，3500或5000磅每平方英寸。 能耗是一个重要的考虑因素，不仅仅是在泵的选择上，而且还是在系统安装完成后泵的操作性能上。这个能耗取决于泵压力，和给定时间内的泵的输送流量。液压泵马力确定如下: Hp=(gpm* *psi)/(14286*n)这里n是整体效率的泵、马达、驱动器，正如您可以从这个方程看到，减少能耗和流量将会成比例的减少泵的抽送马力。控制泵输送可以通过手轮、阶梯控制的手动完成，也可以通过负载传感器控制变速马达和传输驱动来自动完成。 泵通常的可用的电动马达一般额定在1200-1800转/分钟。这一可以是其他的额定的速度而不是电动机速度。例如,更高的速度发生在由内燃机驱动的变速液压泵。这些引擎通常运行在一个恒定的速度，包括2000转/分钟甚至更高的速度。一些工业液压泵额定速度甚至高达4000转/分钟。 旋转泵的最大安全速度是有限的，它使得泵有能力去避免气穴现象和过高的出口压力。大多数旋转泵还需要一个最低运转速度。尽管这些速度通常都不是关键，泵在高压下需要最低速运转以避免过热和内部滑移。 泵最大额定速度和最大额定压力是在间歇和连续操作中共同确定的，连续额定运转叙述在最大速度和最大压力下，泵在一个正常的使用寿命（大约1000小时）运转。间歇运转是在最大速度和最大压力下，泵能够在短时间内安全运行并且有一个符合要求的使用寿命。操作一个液压泵超出其额定速度通常会减少它的使用寿命。 早些时候就已经指出，液压系统施加在液压泵上的压力直接影响泵的供油速度。随着压力的增加,泵的流量减少，减少这种数量的变化取决于泵的使用种类。这种变化继而影响泵的效率。泵效率是用两种方式来叙述： 容积效率-实际流量和理论流量的比值 总效率-输出功率和输入功率的比值泵的可靠性取决于如何使泵的特点与系统需求相的系统需求。可靠性也可以从维修时间来判断。所有的项目包括额定流量、液压系统设计的优劣和维护，泵的安装位置以及它的持久性，这些都与可靠性有关。一个泵的使用寿命是认定操作的时间。许多有液压泵的使用寿命是10000小时,或者大约一年。其他的泵运转三到五年，每年大约5000小时,总计15000小时甚至更多。使用寿命取决于设计和泵的结构以及它的用途指 导 教 师 评 语 外文翻译成绩：指导教师签字： 年 月 日- 9 -机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号1粗精铣上平面ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液1专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1粗铣平面，控制尺寸到53mm高速钢三面刃圆盘铣刀3001.574.8211.112粗铣平面，控制尺寸到52mm高速钢三面刃圆盘铣刀750.40.81111设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 2 页车间工序号工序名称材料牌号2粗精铣下平面ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液1专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1粗铣平面，控制尺寸到45mm高速钢三面刃圆盘铣刀3001.574.8211.112粗铣平面，控制尺寸到44mm高速钢三面刃圆盘铣刀750.40.81111设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 3 页车间工序号工序名称材料牌号3钻孔3-11ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1定位夹紧2钻上面各孔至1111的麻花钻头9000.240.2510.1 0.1设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 4 页车间工序号工序名称材料牌号4钻孔7-8.5ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1定位夹紧2钻上面各孔至8.58.5的麻花钻头9000.240.2510.1 0.1设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 5 页车间工序号工序名称材料牌号5钻孔23度24孔ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1定位夹紧2钻上面各孔至44的麻花钻头9000.240.2510.1 0.1设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 6 页车间工序号工序名称材料牌号6扩孔25.5盲孔ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1定位夹紧2钻上面各孔至25.57的麻花钻头9000.330.2510.1 0.2设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 7 页洛阳理工学院机械加工工序卡片车间工序号工序名称材料牌号7镗25.5与26ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6181夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1粗镗上面各孔，镗削单边余量2mm硬质合金镗刀10002.980.2210.2 2.62精镗上面各孔，镗削单边余量0.5mm硬质合金镗刀10003.090.150.510.2 1.8设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 8 页车间工序号工序名称材料牌号8镗32ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6181夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1 钻箱体侧面各孔并用螺纹塞尺控制大小硬质合金镗刀9000.250.2510.1 1.72攻丝m6硬质合金镗刀4800.150.1510.1 1.7设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工序序卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 9 页第 9 页车间工序号工序名称材料牌号9精磨平面ZL106毛坯种类毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸造件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式磨床M7475B1夹具编号夹具名称切削液2专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工序工时r/minm/minmm/rmm机动 辅助1定位夹紧2磨削0.05270.0080.11设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数更改文件号签字 日期 标记 处数更改文件号签字 日期机机械械加加工工工工艺艺过过程程卡卡片片（JB/Z 187.388）洛阳理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称油压泵盖零(部)件名称共 1 页第 1 页材料牌号ZL106毛坯种类铸造件毛坯外形尺寸每 毛 坯可制件数1每台件数1备注工序号 工序名称工序内容车间 工段设备工艺装备工 时准终单件1铸造铸造2时效时效3铣粗，精铣上平面至尺寸铣床专用4铣粗，精铣下平面至尺寸铣床专用5钻钻3-11孔钻床专用6钻钻7-8.5孔钻床专用7钻钻23度4斜孔钻床专用8钻扩25.5盲孔钻床专用9钻扩26盲孔25.5通孔钻床专用10镗镗32孔镗床专用11镗镗25.5孔镗床专用12钳钳工，去除锐边毛刺专用13时效去除加工应力14磨精磨底面磨床专用15检验检验各个成品尺寸16入库入库设 计(日期)审 核(日期)标 准 化(日期)会 签(日期)标记处数更该文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 2014 届毕业设计说明书 油压泵盖机械加工工艺及夹具设计 系 、 部： 机械工程学院 学生姓名： 龙张平 指导教师： 范志明 职称 副教授 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 机本1007班 完成时间： 2014年5月 摘 要 泵是一种重要零件，被广泛的使用，例如汽油泵，液压泵，潜水泵，隔膜泵等产品，它在机械行业中的作用是不能被随便取代的，本课题选的是泵盖的机械加工工艺及夹具设计，因为泵盖是和泵密切相关的零件，在设计过程中，从大量的有关书籍中综合比较与选择最好的设计方案。液压泵盖零件重要是目前机械行业中不可否认的事实，采用传统的工艺，如钻，扩，铣等，不仅效率低且稳定性差，精度不容易保证，约束着生产的发展，对于大批量生产的零件应采用组合机床进行加工，不仅快捷高效而且生产率高，是机械加工的最佳发展方向。由课题给定的设计题目可知，应采取什么样的措施来解决泵盖加工设计及夹具设计的过程中所存在的主要问题。如毛坯制造形式获得的具体确定，基准面的选择，工序尺寸及空白，工艺路线的确定，切削用量的确定。在专用夹具设计的过程中存在着许多值得注意的问题，设计出准确合理的夹具是保证零件合格的重要条件，夹具设计中操作说明书亦很重要。此次设计能够完成主要感谢我的老师及同学们的大力支持与帮助，向他们表示衷心的感谢。关键词 ：工艺；夹具设计ABSTRACTPump is a kind of important parts, is widely used, such as gasoline pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump and other products, its role in mechanical industry cant be replaced by random, this topic is optional pump cover mechanical processing technology and fixture design, because the pump cover are closely related and pump parts, in the design process, from a large number of relevant books comprehensive compare and choose the best design solution. Hydraulic pump cover is one of the important parts in the machinery industry there is no denying the fact that adopts the traditional process, such as drilling, expanding, and milling, etc., not only low efficiency and poor stability, not easy to ensure accuracy, constrains the development of production, should be used for mass production parts modular machine tool for processing, not only efficient but also the productivity is high, is the best development direction of mechanical processing. Designed by the topic of a given topic, what measures should be taken to solve the pump cover processing design, fixture design and the main problems existing in the process of. Such as blank making form of concrete, the selection of the datum, the process and blank size, the determination of process route, cutting parameter determination. In the process of special fixture design, there are many noticeable problems in design of fixture is accurate and reasonable guarantee the important conditions of qualified parts, fixture design in the operating instructions is also very important. This design can be completed mainly thanks to my teacher and classmates support and help, to express our heartfelt thanks to them.Key words: process; Fixture design.目 录前言4一 零件的分析51、零件的作用52、零件的工艺分析6二、零件工艺规程设计71. 确定毛坯的制造形式72. 基准面的选择73. 制定工艺路线84. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定105. 确定切削用量116. 小结21三 专用夹具设计221. 问题的提出222. 粗、精铣零件上平面夹具设计223. 定位基准的选择224. 铣削力与夹紧力计算22. 夹具设计及操作的简要说明256. 钻311孔夹具设计266.1 定位基准的选择266.2定位元件的设计266.3定位误差分析266.4钻削力与夹紧力的计算276.5衬套、钻模板及夹具体设计276.6夹紧装置的设计286.7夹具设计及操作的简要说明287. 小结30参考文献31致谢32前言自改革开放以来中国的机械制造行业一直处于相对落后的阶段，经过国人的不断努力，在今天21世纪的中国，飞速发展是当今中国机械制造行业的主要特点，在以前我国的的机械行业中机加工的方法比较单一，刚性专机就是当时被广泛使用的，在当时的机械行业中各种各样的零件，基本上都是用的刚性专机加工。由于刚性专机加工有许多不足的地方，由于时代不断的发展与进步，各行各业也跟着发展与进步，所以对零件的需求也越来越多，问题就接二连三的出现。比如单个零件的生产周期长，零件改型的周期长等等一系列的问题。目前我国机械加工的发展方向有以下几个特点，1） 加工设备朝着柔性化方向发展 2）加工工艺朝着柔性化方向发展。加工装备柔性化的特点主要表现在设备快速性和适应性上的需求，制造商在考虑到经济效益以及产量等问题，所以不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合来提高效益和产量。机械加工过程中，夹具的设计是很关键的一部分。机床技术在不断的更新换代，目前正朝一下几个方向发展：1）高速、2）高效、3）精密、4）复合、5）智能、6)环保，夹具技术也不亚于机床技术也正一下几个方向进行发展：1）高精、2）高效、3）模块、4）组合、5）通用、6）经济。液压夹紧装置在机械加工中有很多的优点；其一它能节省夹紧是所要用的时间，其二能节省工件松卸时所花费的时间。除了液压夹紧以外还有机械夹紧和气动夹紧，液压夹紧与机械夹紧相比，液压夹紧要节省90%-95%的时间，所以有效的缩短了生产时间提高了产量，解决了时间与产量的问题成本的问题就能迎刃而解了。液压夹紧还一个很重要的特点，就是具有非常高的定位精度。主要原因是夹紧力恒定，确保了零件变形的概率。一 零件的分析 图11、零件的作用 由课题题目可知，零件的类型归属盖体类零件，它的主要作用是和别的零件配合，可以组成液压泵的一个腔体结构，可以用来储存、输送分配液压油。泵盖是机械行业很重要的一种零部件，在很多行业中都可能会使用到机械产品，而在很多的机械产品中都会有液压这一块，在液压产品中泵盖是必不可少一个零件，在整个机械产品的工作过程中，零件的内表面受到液压力的冲击，所以在加工零件的时候，必须注意零件的刚度要求，零件的某些面要与其他零件进行配合的表面，对零件的尺寸精度和形位精度要有一定的要求。 2、零件的工艺分析 属于液压泵零件，该零件图主要由平面、外轮廓、孔、凸台、腰槽等组合而成，其中孔的精度要求比较高，零件的密封性能要求比较高。零件属盖体类，所以要与其他零件配合，故对零件的几组平面要有表面粗糙度和形位精度的要求，使零件能更好的与其他零件进行配合安装。制定出最佳最合理的工艺路线是零件能否达到加工要求的主要原因2.1 具体工艺分析材料：ZL106材料的类型属于二元共晶铝硅合金,该合金特点有： 优良的铸造性能 但是切削加工性能和力学性能要差些 ,为了达到加工的要求，首先就必须改善材料的铸造形式，铸造的形式有很多种，精密铸造与及金属型铸造都能达到材料的要求。（1）各个基准孔的加工1）粗铣毛坯的上下两个平面确保尺寸43.00mm，平面平行度误差为0.102）粗镗直径为25.5的孔 保证形位误差及尺寸的要求3）粗钻七个直径为8.5的孔 保证尺寸及形位要求5）粗钻三个直径为11的孔 确保尺寸及形位要求6）钻度斜为23直径为4的孔 确保尺寸及形位要求7）粗镗直径为32孔 （2）主要基准面的加工注意以下两个方面：1）基准表面的加工液压油泵盖上表面、液压油泵盖表面各孔这都是精准表面的加工2）基准孔的加工镗2-32的孔是零件主要的基准孔二、零件工艺规程设计1. 确定毛坯的制造形式材料为ZL106的零件。此零件大批生产的产量，据统计每年大约生产出4000件左右，可视为大批量生产。据零件的毛坯图纸可知，零件的外轮廓不算很大，通过图纸及相关的技术要求可知，零件的铸造表面质量要求比较高，选用铸造质量相对于常温下化学性质比较稳定的毛坯，因为零件的生产属于大批量生产，所以毛坯的选定也必须选择适合大批生产的金属模铸造。便于加工工艺过程和铸造，而且还可以提高产品的生产率。2. 基准面的选择在这整个工艺的规程设计过程中有着重要的一个组成部分取决于基准面的选择，基准面的选择在整个机械加工过程中起着至关重要的作用，所以在选择基准面的时候必须保证基准面的准确与合理，同时基准面的选择也会直接影响产品的生产率。如果选择的不合理就会直接影响零件的工艺，同时也会在加工工艺过程中出现很多问题，严重的还会导致大批量的零件报废，不仅经济损失而且会使得生产无法照常进行，影响效益等等一系列的问题，由此可见基准面的选择在机械加工中很关键、很重要。（1）在加工中首先就是粗基准的选择，由零件图可以看出零件属于方形零件，从基准选择的原则方面来考虑，首先应该考虑是否要互为基准，因为零件的精度要求比较高，所以最好选用互为基准的原则。在基准面选择的过程中分为粗基准和精基准两部分，至于要选哪个面做粗基准哪个面做精基准，那就要根据不同零件有不同的选择，像本课题的零件就应该选择下表面作为粗基准，基准选完后接着就是要考虑零件的夹紧方案，本零件可用装夹对肩台进行夹紧，底面定位块支承和底面为定位基准，以限制z移动、z旋转、y移动、y旋转、四个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位的目的。（2）粗基准选完后其次就是选择精基准，精基准的选则在整个加工过程中非常的关键，要能保证零件的尺寸要求、孔的同轴度等问题。选择时考虑的问题有以下两点：1） 基准是否重合；2）便于装夹。经过考虑与分析对于此零件采用已加工结束的上、下平面作为精基准。3. 制定工艺路线制定工艺路线，工艺路线的选择是零件的加工做重要的一步，它会直接关乎到零件的生产速度，具体的就是在加工过程中零件的装夹方案，刀具切削的顺序及走刀路线，合理的分配和安排能有效的提高零件的质量及产量。此外，不论是什么零件我们都应该考虑它 经济效益，合理的工艺路线就会有很好的经济效益，所以有以下两种工艺方案：（方案一）工序一：热处理工序二：去掉毛坯的飞边毛刺工序三：粗精铣视为零件上平面的面 工步1：粗铣零件上平面 工步2：精铣零件上平面工序四：在保证尺寸要求的前提下钻孔工序五：粗精下平面 工步1：粗铣下平面 工步2：精铣下平面工序六：钻孔工序七：扩孔并平底工序八：扩孔与孔工序九：镗孔及镗孔工序十：钻度斜为23，孔工序十一：精磨零件较大的平面工序十二：去飞边毛刺工序十三：检查（方案二）工序一：热处理工序二：去掉毛坯的飞边毛刺工序三：粗精铣视为零件上平面的面 工步1：粗铣零件上平面 工步2：精铣零件上平面工序四：粗精下平面 工步1：粗铣下平面 工步2：精铣下平面工序五：在保证尺寸要求的前提下钻孔工序六：钻孔工序七：扩孔并平底工序八：扩26孔与25.5孔工序九：镗孔和孔工序十：钻度斜为23，孔工序十一：时效去应力处理工序十二：精磨零件较大的平面工序十三：去除飞边毛刺工序十四：检查工艺路线的分析与比较：两条工艺路线与相比，不同的就是第二条工艺路线多增加了一道工序十一， 主要的目的就是为了提高后面精加工平面的的精度，通过时效处理，可以解决在前面工序所存在的问题，在粗加工过程中会产生各种加工应力，通过工序十一可以有效的解决。因为产生加工应力会导致零件成品后外形发生变形。外形一但发生变形就会直接影响零件的尺寸精度，所以这道工序对零件质量的保证起着至关重要的作用。 互为基准的原则是在机械加工工艺过程中常常被选用的，互为基准就是两个已加工表面可以互相定为基准进行装夹，因为本零件的上表面有许多孔需要加工，所以在加工完上、下表面之后，以下表面为精基准来加工上表面的孔，这样做可以很好的保证面与面的平行度、各孔的垂直度。在加工工艺上也符合了先面后孔的原则。通过对第一条工艺路线进行分析不难看出，第一条工艺路线在加工完一个上平面就开始钻孔了，因为零件的另一面还是毛坯未进行加工，所以定位的精度肯定达不到要求的，钻出来的孔一不能保证垂直度、二不能保证钻出来的各个孔的轴线能否平行。所以发现第一条工艺路线不是很合理的加工路线。而第二条工艺路线就不同了，第二条的工艺路线是先加工零件的上、下两个平面然后再钻孔，再以已加工的面和孔作为精基准，这样就可以有效的保证后面工序的加工质量，进而也就解决了孔的垂直度和面的平行度等问题。通过以上对两条加工工艺路线的分析再结合实际，一般情况下零件的加工主要是否效率高和是否能保证质量等问题对工艺路线进行制定及选择。所以在仔细的比较之下决定用第二条方案进行生产加工。具体的工艺过程以工艺卡片。4. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的材料为ZL106，生产类型为大批生产。由于本课题所选的零件毛坯是采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下图. 图2由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工。1）对材料进行相应的调质处理，2）对毛坯进行飞边除刺处理，有利于对毛坯的初次装夹， 3）由前面我们制定的工艺路线所以先加工零件的上下两个平面，根据参考文献8表4-36和表4-38考虑3.00mm，粗加工2.00mm到金属模铸造的质量，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定表面的粗糙度要求，精加工1.00mm，4）粗镗直径为孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量。可一次粗加工，一次精加工0，就能达到零件的尺寸要求。5）加工孔时，根据参考文献表考虑加工余量。可一次钻削加工余量，就能达到零件设计的尺寸要求。6）加工孔时，根据参考文献表4-25考虑加工余量。可一次钻削加工余量，就能达到零件设计的尺寸要求。7）镗孔，粗加工到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工，就能达到零件设计的尺寸要求。5. 确定切削用量工序一：热处理调质工序二：去毛坯飞边毛刺工序三：粗、精下平面（1）粗铣零件的下平面工件材料：，铸造。加工要求：粗铣零件的上表面，粗加工2mm，经过调整法确定加工余量机床：立式铣床。查参考文献表3136刀具：三面刃圆盘铣刀，材料：， ，齿数，。单边余量：Z=2mm刀具的铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献7表3034，取。由以下的计算公式来确定机床在加工时的主轴转速： 式中 铣削速度； 刀具直径。由机床在加工时主轴转速： 式（2.2）按照参考文献表 实际铣削速度： 式（2.3）进给量： 式（2.4）进给量： 式（2.5）：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣零件的下平面工件材料： ，铸造。加工要求：精铣零件的上表面，粗加工1mm，经过调整法确定加工余量机床： 立式铣床。参考文献7表刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。在精铣时要确保好余量，所以单边余量：在铣削所称中刀具伸进去多少的深度即，铣削深度：铣刀刀片上每个齿的进给量：根据参考文献表，取铣削速度：参照参考文献表，取机床在切削时主轴的转速，由有： 式（2.6）按照参考文献表 实际铣削速度： 式（2.7）进给量，由式（1.3）有： 式（2.8）工作台每分进给量： 式（2.9）在粗铣时所需要的总时间为：被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 切入长度： 式（2.10）切出长度：取一共走刀数：1机动时间： 式（2.11）根据参考文献表查得铣削的时间在精铣时所需要的总时间为：被切削层长度：毛坯尺寸 切入长度：精铣时切出长度：取一共走刀数：1机动时间： 式（2.12）根据参考文献表得铣削时间铣下平面时所需要的总时间为：t=+= 式（2.13）工序四：加工上平面，计算的方法，同工序三，具体参数见工艺卡片工序五：钻3个直径为11的孔因为要加工的孔在图纸上标的为。机床的类型为钻床，机床的型号为，,加工工序为钻孔至，选用的麻花钻头。进给量：根据参考文献表，取切削速度：参照参考文献5表2.4-41，取由式机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层长度：切入长度： 式（2.14）切出长度：一共走刀数1机动时间： 式（2.15）根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间工序六：阶梯孔钻78.5孔从图纸上可知要加工的孔的直径为，粗糙度。加工机床类型是钻床，型号为，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔小直径锪钻。 1）确定切削用量 根据参考文献表可查出，由于孔深度比，故。查立式钻床说明书，取。根据参考文献表，因为钻头的刚性强度有限，所以钻头的进给必须查相关数据来确定，故进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，根据参考文献表，允许的进给量。进给量远小于及，故所选可用。切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表，得：， ，在机械加工中，实际的切削环境不同，会影响到机床的性能，所以在计算好的一切有关切削参数，都必须进行合理的修改，正确的说就是修正参数。由参考文献7表2，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献7表28-5，故 式（2.16） 式（2.17）机床功率校验 切削功率为 式（2.18）机床有效功率 式（2.19）故选择的钻削用量可用。即，所以， 工序七：钻23斜度4的斜孔，有关参数见工艺卡片工序八：粗镗的孔机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据参考文献表，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参考文献3表2.4-9取机床主轴转速：，参考文献3表3.1-41取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 式（2.20）被切削层长度：切入长度： 式（2.21）切出长度： 取总走刀次数：机动时间： 式（2.22）查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：精镗下端孔到机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献表，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，：工作台每分钟进给量： 式（2.23）被切削层长度：切入长度： 式（2.24）切出长度： 取行程次数：机动时间： 式（2.25）总工时查参考文献1，表工步辅助时间为：工序九：粗镗的孔机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：，孔径。进给量：根据参考文献表，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.5mm。因此确定进给量。切削速度： 参照参考文献3表2.4-9取 机床主轴转速： ，按照参考文献3表3.1-41取 实际切削速度： 工作台每分钟进给量： 式（2.26）被切削层长度： 切入长度： 式（2.27）切出长度： 取总走刀：机动时间： 式（2.28）所以该工序总机动工时查参考文献工序十：精磨底平面 选用磨床根据机械制造工艺设计手册表选取数据切削速度 切削深度 进给量 表2.5-37工步辅助时间为：1.85min工序十一：钳工，去除锐边毛刺工序十二：时效，去除加工应力工序十三：检查各个成品的尺寸是否合格工序十四：入库零件3D图图3三 小结工艺在加工中有着特殊的意义，它是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律性文件。机械加工工艺规程在生产加工过程中有着重要的意义。在加工生产，工艺水平的高低起着重要的影响以及解决在加工过程中遇到的工艺问题起着重要的作用。机械加工工艺规程的作用主要有一下几点：1） 根据机械加工工艺规程进行生产准备；2） 机械加工工艺规程是生产计划，调度，工人的操作，质量检查等的依据；3） 机械加工工艺规程也是新建或扩建车间（或工段）的重要依据；通过以上对零件的设计，使我更进一步的了解零件在加工过程中存在很多细节性的问题需要我们认真的分析及解决，对加工工艺严格合理的选择是保证零件质量的主要因素。三 专用夹具设计在成批、大量生产中，工件在机加工中零件的装夹决定着是否能进行正常加工的关键，装夹主要通过机床夹具来实现的。当今机械行业中基本上只要是精度要求较高的零件都要为设计专门的夹具，这样就能有效保证零件的精度要求。机床夹具在装夹时比较方便，进而减少了在加工中因为装夹而耗费太多的时间，提高零件的精度和减少了装夹时间自然就提高了生产率。1. 问题的提出零件的孔加工比较多，基准平面的精铣削加工，钻孔和的加工，机床的类型是2. 粗、精铣零件上平面夹具设计铣泵盖上平面的粗，精加工是本道工序的主要用途，由加工本道工序的工序简图可知，粗、精铣泵盖上平面时，粗糙度要求，泵盖上平面与下平面必须要保证平行度,按照工艺孔轴线分别垂直度的要求，泵盖上平面粗精加工是依靠本道工序的，所以提高劳动生产率，降低劳动强度是本道工序应该考虑，而且还要保证表面质量和加工尺寸精度。3. 定位基准的选择参照零件图纸上的尺寸及技术要求可以得知，在本工序中，定位基准是下平面。零件孔比较多，在加工中首要考虑的问题就应该是孔的垂直度的保证，所以在装夹时要特别的注意。装夹时主要还是要靠基准面来固定零件，所以面的平行度也要得到保证，可是在基准的选择又可分为定位基准和设计基准，这两个基准重合才是最合理的装夹方式。这样就能减少在设计计算过程中，重新计算上下平面的平行度，该工序的最终目的就是要能够保证两面的平度，只有在两基准面重合的前提下，然后在确保定位面与定位板的很好的粘在一起。4. 铣削力与夹紧力计算一般夹具的设计都是在机床上进行装夹使用，定位螺钉在装夹过程中也起到不可忽视的作用，第一螺钉能起到定位的作用；第二螺钉能使用于夹紧，加工中由于加床在做高速的运转，所以机身多少都会有震动，为了解决此问题。必须对“”六角螺母和”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式加工前的准备工作有很多，比如毛坯的装夹、切削液的调配、对刀等一系列问题，在此主要分析一下对刀方式，对刀方式有很多种，试切法是被常用于加工一般精度的零件，其次就是使用对刀块来进行对刀，用对刀块进行对刀有几点好处：1）不会像试切法会损坏工件，2）对刀块的准确度较高。所以本工序采用对刀块来完成对刀，刀