机械制造技术基础课程设计-齿轮泵泵座零件直径为17mm孔夹具设计【全套图纸】.pdf

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目：齿轮泵的泵座夹具设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级： 机电 05-1 班 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2008 年 7 月 1 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I 一、设计题目一、设计题目 齿轮泵的泵座夹具设计齿轮泵的泵座夹具设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图（草图） 1 张 (2) 生产类型: 5000 件/年 三、上交材料三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (4) 夹具装配图 1 张 (5) 夹具体零件图 1 张 (6) 课程设计说明书(5000 字左右) 1 份 四、进度安排四、进度安排(参考参考) (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、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II II 摘摘 要要 本次课程设计的课题是齿轮泵泵座零件直径为 17mm 孔夹 具设计。 本论文按照夹具设计的一般步骤， 进行了以下部分的设计： 通过对零件的工艺分析，确定了零件的生产类型、机械加工 工艺过程、工艺规程设计、毛胚的种类和制造方法。通过零 件的分析后制定零件机械加工工艺路线，选择定位基准、说 明表面加工方法的选择、加工阶段的划分、工序集中与分散、 零件加工工艺原则和工艺编制。通过以上零件的实体图确定 夹具总体方案，包括加工的方法、定位方案和定位误差的分 析、夹紧方案、夹具体结构布局。 关键词： 夹具设计、钻模、加工工艺、齿轮泵泵座 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 III III Abstract The curriculum design issue is milling machine parts stent diameter of 50 mm holes fixture design. This paper in accordance with the general steps fixture design, the design of some of the following: Through the parts of the process to determine the type of production components, machining process, the design of a point of order, Mao embryo of the type and manufacturing methods. Part of the analysis through the development of mechanical parts processing line, positioning the benchmark choice that the choice of surface processing methods, the processing stage of the demarcation process centralized and decentralized, spare parts processing principles and the preparation process. Through the above components of the entity plans determine the overall fixture programme, including the processing methods, targeting programmes and positioning error analysis, clamping programmes, specific folder structure of the layout. Key words: fixture design, drilling module, processing, milling machines stent 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV IV 目目 录录 1 泵座的工艺分析及生产类型的确定 1 1.1 泵座的用途 1 1.2 泵座的技术要求 1 1.3 审查泵座的工艺性 2 1.4 确定泵座的生产类型 2 1.5 选择毛坯 2 1.6 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 3 2.1 绘制泵座铸造毛坯简图 3 3 拟定泵座工艺路线 3 3.1 定位基准的选择4 3.2 表面加工方法的确定4 3.3 加工阶段的划分5 3.4 工序的集中与分散5 3.5 工序顺序的安排 5 3.6 确定工序路线 6 4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 7 4.1 工序 9钻17 孔的加工余量工序尺寸和公差的 确定 7 5 切削用量计算 7 5.1 工序 9钻17 孔 7 5.11 钻孔工步 7 6 机械加工工艺过程卡片7 机械加工工序卡片 9 8 齿轮泵的泵座夹具设计10 8.1 夹具设计任务 11 8.2 确定夹具的结构方案11 8.21 确定定位元件11 8.22 确定导向装置11 8.3 画夹具装配图 12 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V V 8.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 1 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 座的工艺分析及生产类型的确定座的工艺分析及生产类型的确定 泵座的用途泵座的用途 该泵座为支撑齿轮泵所用， 突台上两孔放入两个齿轮轴，突 台加强了泵座的刚性，底面两个 筋板对突台起加固和支撑作用。 该泵座在齿轮泵工作时要承受弯 曲应力和冲击载荷的作用，因此 该零件应具有足够的强度、刚度 和韧度，以适应齿轮泵的工作条 件。该零件的主要工作表面为泵座的两个端面和突台上的两 个孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。 二、泵座的技术要求 加工表面 尺 寸 及 偏 差 mm 公 差 及 精 度等级 表面粗糙度 Ra/m 形 位 公 差 /mm 泵 座 左 端 面 315 IT8 3.2 泵 座 右 端 面 214 IT8 3.2 泵座底面 240 IT8 6.3 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 2 50mm 孔 50 IT7 1.6 60mm 孔 60 IT8 6.3 8 圆 锥 销孔 8 IT7 1.6 6-17 孔 17 IT12 25 4-19 孔 19 IT12 25 三、审核泵座的工艺性 分析零件图可知，泵座的两端面和泵座底面均要求切削加 工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样可减少加工面积， 也可提高泵座端面的刚度 。60mm 孔、19mm 孔和17mm 孔的端面均为平面可以防止加工过程中钻头偏钻，以保证孔 的加工精度；另外，该零件除主要加工表面（泵座两端面和 泵座底面、17 孔、19 孔）外，其余表面加工精度均较低， 结构也较为简单。不需要高精度机床加工，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，采用较经济的办法 保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 四、确定泵座的生产类型 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 3 Q=5000 件/年，m=1 件/台，备用率和废品率分别取 3%和 0.5% 带入公式 N=QmX(1+a%)X(1+b%) =5000X(1+3%)X(1+0.5%)=5176 件/年 查表 1-4 可知该泵座的生产零件为大批生产 五、泵座的材料与毛坯 选 HT150 做泵座，用铸造的方法。成批生产，既可以提 高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。毛坯的 拨模斜度为 5 度。 六、毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1 公差等级 有泵座的公用和技术要求， 确定该零件的公差等级为普通级。 2 基本尺寸 机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的加工余量，所以 此泵座的直立方向最大尺寸。 3 公差等级 铸件公差等级为 IT12，由表 2-1 查得毛坯铸件方法为砂型铸 造，由表 2-3 查得毛坯铸件尺寸公差为 9，由表 2-5 查得毛 坯铸件机械加工余量等级为 G。 4 零件的表面粗糙度 加工表面的粗糙度均大于等于 1.6um. 根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 4 余量，所得结果列于下表 铸件材料 公差等 级 铸造方 法 尺寸 公差 加工余量 等级 公差等 级 HT150 IT12 砂型铸 造 9 G 普通级 项目/mm 机械加工余量/mm 备注 泵座 3.5 表 2-4 三 绘制泵座锻造毛坯简图 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 5 三 拟定泵座的工艺路线 一 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，先确定精基准，再确定粗 基准。 1.精基准的选择 根据该零件的技术要求和装配要求,选择泵座底面和 50 孔为精基准,零件上很多表面都可以采用它们作基准进行 加工。为了提高泵座的精度，利用基准统一的原则，即利用 孔和外表面一次定位，尽量加工较多的表面。 2.粗基准的选择 为保证孔的加工精度保证各表面有足够的加工余量，先选择 左端面作为粗基准来加工泵座底面等，为后面的工序准备好 精基准。 二、表面加工方法的确定 根据泵座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确 定加工各表面的加工方法，如下表 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 6 加工表面 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra(um) 加工方案 备注 泵座底端 面 IT8 6.3 粗铣 表 1-8 泵座左端 面 IT8 3.2 粗铣-半精铣 表 1-8 泵座右端 面 IT8 6.3 粗铣-半精铣 表 1-8 上50 孔 IT7 1.6 钻-扩-粗铰- 精铰 表 1-7 上60 孔 IT8 6.3 钻-扩-粗铰 表 1-7 下50 孔 IT7 1.6 钻-扩-粗铰- 精铰 表 1-7 8 圆锥 销孔 IT7 1.6 粗扩-粗铰-精 铰 表 1-9 17 孔 IT12 25 钻 表 1-7 19 孔 IT12 25 钻 表 1-7 三 加工精度的划分 加工阶段划分分粗加工、 半精加工和精加工三个阶段。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 7 粗加工阶段高效的切除各加工表面上包括孔和外表面上的各 部分余量，半精加工加工出除精度要求不高的表面，并为精 加工做准备。精加工阶段完成内孔和外表面的加工，使其满 足精度要求和同轴度要求。 四 工序的集中与分散 本零件选择工序集中的原则安排加工工序，该零件的生产类 型为大批生产，可以采用万能机床配以专用夹具，来提高生 产率。而且用工序集中的原则使工件的装夹次数少，不但可 以缩短辅助时间， 而且可以在一次装夹中完成多表面的加工， 有利于保证各表面之间的相对位置和精度要求。 五 工序顺序的安排 1.机械加工工序 （1）遵循先基准后其它的原则，先加工内孔。 （2）遵循先粗后精的原则，先安排粗加工工序再安排精加工 工序。 （3）遵循先主后次的原则，先加工内孔和外表面再加工其他 的孔。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 8 六 确定工艺路线 工艺路线图如下 工序 号 工序名称 机床设备 刀具 1 粗铣下端面 立式铣床 端铣刀 2 半精铣的左表面 立式铣床 端铣刀 3 半精铣的右表面 立式铣床 端铣刀 4 粗铣外表面 立式铣床 端铣刀 5 钻、扩、粗精铰上 50 孔 四面组合钻 床 扩孔钻和绞刀 6 粗扩上60 孔 四面组合钻 床 扩孔钻 7 钻、扩、粗精铰下 50 孔 四面组合钻 床 扩孔钻和绞刀 8 粗扩8 圆锥孔 四面组合钻 床 扩孔钻 9 钻 6-17 沉孔30 深 2 的孔 四面组合钻 床 麻花钻 10 钻 4-19 沉孔42四面组合钻麻花钻 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 9 深 2 的孔 床 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 中检 13 热处理 淬火机 14 校正 钳工台 手锤 15 磨削 平面磨床 砂轮 16 清洗 清洗机 17 终检 六、 确定切削用量 工序 9 加工 6-17 的孔 本工序为钻， 已知加工材料为 HT150， 铸件； 机床为 Z535 立式铣床，工件装夹在专用夹具上。 1).确定粗加工17 孔的切削用量。所选刀具为直柄麻 花钻。 . 确定背吃刀量 ap 取 ap17mm。 . 确定进给量 f 根据表 5-22，选取每转进给量 f0.2mm/r。 . 确定切削速度 v 根据表 5-22，按工件材料为 HT150 的条件选取，切削速 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 10 度 v 可取为 20mm/min。由公式（5-1）n=1000v/d 可求得该 工序钻头转速 n=335r/min，参照表 4-9 所列 Z535 型立式钻 床的主轴转速，可取 n=400r/min。z 再将此转速代入公式 （ 5-1 ）， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度v=n d/1000=21.35mm/min。 机械加工工艺卡片 机电 05-1 机械加工工艺过程 卡片 产品型 号 零件型号 产品名 称 零件名称 泵 座 共 页 第 页 材料牌 号 HT150 毛 坯 铸 件 毛坯外 形尺寸 每 毛 坯 可 制件数 1 每 台 件数 1 备 注 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 11 种 类 工 序 号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设备 工艺装备 工时 1 粗 铣 下 端面 立式铣床 端铣刀 准 终 单 件 2 半 精 铣 的 左 表 面 立式铣床 端铣刀 3 半 精 铣 的 右 表 面 立式铣床 端铣刀 4 粗 铣 外 表面 立式铣床 端铣刀 5 钻、扩、 粗 精 铰 上 50 孔 四 面 组 合 钻床 扩 孔 钻 和绞刀 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12 12 6 粗 扩 上 60 孔 四 面 组 合 钻床 扩孔钻 7 钻、扩、 粗 精 铰 下 50 孔 四 面 组 合 钻床 扩 孔 钻 和绞刀 8 粗 扩 8 圆锥孔 四 面 组 合 钻床 扩孔钻 9 钻 6 个 17 的孔 四 面 组 合 钻床 麻花钻 10 钻 4 个 19的 方 孔 四 面 组 合 钻床 麻花钻 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 中检 13 热处理 局 部 淬 火 淬火机 14 校正 钳工台 手锤 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13 13 15 磨削 平面磨床 砂轮 16 清洗 清洗机 17 终检 设 计 审 核 标 准 化 会 签 标 记 处 数 更改文 件名 签 字 日 期 标 记 处 数 更 改 文 件 名 签 字 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 14 14 三机械加工工序卡片 机 电 05-1 机械加工工艺过程 卡片 产品型 号 零 件 型 号 产品名 称 零 件 名 称 套 筒 共 页 第 页 车间 工 序 号 工序名 材 料 牌号 9 钻6- 17 的孔 HT15 0 毛 坯 种类 毛 坯 外 形 尺寸 每毛坯 可制件 数 每 台 件数 铸件 1 1 设 备 名称 设 备 型号 设备编 号 同 时 加 工 件数 四 面 组 合 钻床 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 15 15 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切削液 专 用 夹 具 工 位 器 具编号 工 位 器 具名称 工 序 工 时 准 终 单 件 0 工 序 号 工序内容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 r/m m 切 削 速 度 m/mi n 进 给 量 mm/ r 背 吃 刀 量 mm 进 给 次 数 工 步 工 时 1 钻17 的孔 麻花 钻 、 游 标卡尺 400 21.3 5 0.2 17 1 设 审标 准会 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 16 16 计 核 化 签 标 记 处 数 更 改 文 件 名 签 字 日 期 标 记 处 数 更 改 文 件 名 签 字 日 期 一、专用机床夹具设计 1 夹具设计任务 钻泵座 6-17 孔的工序简图。已知：工件材料为 HT150，毛 坯为模铸件，所用机床为 Z535 型立式钻床，成批生产规模。 为该工序设计一钻床夹具。 2 确 定 夹 具 的 结 构 方