机械制造技术课程设计-齿轮油泵泵体的机械加工工艺规程及工艺装备设计【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学课程设计1辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：泵体 全套图纸，加153893706 班级：机械10-03姓名：指导教师：完成日期：2013-7-1摘 要在机床上加工工件时，定位和夹紧的全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计镗床夹具和铣床夹具，需要对泵体上34.5的孔进行镗削加工左端面的铣削加工。泵体零件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。在机械加工中，孔的加工量所占比例较大，其中钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等定尺寸刀具加工占相当多数。这时，除了要保证孔的尺寸精度外，还要达到孔的位置精度要求。在单件小批量生产中，用划线后找正孔轴线位置方法加工。在批量生产中一般都采用钻床夹具与镗床夹具，钻床夹具又称钻模，镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。关键词 通用夹具 专用夹具 钻床夹具 镗床夹具 泵体AbstractIn the machine machining, positioning and clamping process called installation. The machine used to complete the task of workpiece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used the machine tools fixture.There are many kinds of the machine tools fixture, among them, use the widest range of general fixture, size, and there has been more standardized professional factory production. And widely used in mass production, designed for a workpiece machining processes and special fixture service to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The design of the main content is boring and milling machine fixture design jigs, need to pump body 34.5 holes on the left end fine machining milling.Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a sizable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batch production in general by drilling and boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the workpiece.Key word General fixture Special jig Drilling fixture Boring fixture Pump body15- -目录1.工艺规程设计31.3.1左、右两侧面的加工余量51.3.2镗34.5孔的加工余量51.3.3车34.5端面的加工余量51.3.4镗45孔的加工余量61.3.5钻、铰孔24的加工余量61.3.6铣27螺纹孔外侧端面的加工余量62.孔加工62.1.1钻27孔72.31 钻孔4.283.铣床夹具93.1问题的提出93.1.2夹具设计93.2.2夹具设计104.总结121.工艺规程设计1.1毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。1.2工艺路线的拟定工序1铸造毛坯。工序2 人工时效温度（500550）消除应力。工序3 非加工表面喷漆。工序4 粗铣右侧面。以左侧面作为粗基准，内表面进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序5 粗铣左侧面。以右侧面作为粗基准。选用立式铣床X52和专用夹具。工序6 精铣右侧面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序7 精铣左侧面。以右侧面作为精基准及两个工艺孔作为精基准。选用立式铣床X52和专用夹具。工序8 钻沉头孔47孔及锪孔至412，深度4。以左侧面作为基准，内表面进行夹紧。选用立式钻床Z535和专用夹具。工序9 粗镗48内孔。以左侧面作为粗基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗床T611和专用夹具。工序10 精镗48内孔。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗床T611和专用夹具。工序11 粗车、精车48端面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用C620-1卧式车床和专用夹具。工序12 粗镗52内孔。以右侧面作为粗基准。选用卧式镗床T611和专用夹具。工序13 精镗52内孔。以右侧面及两个工艺孔作为精基准。选用卧式镗床T611和专用夹具。工序14 钻5-M5螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。工序15 钻、铰孔12和钻孔8。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。工序16 钻、铰孔12。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。工序17 铣2M8螺纹孔外侧端面。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序18 钻2M8螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。工序19 检验。工序20 入库。1.3加工余量的确定1.3.1左、右两侧面的加工余量根据工序要求，左、右两侧面粗糙度要求均为 ，查得采用粗铣、半精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT11。 加工余量规定为，现取。粗铣后精铣，加工长度，加工宽度，那么精铣余量为，粗铣余量为。则铸件毛坯的基本尺寸为，铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为。则： 毛坯的名义尺寸为：毛坯最小尺寸为：毛坯最大尺寸为：1.3.2镗34.5孔的加工余量34.5孔：内孔表面粗糙度要求，采用粗镗、半精镗两个工序完成，经济精度选为IT10。查表，可得铸件尺寸公差为。粗镗：34.5孔，其余量值为；半精镗：34.5孔，其余量值为。则： 铸孔毛坯名义尺寸分别为：34.5-3-2=29.5mm 毛坯最小尺寸分别为：34.5-0.7=33.8mm 毛坯最大尺寸分别为：34.5+0.7=35.2mm 1.3.3车34.5端面的加工余量根据工艺要求，34.5的端面粗糙度要求 ，公差要求为自由公差，查得采用粗车、精车两道加工工序。 其加工余量选为。则铸件毛坯的基本尺寸为，铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为。精车余量：端面精车余量为；粗车余量： 。现规定本工序（粗车）的加工精度为IT11级，因此可知本道工序的加工公差为（入体方向）。则 毛坯的名义尺寸为：毛坯最小尺寸为：毛坯最大尺寸为： 粗车后最大尺寸为： 粗车后最小尺寸为： 1.3.4镗45孔的加工余量45孔：内孔表面粗糙度要求，采用粗镗、精镗两个工序完成，经济精度选为IT10。可得铸件尺寸公差为。粗镗：45孔，其余量值为；半精镗：45孔，其余量值为。则 铸孔毛坯名义尺寸分别为：45-3-2=40mm 毛坯最小尺寸分别为：45-0.7=44.3mm 毛坯最大尺寸分别为：45+0.7=45.7 1.3.5钻、铰孔24的加工余量24孔：内孔表面粗糙度要求，采用钻、铰两个工序完成，经济精度选为IT9。毛坯为实心，不冲出孔。钻孔：23.85铰孔：24 加工余量1.3.6铣27螺纹孔外侧端面的加工余量根据工艺要求，此外侧端面粗糙度要求 ，公差要求为自由公差，经济精度选为IT13。其加工余量规定为，现取。则铸件毛坯的基本尺寸为，铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为。则 毛坯的名义尺寸为：毛坯最小尺寸为：毛坯最大尺寸为：2.孔加工2.1 钻沉头孔27孔及锪孔至2242.1.1钻27孔1选择钻头机床：立式钻床Z535钻头：选取高速钢直柄麻花钻头，材料为，其直径为，查得：标准刃磨形状，、。2.1.2计算切削用量1）进给量，取。2）决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命。3）计算切削速度查的切削速度。各修正系数为 故 与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。2.2 锪孔至4122.2.1选择钻头机床：立式钻床Z535。钻头：根据切削用量简明手册表2.5，选取高速钢扩孔钻钻头，材料为，其直径为，其几何形状和角度为标准刃磨形状，、。2.2.2计算切削用量1）进给量，查得 ，取。2）决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量为0.9，寿命。3）计算切削速度查的切削速度。各修正系数为 、故 与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。2.3钻5-M5螺纹孔，攻螺纹2.31 钻孔4.2（1）选择钻头机床：立式钻床Z535。钻头：选取高速钢直柄麻花钻头。查得。标准刃磨形状，、。（2）计算切削用量1）进给量取，查得。2）决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命。3）计算切削速度查的切削速度。各修正系数为 ,故 与相近的机床转速为与，现取。所以实际切削速度。 3.铣床夹具3.1问题的提出本夹具主要用来铣削左端面，其表面粗糙度要求Ra=6.3m，而且无其它要求，故需粗铣、精铣两道工序来完成。那么在本道工序中，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。3.1.2夹具设计1定位基准的选择由零件图可知，左端面在长度方向上以右端面为设计基准，为了使定位误差为零，应以右端面为主要定位基面。但一个面不足以定位，同时采用两孔定位，即以右端面和两个对称的孔为基准。2夹紧力和切削力的计算夹紧时，用JJ-钩型压板进行垂直方向上的夹紧，查机床夹具设计手册表2-20得，夹紧力计算公式为其中， 为作用力。一般为500N。那么理论夹紧力估算为 ： 实际夹紧力估算为：切削时所用刀具为：硬质合金端铣刀，。粗铣时，；精铣时，。根据切削用量简明手册表3.28查得，切削力： 其中，,，各修正系数均为1.0，故。所以粗铣时切削力：精铣时的切削力：其值远小于规定的夹紧力，故夹具中的夹紧装置适用。3 定位误差分析夹具高度方向的主要定位元件为一平面加两个孔，其精度要求为自由公差，由于存在定位误差，在切削用量的计算中已经算出粗铣时T=0.3mm，精铣时T=0.19mm根据机床夹具设计手册，对刀块上下两端面的不平行度不大于0.01mm，远小于工件尺寸公差。压板夹紧允许公差-0.048，同样满足要求。4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于如何快速确定工作台的位置并进行调刀。因为这是提高劳动生产率的重要途径。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；夹具体上有定位块可使零件迅速定位；同时，夹具体底面的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置；另外，此夹具采用压板进行夹紧，这样即能迅速而准确的定位元件，又能节约大量工作时间，有利于铣削加工。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。3.2镗床夹具3.2.1问题的提出本夹具主要用来镗52的孔，其要求为内表面粗糙的，孔深28mm。故需要粗镗和半精镗两道工序来完成。那么在本道工序中，不仅应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而且应注意精度问题。3.2.2夹具设计1定位基准的选择由零件图可知，52内孔在长度方向上以右端面为设计基准，在高度方向上以底面为基准。为了使定位误差为零，所以应以右端面和上面的两个孔定位。2夹紧力和切削力的计算夹紧时，用JJ-钩型压板进行水平方向上的夹紧，查机床夹具设计手册表2-20得，夹紧力计算公式为其中，粗镗时，半精镗时。， 为作用力。一般为500N。那么理论夹紧力估算为 ： 实际夹紧力估算为：切削时所用刀具为普通高速钢单刃镗刀，粗镗时，；半精镗时，。根据机械加工工艺手册1可查得：镗削力计算公式为：圆周分力 ： 式中： 切削深度 进给量 HBS 材料硬度由前面计算和查表可得： 粗镗时 ，半精镗时 ， HBS=190粗镗时代入上述公式得： ， 而径向受力为： 代入以上数据得： 在镗削中受到的扭矩为： 即 半精镗时代入上述公式得：， 径向受力为： 在镗削中受到的扭矩为：其值均满足条件，故夹具中的夹紧装置适用。3 定位误差分析夹具在宽度方向的主要定位元件为一平面，其精度要求为自由公差，由于其基准重合，所以装配公差与尺寸公差相同。在切削用量的计算中已经算出粗镗时T=0.1mm,半精镗时T=0.062mm.本夹具选择用镗套来定位镗刀，根据机床夹具设计手册，镗套允许公差为0.027mm，远小于零件的尺寸公差。4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，不仅要注意提高劳动生产率，而且精度也是一个问题。为此，应首先着眼于如何快速确定工作台的位置并进行调刀，因为这是提高劳动生产率的重要途径。夹具上装有镗套，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀；同时，夹具体底面的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的