毕业设计（论文）-油泵转子加工工艺及钻φ1.5孔夹具设计（全套图纸）.doc

目录摘 要IIabstractIII第一章 绪论1第二章 油泵转子的分析31.1 零件的作用31.2 油泵转子的工艺分析3第三章 油泵转子工艺规程设计52.1毛坯的制造形式的确定52.2 基准的选择52.2.1 粗基准的选择52.2.2 精基面的选取62.3 制定工艺路线62.3.1工艺路线方案的分析62.3.2 确定机械制造余量与工序的尺寸和毛呸尺寸82.3.3 设备及其工艺装备确定92.3.4 切削用量与加工工时的确定9第四章 夹具设计164.1夹具的设计164.1.1 问题的提出164.1.2定位元件的选用：164.1.3 夹紧方案的选择164.1.4切削力与夹紧力计算：164.1.5定位误差分析：173.1.6夹具与工作台的联结方式183.1.7 夹具设计及使用的简要说明18第五章 设计体会19参考文献20致谢21摘 要利用所学过的各科专业的知识，以及生产实习所学的知识，合理的安排油泵转子在生产加工时的定位与压紧；编制合理的路线方案与确定加工工序的尺寸等许多的问题，和达到零件所要求的质量能够掌握查图表的书籍与设计的手册，查到和本油泵转子相关的每样书籍的出处与名字，查起来可以非常的熟练。所以，本次的油泵转子设计在我们大学的几年里非常主要的。对与我来讲，我希望自己经过这次油泵转子的设计，对自己以后的工作，得到非常有力的锻炼，锻炼了我分析与解决实际问题的水平，为以后从事的工作打下坚实的基础。当是我水平不是很高，油泵转子设计时难免有不合理的地方，希望所有老师以及同学能够指出和教导。全套图纸加153893706abstractThe use of the learned subjects of professional knowledge, and practice knowledge, arrange a reasonable position in the box production and pressing; route plan to establish reasonable and determine the processing size of many problems, and achieve the desired part qualityCan master the chart books and design manual, to check the source and name of every kind of books and the related case, check up can be very skilled. So, the design of the box is very important in our university for several years. For me, I hope I designed this box and, to his later work, very powerful The exercise, I exercise a level of analysis and solve practical problems, a solid foundation for future work lay. When is my level is not very high, the design is not reasonable, hope that all teachers and students can point out and teach.第一章 绪论中国的机械生产行业是一个生产具备一定外形位置及尺寸的工件和产品，并且将他们制作成机械行业的设备。机械生产行业的产品不但能直接给大家使用，又能给别的行业供应生产设备，机械生产的行业当中有着多样的机械以及别的的设备。制造业是人们的生活中所离不了的，所以制造业是国家对经济发展的至关紧要的一个行业，这也系对国家基础经济发展里面中，非常主要的重大支撑。所以说从其中一种层面的来说，机构生产的技能的高和低的重要指标是每个国家经济上面整体能力及科技水准的量衡。生产上面使用的夹具也是放在各种机器上面把零件重力夹紧、精准定位，把切削刀具固定引导方向的一种设备，它的最主要的一个功能是将零件对应与生产设备和加工刀具的一个合理的方位，并在生产折工程中维持一个不改变的方位，在世界生产加工当中非常有特点的，世界的生产加工飞快的发展，要求质量的比较高，品种也有许多不同的规格，产品更新换代的时间比较非常快。体现了在机械制造业上面，各种各样批量中小型加工占的比例较大。这是为了和这些要求相适应，就必须要准备好生产上面的前序工作，从而机床使用的装夹工具是加工中非常重要的一部分。当代自动化加工夹具的未来与方向1.标准化 标准化的完善，不单单是指现在所有夹具上面的一种标准，因此不同类型的的夹具在结构上要标准。只有这样才能够使夹具和制造以及装配的工作简单，有减少加工的时间和减少成本非常有好处。2.可调化与组合化 此种能够提高专用制作夹具的使用的范围，对从前工艺要求有一点发生变化就导致夹具坏掉的情况，夹具能够被反复的使用。适合专用夹具组合化的设计的原理，使用比较的元部件设计以后，就能够适合使用，在许多种不一样的零件的需要。3.精密化 随着机械部件的加工生产，提高了装配的技术水平，高精度加工的机床大批量的涌现，一定就要增加机床夹具的精密度。4.高效的自动化 为生产安全和效率得以改进，这也为了生产的安全文明，这使自动化夹具设计出来制造出来的工装更合适人机配合的工程学原则，从中可以大大地提高了生产的效益，这又可以大大地减少了加工成本，高效率的自动化的专用夹具，来为经济上面取的较多的利益。5.模块化 经过选择模块化的设计，能够增加设计的效率，减少设计的时间。我对本工装夹具的设计是在学完了了所有的机械制图、以生产制造技术为基础、机械设备的设计、机械零件制造工程材料学等的基础下，进行的一个全面的考核。用比较合理方法确定待加工零件在制造中的定位与夹紧及工艺方案的编制，合理地解决工艺尺寸这一类问题，以设计出专用生产夹具确保了尺寸和零件的加工品质。我的这个设计主要是培养个人本身体的自学能力和创新能力。我的这个设计是综合层次性、实践性都很强的、涉及到的知识面也非常全面。因此在设计的过程当中不但要注意到基本原则、基础的理论，也要注意到现实生产的需求，唯有把种种理论和现实生产相结合，这样才可以更好地完成此个设计。因为我的设计水准不太好，能力有限，所以难免容易出现少许缺陷等问题，在这我自己希望老师们能对我批评与指正。21 第二章 油泵转子的分析1.1 零件的作用这次课程设计，我选到的课题是油泵转子的零件。使用在机器上面的动力的机构当中。主要的作用就是来产生动力，让机器主轴的回转的运动能够与工作人员的要求一致，因而得到所需要的速度与扭矩的作用。油泵转子上面的18孔和操作的机构互相的连接，18的孔经过是用来限制轴与其所在的轴相配合。1.2 油泵转子的工艺分析油泵转子有几组加工表面，并有一定位置要求.其中尺寸要求较高的有：分述如下：1.以18孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：18孔及其倒角，相垂直的端平面,其中，主要加工表面为18孔。2.以尺寸44mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：铣削22mm平面, 1.3mm平面，这组制造表面之间都有规定的的位置度的要求.：根据上面所述可以知道，制造时应该先制造一组的表面，然后以这组制造以后的表面作为基准来制造另外的一组。第三章 油泵转子工艺规程设计2.1毛坯的制造形式的确定油泵转子的零件选择40Cr材料来制造，生产的类型为批量的生产方式，毛坯件使用锻造加工。2.2 基准的选择 合理的选取加工定位的基准，是油泵转子加工过程的重要的要求，也是满足支座制造的精度的主要的问题。定位的加工基面可以分为粗与精及辅助几种。在首道加工工序中，选择油泵转子毛坯的表面，待加工的表面来作为定位的基准，这种为粗加工的基面，在后面的制造的工序中，使用已经加工完成的表面，来当作为定位的基面，这种为精基准。在编制工艺的过程的时后，第一应该分析如何选取精加工基准，来满足精度的要求并加工出各个工序，而且为了让工件装夹方便。与容易得到所要的加工的精度，能够可在零件上面的一个部位，设计一个辅助的加工基准，来定位。2.2.1 粗基准的选择 1 零件粗加工基准的选取一般是加用表面做为基准，它主要的作用是能确保加工时面和不加工地方的区域有相连精密度。如零件件的表面有着好多个不用机械加工的区域面，那么就要选取里面的一个面和车钻加工，连在一起的区域的精度要求较高的表面来做基准。尽量做到壁厚均匀并且有对称的外形，装卸少等。2采取加工时的余量需求平等主要面做粗加工的基准。这种方式就可以确保平等地减去少一点的加工余量，能把上表面留下比较光滑细致的零件，这样能大大加大零件的耐磨使用性。3一般来说加工时的余量可以把比较小的区域面做粗加工基准。那就能确保这个区域还有比较多的加工需余量。4从上面分析一般要选取平面、光滑、表面积比较大的区域面做粗加工基准，这样就能保证夹紧力和定位比较紧靠。零件面上有浇注口、冒出口、飞料边、毛胚刺边这一类区域面都不能用来做粗加工基准，有需要的时候需要经初步手工加工，再进行定位。5粗加工基准面应不要重复地选用，因为粗加工时基准的区域面一般是比较粗糙并太不平整的。所以重复选用比不太容易保证区域面的尺寸和形状精度。对于油泵转子来说，尽量使用不加工的表面来作为粗加工基面。而对有许多个不加工的表面的零件，就应该以与加工的表面的要求相对的位置精度，非常高的不加工的表面来作为粗制造基面。根据这个基准选择原则，现选取工件前后侧平面作为粗基准。2.2.2 精基面的选取1基准面重叠的原理。就是最大限度地选择，我们选设计基准；来用作加工的定位精加工的基面。不会因为定位基准与设计基准不一样而发生误差。2加工基准选用的原则，一般是选用比较重合的定位做为加工基准。加工基准的重合每个区域面相连的位置和精度有着很重要的因素，这样可以叛逃基准转换所出现的误差，因为各工序都用的夹持工具都是一样的，那就能大大可降低夹具设计及制造成本。 3互换制造基准的原理。在取精基准制造时，此时有两个制造的区域面，这样就能互用基准进行反复精加工。4以自为加工基准的原理。有时精加工工序，要求的余量均匀并且小，这样能选用精加工表面做为本身的基准。就我们这个设计来说想保证孔的尺寸和孔与孔端面、这22mm两侧平面和18孔平面中的位置，要确保油泵转子在这个加工生产过程里，一般上都可以用一个基准面进行定位。在油泵转子CAD图分析知道，零件两侧平面与端面及孔平直，它占有比较大的区域面积，可以当作精加工基准使用。可是使用平整一个面，只能确定油泵转子的三个位置度，使用18孔及侧面来定位，就得配合合理的专用夹具，就能加工生产2.3 制定工艺路线2.3.1工艺路线方案的分析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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工装卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时油泵转子应有足够的刚度，良好的结构工艺性、形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。思路一：工序号工序名称工 序 内 容1锻锻造成型2热处理去除铸造应力3铣铣22mm上下端面4钻铣1.3mm槽5车车44外圆6钻钻1.57铣钻188倒角倒角9钳工去锐边毛剌10检检验思路二：工序号工序名称工 序 内 容1锻锻造成型2热处理去除铸造应力3铣铣22mm上下端面4钻钻18孔5车车44外圆6钻钻1.5孔7铣铣1.3mm槽8倒角倒角9钳工去锐边毛剌10检检验工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下： 两种思路的的制造工序个数是相同的，只是制造的顺序不相同。在第一个方案中，是钻18孔工序放在后面，不够合理，而方案二侧是放在前面，符合先主要后次要的加工原则，对于整个加工工艺路线看来,两种思路的制造思路大概看来都是合适的.但是经过细致的研究油泵转子的技术的要求，与能够使用的制造手段以后,最终使用思路二。2.3.2 确定机械制造余量与工序的尺寸和毛呸尺寸由于该零件形状不是太复杂，根据零件材料为40Cr，生产类型为成批生产，所以选择锻造的零件毛胚，由以上已知的条件及制造工艺路线，分别得出各个制造的表面的制造加工的余量，工序加工的尺寸与毛坯的尺寸见毛胚图。2.3.3 设备及其工艺装备确定所选用的机床有： X62W铣床、Z3025钻床，车床CA6140，检验台、钳工台。专用夹具设计：钻孔专用夹具设计，铣面专用夹具设计，车床专用夹具设计刀具选用：铣刀、车刀，各级钻头、圆锉刀量具：选用游标卡尺、专用塞规、专用量具2.3.4 切削用量与加工工时的确定工序：铣22mm上下端面选择X62W式铣床使用YG8合金材料制造的铣刀， ，齿数选个。选择切削刀具后角前角，副后角，刀齿斜角,主刃,过渡刃,副刃过渡刃宽10。 粗铣时 因工序切削加工的量非常大，所以能够选取，所要求的长度分为两次走刀，本油泵转子零件工序的加工就可以完成。 加工时的进给量： , 加工时的切削速度： (见查阅的文献11.表3.17） = r/min根据使用机床使用说明书，取r/min (见查阅的文献11.表4.2.29）所以实际的工序加工时的切削加工的速度是V=当时，工作台的每分钟加工时的进给量应为 （mm/min）查加工的使用机床使用说明书： mm/min因为是铣削加工油泵转子，所以整个的刀具的刀盘没有必要加工过整个的油泵转子，选择利用作图的方法，能够知道刀具的行程 ,所以机动的加工工时得精铣:刀具选择铣刀，精加工平面时后，每一个齿加工时后的进给量是， 个齿，铣削加工铣刀的最大使用寿命是， , 。,/s,（参考查阅的文献【1】表17-69）,切削刀具耐用度为，根据查阅的文献【1】，表19-67，得：v= 由使用机床转速数列，取 工序：铣1.3mm槽根据工序的加工要求，选用铣床X62W。由参考书籍4的表4.1-37与4.3-35可得出它的技术参数。铣1.3mm槽的刀具的材质，选用硬质合金的铣刀。所选铣刀的宽度。刀具的几何的参数查参考书籍7的表9.1-25选用：、。深度的加工：刀具的耐用度：查参考书籍3的表9.6-9的表9.4-7取后刀面磨损的极限选取，使用年限。实际的加工的速度V：查参考书籍3的表9.3-11选择 机床主轴转速： 根据铣床加工的说明知： 加工实际速度：工作台60秒的进给量加工： 根据铣床机床的使用的说明书得： 校验车床的机动的功率：由参考书籍3P5-107页3.2的式子： 其中， ，把上面的代入式（2-6）知道： =2361.46NV=0.99m/s把、V算入1-3知：由于电机的功率为7.5KW铣床机床主轴的，故加工切削用量能够满足加工。确定加工用时：由参考书籍2的表9.3-36加工的切削加工的时间得： 其中：，查参考书籍2的表9.2-37知，计入式2-5得： 工序：钻铰18孔钻孔:已知的条件油泵转子选择40Cr材料加工 锻件表面粗糙度值R都为，要确保达到加工的要求使用CA6140式车床钻孔时： 车床制造时的转速： 由机床使用的说明，依据教科书籍2得出 制造实际的速度确定： 所费掉的时间： 铰孔18铰削的深度：每一个齿的进距离：依据教科书籍11资料表21.79，得出铰削的速度：依据教科书籍2资料表2.2.85，得出主轴制造时的转速：，得出实际铰削速度：加工进给距离：工作台每60秒的进给距离：依据教科书籍机械加工工艺手册资料表2.2.84,铰刀切入时的尺寸大小：铰刀切出时的距离：得出1次加工完成所废掉的时间：工序 车44外圆车44端平面保证达到22的尺寸要求加工，一个边的余量 可以一次除掉进给距离 时，加工速度：依据教科书籍2资料表8.2-8公式当中 故 (m/min)主轴制造时的转速：依据教科书籍5得到n=821.7(r/min)使用 机床功率的检验：主加工力，依据教科书籍2资料表8.2-4 所列出的式子中CF故 加工时所耗掉的功率知道, 所以满足加工的要求制造所使用时间的计算： 所列出的式中，依据教科书籍2资料表2.2-9故 倒角： 主轴使用 制造时实际速度： 工作台进给的距离： 制造所耗掉的时间：工序 钻1.5孔选取Z3025钻床，查相关参考文献2表4.210.0的选高速钢锥形柄的麻花钻头。钻孔到1.5，进给量：参考选用相关书籍文献5表2.238，取。切削速度：查阅书籍文献2的表2.442选择，取。主轴转动速度：，加工时间 切削层的距离：刀具切入时长度尺寸： 刀具切出时的距离： 取1次走刀加工用时： 工序：倒角 选取材质为高速钢8锥柄麻花钻头；按照参考书籍（5的表3.27） 由参考资料书籍2的表2.6，与参考资料书籍2的表4.116知道 由参考书籍（5的表2.15） 根据钻床取 加工工时：工序 钳工工序 检验 第四章 夹具设计4.1夹具的设计我们主要的目的是，就是为了能够增加工人劳动时后所生产的效率，以及保证零件的加工品质、减光劳动时的工作强度，因此就要设计一个专用的夹具。经过和指导老师研究和讨论，确定设计加工1.5孔专用夹具一套。制造的的专用是在立式钻机床上面使用的，工的刀具选择直柄麻花钻。4.1.1 问题的提出 本夹具主要用于油泵转子的钻1.5孔，这个面只要求加工到尺寸26.5mm，对其他的孔以及面有一定的技术要求。在加工翻面的工序，是当为其他制造工序的粗加工基面，所以在加工孔的工序时，主要的就是研究咋样才能增加工人加工油泵转子的加工速度，减少工人劳动的强度，而工序的精度并不是最重要的因数。制造的要求不是太高，所以使用手动的夹紧的方式。4.1.2定位元件的选用：本专用夹具的定位元件使用心轴来定位，为达到外圆与端面以及内孔的轴线间的位置度要求，使用心轴来定位。4.1.3 夹紧方案的选择 本夹紧方案采用夹紧螺母、立柱与压板联结夹紧，通过于压板的联结把油泵转子固定到夹具上，压板的具体形状尺寸等见图纸车夹具中心轴。当工件加工完毕后，松开螺母，卸下工件。在装上下一个工件，夹紧后即可加工下底面。由于采用手动夹紧，也只能用于中大批生产的场合。4.1.4切削力与夹紧力计算：刀具：直柄麻花钻，=9.8 ， ， =依据夹紧的机构所拥有的实际的夹紧力应该达到下式的要求：=安全系数 ：= -基本安全系数 -加工性质系数 -刀具钝化系数 -断续切削系数 = （N）则 =（N）。所大于，所以能够正常的加工的。4.1.5定位误差分析：（1）定位元件尺寸及公差的确定。 夹具的主要定位面是18圆柱面及其端面。零件的精度由这二个主要定位面来保证。（2）计算加工完零件的同轴度误差。因此同轴度的误差是可以容许的。夹紧元件的误差是允许的。3.1.6夹具与工作台的联结方式 夹具是通过螺栓固定在机床上的，以此来确定夹具在机床上的位置。用2个M16的螺栓将夹具安装在工作台上。3.1.7 夹具设计及使用的简要说明 本套夹具用于加工孔。定位选择一个端面与孔面来进行定位的，作为加工的定位的方案。加工时能够实现正确的定位。专用夹具设计的时后主要就是要分析的是工件的能方便的取出来，选取移动的压板来对油泵转子进行夹紧。油泵转子加工合格以后，移动压板往侧面退后需要的距离，这样油泵转子工件就能比较容易地拿出来。在把移动的垫板往上面移动，来进行对工件进行压紧，把螺母往下面拧紧就能够进行切削的加工了。完成以后在移动压板退后一定的距离，这样就能把油泵转子零件直接拿出来了。第五章 设计体会本次设计的选用专用的钻夹具，用于油泵转子钻加工。夹具定位采用心轴进行定位，它的定位可靠、定位误差小。夹具采用压板夹紧，夹紧简单以及快速可靠。对生产量的提高有好处。零件的零安装在夹具上后，压板向右移动，在螺母推动下夹紧工件。当工件完成时，压板松动工件在外力施加的作用下松动。故对油泵转子制造的精度进行研究具有非常重要的意义。编制了加工工艺和专用夹具的设计，使零件的工艺和夹具设计得到了进一步的改进。在这个设计中也遇到了很多问题，如加工过程的准备，所要求的加工顺序的零