毕业设计（论文）-泵套零件的加工工艺及钻3-φ8孔夹具设计（全套图纸）.doc

设 计说 明 书题 目 泵套工艺及专用夹具设计学 生 系 别 专 业 班 级 学 号 指 导 教 师 目录摘 要IIABSTRACTIII第一章 绪论1第一章 泵套的分析11.1 零件的作用11.2 泵套的工艺分析1第二章 泵套工艺规程设计22.1毛坯的制造形式的确定22.2 基准的选择22.2.1 粗基准的选择32.2.2 精基面的选取32.3 制定工艺路线42.3.1确定机械制造余量与工序的尺寸和毛呸尺寸52.3.2设备及其工艺装备确定62.3.3切削用量与加工工时的确定6第三章 夹具设计153.1 问题提出 153.2、定位误差计算：163.3夹紧方案及元件确定163.4、操作的简要说明17第四章 设计体会25参考文献26致谢26摘 要本文主要研究泵套机械加工工艺及其机床钻孔夹具设计。在认真分析泵套的结构工艺的基础上，进行毛坯确定及绘制毛坯图；分析主要加工表面的加工方法，采用工序完成机体零件的加工，并采用专用夹具提高加工效率和加工精度。本文确定的加工工艺通过使加工工序简单化，降低了加工难度，达到了提高产品加工效率，加快产品上市时间的目的，对同类零件的加工工艺设计有一定参考价值。夹具设计采用V型块定位。关键词：泵套；机械加工工艺；钻床夹具；V型块全套图纸加153893706ABSTRACTAirframe is important component in diesel , belongs to box body kind structure. In society procedure of production belong to give birth to a child in large scale. The part , being to be in progress first to the cylinder mainly analyses the diesel collective machine work handicraft and their combination machine tool borehole grip design designing being composing originally time; And then, the blank being in progress ascertains , draws up according to the dimension blank picture; Again, the queen carries out setting up processing working procedures and ascertains the working hour cutting dosages and processing; Carry out the grip design allocating working procedures finally.Fixture design with V - shaped block positioningKeywords: machining process ; case of diesel engine; drilling machining jig; oV-shaped block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。 第一章 泵套的分析1.1 零件的作用这次毕业设计，我选到的课题是泵套零件。主要的作用就是来完成动力输出，让机床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。泵套上面的8孔和操作的机构互相的连接，18的孔经过是用来限制轴向零件与其所在的轴相配合。满足所需要的作用1.2 泵套的工艺分析泵套有几组加工表面，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30mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：铣削8mm平面, 3-8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。第二章 泵套工艺规程设计2.1毛坯的制造形式的确定泵套的零件选择45钢材料来制造，生产的类型为大批量的生产方式，毛坯件使用铸造加工。2.2 基准的选择 合理的选取加工定位的基准，是泵套加工过程的重要的要求，也是满足泵套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，选择泵套毛坯的表面，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。对于泵套来说，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84mm两侧平面和18孔平面中的位置，要确保泵套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。在泵套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，只能确定泵套的三个位置度，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。同时泵套应有足够的刚度，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铸铸造毛坯2热处理去除铸造应力3车4铣铣54mm大平面5钻钻铰18H7孔6钻钻3-8孔7钻钻2-8孔8钻钻攻M8孔9车粗精车30外圆10钳工去锐边毛剌11检检验思路二：工序号工序名称工 序 内 容1铸铸造毛坯2热处理去除铸造应力3车粗车30外圆4铣铣54mm大平面5车精车30端外圆6钻钻铰18H7孔7钻钻3-8孔8钻钻2-8孔9钻钻攻M8孔10钳工去锐边毛剌11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，是车30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泵套的技术的要求，与能够使用的制造手段以后,最终使用思路二。2.3.1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45钢，生产类型为大批生产，所以选择铸造的零件毛胚，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。2.3.2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、丝攻、圆锉刀量具：选用游标卡尺、专用塞规、专用量具2.3.3切削用量与加工工时的确定工序：铣54mm大平面选择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，本泵套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因为是铣削加工泵套，所以整个的刀具的刀盘没有必要加工过整个的泵套，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：钻铰18孔已知的条件泵套选择45钢材料加工 铸件表面粗糙度值R都为，要确保达到加工的要求使用CA6140式车床钻18孔至10深度加工：一个边余量， 次加工完成；进给距离：依据教科书籍机械加工工艺手册24-15得出；制造速度计算： 主轴制造时的转速确定：根据车床使用说明得出，故制造实际的速度：加工所需要的时间: 所列出的公式当中因此钻孔时： 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： 镗孔18镗削的深度：每一个齿的进距离：依据教科书籍11资料表21.79，得出镗削的速度：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,镗刀切入时的尺寸大小：镗刀切出时的距离：得出1次加工完成所废掉的时间：镗18孔时还应该检验车床的功率与进给机构的强度深度加工：一个边的余量，进行次加工；进给距离：依据教科书籍机械加工工艺手册13-12，知道；制造速度的计算： 主轴制造时的转速：由车床使用说明得出，故制造实际的速度：加工所需要的时间: 所列出的公式中因此工序：粗车30外圆加工端平面刀具使用的材料制造，刀杆的长度， 依据教科书籍5资料表13-8。深度加工：余量， 次加工完成加工时进给的距离：依据教科书籍216-11得出；制造速度的计算：依据教科书籍5资料表8.2-9： 而时， 主轴制造时的转速：根据车床使用说明书得出，因此加工实际速度：制造所费的时间: 公式的得因此粗加工30端平面保证达到30.5的尺寸要求使用CA6140车床深度加工，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： 精车30端外圆机床：CA6140卧式车床刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸， 机床加工工艺设计实用手册表12-7。精车30外圆切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：根据机械加工工艺手册15-10可得：选用；计算切削速度：机械加工工艺手册表8.4-8： 当时， 确定主轴转速：按机床选取，所以实际切削速度：切削工时: 其中故车外圆切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：根据机械加工工艺手册15-10可得：选用；计算切削速度： 确定主轴转速：按机床选取，所以实际切削速度：切削工时: 其中故车2x1.5槽削深度：单边余量，进行2次走刀；进给量：根据机械加工工艺手册15-10可得：选用；计算切削速度： 确定主轴转速：按机床选取，所以实际切削速度：切削工时: 其中故工序 钻绞3-8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7.8，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：，根据参考书5的表3.2236，取故加工的实际速度：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： 铰8孔按照查阅书籍文献4表4. 356，选择硬质合金机用钻头。切削深度：。进给量：查阅书籍文献2表2.356，取。切削加工的速度：根据参考书籍4附表2.662，选择。主轴转动速度：根据参考书籍5的表3.237选择实际切削速度：加工用时切削层的距离：丝攻切入距离，刀具切出的尺寸： 取走刀次数为1机动时间：本道加工工序的加工机动的时间的总和为：工序：钻攻M8孔1 加工6.7的孔： 选取材质为高速钢6.7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：2 攻丝M8：取M8机用丝攻零件的螺距，知道 依据钻床使用的说明选用 攻丝时间：工序 钳工工序 检验 第三章 夹具设计3.1 问题提出 工序尺寸精度分析:由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：钻3-8孔，无其它技术要求，该工序在钻床上加工，零件属成批量生产。定位方案确定：根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即x移动、x转动、y转动、y移动、z转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制z移动，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选30外圆、底平面作为定位基准，以30外圆端面定位限制移动。具体结构如下: 3.2、定位误差计算：由于本工序的定位面是30外圆、底平面,所以夹具上相应的定位元件选为一个定位孔和两个平面。定位误差分析计算：分析计算孔的深度尺寸7的定位误差：用30外圆表面定位，工件定位面是外圆表面，定位元件的定位工作面是30外圆面，定位基准是外圆母线，当工件外圆直径发生变化时其中心线在定位孔内左右移动。定位误差计算如下：jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105db=1/2(D+d+min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295dw=jb+db-=0.04T/3 所以满足要求。3.3夹紧方案及元件确定（1）计算切削力及所需加紧力：工件在加工时所受的力有加紧力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由机床夹具设计手册表1-2-7得切削力的计算公式：Fx=667DsKp=667x7x700x650/7261083N实际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为：F=KFx(K由表1-2-2查得为1.15)=1.15Fx=1245.45N（2）设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板：由于此工件是成批量生产，固选用GB2264-80可换钻套，选用活动式钻模板。夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体，并在夹具体底部两端设计出供T型槽用螺栓紧固夹具用的U型槽耳座。3.4、操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的钻床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加