毕业设计（论文）-泵体零件工艺规程及工装设计-2套夹具【全套图纸】.doc

毕业设计（论文）全套图纸，加153893706类 型：毕业设计说明书 毕业论文题 目：泵体零件工艺规程及工装设计学生姓名：指导教师：专 业：机械制造及自动化 目录摘要第一章 序言第二章 零件加工工艺设计 2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用2.1.2 零件的工艺分析2.2 确定毛坯，画毛坯-零件图 2.2.1 毛坯的选择 2.2.2 确定毛坯的形状、尺寸和公差第三章 工艺规程设计3.3.1 定位基准选择3.3.2拟定加工工艺路线3.3.3选择加工设备及刀、夹、量具3.3.4加工工序设计时间定额计算第四章 工艺卡片和工序卡片的填写 第五章 夹具设计 5.1 确定钻夹具设计方案 5.1.1 定位方案及定位元件选择、设计 5.1.2 夹紧装置的设计 5.1.3 设计夹具体、绘制夹具图5.2 确定铣夹具设计方案5.2.1 定位方案及定位元件选择、设计5.2.1 导向方案及定位元件选择、设计5.2.2 夹紧装置的设计5.2.3 设计夹具体、绘制夹具图第六章 总结主要参考文献 Summary I graduated from this design is the subject of design modifications reducer combination boring lathe and machining jig design. Replace parts of the complex structure and size. To increase production efficiency and reduce labor intensity, specially designed one-precision combination of smooth-bore three main bearings Kong and dedicated jig boring lathe. The design specification can be divided into four parts : The first part of the preparation for mechanical machining, summary and analysis of the role of crafts for blank parts manufacture, processing options and to develop processes for the base line, identifying machinery allowance, size and cutting processes consumption. The second part was the design portfolio boring lathe. The machine tools are designed for paper processing unit combination machine tools. From her position and Jiajin reliable guarantee starting precision processing, printing of non-rigid axle portfolio choice horizontal boring lathe. And the mapping of the manufacturing processes, and processing paper maps and horizontal linkages portfolio boring lathe size chart. Part dedicated jig into the design. Jig design is one of the main elements of this design. In the design of the jig to the error analysis, but also for calculating Jiajin power to ensure that meet processing requirements. Finally, foreign language translation technology and the preparation of brochures. Keyword : gear wheel pump ，replace machining precision smooth-bore main Kong jig.第一章 绪论机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件：合理的机械加工工艺规程，能实现产品优质、高产和低消耗的生产。同时机械加工工艺规程也是生产准备和计划调度的主要依据：有了机械加工工艺规程，在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列的准备工作，如原材料和毛坯的供应，机床的调整，专用工艺装备的设计与制造，生产作业计划的编排，劳动力的组织，以及生产成本的核算等。有了机械加工工艺规程，就可以制定所生产产品的进度和相应的调度计划，使生产均衡、顺利地进行。机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。在制订工艺规程时，应根据零件的产量和现有的设备条件，综合考虑加工质量、生产率和经济性的要求，经过反复分析比较，确定最优或最适合的方案。本次题目为“泵体工艺规程及铣右端面夹具设计及3-9、锪孔18钻床夹具的设计”，零件的产量为5000件/年，属于大批量生产，因此，需要考虑使用专用夹具来提高生产率。参考类似零件的加工方案及查工艺手册，结合所给零件的技术要求及外型特点进行工艺路线的拟定及其车床专用夹具和钻床专用夹具的设计。第二章 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零件的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。2.1.2 零件的工艺分析1、零件形状：此泵体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面面是B面以及轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现在分析结构特点如下：（1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体； （2）结构形状比较简单，内部为空腔形；（3）泵体的加工面，紧为B面和D面，此外还有精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。2、技术要求如下：（1）尺寸精度 轴承支承孔的尺寸精度和形状精度、表面粗糙度要求。（2）位置精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等。（3）此外，为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求2.2确定毛坯的形状、尺寸和公差根据零件图可知，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。2.2.1毛坯余量“泵体”零件材料为HT200，查机械加工工艺人员手册 各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度HB为143269， 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3（g / cm3），计算零件毛坯的重量约为2 kg。根据原始资料，该零件为5000件/年的年产量，毛坯重量估算为2kg1830mm，粗铣（IT13）厚度公差-0.33mm,精铣（IT10）厚度公差-0.084。零件平面最大尺寸0.75mm/r, =45,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为=1，=1，=1.11（见表22-3），故实际走刀力为Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床进给机构允许的走刀力，故所选f=1.2mm/r的进给量可用。3.选择车刀磨钝标准及耐用度根据表10，车刀后刀面最大磨损量取1mm,车刀耐用度T=3600s4.确定切削速度V根据表21式中K v=KmvKtvKxvKsvKTVKkv所以，查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.7(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv=1*0.7*1*1*0.8=0.56N=1000v/D=1000*30/3.14*34=1.1r/s=35.4r/min=0.59r/s 按CA6140机床说明书，选择n=38r/min=0.63r/s5.校验机床功率查表13，ap4mm，f0.6mm/r时，V0.56m/s Fz=2400N,切削力Fz修正系数为KkF=0.94,Kr0FZ=1(表22-3)，Fz=2400*0.94=2256N故Pmc=FzV*10=2256*0.46*10=1.038kw0.75mm/r, =45,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为=1，=1，=1.11（见表22-3），故实际走刀力为Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床进给机构允许的走刀力，故所选f=1.2mm/r的进给量可用。3.选择车刀磨钝标准及耐用度根据表10，车刀后刀面最大磨损量取1mm,车刀耐用度T=3600s4.确定确定切削速度V根据表21式中K v=KmvKtvKxvKsvKTVKkv所以，查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.7(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv=1*0.7*1*1*0.8=0.56N=1000v/D=1000*53/3.14*64=1.1r/s=64.4r/min 按CA6140机床说明书，选择n=76r/min5.校验机床功率Pm=Fzv*10=2716.6*10*0.9=2.4KW根据CA6140机床说明书，允许功率为7KW2.4KW，故选择之切削用量可在CA6140机床上进行。6.计算基本工时Tm=L/nf式中L=L+Y+，l=64mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+=4.3mm,则L=64+4.3=68.3mm，故tm=68.3/1.1*1.2=162s半精车64的端面：一、选刀具车刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗车相同，车刀牌号为YG6，车刀几何形状为表3，=45，=5r0= 120=8 =3=1 ，卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm二、选择切削用量1.决定切削深度ap ap=0.52.决定进给量f半精车进给量，根据表6当=1 V1.33（预计）时，f=0.4-0.55mm/r按CA6140机床，选f=0.4mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核3.决定切削速度V根据表12 ap1.8mm，f0.42mm/r时，V=2.13m/s切削速度修正系数均为1，故V=2.13m/s=127.8m/minN=100v/D=1000*2.13/3.14*64=2.6r/s=156r/min根据CA6140说明书，选择n=150r/min则实际切削速度为：V=Dn/1000=3.14*64*150/1000=123.4m/min=2m/s只校核粗加工所以本工序不需校核。4.计算基本工时根据Tm=L/nf式中L=L+Y+，l=210mm,根据表20，车削时的入切削量及超切削量Y+=2mm,则L=64+2=66mm，故tm=64/2.5*0.4=212s.镗50孔：查文献 (1)表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm，端面加工余量为2 mm，铸孔查文献1表2.3-10得粗镗后孔的直径为48故孔的精镗余量为精镗余量为0.5 mm，半精镗余量为1.5 mm，粗镗余量为3 mm。粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下：加工表面加工方法余量精度等级工序尺寸及公差45粗镗3H1048 H1048半精镗1.5H949.5 H949.5精镗0.5H750H7按CA6140机床的进给量文献1表4.2-9P146选择f=0.65mm/r 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。粗镗50孔：确定镗孔50的切削用量，所选刀具是为YG6直径为35mm的圆形镗刀。1. 确定切削深度ap=1.5mm2. 确定进给量f参考文献4表10-10 P745得f= 0.5-0.7mm/r,按CA6140 机床进给量选择为0.5mm/r。3.确定切削速度V查文献4表10-1的P735，当ap0.4时式中K v=KmvKtvKxvKsvKTVKkv所以，查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.7(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv=1*0.7*1*1*0.8=0.56N=1000v/D= 284r/min查文献1表4.2-8P145取n=305 r/min4.计算工时选镗刀主偏角Xr-45，则L1=ap/tgKr+25 l=25 4.65+2=6.65 l2=35 ，l3=5，L=l1+l2+l=25+6.65+5=36.65 F=0.5mm/r n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=143.65+5/0.5*5=59.46s半精镗、精镗50孔：取f=0.12mm/r ap=0.35mmN=1000v/D=1000*107/3.14*215=158r/min按CA6140取n=149r/min 计算工时：F=0.12 n=2.5 Tj=143.65+5/0.12*2.5=496s3.4.3 工序60粗铣64的上侧面和右端面查表14-69铣削进给量 每齿进给量fz =0.20 mm/z查表14-67铣用量计算公式选择硬质合金钢牌号YG81.切削速度v396d0.2v= t0.32ap 0.15 fz 0.35 ae 0.2 粗铣工序单边余量ap = 2 mm，查工艺手册表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min；396110 0.2v= =189.95 m/min600.32 2 0.15 0.20 0.3530.5 0.2 v 189.95n= 1000 = 1000 806 r/mind 0 75查4.2-36立式铣床转速取：n=750r/min 则v= 750753.14/1000=176.625 m/min2.铣削功率p=2.6610-5ap0.92fz 0.74 ae zn =2.6610-530.92 0.2 0.74 30.5 8750 =4.066KW3校验机床功率由于机床有效功率PE 为：PE = PE = 7.50.75 = 5.625 KW其值大于铣削功率Pm ，故选择的铣削用量可在该机床上使用。4.工时的确定铣削切削时间的计算：查简明手册，表6.2-7铣削机动间的计算公式切削时间计算公式：l + l1 + l2 Tj = fmz 式中l=52mm l1=0.5(d-)+(13)=0.5(75-)+(13)=5.24mml2=1352+5.24+2Tj = =1.18min 50 3.4.4工序90精铣右端面查表14-69铣削进给量 每齿进给量fz =0.20 mm/z查表14-67铣用量计算公式选择硬质合金钢牌号YG81.切削速度v396d0.2v= t0.32ap 0.15 fz 0.35 ae 0.2 粗铣工序单边余量ap = 0.5 mm，查工艺手册表9.4-7 铣刀耐用度T 按上表查得硬质合金端铣刀耐用度T=180 min；396110 0.2v= =143.12 m/min1200.32 3 0.15 0.20 0.3528 0.2 v 143.12n= 1000 = 1000 911.59 r/mind 0 50查4.2-36立式铣床转速取：n=950r/min 则v=950503.14/1000=149.15 m/min2铣削功率p=2.6610-5ap0.92fz 0.74 ae zn =2.6610-530.92 0.2 0.74 28 8950 =4.728KW3.校验机床功率由于机床有效功率PE 为：PE = PE = 100.75 = 7.5 KW其值大于铣削功率Pm ，故选择的铣削用量可在该机床上使用。工时的确定4.铣削切削时间的计算：查简明手册，表6.2-7铣削机动间的计算公式切削时间计算公式：l + l1 + l2 Tj = fmz 式中l=50mm l1=0.5(d-)+(13)=0.5(50-)+(13)=6.29mml2=1328+6.29+2Tj = =0.73min 503.4.5工序110钻3-9、钻扩铰20至尺寸、钻扩铰18至尺寸钻孔3-9查金属机械加工工艺人员手册，表14-29 钻削速度的计算公式再结合表14-33，进给量f 表取0.45 mm/r 取刀具寿命t=60min根据计算公式16.5d 0.25 16.590.25V表= v = 22.89 m/mint0.125 f 0.4 600.1250.450.4计算主轴转速n：1000v 100022.89n= = 911.22 r/mind 0 9查4.2-12摇臂钻床主轴转速取n=1000 r/min则vf =10003.149/1000 =25.12mm/min功率计算：查金属机械加工工艺人员手册表14-30 轴向力N、扭距M及功率P的计算公式扭距M: M=120 d2f 0.8 功率：Mn 120 820.45 0.8 1000Pm = = 0.64 KW70187601.36 70187601.36查工艺手册,由于=0.75，机床有效功率PE 为：PE = PE = 2.20.75 = 1.65 KW其值大于铣削功率Pm ，故选择的铣削用量可在该机床上使用。钻削加工机动时间：查工艺手册表6.2-5，钻削机动时间的计算公式：l + l1 +l2T0 = fndm式中 l1 = cotr =（12） 6mm2l 2 =14 mm l + l1 + l2 2.5+20+4t m = = 0.06 minfn 0.451000钻、扩、铰20至尺寸由参考文献1，表2.3-8可知20的孔的加工路线：钻扩铰。由表4.2-11选取摇臂钻床Z3040进行加工。1.钻180.55的孔主轴转速：n=125 r/min 参考文献1，表4.2-12；进给量： f=1.00mm/r 参考文献1，表4.2-13；切削深度：=7.5mm切削速度：V=2.扩19.8孔主轴转速：n=125 r/min 参考文献1，表4.2-12；进给量： f=1.00mm/r 参考文献1，表4.2-13；切削深度：=0.425mm切削速度：V=3.铰孔至主轴转速：n=630 r/min 参考文献1，表4.2-12；进给量： f=0.2mm/r 参考文献1，表4.2-13；切削深度：=0.075mm切削速度：V=a.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=450 f=0.7 l=14+2=16 l2=14 l2=2 d=20 l1=20/2*tg118/2+1.5=2Tj=16+2+2/0.7*450=0.06 b.辅助时间Tfc.作业时间TB=Tj+Tf=0.06+ Tfd.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.885*17.4%=0.15e.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.15f.准备与终结时间7.单件时间Td 8.单件计算时间TcTc=Td+Te/n4.钻、扩、铰18至尺寸查文献1表4.2-13P148,得f=0.4mm/r v=0.33m/s=19.8m/min钻削余量为Z钻=17/2=6.5mmN=1000v/D=1000*19.8/3.14*17=485r/min查文献1表4.2-12得实际转速为500 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*500*17/1000=20.41m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*17*0.48*1=2616NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*17*17*0.48=16N.m他们均小于机床的最大进给力7848N和最大扭转力矩196.2N故机床的刚度足够。扩孔的切削速度为（1/21/3）V钻，故取V扩=1/2*20.41=10.2m/min，因为扩的是盲孔，所以进给量取得很小，参考机床实际进给量，取f=0.3mm/r由此可以算出转速N=1000v/D=1000*10.2/3.14*17.85=234.5r/min按机床的实际转速取N=250 r/min。查文献1，铰孔的进给量取f=0.3mm/r参考文献【4】，取铰孔的切削速度为V=0.3m/s=18m/min由此可以算出转速N=1000v/D=1000*18/3.14*17.95=411r/min按机床的实际转速取N=400 r/min，则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*400*17.95/1000=17.5m/mina.基本时间钻、扩、铰18： Tj=l/fn=l1+l /fn l1=D/2(tgkr+12) n=500 f=0.4 l=12 l2=0d=13 l1=17/2*tg118+2*1.5=1.92参考文献【1】表6.2-5P195，得扩孔和铰孔的计算公式为：Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D-d1/2ctgKr+（12）扩17.85孔：l1=13.85-17/2ctg60+1.5=1.7L=12 l2=0将以上数据及前面已选定的f和n代入公式，得Tj=12+1.7+0/0.3*250=0.18min粗铰17.95孔：l1=13.95-13.85/2ctg45+1.5=1.55L=12 l2=0将以上数据及前面已选定的f和n代入公式，得Tj=12+1.55+0/0.3*400=0.11min粗铰、精铰2tj=2*0.11=0.22min总机动时间tj总也就是基本事件Tb为：Tb=0.119*2+1.92+0.18+0.22=2.558minb.辅助时间：Tfc.作业时间TB=Tj+Tfe.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=3% Tfw=TB*Kf.休息与生理时间TxTx=TB*Kg.准备与终结时间h.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Txi.单件计算时间TcTc=Td+Te/n3.4.6工序120钻、攻3-M6螺纹孔。钻2-5孔钻3-M6-6H：查文献5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*5.8=700r/min查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*5.8/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*5.8*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*5.8*5.8*0.75=12.52N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。a.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=1120 f=0.7 l=12 l2=14 l2=2 d=5.8 l1=5/2*tg118/2+1.5=3Tj=12+3+2/0.7*1120=0.022 攻丝0.022 Tj总=0.022*2=0.044 K=17.4%b.辅助时间Tfc.作业时间TB=Tj+Tfd.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*Ke.休息与生理时间TxTx=TB*K=f.准备与终结时间g.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Txh.单件计算时间TcTc=Td+Te/n钻2-5：查文献5表12 P781得f=0.7 v=0.36m/s=21.6m/minN=1000v/D=1000*21.6/3.14*17.8=386r/min查文献1表4.2-12得实际转速为355 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*355*17.8/1000=19.8m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*17.8*0.75*1=5592NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*17.8*17.8*0.75=49N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。a.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=355 f=0.7 l=21+2=23 l2=14 l2=2 d=17.8 l1=17.8/2*tg118/2+1.5=2.6Tj=2.6+23+2/0.7*355=0.11 攻丝0.11 Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=21+2=23 l2=14 l2=2 d=10.1 l1=10.1/2*tg118/2+1.5=1.3Tj=1.3+23+2/0.7*710=0.05 攻丝0.05Tj总=0.11*2+0.05*2=0.33b.辅助时间Tfc.作业时间TB=Tj+Tfd.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=3% Tfw=TB*Ke.休息与生理时间TxTx=TB*Kf.准备与终结时间g.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Txh.单件计算时间TcTc=Td+Te/n3.4.7工序130钻2-16孔。攻2-M24*1.5螺纹孔 钻2-16孔:查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/min，因一次钻出，故其钻削余量Z钻=16/2=8mm，根据公式算转速为：N=1000v/D=1000*19.8/3.14*16=525r/min查文献1表4.2-12得实际转速为560 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*355*16/1000=21m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*16*0.75*1=3770NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*16*16*0.75=22N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。a基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=560 f=0.7 l=15 l2=14 l2=2 d=12 l1=16/2*tg118+2*1.5=1.5Tj=12+1.5+2/0.7*560=0.01 T总=0.15*4+0.01*4=0.64b.辅助时间c.作业时间TB=Tj+Tfe.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=3%