液压泵盖夹具设计说明书.pdf

成都纺织高等专科学校成都纺织高等专科学校 机械制造说明书机械制造说明书 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目设计题目 设计液压泵盖零件的机械加工工艺规程及 工艺装置 生产纲领 4000 件 班班 级级 机设机设 081 设设 计计 者者 杨淇茂杨淇茂 指指 导导 教教 师师 宋老师宋老师 评评 定定 成成 绩绩 设计日期设计日期 2010 年 6 月 2 日 目录目录 设计任务书设计任务书 课程设计说明书正文课程设计说明书正文 序言序言 一 零件的工艺分析 二 工艺规程设计 一 确定毛坯的制造形式 二 基面的选择 三 制定工艺路线 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五 确定切削用量及基本工时 三 专用夹具设计 一 设计主旨 二 夹具设计 四 课程设计心得体会 参考文献 成都纺织高等专科学校成都纺织高等专科学校 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目设计题目 设计液压泵盖零件的机械加工工艺 规程及工艺装置 生产纲领 4000 件 设计内容设计内容 1 产品零件图 1 张 2 产品毛坯图 1 张 3 机械加工工艺过程卡片 1 份 4 机械加工工序卡片 1 套 5 家具设计零件图 1 2 张 6 课程设计说明书 1 份 班班 级级 机械设计机械设计 081 设设 计计 者者 杨杨 淇淇 茂茂 指指 导导 教教 师师 宋宋 老老 师师 教研室主任教研室主任 2010 年 6 月 2 日 序言序言 机械制造工艺学课程设计是在我们大学的全部基础课程 技术基础课以及 大部分专业课之后进行的 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深 入的综合性的链接 也是一次理论联系实际的训练 因此 它在我们的大学习生 活中占有十分重要的地位 就我个人而言 我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应 性训练 从中锻炼自己的分析问题 解决问题的能力 为今后参加祖国的现代化 建设打下一个良好的基础 由于能力有限 设计尚有许多不足之处 恳请各位老师给予指教 一 零件的分析一 零件的分析 一 零件的作用 一 零件的作用 题目所给定的零件是液压泵盖 他的作用有密封作用 二 零件的工业分析 二 零件的工业分析 1 以 25 5 孔位中心的加工表面 这组表面的包括 32H8 26H8 66f9 及其倒角 还有与25 5 孔轴线 垂直的液压泵盖左端面 其中 其轴线与左端面有垂直度公差为 0 03mm 左端 面平面度为 0 01 00 2 液压泵盖右端面上的 3 个 24 孔和 7 个 8 5 和 15 的阶梯孔 其中孔与 A A 轴有对称关系和角度关系 3 斜孔 4 由以上分析可知 其中加工难度主要集中在 1 过程中 由于该零件材料是 铝合金 在铣床上加工达不到精度要求 因此只能在车床上加工 在加工时必须 使用专用夹具 保证它们之间的位置精度和尺寸精度要求 二 工艺规程设计工艺规程设计 一 确定毛坯的制造形式一 确定毛坯的制造形式 零件材料为 Z L 1 0 6 对于图纸的要求使用硬模铸造 并之前使用热处理 采 用铸造 二 基面的选择二 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基面选择得正确 合理 可 以保证加工质量 提高生产效率看 否则 就会使用加工工艺过程问题百出 严 重的还会造成零件大批报废 使生产无法进行 1 粗基准的选择 根据该零件的结构特点 重量轻 比钢硬度要低 加工难度要增加 但是该 材料易于加工磨合低碳钢较类似 因此 对零件要以 R 3 9 两湖面做四点定位加工 液压泵盖右端面 以 3 个 2 4 凸圆做 3 点定位加工液压泵盖左端面 及钻孔 2 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题 当设计基准与工序基准不重合 时 应该进行尺寸换算 三 制定工艺路线三 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点 应当使零件的几何形状 尺寸精度及位置精度等技 术要求能得到合理的保证 在生产纲领已确定为大批生产的条件下 可以采用万 能机床配以专用工具 并尽量使工序集中来提高生产率 除此以外 还应考虑经 济效果 以便降低生产成本 工艺路线 工序 1 硬膜铸造 工序 2 热处理后硬度为 9 0 1 5 0 H B S 工序 3 车液压泵盖左右两端面 工序 4 钻两孔 2 5 5 至 2 4 工序 5 半精车液压泵盖左端面 工序 6 粗车 6 6 外圆 工序 7 精车 6 6 外圆和尺寸 1 4 右端面 工序 8 扩孔 镗孔 2 6 工序 9 钻 3 个孔 1 1 钻 6 个通孔 8 5 钻孔 6 个 1 5 工序 1 0 扩 3 个孔 1 1 扩 6 个通孔 8 5 扩孔 6 个 1 5 倒角 C 0 5 工序 1 1 扩孔 精镗 3 2 2 5 5 和 2 6 倒角 C 1工序 2 工序 1 2 超精车液压泵盖左端面 工序 1 3 钻孔 4 工序 1 4 送检 以上工艺过程详见以上附表机械加工工艺过程卡片 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 液压泵盖 零件材料为 ZL106 硬度为 90 140HBS 毛坯重量约为 kg 生产类型为 大批量生产 采用硬模铸造 根据上述原始资料及加工工艺 分别确定个加工表面的机械加工余量 工序尺寸 及毛坯尺 寸如下 1 液压泵盖两端面轴线长度 48mm 查 机械加工工艺手册 其余量值规定为 1 2mm 现取 2mm 双边 4mm 2 两内孔25 5mm H8 毛坯为实心 不冲孔 参照 机械制造工艺设计简明手册 表 2 3 9 及 2 3 12 以下简称 工 艺手册 确定工序尺寸及余量为 钻孔 24mm 扩孔 25 2mm 2Z 1 2mm 精铰 25 5mm 2Z 0 3mm 3 外圆表面66 9f mm 66 9f mm 为一凸台 为简化铸造毛坯的外形 限制级铸造成一平面 粗车 f 4mm 余量为 20mm 粗车 f 4mm 余量为 3mm 精车 f 0 5mm 余量为 1mm 4 孔 324 钻孔 23mm 扩孔 1mm 5 孔 75 8 mm 和157 mm 钻孔的要求不高 经过钻孔和扩孔就可以达到要求 钻孔8 mm 钻孔14 mm 扩孔5 8 mm 2Z 1 5mm 扩孔mm15 2Z 1mm 6 孔826H mm 此孔是轴线是基准轴线 要垂直度公差要求 因此要以液压泵盖左端面作为基准 钻孔mm24 扩孔mm8 25 2Z 1 8mm 铰孔826H mm 2Z 0 2mm 7 mmH832 孔 钻mm24 车mm2 030 2Z 6mm 扩mm 0 1 0 8 31 2Z 1 8mm 精镗mmH832 2Z 0 2mm 8 钻mm4 由于没有精准的公差要求 用万能钻床一次性加工完成 五 确定切削用量及基本工时五 确定切削用量及基本工时 工序三 1 车削液压泵盖左右端面 机床 CM6125 卧式车床 刀具 YG8N 2 计算切削用量 1 确定最大加工余量 已知毛坯长度方向加工余量为 4mm 左右两端面格 2mm 粗车两端面的最大加工余量为 3mm mmap5 1 2 确定进给量 f 根据 切削用量简明手册 第三版 以下简称 切削手册 表 1 4 当刀杆尺寸为 16mm 25mm mmap3 以及工件直径为 110mm f 0 6 0 9mm r 按 CM6125 车床说明书 f 0 81mm r 参见表 3 9 3 计算切削速度 按 切削手册 表 1 27 切削速度的计算公式 寿命选 T 60min v y x pm v c K faT C V v v 式中 v C 262 5 0 v y 12 0 v X m 0 28 即 v M K 0 8 Fe M K 1 0 min 4 510 18 0 81 05 160 262 5 012 028 0 mVc 4 确定主轴转速 min 149min 110 4 5110001000 mm d V n w c s 按机床说明书先选取 160r min 实际切削速度 V 55 3m min 5 计算切削工时 按 工艺手册 6 2 1 取 L 26 5mm 1 L2mm 2 L0 0 3 L min22 0min 16081 0 025 26 4321 fn LLLL t w m 工序四 1 钻孔mm24 加工条件 加工要求 机床 Z515 刀具 查 切削手册 表 2 18 f 0 18 0 25 mm r 综合考虑 f 0 2mm r V 120 140m min w c s d V n 1000 min 1592 24 1201000 r 按机床选取min 1540rnw 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 116m min 2 切削工时 min09 0min 2 01540 45 121 21 fn LLL t w 式 中 1 L4mm 2 L1 5 mm mmL21 工序五 半精车液压泵盖左端面 1 最大加工余量 1 3mm 切削进给量为 f 0 5mm r mmap3 机械制造技术基础课 程设计指导教程 表 5 2 查得 V 200 400m min n 868r min 查 CM6125 车床 n 1000r min 实际切削速度 V 345 4m min 2 切削工时 t min131 0 9005 0 3255 21 fn LLL 工序六 粗车 mm66 外圆 最大加工余量为 44mm 切削进给量 f 1mm r mmap7 切削速度 V 150 300m min 机 械制造技术基础课程设计指导教程 表 5 2 速度取 V 160m min n 720r min 查 CM6125 车床 n 800r min 实际切削速度 V 165 8m min 切削工时 t min013 0 8001 325 21 fn LLL 工序七 精车 66 外圆和尺寸 14 右端面 最大加工余量为 1mm 切削进给量 f 0 2mm r mmap5 0 切削速度 V 300 600m min 机械制造技术基础课程设计指导教程 表 5 2 速度取 V 300m min n 1447r min 查 CM6125 车床 n 2000r min 实际切削速度 V 414 5m min 切削工时 t min025 0 20002 0 325 21 fn LLL 工序八 扩孔 26 查 机械制造技术基础课程设计指导教程 表 5 24 切削进给量 f 0 9mm r mmap5 1 切削速度 V 47 3m min 则 n 579r min 查 CM6125 车床 n 630r min 实际切削速度 V 51 4m min 切削工时 t min022 0 6309 0 35 9 21 fn LLL 工序九 铰孔 26 查 机械制造技术基础课程设计指导教程 表 5 24 切削进给量 f 0 9mm r mmap5 1 切削速度 V 5m min 则 n 61 2r min 查 CM6125 车床 n 63r min 实际切削速度 V 5 1m min 切削工时 t min992 0 632 0 35 9 21 fn LLL 工序十 钻 3 个孔 11 钻 6 个通孔 8 5 钻孔 6 个 15 1 钻孔mm11 加工条件 加工要求 机床 C3366K 1 刀具 查 切削手册 表 2 18 f 0 1 0 18 mm r 综合考虑 f 0 15mm r V 100 130m min w c s d V n 1000 min 2895 11 1001000 r 按机床选取min 2000rnw 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 108 9m min 切削工时 min09 0min 2 02000 45 114 21 fn LLL t w 式 中 1 L4mm 2 L1 5 mm mmL14 2 钻孔mm5 8 按机床选取min 2000rnw 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 54m min t min128 0min 2 02000 25 148 21 fn LLL t w 3 钻孔mm5 8 按机床选取min 2000rnw 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 94 2m min t min109 0min 2 02000 25 140 21 fn LLL t w 工序十一 铰 6 个通孔 8 5 倒角 C0 5 查 切 削 手 册 表2 2 5 进 给 量f 0 2 m m r mmap03 0 V 20m min w c s d V n 1000 min 749 5 8 201000 r 按机床选取 800r min 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 22m min min306 0min 2 0710 25 140 21 fn LLL t w 工序十二 粗镗 32mm 25 5mm 查 机械制造技术课程设计指导教程 表 5 2 有 f 0 3 5 0 6 5 m m r mmap6 5 2 V 200 400m min mmap5 3 f 0 4mm r V 250m min 1 3 2 m m 计算实际转速 w c s d V n 1000 min 2488 32 2501000 r 选 n 2500r min 实际切削速度 V 251 2m min 切削时间 min01 0min 5 32500 5 13 21 fn LLL t w 2 2 5 5 m m 计算实际转速 w c s d V n 1000 min 2488 5 25 2501000 r 选 n 2500r min 实际切削速度 V 251 2m min 切削时间 min01 0min 5 32500 5 15 11 21 fn LLL t w 工序十三 精镗 32mm 25 5mm 和 mm26 查 机械制造技术课程设计指导教程 表 5 2 有 f 0 1 0 3 m m r mmap2 3 0 V 300 600m min mmap5 0 f 0 1mm r V 300m min 1 精镗 3 2 m m 计算实际转速 w c s d V n 1000 min 2985 32 3001000 r 选 n 3150r min 实际切削速度 V 316 5m min 切削时间 min02 0min 1 03150 5 13 21 fn LLL t w 2 精镗 2 5 5 m m 计算实际转速 w c s d V n 1000 min 3746 5 25 3001000 r 选 n 3150r min 实际切削速度 V 253m min 切削时间 min04 0min 1 03150 5 15 11 21 fn LLL t w 3 精镗mm26 计算实际转速 w c s d V n 1000 min 2985 32 3001000 r 选 n 3150r min 实际切削速度 V 316 5m min 切削时间 min04 0min 1 03150 5 15 9 21 fn LLL t w 工序十四 超精车液压泵盖左端面 查 切削手册 表 1 15 f 0 075 0 15 mm r 综合考虑 f 0 1mm r V 915m min w c s d V n 1000 min 2650 110 9151000 r 按机床选取min 2500rnw 所以实际切削速度 V 1000 wwn d 863 5m min 切削工时 min004 0min 2 02500 5 15 0 21 fn LLL t w 式中 1 L1 5mm mmL5 0 工序十五工序十五 钻孔 钻孔 4 摇臂钻床 Z3025B10 f 0 13 0 56mm r 主轴转速 n 500r min 时间大约 t 0 05min 使用刀具YG640 二 专用夹具设计二 专用夹具设计 为了提高劳动生产率 保证加工质量 降低劳动强度 通常需要设计专用夹具 决定设 计第四道工序 钻mm24 一 设计主旨 一 设计主旨 该零件因为是不规则零件 又是大批量生产 两孔之见没有公差要求 只需找准定位中 心 粗钻孔 考虑如何提高劳动生产率 降低劳动强度 二 夹具设计二 夹具设计 1 定位基准的选择 由零件图可知 mm32 两孔 有位置度要求 3 3mm 1 0 0 其主要基准选择液压泵盖右端面 2 切削力及夹紧力的计算 切削刀具 钻刀 E226 该钻床传递扭矩 T 9549 N P mmN 3 1072 3 1540 6 0 9549 钻孔时的轴向力NfdF F k52 17 07 0 0 1039 502 0242 6181 92 6181 9 扭 矩mmNfdM M k 40 18 028 02 0 10832 102 024081 081 9081 081 9 切向力 Fa N d M 470 78 10832 122 4 实际切向力 aa KFF 1 470 1 4N 658N 由手动夹紧满足要求 在计算切削力时 必须考虑安全系数 安全系数 K 4321 KKKK 式中 K1 基本安全系数 K1 1 4 K2 加工安全系数 K2 1 1 K3 刀具钝化安全系数 K3 1 1 K4 断续切削安全系数 K4 1 1 于是 F1 KF 1 4 1 1 1