液压泵壳体加工工艺及钻床夹具设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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液压泵
壳体
加工
工艺
钻床
夹具
设计
全套
cad
- 资源描述：
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一.零件的作用
题目所给的零件是一个壳体，它是用于液压泵中，主要是起着装载各部分液压泵零件，以及让这些零件能按照人们的要求正常工作。
二.零件的工艺分析
按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。
1. 上下两端面粗糙度为12.5。
2. 侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。
3. 内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。
4. 内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
- 内容简介：
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课 程 设 计 1 第一章 零件的分析 一 题目所给的零件是一个壳体，它是用于液压泵中，主要是起着装载各部分液压泵零件，以及让这些零件能按照人们的要求正常工作。 二 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为10， 可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1. 上下两端面粗糙度为 2. 侧面槽 44 28粗糙度为 3. 内孔 48内壁粗糙度为 4. 内孔 30内壁粗糙度为 第二章 工艺规程的设计 一 . 确定毛坯 1. 确定毛坯种类 零件材料为 虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查机械加工工艺设计简明手册 选用可锻铸铁尺寸公差等级为 8，本设计中选用 8 级。 课 程 设 计 2 2. 确定铸件加工余量及形状 查机械加工工艺设计简明手册 知孔径小于 10铸件将不予铸出。 孔径大于 10，查机械加工工艺设计简明手册知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有 足够被切削的材料量， 一般按照 e= 公式计算 式中 e 余量值 铸件的最大尺寸（ A 加工表面最大尺寸（ C 系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时 C=工侧表面及地面时C=铸件中孔 30加工余量 e=89 66 表面的加工余量 e 89 89 件中 84表面加工余量 e 89 84 表面孔的加工余量 e 89 4015. =. 绘制铸件毛坯图（见附图） 二 . 加工 工艺规程的设计 （一）选择定位基准 课 程 设 计 3 1. 粗基准的选择 以零件的上表面作为粗基准加工 84下表面，孔的轴线为辅助基准。 2. 精基准的选择 考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的地面作为主要的定位精基准，以 孔的轴线作为辅助定位精基准。 （二）制定工艺路线 根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的要求等技术要求，以 及技工方法所能达到的经济精度，除此之外还应当考虑到经济效果，以便生产成本尽量降低。 查机械加工工艺设计简明手册 知选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 对铸件进行时效处理，消除内应力。 工序 对铸件进行整形。 工序 粗铣上表面，以下表面为粗基准，采用 式铣床加专用夹具。 工序 粗铣下表面，以上表面为精基准，采用 式铣床加专用夹具。 工序 以下表面为精基准，钻上表面的孔，采用 式钻床加专用夹具。 工序 粗铣侧表面槽，以 30孔 的轴线为基准，保课 程 设 计 4 证尺寸为 4428用 式铣床加专用夹具。 工序 钻 4428表面槽上的孔。保证尺寸为8深度 30 钻 2 4加工内螺纹的孔）的两个以 8上表面 12轴线为粗基准，采用 式钻床加专用夹具。 工序 扩侧表面槽上的孔 8证尺寸为 12度为 8上表面孔 12轴线为基准，采用 式钻床加专用夹具。 工序 扩 3030表面孔 上表面孔 12轴线为粗基准。 扩 3030表面孔 12证尺寸为 20度为 12用 式钻床加专用夹具。 工序 钻下表面四个孔，保证尺寸为 4 7下表面为精基准，以 30轴线为辅助基准，采用式钻床加专用夹具。 工序 扩 孔至尺寸为 30下表面为精基准，以轴线为辅助基准。扩 30孔至尺寸为 48下表面为精基准，以轴线为辅助基准。采用 式钻床加专用夹具。 课 程 设 计 5 工序 锪平上表面对应的下表面的沉孔，保证尺寸为 6 14 6 7轴线为基准。采用 工序 锪平下表面对应的上表面的沉孔，保证尺寸为 4 16 4 7轴线为基准。采用 工序 攻上表面内孔螺纹，保证尺寸为 30用 式钻床加专用夹具。 工序 攻侧表面槽两个内孔螺纹，保证 尺寸为 2 该侧表面的轴线 12基准。采用 式钻床加专用夹具。 工序 各个倒角，保证尺寸为 去毛刺。 工序 检。 （三）机械加工余量，工序尺寸及公差的确定 1. 内圆柱供需尺寸 ： 前面根据资料，已经初步确定各个内圆柱面的加工总余量，可见在确定各表面的加工工序的余量如下： 圆柱面的加工余量： 加工 表面 加工 内容 加工 余量 精度 等级 工序 尺寸 表面粗 糙度 6 7 钻 13 6 7 25 课 程 设 计 6 12（上表面） 钻 3 12 25 13 4 25 攻螺纹 0 8（侧表面槽） 钻 13 8 25 12（侧表面槽） 扩 0 12 12（另侧面槽） 钻 3 12 25 20（另侧面槽） 扩 1 20 7 钻 12 4 7 12 锪 13 6 14 25 4 16 锪 13 4 16 25 30 5 扩 30 48 30 625 扩 48 程 设 计 7 平面工序尺寸： 工序 号 工序 内容 加工 余量 基本 尺寸 经济 精度 工序基本偏差 10 铸件 0 粗 铣 上表面 11 40 粗 铣 下表面 13 60 铣 侧 表面槽 8 11 四） 工序 钳 铸件完成时，有飞边，毛刺等，去飞边，毛刺。 工序 粗铣上表面，以零件上表面为粗基准。 1. 加工条件 工件材料： 10，b 350造。 加工要求：粗铣 上 端面，加工余量 证工件厚度 8 机床： 式铣床； 刀具： 查课程设计指导书 知刀具为 质合金端铣刀。铣削宽度 0度 数 z=12,故根据机械 加工 工艺设计简明手册 刀具直径课 程 设 计 8 25据切削用量手册表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃倾角 s= 10,主偏角0,过渡刃 0,副偏角 5。 2. 切削用量 1）确定切削深度 因为余量较小，故选择 背吃刀量为 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量 要求不高 ，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削用量手册 表 用 质合金端铣刀加工，机床功率为 据 机械加工工艺设计简明手册 ， 查得 ： z 故选择： z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据 切削用量手册 表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 25刀具使 用寿命T=180 机械加工工艺设计简明手册 ）。 4）计算切削速度 每分钟进给量 据 切削用量手册 表 25Z=12，z 时，8m/50r/71mm/修正系数为： 课 程 设 计 9 削速度计算公式为： vc=2 ， 245 2.015.0 35.0 86.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z ，将以上数据代入公式： m i n/1 5 0 1 2 52 4 5 .0 mv c 确定机床主轴转速： m i n/501 0 001 0 00 rd vn 。 根据 课程设计指导书 择 主轴转速80r/90mm/此，实际进给量和每分钟进给量为： 00001000 m/f zc=v fc/90/38012 mm/z=z 5)校验机床功率 根据 机械加工工艺设计简明手册 可知 n380/60 s,根据机床使用说明书 ，可知： 主轴允许功率 105 d a f z n 105 125 72 1课程设计指导书 知， P E P E E 其切削所消耗得功率远远小于课 程 设 计 10 机床功率， 故校验合格。最终确定 :80r/90mm/s， z。 6）计算基本工时 查课程设计指导书 知基本时间计算公式： tm 210 式中 )31()(1 cc 刀直径 2l 2 5上可知 ： l=89mm,2mm,d=125mm,z,z=12, 2l =21 2 5(721 l ： 38 389 序 粗铣下表面，以上表面为基准，保证厚度为 8削用量与时间定额及其计算过程同工序 样。 工序 V 钻 上表面孔 6 7 为加工内螺纹做准备的孔 4及孔 12下表面为精基准。 1. 选择钻头 根据 课程设计指导书 机械加工工艺设计简明手册 可知 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻 6 7头采用双锥后磨横刀，后角 o 16，二重刃长度 刀长 b=带长度 41 ， 1182 ，29 课 程 设 计 11 （ 1）确定进给量 按加工要求确定进给量：查 课程设计指导书 取 ， （ 2）确定钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查 机械加工工艺设计简明手册 ）为 命 （ 3）切削速度 查 切削用量手册 表 削速度计算公式为： vc vv （ m/ 其中， v ， 0 ， 25.0 125.0m ， ， 0 55.022.0f ，查得修正系数： 0.1 =， 85.0 0.1故实际的切削速度： m i n/5.0 mv c （ 4）检验机床扭矩及功率 查 切削用量手册 表 f9，m，修正系数均为 m。 查机床使用说明书： m。 查 机械制造工艺与机床夹具 头消耗功率： 。 查 课程设计指导书 可得 ，则课 程 设 计 12 ，则其所得的切削消耗的功率小于机床的功率，故检验合格。 机床主轴转速： m rD 查课程设计指导书 取主轴转速 n=1100r/终确定： 3、计算工 时 nf m 21式中 0l o 1(c o 412 l 钻盲孔时 02l 由上可知 2l 取 上数据代入公式得： m 8 4、 钻 4 12孔 切削用量与时间定额及其计算过程与上面相同 工序 粗铣侧表面槽，以 30孔的轴线为基准，保证尺寸为 4428度为 5 1. 刀具选择：查机械加工工艺设计简明手册 可选 铣刀为莫氏锥柄立铣刀， d=28总长 l=147齿数z=6。 2. 机床： 式铣床。 3. 根据课程设计指导书 选取 z / 课 程 设 计 13 8 ,现采用立式铣床，根据课程设计指导书 选取 8 ，故实际切削速度： m i n/ 当 8 时，工作台每分钟的进给量应为： m i n/ 查 课程设计指导书 选取 00 4. 计算切削工时： 查课程设计指导书 知： 21 式中 4 e 162)282828(1()(2221 312 l ，取 22l 将以上数据代入公式： m 21644 工序 钻侧表面槽上的孔 8两个要加工螺纹的孔 4 1. 刀具选择：查机械加工工艺设计简明手册 取钻头直径 d=8带长度 L=37长 l=79刃长度 k 1182 ， 29 ， 140 2. 选择切削用量 课 程 设 计 14 （ 1） 按照加工要求确定进给量，查课程设计指导 书 选取 。 （ 2） . 后刀面最大磨损限度（查机械制造工艺设计简明手册）为 命 （ 3） 查切削用量手册切削速度计算公式： 其中 5.90 ， 25.0 125.0m ， 0 ， 0 55.0，查得修正系数： 0.1 =， 85.0 0.1故实际的切削速度： m i n/4 2 5.0 mv c （ 4） 查切削用量手册当 9，m，修正系数均为 m。 查机床使用说明书： m。 械制造工艺与机床夹具 头消耗功率： 查课程设计指导书 得 ，则 ，则其 所得的切削消耗的功率小于课 程 设 计 15 机床的功率，故检验合格。 机床主轴转速： m rD 查课程设计指导书 取主轴转速 n=1100r/终确定： ， 3、计算工时 nf m 21式中 0 r 1(c 412 l 钻盲孔时 02l 由上可知 2l 取 上数据代入公式得： m 0 30 4两个对称孔 切削用量与时间定额及其计算扭矩的过程和上面相同。 工序 扩侧面槽上的孔 8以上表面孔 12轴线为基准， 保证尺寸为 12度为 8 1. 查机械加工工艺设计简明手册 取 12标准硬质合金扩孔钻，总长度 L 182带长度 K101 20 。 2. 查机械加工工艺设计简明手册 取扩孔进给量为 ，并由机床说明书最终确定 。 根据资料，切削速度钻其中钻程 设 计 16 切削速度，又 m i n/ 钻则 8 7 m rD vn s 根据课程设计指导书 取 95 3、计算工时 nf m 21式中 2 r o 1(c o 412 l 钻盲孔时 02l 由上 12盲孔可知 2l 取 0。 以上数据代入公式得： m 工序 扩 3030表面上的孔 证尺寸为 12度为 36 30302尺寸为 20度为12 切削用量与时间定额及其计算扭矩的过程和工序 同。 工序 X 钻下表面 4 7孔 切削用量与时间定额及其计算扭矩的过程和工序 V 相同。 工序 扩孔 下表面为加工基准，保证尺寸课 程 设 计 17 为 30通孔 。 1. 查机械加工工艺设计简明手册 取 30标准硬质合金扩孔钻，总长度 L 296带长度 K175 20 2. 查机械加工工艺设计简明手册 取扩孔进给量为 ，并由机床说明书最终确定 。 根据资料，切削速度钻 其中钻 m i n/ 钻则 8 8 m rD vn s 根据课程设计指导书 取 8 3. 计算工时 nf m 21式中 0 r 1(c 412 l 钻盲孔时 02l 由上 12盲孔可知 2 以上数据代入公式得： m 280 4. 扩 孔 30 以 下 表 面 为 加 工 基 准 ， 保 证 尺 寸 为 48通孔。 课 程 设 计 18 械加工工艺设计简明手册 取 48标准高速钢 扩孔钻，总长度 L 369带长度 K 220 20 械加工工艺设计简明手册 取扩孔进给量为 ，并由机床说明书最终确定 。 根据资料，切削速度钻其中钻 m i n/4 6 钻则 1 8 m rD vn s 根据课程设计指 导书 取 8 3、计算工时 nf m 21式中 0 r o 1(c o 412 l 钻盲孔时 02l 由上 12盲孔可知 2。 以上数据代入公式得： m 工序 锪平上表面对应的下表面的六个沉孔。以 67轴线为基准，保证尺寸为 6 14 1. 刀具选择：查金属切削手册 取 D 14课 程 设 计 19 带导杆直柄端面锪钻 z 4。 2. 选择切削用量 根据加工要求确定进给量，查切削用量手册可选取 确定钻头磨损标准与寿命 查切削用量手册选取前刀面最大磨损量为 命为 T 45 根据资料切削速度钻其中钻 m i n/ 钻则 9 5 m rD vn 根据课程设计指导书 取 75 查课程设计指导书 知： nf m 1式中 1 以上数据代入公式得： m 工序 锪平下表面对应的上表面的 4 16沉孔 课 程 设 计 20 切削用量与时间定额及其计算过程和工序 同。 工序 攻上表面 内螺纹孔，以 30轴线为基准，保证尺寸为 1。 1. 机床的选择： 2. 刀具选择：丝锥 P 1 3. 切 削 用 量 选 择 ： m ， 机 床 主 轴 转 速 为vn 10001000 ，查课程设计指导书 取 75，则实际的切削速度为 .5 。 4. 计算工时： m 51 10 nf lt m 工序 攻侧表面槽上 2 内螺纹孔，以该表面 12孔的轴线为基准，保证尺寸为 2 切削用量与时间定额及其计算过程和工序 同。 第三章 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，提高工件精度，需要设计专用的夹具。经过老师悉心的指导，决定在第十一道工序扩 30计专用加工夹具。本夹具将用于钻床，刀具为扩孔钻头。 一 本夹具主要用于扩孔，使零件加工精度得以保证，由于本道工序的加工表面精度是整个零件精度要求中精度最高 的课 程 设 计 21 一道。所以本道工序主要考虑如何提高精度，降低基准误差，在此基础上能一定程度上提高劳动效率，降低劳动强度。 二 1. 定位基准的选择 考虑道工序的 结构，可以采用工序基准与定位基准重合，即“基准重合”原则的定位方式加工。如果以上表面作为定位基准，由于工序基准与定位基准不重合，容易引起较大的误差。因此，采用以下表面作为定位基准。 2. 钻套的设计 为了保证加工精度，和加工时不至于钻头偏斜，故在扩孔时需要设置一钻套来引导钻头扩孔。 钻套内径与刀具之间应保证由一定的间隙，以防止刀具发生卡住或者咬死。一般根据刀具和工件加工精度要求选取钻套孔的公差，对于钻孔和扩孔宜用 道工序中，钻套与刀具的配合按照基孔制排和选取，选 择 H7/ 钻套的尺寸 由手册查得 30 扩孔钻按照 84，查得尺寸为 ，即扩孔钻的最大极限尺寸为 扩孔时用的引导孔内径为 30）。 查课程设计指导书 制钻套零件（见夹具图） 3. 定位销的选择 课 程 设 计 22 查机械夹具设计手册 选取 80 固定式定位销，本夹具中选择的定位销为削边销。在本夹具中定位销选取 造， 与夹具体孔配合为 H7/4. 计算定位误差分析定位质量 由已知加工孔 30以下表面为工序精基准，以下表面 4 7 中的一个孔作为加紧定位，一个作为定位孔， 两个孔的 中心距离为 76 。 取 ，故定位销中心 距为 76 查机械制图 取其中一个孔的定位用第三系列螺栓 1 粗牙 。 查得机械加工工艺与机床夹具 选取削边销的 1 的值： 1b 3 B d 1 7 1 6 取补偿值： 则 所以 i i ， 削边销与孔的配合下偏差为 边销直径为 ，则即直径为 。 计算定位误差 基准不重合误差：由于定位基准与工序基准重合，则基课 程 设 计 23 准不重合误差为 0。即 0b。 基准位移误差：i 转角误差：762 r c t a r c t a r c t a n m
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