【工装夹具类】齿轮泵前泵盖+工艺及钻孔夹具设计【CAD图纸和说明书】
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【工装夹具类】齿轮泵前泵盖+工艺及钻孔夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,齿轮泵,前泵盖,工艺,钻孔,设计,cad,图纸,以及,说明书,仿单
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辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目： 设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削 坯孔工序专用夹具 班 级： 涉外机械 05 名 ： 孙影 指导教师 ： 魏永乐 完成日期 ： 辽宁工程技术大学课程设计 I 课程设计任务书 一、设计题目 设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削 坯孔工序专用夹具 二、 原始资料 (1) 被加工零件的零件 草 图 1 张 (2) 生产类型 : 4000 件 /年 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应 那道 工序的工序卡片 1 张 (5) 夹具装配图 1 张 (6) 夹具体图 1 张 (7) 课程设计说明书 (6000 8000 字 ) 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） 目录 摘要（中外文对照的，各占一页） 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等， 10 条以上 ) 课程设计说明书一律用 、纵向打印 . 辽宁工程技术大学课程设计 、进度安排 (参考 ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹具装配图及夹具体图 ) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、指导 教 师 评语 成 绩： 指导教师 日 期 成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不 够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。 辽宁工程技术大学课程设计 要 介绍课程设计的主要内容及意义 （宋 体，四号字 ， 200 300字， 单独占一页 ，行间距 21 磅，字间距 ） 辽宁工程技术大学课程设计 摘要翻译成英文 （ 号字，单独占一页，行间距 21 磅，字间距 ） 辽宁工程技术大学课程设计 V 目 录 （宋体，四号字，行间距 21 磅， 字间距 ） 1 标题（一级） 1 题（二级） 1辽宁工程技术大学课程设计 1 正文（宋体，小四号字，行间距 21 磅，字间距 ） 1 标题（一级） （标题 1，宋体，三号， 加粗， 段前、段后各 或6 磅，单倍行距） 题（二级） （标题 2，宋体 ， 四 号， 加粗， 段前、段后各 或 6磅，单倍行距） 题（三级） （标题 2，宋体 ， 小四 号， 加粗，段前、段后各 或 6磅，单倍行距） 叉的用途： 题目所给的零件是 床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 20 孔与操纵机构相连， 下方的 50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔 N=4000 件 /年，拨叉重量为 叉属轻型零件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面 、叉轴孔 20+ 锁销孔 8设计工艺规程时应重点予以保证 叉的技术要求 按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中 辽宁工程技术大学课程设计 2 。 拨叉零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 ( 公差及精度等级 表面粗糙度 m) 形位公差 / ( 拨叉头上端面 30 拨叉头下端面 30 拨叉脚内表面 0 . 2 5 + 0 . 125 拨叉脚两端面 12- 0 . 0 6 - 6 2020+ 0 . 0 2 0 88 66 该拨叉形状的特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件，为实现换档、变速的功能。其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频率淬火处理，硬度为 4858 保证拨叉在叉轴上有准备的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为 8。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定的 较合理，符合带零件在变速箱中的作用。 审核拨叉的工艺性 分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；另外，该零件除主要工作表面辽宁工程技术大学课程设计 3 加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 依设计题目知： N=4000 件 /年，拨叉重量为 叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为 5。 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 差等级 由于拨差的功用和技术要求。确定 该零件的公差等级为普通级 . 知机械加工后拨叉件的重量为 1此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为 件的材质系数 由于该拨叉材料为 碳的质量分数大于 碳素钢，该铸件的采制系数属 。 拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量 铸 件 的 质 量/包 容 体 质 量/ 状 复 杂 系数 材质系数 公差等级 2 普通级 项目 /械加工余量 / 寸 公 差 / 备注 宽度 度 30 1 度 12 1 径 20 1 心距 60 1 拟定拔叉工艺路线 位基准的选择 辽宁工程技术大学课程设计 4 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 基准的选择：以拨叉头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 基准的选择：考虑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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表 面为辅助的定位精基准。 面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 两端小头孔上端面 铣 精铣 中间孔下端面 粗铣 精铣 两小头上端面 铣 精铣 中间孔上端面 铣 精铣 两端小头孔 精铰 中间孔 镗 半精镗 2- 8 锥销孔、8M 螺纹孔 铰 工阶段的划分 该拔叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。 在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拔叉头又端面，拔叉脚内表面，拔叉脚两端面的粗铣，操纵槽内侧面和底面。在半加工阶段，完成拔叉脚两端面的精铣加工个销轴孔的钻，铰加工；在精加工阶段，进行拔叉脚两端面的磨削加工。 四，工序的集中与分散 选用工序集 中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。 序顺序的安排 1：机械加工工序 循“先基准后其他”原则，首先加工基准 拨叉头左端面和叉轴孔。 循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。 循“先主后次”原则，先加工主要表面 拔叉头左端面和辽宁工程技术大学课程设计 5 叉轴孔和 拨叉脚两端面，后加工次要表面 操纵槽底面和内侧面。 循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔；先操纵槽，在钻销 轴孔。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。 工序号 工序名称 机床装备 刀具 量具 1 粗铣中间孔下端面 式铣床 铣刀 游标卡尺 2 粗铣两小头上端面 式铣床 铣刀 游标卡尺 3 精铣两小头上端面 摇臂钻床刀 游标卡尺 4 精铣中间孔上端面 摇臂钻床刀 游标卡 尺 5 精铣中间孔下端面 攻丝机 铣刀 游标卡尺 6 扩两端小头孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 7 精铰两端小头孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 8 粗镗中间孔 立式升降台铣床质合金刀片 塞规 9 半精镗中间孔 摇臂钻床质合金刀片 塞规 10 钻 2- 8 锥销孔、 8M 螺纹孔、功 8组合机床 8 麻花钻刀具 塞规 11 铣断 组合机床 圆盘铣刀 游标卡尺 12 去毛刺 专用铣断机床 13 检查 辽宁工程技术大学课程设计 6 参考文献 1作者，文献名称，出版社，日期 （宋体，五号字，单独占一页，行间距 21磅，字间距 ） (不少于 10 篇 ) 1 齿轮泵前泵盖的工艺分析及生产类型的确定 轮泵前泵盖的用途 齿轮泵前泵盖和后泵盖一起 将 油泵 整体 进行封闭， 保证油泵的密封性和内部环境的清洁，并 对 内部零件 起 到 了支撑作用， 同时， 为 解决齿轮泵的困油现象 ,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽 ,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽 ,吸液侧采用锥形卸荷槽 ,排液侧为矩形卸荷槽 ，避免因为油困而引起的冲击和噪声，延长了元件的使用寿命，提高了工作效率 。 轮泵前泵盖的技术要求 按表 1。 表 1前泵盖零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差差及精度等级 表面粗糙度 m 形位公差 / 凸台左端面 21 小凸台左 端面 12 5 前泵盖 右 端面 10 18 18 28 28 5 5 9 9 5 卸荷槽侧 面 10 5 卸荷槽 下表面 10 5 圆孔倒角 1 45 5 整体来讲，齿轮泵前泵盖的结构比较复杂，由于外表面不用于安装配合，故对其精度要求较低，而内表面需要和其他零件进行配合，故对其精度要求较高，这是 保证 油泵密封性的重要手段。同时，与支撑齿轮的轴的孔的要求也较高，有粗糙度的要求，同时还有配合 精度 的要求。 综上所述 ，该零件的各项技术要求制订的较合理，符合盖零件的装配要求。 查齿轮泵前泵盖的工艺性 分析零件图可知，前泵盖的两端面还有轴孔以及卸荷槽均要求切削加工，而两齿轮所在轴的孔只放在了一个凸起的台上，这样，不但 可以 适当的减少精加工的面积，而且还提高了其接触刚度；由于各个孔的端面都是平面，可以防止加工过程中钻头偏钻，保证孔的加工精度；另外，该零件除了主要的加工表面（前泵盖凸台的端面，前泵盖的内端面和孔的表面等）精度要求较高，其他的表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以满足加工 要求； 主要表面虽然加工精度相对要求较高，但在正常的生产条件下，采用较经济的方法就可以保质保量的加工出来。此外，该零件的整体结构比较对称，也方便加工。由此可见，该零件的工艺性较好。 定齿轮泵前泵盖的生产类型 依设计题目可知： N=5000 台 /年 所以根据表 11定生产类型为成批生产 （大批） 。 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 该零件材料为 20虑到零件的 形状、 结构以及材料，选择毛坯为铸件 较适宜 ，由于零件年产量为 5000 件，属于 成批 生产 中的大批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大， 故采用金属型铸造。这从提高生产率，保证 铸件精度、表面质量与机械性能方面 考虑，是合理的。 定 毛坯尺寸公差 和 机械 加工余量 参见 课程设计指导 书第 二 章第 二 节， 铸件 的 尺寸公差和 机械加工余量可分别由 表 2 2得，但 要确定毛坯的尺寸公差 与 机械加工余量，应先确定 以 下各项因素 ： （ 1）毛坯 铸件 的 公差 等级 该值由铸件的成型方法和材料确定， 成型方法 已确定 为金属型铸造，材料为灰铸铁， 由 表 2得 铸件的尺寸公差等级为 10，这里取 8 级。 （ 2） 毛坯 铸件 的 机械加工余量等级 同样根据 铸件的成型方法和材料 来 确定， 成型 方法 已确定 为金属型铸造，材料为灰口铸铁， 则可通过表 2得机械 加工余量等级为 ，这里取 E 级 。 根据查 表 得 到 的毛坯 铸件公差 等级为 8，以及 由零件图得知，毛坯 铸件基本 尺寸 大致处于 100 至 160 之间 ， 由表 2得 毛坯铸件 根据查 表 得 到 的毛坯加工余量等级为 E，以及 由零件图得到的，最终机械加工后 铸件的 最大轮廓 尺寸 处于 100 至 160 之间 ， 由表 2得 铸件的机械加工余量为 根据 最终机械加工后 的 成型零 件 尺寸 （即零件图中所标注的尺寸） ，及已经 确定的 毛坯铸件的 机械加工余量和尺寸公差 ，可 确定毛坯 铸件 的 基本尺寸为 成型零件基本尺寸加上（ = (单边余量 ， 且 只针对待加工面而言 )。 由此可得，毛坯的尺寸为长宽高 =138 90 25。 制 毛坯 简图 毛坯简图 如下图所 示。 3 拟定前泵盖工艺路线 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先选定精基准，然后再确定粗基准。 基准的选择 根据该前泵盖零件的技术要求和装配要求，选择 前泵盖右端面和 孔28线 作为 精基准 ，零件上其余需加工表面都可以采用他们进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 选择前泵盖的右端面为精基准，能保证凸台各端面和泵盖左端面的工序基准和定位基准重合，可以避免基准不重合误差；选择孔 28轴线作为精基准，可以使 8卸荷槽都能满足基准重合，有利于提高加工精度。 基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。 这里选择前泵盖 大凸台 左端面和 半圆侧面为粗基准。采用 半圆侧面定位可保证孔的左右对称 ；采用前泵盖 大凸台 左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序 准备好精基准。 面加工方法的确定 根据前泵盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法如下表所示 。 表 2 前泵盖各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等 级 表面粗糙度 m 加工方案 备注 大 凸台左端面 铣 表 1 8 小凸台左 端面 5 粗铣 表 1 8 前泵盖 右 端面 铣 精铣 表 1 8 18 铰 表 1 7 28 扩 精扩 表 1 7 5 铰 表 1 7 9 5 钻 表 1 7 卸荷槽 侧 面 5 粗铣 表 1 8 卸荷槽 底 面 5 粗铣 表 1 8 圆孔倒角 5 锪 该前泵盖加工质量要求较高，可将加工阶段分成粗加工、半精加工阶段、和精加工阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（前泵盖右端面和 28孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣 前泵盖大凸台左端面 、小凸台左端面、 卸荷槽内侧面 、钻 9 和底面 和 28的粗 扩 、圆孔倒角 。在半精加工阶段，完成 18 5和 28的精扩。 精加工阶段，进行前泵盖右端面的精铣。 这里选用工序集中原则安排前泵盖的加工工序。该前泵盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的 装夹 次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在 一次装夹 中加工了许多表面，有利于保证各加工表之间的相对位置精度要求。 械加工工序 （ 1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 前泵盖 右端面和 28。 （ 2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 前泵盖右端面和28和前泵盖左端面，后加工次要表面 小凸台左端面、卸荷槽内侧表面和底面 （ 4） 遵循“先面后孔”原则，先加工 前泵盖左右各端面，再加工 28铣卸荷槽内侧和底面表面，再钻、铰 18、 9、 5 助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该前泵盖工序的安排顺序为 ：基准加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 主要表面精加工。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了前泵盖的工艺路线。 表 3 前泵盖工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗铣前泵盖右端面、大凸台左端面和小凸台左端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 2 精铣前泵盖右端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 3 粗铣卸荷槽底面和 侧面 立式铣床 柄键 槽铣刀 卡规、深度游 标卡尺 4 粗扩、精扩 28 四面组合钻 床 麻花钻、 扩孔钻 卡尺、塞规 5 锪 28口倒角 四 面组合钻 外锥面锪钻 床 6 钻、铰 18 四面组合钻 床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 7 钻 9 四 面组合钻 床 铰刀 卡尺、塞规 8 钻、铰 5 四面组合钻 床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 9 锪 5 18四 面组合钻 床 外锥面锪钻 10 中检 塞规、百分表、卡尺等 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 清洗 清洗机 13 终检 塞规、百分表、卡尺等 4 加工余量、工序尺寸和公差 的计算 和工序 2 加工前泵盖 右端面 和 大 、小凸台 左端面 到设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定 第 1、 2 道工序的加工过程为： 1）以大凸台左端面 B 定位，粗铣 前泵盖 右端面 A，保证工序尺寸 2） 以前泵盖右端面定位，粗铣大凸台左端面，保证工序尺寸 3） 以大凸台左端面定位，精铣前泵盖右端面，保证工序尺寸 到零件图设计尺寸的要求，即 21 由下面图 1 所示加工方案，可找出全部工艺尺寸链 ，如图 2 所示。求解各工序尺寸及公差顺序如下： 图 1 图 2 从图 2（ a） 知， 21 从图 2（ b） 知， 3，其中 精加工余量，查表 2定 （ 21+1） 2于工序尺寸 在粗铣加工中保证的，查表 1铣工序的经济加工精度等级可达到 B 面的最终加工要求 此确定该工序尺寸公差为 其 公差值为 （ 22 从图 2（ c） 所示工序尺寸链知， 其中 粗铣余量，由于B 面的加工余量是经粗铣一次切除的，故 等于 B 面的毛坯余量，即2（ 22+2） 4表 1定该粗铣工序的经济加工精度等级为 公差值为 （ 24 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 1） 余量 在图 2（ b）所示尺寸链中 ，故 22+ 21+ ） 余量 校核 在图 2（ c）所示尺寸链中 封闭环，故 24+ P 22+ 量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差 是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示： 1 P 2 =35.0P 1 = 5 工序 3 粗铣卸荷槽底面和侧面 切削用量的计算 本工序分为两个工步，工步 1 是以左凸台端面定 位，在卸荷槽过度圆弧处钻深为 盲孔；工步 2 是以左凸台端面从工步 1 钻好的 盲孔开始，沿卸荷槽长度方向运动铣出全部长度及两外一侧的过度圆弧 （两次走刀） 。 的切削用量的计算 吃刀量的 确定 取 0 进给量的确定 由表 5取此工步的 每齿 进给量 f=z。 削速度的计算 由表 5直径 d=10，槽宽为 10，每齿进给量 f=z，可选取 38m/由 公 式 5n=1000v/（ d） 可 求 得 该 工 序 铣 刀 转 速n=照表 4列 立式铣床主轴转速，取转速n=1225r/将此转速带入公式 5，可求出该工序的实际铣削速度v=n d/1000= 的切削用量的计算 取第一次走刀 二次走刀 由表 5取此工步的每齿进给量 f=z。 由表 5直径 d=10，槽宽为 10，每齿进给量 f=z，可选取 38m/由 公 式 5n=1000v/（ d） 可 求 得 该 工 序 铣 刀 转 速n=照表 4列 立式铣床主轴转速，取转速n=1225r/将此转速带入公式 5，可求出该工序的实际铣削速度v=n d/1000= 将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 表 4 列出了前泵盖零件的机械加工工艺过程； 表 5 列出了前泵盖加工第 3 道工序的工序卡片。 表 4 机械加工工艺过程卡片 辽宁工程技术大学机械电子专业 05温元满 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 齿轮油泵 零件名称 前泵盖 共 1页 第 1页 材料 牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 1389025 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 序 名 称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 粗铣前泵盖右端面、大 凸台左端面和小凸台左端面 粗铣前泵盖右端面、大 凸 台 左 端 面 a=m 立式铣床 面铣刀、游标卡尺、专用 夹具 2 精铣前泵盖右端面 a=m 立式铣床 面铣刀、游标卡尺、专用 夹具 3 粗铣卸荷槽底面和 侧面 立式铣床 柄键槽铣刀 、卡规、深度游标卡尺、专用夹具 4 粗扩、精扩 28 四面组合 钻床 扩孔钻、卡尺、塞规 5 锪 28 四面组合 钻床 外锥面锪钻（ 90） 6 钻、铰 18 四面组合 钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺 7 钻 9 四面组合 钻床 铰刀、卡尺、塞规 8 钻、铰 5 四面组合 钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺 9 锪 58 四面组合 钻床 外锥面锪钻（ 90） 10 中检 塞规、百分表、卡尺等 11 清洗 清洗机 12 终检 塞规、百分表、卡尺等 设计 （日期） 审 核 （日 期） 标 准 化 （日 期） 会 签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 表 5 机械加工工序卡片 辽宁工程技术大学 机械电子专业 05机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 齿轮油泵 零件名称 前泵盖 共 1页 第 1页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 3 粗铣卸荷槽底面和侧面 坯种类 毛坯外形 尺寸 每毛坯可制 件数 每 台 件 数 铸 件 138 90 25 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 序 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削 速度 进给 量 背吃刀 量 进给 次数 工步工时 r/m/mm/z 动 辅助 1 铣出 10 直柄键槽铣刀、游标卡尺 、 内径千分尺 1225 0 1 2 铣出卸荷槽全长和另侧圆弧 直柄键槽铣刀、游标卡尺、内径千分尺 1225 2 铣出卸荷槽全长和另侧圆弧 直柄键槽铣刀、游标卡尺、内径千分尺 1225 设 计 （日期） 会 签 （日期） 审 核 （日期） 标准化（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 1 齿轮泵前泵盖的工艺分析及生产类型的确定 轮泵前泵盖的用途 齿轮泵前泵盖和后泵盖一起 将 油泵 整体 进行封闭， 保证油泵的密封性和内部环境的清洁，并 对 内部零件 起 到 了支撑作用， 同时， 为 解决齿轮泵的困油现象 ,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽 ,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽 ,吸液侧采用锥形卸荷槽 ,排液侧为矩形卸荷槽 ，避免因为油困而引起的冲击和噪声，延长了元件的使用寿命，提高了工作效率 。 轮泵前泵盖的技术要求 按表 1。 表 1前泵盖零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差差及精度等级 表面粗糙度 m 形位公差 / 凸台左端面 21 小凸台左 端面 12 5 前泵盖 右 端面 10 18 18 28 28 5 5 9 9 5 卸荷槽侧 面 10 5 卸荷槽 下表面 10 5 圆孔倒角 1 45 5 整体来讲，齿轮泵前泵盖的结构比较复杂，由于外表面不用于安装配合，故对其精度要求较低，而内表面需要和其他零件进行配合，故对其精度要求较高，这是 保证 油泵密封性的重要手段。同时，与支撑齿轮的轴的孔的要求也较高，有粗糙度的要求，同时还有配合 精度 的要求。 综上所述 ，该零件的各项技术要求制订的较合理，符合盖零件的装配要求。 查齿轮泵前泵盖的工艺性 分析零件图可知，前泵盖的两端面还有轴孔以及卸荷槽均要求切削加工，而两齿轮所在轴的孔只放在了一个凸起的台上，这样，不但 可以 适当的减少精加工的面积，而且还提高了其接触刚度；由于各个孔的端面都是平面，可以防止加工过程中钻头偏钻，保证孔的加工精度；另外，该零件除了主要的加工表面（前泵盖凸台的端面，前泵盖的内端面和孔的表面等）精度要求较高，其他的表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以满足加工 要求； 主要表面虽然加工精度相对要求较高，但在正常的生产条件下，采用较经济的方法就可以保质保量的加工出来。此外，该零件的整体结构比较对称，也方便加工。由此可见，该零件的工艺性较好。 定齿轮泵前泵盖的生产类型 依设计题目可知： N=5000 台 /年 所以根据表 11定生产类型为成批生产 （大批） 。 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 该零件材料为 20虑到零件的 形状、 结构以及材料，选择毛坯为铸件 较适宜 ，由于零件年产量为 5000 件，属于 成批 生产 中的大批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大， 故采用金属型铸造。这从提高生产率，保证 铸件精度、表面质量与机械性能方面 考虑，是合理的。 定 毛坯尺寸公差 和 机械 加工余量 参见 课程设计指导 书第 二 章第 二 节， 铸件 的 尺寸公差和 机械加工余量可分别由 表 2 2得，但 要确定毛坯的尺寸公差 与 机械加工余量，应先确定 以 下各项因素 ： （ 1）毛坯 铸件 的 公差 等级 该值由铸件的成型方法和材料确定， 成型方法 已确定 为金属型铸造，材料为灰铸铁， 由 表 2得 铸件的尺寸公差等级为 10，这里取 8 级。 （ 2） 毛坯 铸件 的 机械加工余量等级 同样根据 铸件的成型方法和材料 来 确定， 成型 方法 已确定 为金属型铸造，材料为灰口铸铁， 则可通过表 2得机械 加工余量等级为 ，这里取 E 级 。 根据查 表 得 到 的毛坯 铸件公差 等级为 8，以及 由零件图得知，毛坯 铸件基本 尺寸 大致处于 100 至 160 之间 ， 由表 2得 毛坯铸件 根据查 表 得 到 的毛坯加工余量等级为 E，以及 由零件图得到的，最终机械加工后 铸件的 最大轮廓 尺寸 处于 100 至 160 之间 ， 由表 2得 铸件的机械加工余量为 根据 最终机械加工后 的 成型零 件 尺寸 （即零件图中所标注的尺寸） ，及已经 确定的 毛坯铸件的 机械加工余量和尺寸公差 ，可 确定毛坯 铸件 的 基本尺寸为 成型零件基本尺寸加上（ = (单边余量 ， 且 只针对待加工面而言 )。 由此可得，毛坯的尺寸为长宽高 =138 90 25。 制 毛坯 简图 毛坯简图 如下图所 示。 3 拟定前泵盖工艺路线 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先选定精基准，然后再确定粗基准。 基准的选择 根据该前泵盖零件的技术要求和装配要求，选择 前泵盖右端面和 孔28线 作为 精基准 ，零件上其余需加工表面都可以采用他们进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 选择前泵盖的右端面为精基准，能保证凸台各端面和泵盖左端面的工序基准和定位基准重合，可以避免基准不重合误差；选择孔 28轴线作为精基准，可以使 8卸荷槽都能满足基准重合，有利于提高加工精度。 基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。 这里选择前泵盖 大凸台 左端面和 半圆侧面为粗基准。采用 半圆侧面定位可保证孔的左右对称 ；采用前泵盖 大凸台 左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序 准备好精基准。 面加工方法的确定 根据前泵盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法如下表所示 。 表 2 前泵盖各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等 级 表面粗糙度 m 加工方案 备注 大 凸台左端面 铣 表 1 8 小凸台左 端面 5 粗铣 表 1 8 前泵盖 右 端面 铣 精铣 表 1 8 18 铰 表 1 7 28 扩 精扩 表 1 7 5 铰 表 1 7 9 5 钻 表 1 7 卸荷槽 侧 面 5 粗铣 表 1 8 卸荷槽 底 面 5 粗铣 表 1 8 圆孔倒角 5 锪 该前泵盖加工质量要求较高，可将加工阶段分成粗加工、半精加工阶段、和精加工阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（前泵盖右端面和 28孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣 前泵盖大凸台左端面 、小凸台左端面、 卸荷槽内侧面 、钻 9 和底面 和 28的粗 扩 、圆孔倒角 。在半精加工阶段，完成 18 5和 28的精扩。 精加工阶段，进行前泵盖右端面的精铣。 这里选用工序集中原则安排前泵盖的加工工序。该前泵盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的 装夹 次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在 一次装夹 中加工了许多表面，有利于保证各加工表之间的相对位置精度要求。 械加工工序 （ 1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 前泵盖 右端面和 28。 （ 2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 前泵盖右端面和28和前泵盖左端面，后加工次要表面 小凸台左端面、卸荷槽内侧表面和底面 （ 4） 遵循“先面后孔”原则，先加工 前泵盖左右各端面，再加工 28铣卸荷槽内侧和底面表面，再钻、铰 18、 9、 5 助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该前泵盖工序的安排顺序为 ：基准加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 主要表面精加工。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了前泵盖的工艺路线。 表 3 前泵盖工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗铣前泵盖右端面、大凸台 左端面和小凸台左端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 2 精铣前泵盖右端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 3 钻、铰 28 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 卡尺、塞规 4 锪 28口倒角 四面 组合钻床 90 外锥面锪钻 5 钻、铰 18 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 6 钻 9 四面组合钻床 铰刀 卡尺、塞规 7 钻、铰 5 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 内径千分尺 8 锪 5 18口倒角 四面组合钻床 90 外锥面锪钻 9 粗铣卸荷槽底面和侧面 立式铣床 柄键槽铣刀 卡规、深度游标卡 尺 10 中检 塞规、百分表、卡 尺等 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 清洗 清洗机 13 终检 塞规、百分表、卡 尺等 4 加工余量、工序尺寸和公差 的计算 和工序 2 加工前泵盖 右端面 和 大 、小凸台 左端面 到设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定 第 1、 2 道工序的加工过程为： 1）以大凸台左端面 B 定位，粗铣 前泵盖 右端面 A，保证工序尺寸 2） 以前泵盖右端面定位，粗铣大凸台左端面，保证工序尺寸 3） 以大凸台左端面定位，精铣前泵盖右端面，保证工序尺寸 到零件图设计尺寸的要求，即 21 由下面图 1 所示加工方案，可找出全部工艺尺寸链 ，如图 2 所示。求解各工序尺寸及公差顺序如下： 图 1 图 2 从图 2（ a） 知， 1 从图 2（ b） 知， 3，其中 精加工余量，查表 23=1 （ 21+1） 2于工序尺寸 在粗铣加工中保证的，查表 1铣工序的经济加工精度等级可达到 B 面的最终加工要求 此确定该工序尺寸公差为 其 公差值为 （ 22 从图 2（ c） 所示工序尺寸链知， 其中 粗铣余量，由于B 面的加工余量是经粗铣一次切除的，故 等于 B 面的毛坯余量，即2（ 22+2） 4表 1定该粗铣工序的经济加工精度等级为 公差值为 （ 24 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 1） 余量 在图 2（ b）所示尺寸链中 ，故 Z P P 22+ P P 21+ ） 余量 校核 在图 2（ c）所示尺寸链中 封闭环，故 Z P P 24+ P P 22+ 量校核结果表明，所确定的工序尺寸 公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示： 1 P 2 =35.0P 1 = 5 工序 7 钻、铰 5 切削用量的计算 (1)背吃刀量的确定 取 2)进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 (3)切削速度的计算 由表 5工件材料 条件选取，切削速度 v 可取为14m/由 公 式 （ 5 n=1000v/ （ d ） 可 求 得 该 工 序 钻 头 转 速n=照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=960 r/将此转速代入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度 v=000=960 r/ /1000= (1)被吃刀量的确定 取 (2)进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 (3)切削速度的计算 由表 5削速度
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