液压泵盖夹具设计说明书(含毛坯图)

目录摘要I第1章零件的工艺分析111零件的功能、结构及生产类型的确定111零件的作用1112零件的工艺分析2113零件的生产类型212主要加工面及要求2第2章毛坯的选择321确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差322毛坯的技术要求323确定毛坯尺寸，设计毛坯图3231确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差3232绘制毛坯图4第3章基准的选择531粗基准的选择532精基准的选择5第4章制订工艺路线641确定各加工面的加工方法642拟定加工工艺路线6421工艺路线方案16422工艺路线方案2743工艺方案的比较与分析7第5章工序设计851选择加工设备及工艺装备852选择夹具853选用刀具8第6章确定机械加工余量、工序尺寸及公差9第7章确立切削用量及基本工时1071工序切削用量及基本时间的确定10711切削用量10712背吃刀量AP10713定进给量F10714确定切削速度V11715校验机床功率11716基本时间1172工序切削用量及基本时间的确定12721切削用量12722背吃刀量AP12723确定进给量F12724确定切削速度V12725基本时间1273工序切削用量及基本时间的确定13731钻孔切削用量13732确定进给量F13733确定切削速度V13734确定基本时间14第8章夹具体总体设计1581定位基准的选择1582夹具定位误差分析1683切削力及夹紧力计算1784校验扭矩功率1885切屑参数的设定18851钻孔切削用量18852确定进给量F18853确定切削速度V19854确定基本时间1986夹具总体设计20第9章夹具结构设计2191钻模板2192夹具体设计2193支撑架2294夹紧机构2395钻套2496刀具的选择2497夹具的设计及操作的简要说明2498结构特点24设计心得26参考文献27附录28工艺规程卡片28工艺卡片28第1章零件的工艺分析11零件的功能、结构及生产类型的确定11零件的作用图示为液压泵盖的零件图,材料为ZL106的铸件,生产纲领是6000件/年。要求设计加工该零件的毛坯图或零件与毛坯合图1张,关键工序机械加工工艺过程卡片1套,主要工序的机械加工工序卡片1份,以及设计说明书1份。图11液压泵盖零件是液压泵盖,图示316所示为齿轮泵中的右端盖,齿轮泵体内的一对齿轮通过轴，轴承被左右端盖所支承。图中2255H8孔即支承孔，A面与泵体接触，用7M8螺杆将泵体与左右端盖连在一起，右端B面及66F9止口与液压泵支架配合，并通过311MM孔用M10螺栓紧固在支架上。112零件的工艺分析通过对零件图的分析，知原图是正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。其基准面A面要求较高。2255H8，232H8精度要求也比较高。该零件大部分表面需要切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度不是很难获得。A面加工采用金刚石车即可达到要求，4小孔是油孔，位置与精度要求都不高，只要钻通即可，加工不成问题。可以说零件的工艺性好。113零件的生产类型依照设计题目可知该零件的生产纲领为6000件/年，查表可知生产类型是大批量生产。12主要加工面及要求（1）A面基准面与B面的距离是43MM，表面的粗糙度RA为08UM，平面度公差为001,与孔255H8轴的垂直度为003。（2）B面与A面的距离是43MM，表面的粗糙度RA为32UM,平面度公差为015,与A面的平行度为01。（3）支承孔孔径255H8表面粗糙度为16。（4）螺杆连接孔孔径，表面粗糙度为125,其位置在图1可以得出。0278M（5）止口直径66F,需要倒角,表面粗糙度为32,其与支承孔255H8同319轴度为003。（6）螺栓连接孔孔径为11,需要倒角,表面粗糙度为125,其位置在图1可以得出。第2章毛坯的选择21确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差（1）零件的材料是ZL106,要求的年产量为6000件,是大批量生产,毛坯采用硬模铸造,因此在铸造时采用金属型模具。（2）零件在加工过程中不加工面进行定位少,故零件选用毛坯为粗铸件。铸件需加工面尺寸等级为IT8,不需加工尺寸公差等级为IT12。22毛坯的技术要求（1）铸件必须经过时效处理（2）铸件不得有气孔、砂眼等铸造缺陷。23确定毛坯尺寸，设计毛坯图231确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差通过查相关资料得下表表21项目B面A面255H866F9公差等级IT8888加工基本尺寸434825566毛坯基本尺寸4675072195698232绘制毛坯图图21毛坯零件图第3章基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面的选择是否真确与合理关系到零件的加工质量,以及生产效率的高低。如果选择不当,在加工过程中出现很多问题,更可能造成零件的大批报废使生产无法进行。31粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准,根据这个原则,现在取78为粗基准,利用三爪卡盘作为加工A面的定位基准,限制6个自由度,达到完全定位。32精基准的选择主要应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,这选择的设计基准与工序基准重合。第4章制订工艺路线41确定各加工面的加工方法根据各加工面的加工精度与表面粗糙度的要求,选定如下加工方法（1）A面基准面,采用车方法,经过粗车、半精车、精车、金刚石车,最后达到要求。（2）B面,采用车方法,经过粗车、半精车。（3）内孔2255H8、26H8、232H8采用镗,经过粗镗、半精镗、精镗。（4）孔785、311采用钻即可达到要求。（5）孔715用扩。（6）66F9外圆,采用车方法,经过粗车、半精车。42拟定加工工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何尺寸形状，尺寸精度位置精度等技术要求能得到合理的保证。421工艺路线方案1工序1粗车A面，以78定位。工序2以A面及内孔255H8定位,粗车B面及66F9外圆,内孔26H8。工序3以B面及内孔26H8定位,粗镗2255H8，232H8。工序4以A面及内孔255H8定位，钻孔785。工序5以A面及内孔255H8定位，钻孔311。工序6钻孔4。工序7以A面及内孔255H8定位，扩内孔715及倒角。工序8以外圆66F9定位，半粗车A面。工序9以B面及内孔26H8定位，半精镗2255H8，232H8。工序10以A面及内孔255H8定位,半精车B面及66F9外圆,内孔26H8，倒角。工序11以B面及内孔26H8定位，精镗2255H8，232H8。工序12以外圆66F9定位，粗车A面。工序13以外圆66F9定位，金刚石车A面。工序14去毛刺。工序15终检。422工艺路线方案2工序1粗车A面，以78定位。工序2以A面及内孔255H8定位,粗车B面及66F9外圆。工序3以A面及内孔255H8定位,粗镗内孔26H8。工序4以B面及内孔26H8定位,粗镗2255H8，232H8。工序5以A面及内孔255H8定位，钻孔311。工序6以A面及内孔255H8定位，钻孔785。工序7钻孔4。工序8以A面及内孔255H8定位，扩内孔715及倒角。工序9以外圆66F9定位，半精车A面。工序10以A面及内孔255H8定位,半精车B面及66F9外圆,倒角。工序11以A面及内孔255H8定位,半精镗内孔26H8。工序12以B面及内孔26H8定位，半精镗2255H8，232H8。工序13以外圆66F9定位，精车A面。工序14以B面及内孔26H8定位，精镗2255H8，232H8。工序15以外圆66F9定位，金刚石车A面。工序1116去毛刺。工序17终检。43工艺方案的比较与分析上述两个方案加工方法与定位基准基本上一样,不同的是加工顺序不同,方案一加工比较集中,工艺经过同一机床上换夹具和刀具,比较麻烦。对于大批量生产换刀与夹具比较费时,所以采用换机床。通过综合考虑两个方案,最后采用第二个工艺方案。第5章工序设计51选择加工设备及工艺装备工序1234是粗车,粗镗,各工序不多,精度要求不高,零件尺寸不大选用C6201型卧式车床即可。工序567为钻孔,工序不多,而且精度要求不高,可选用Z3025钻床工序8选用C6201型卧式车床。工序9101112为半精车,半精镗,选用C6201型卧式车床。工序14工序是精镗,零件尺寸不大,是回转体,故在车床上加工由于精度要求高,便面粗糙度小,选用C616型卧式车床工序1315为精车,金刚石车精度要求高,故选用CM6125型卧式车床。52选择夹具在钻孔4,311,785,扩715,半精镗及精镗2255H8，226H8时需要专业夹具,其他都用通用夹具。53选用刀具（1）在车床上的工序,一般都选用硬质合金车刀与镗刀,所以加工零件时,粗加工用YG6,半精加工用YG3,精加工用YG6X。（2）钻孔使用直柄麻花钻。GB/T613531996扩孔采用锥柄扩孔钻。GB/T11411984（3）金刚石车采用金刚石车刀。第6章确定机械加工余量、工序尺寸及公差表61加工A面的各数值工序工序名称工序间余量/MM经济精度/MM表面粗糙度/MM工序基本尺寸/MM标注工序尺寸公差/MM金刚石车008H508484800011精车01H716480848080003半精车02H1032481048100012粗车05H12125483048300025毛坯2488048802表62255H8工序尺寸工序工序名称工序间余量/MM经济精度/MM表面粗糙度/MM工序基本尺寸/MM标注工序尺寸公差/MM精镗01H7162552550003半精镗025H10322542540012粗镗03H1263251525150025毛坯1262385第7章确立切削用量及基本工时71工序切削用量及基本时间的确定711切削用量本工序为粗车A面。已知加工材料为铝合金材料铸件；机床为C620型卧式车床，工件装卡在三爪卡盘中。确定粗车A面的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据130，由于C6201车床的中心高为,根据11故选用刀杠尺寸3文献M203文献,刀片的厚度为。根据13，选择车刀几何形状为卷MHB251654文献屑倒棱型前刀面，前角,主偏角，副偏角，刃倾角129K10、K,刀尖圆弧半径。0S80712背吃刀量AP粗车单边余量为，则。M50MAP50713定进给量F根据14，在粗车铝合金材料铸件，刀杠尺寸为16MM25MM、AP3MM，工3文献件直径为100400MM时，F0612MM/R,按照C6201车床的进给量（130），3文献选择F065MM/R。确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据130，C6201车床的进给机构允许的进给力3530N。3文献MAXF根据121，当铝合金材料铸件B170MPA,AP28MM,F075文献MM/R、K45、V65M/MIN预计时,进给力为760N。的修正系数为K0FF10,KSFF10,1292,故实际的进给力为FF3文献76010760N，所选用的进给量F065MM/R可用。FMAX选择车刀磨钝标准及耐磨度根据19，车刀后面的最大磨损量取为1MM，3文献可转位车刀耐用度T30MIN。714确定切削速度V根据110,当用YG6硬质合金车刀加工B170MPA铝合金材料铸件、3文献AP08MM、F075MM/R时、切削速度V114M/MIN。切削速度的修正系数为KSV08，KTV065，KTV08，1KTV115，KMVKV1（128），故V11408065081115552M/MIN3文献MDVN614970510根据C6201车床的转速（130），选择N120R/MIN2R/S，3文献则实际的切削速度V456M/MIN。715校验机床功率由124，当、3文献MPAB170165HBSMAP82F750时，。MIN/46VKWC由1292，实际切削的功率为PC17KW。3文献根据130，当N120R/MIN,机床主轴允许功率PC59KW。PCPE，故所选文献切削用量可在C6201车床上进行。最后确定的切削用量为，,MAP50RF/650MIN/120RMIN/645V716基本时间确定粗车A面的基本时间。LTNFLY1L485MIN1I20T72工序切削用量及基本时间的确定721切削用量本工序为粗镗2255H8。已知加工材料为铝合金材料铸件,所选刀具为YG6硬质合金直径为10MM圆形镗刀,根据13,主偏角，副偏角，3文献90K10、K刃倾角,刀尖圆弧半径。0SM80722背吃刀量AP双边余量为13MM,AP13/2065MM。723确定进给量F根据14,当粗镗时,镗刀直径为10MM,AP2MM,镗刀伸出长度为50MM时3文献,F012016MM/R,故选F015MM/R。724确定切削速度V根据110,当用YG6硬质合金车刀加工B170MPA铝合金材料铸件、3文献AP08MM、F015MM/R时、切削速度CV1898M/MIN。切削速度的修正系数为M02，XV015，YV02（128），故3文献MINFATCYXPMI/5310RDN根据C6201车床的转速（130），选择N610R/MIN。3文献725基本时间确定基本时间。LTNFLLY15L328MIN014I06T73工序切削用量及基本时间的确定731钻孔切削用量本工序为钻311。切屑用量为55MM。732确定进给量F本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻GB/T613531996，根据232钻头的3文献直径为D01100,HBS200,根据27，F00516，根据232，选取3文献文献Z3025钻床的主轴进给量为F100。733确定切削速度V根据230,切削速度，3文献0VVMPCDZKTAXFY063F94VC025VZM01250XV4VY10TVK10MV9SY10TV84XY10LVK756VTMVSTXVLK093/INVVMPCDZAXFY0158270/MI341NRD根据232,取N250R/MIN3文献实际0314250864/MINDNV734确定基本时间根据232,3文献4221COS112LKDDFNLTJ取,，。14L32L5790CS1L43MIN04I62T第8章夹具体总体设计81定位基准的选择夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件,保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具主要用来钻311的孔，因为这三个孔的技术要求不高，粗糙度为125，因此本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。由零件要求可知,本工序为钻3个11MM的通孔,所以本工序需要限制的自由度为6个。定位方案一以加工面A面为定位基面,在已加工好的255MM通孔处使用一定位心轴为定位基轴与夹具体通过螺纹连接固定,上面用套筒和螺栓固定。再在另一255MM孔处使用菱形销做辅助定位。定位方案二以加工面B面为定位基面,在已加工好的255MM通孔处使用一长销做固定轴定位。设计夹具定位方案如下图81定位方案一图82定位方案二方案1的定位原理为一面一销。一面限制3个自由度；一个短销，限制2个自由度。有1个沿销轴中心轴线的旋转未限制，且与销接触的孔为非加工表面，对于钻311的孔，除了沿销轴中心轴线的方向的自由度不限制外，其余均要求限制。因此定位方案1不合理方案2的定位原理为一面两销。一面限制3个自由度；一个短销，限制2个自由度，一个菱形销限制1个自由度。实现了完全定位。其定位符合加工精度的要求，因此，定位方案2合理。82夹具定位误差分析考查工件尺寸与使用夹具有关的工序尺寸及工序要求有1，三个孔的圆心排列并非在同一圆心上。2，沉孔深14MM。讨论如图8211工序基准为两孔中心连线，与定位基准一致，不存在基准不重合误差。下面计算基准位置误差。下图中画出了工件两孔中心连线与夹具上两销中心连线12偏移的情况。当两孔直径为最大，而两销直径为最小时，可能出现的最大偏移角12为1MAXIN2MAXINDDARCTNDWDL（）代入数据得0435（）2图83两定位孔O12DMAXDINMAXIN2工序基准为A面，而定位基准为与A面相对的另一端面，存在基准不重合误差，其值为两端面距离尺寸公差，即为01MM。又定位端面都已加工过，其基准位置误差可近似为等于零，故定位误差为一面两销定位，为了装夹方便，将短销改为定位轴，其定位原理为改变。（1）、内孔定位定位心轴的选用，该定位心轴为间隙配合的心轴。装卸工件较方便，可同时实现轴向定位，但定心精度要求较低，考虑到311的孔的技术精度要求不高，因此选择定位心轴是较合理的。（2）、一面两孔定位的设计过程取两销中心距为（330001）MM取圆柱销直径为255G60725按1表61，选取菱形销宽度B5MM。按1表62，计算菱形销与其配合孔的最小空隙MDBTLXK064527013MIN2MIN12按H6确定菱形销的直径公差，最后得到D2601983切削力及夹紧力计算钻头为高速钢麻花钻钻头钻11MM的孔时的轴向力、扭矩及功率的计算根据3文献扭矩的计算公式为0ZMYCMCDFK根据查表232得3文献017MC2M60Y查表28选取RMF/01查表1291得190NMFHBSK6，KFM1401900。608因此NMMC184校验扭矩功率C16M619所以MCMEPKWP023故满足条件,校验成立。而夹具的底座尺寸为30080对于16NM的扭矩操作者完全能承受。85切屑参数的设定851钻孔切削用量本工序为钻311MM的通孔。单边切屑余量为425MM。852确定进给量F本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻GB/T613531996，根据232钻头的3文献直径为D011,HBS200,根据27，F00516，根据232，选取Z30253文献3文献钻床的主轴进给量为F100。853确定切削速度V根据230,切削速度，F1，3文献0VVMPCDZKTAXFY94VC025VZM01250XV4VY10TVK10MV9SY10TV84XY10LVK756VTMVSTXVLK08/INVVMPCDZAXFY0151702/MI34NRD则根据232,取N200R/MIN3文献实际03142069/MINDNV854确定基本时间根据232,3文献4221COS112LKDDFNLTJ取，。48L32L5790CS1L483MIN2I2T86夹具总体设计图84夹具三视图第9章夹具结构设计91钻模板该夹具钻孔3个，采用固定转套钻模板。材料为HT200。采用翻盖结构，使用方便。图91钻模板92夹具体设计夹具体与钻模板材料相同，都为HT200为满足强度，长和宽为300MMX78MM，厚度为12MM。图92夹具体93支撑架钻模板采用支撑架支撑，通过销连接，可以固顶在夹具体上。图93支撑架94夹紧机构根据生产率的要求,运用手动夹紧可以满足。加工零件采用螺旋压紧机构,通过M12的螺母使开口压板来压紧,钻模板通过带手柄的压杆固定。有效提高了工作的效率。压杆夹紧力主要作用是防止工件在钻销作用下产生的倾覆和震动。图94夹紧机构95钻套该工序钻孔3个，选择固定转套通过过盈配合固定在钻模板上，使用较为方便。图95钻套96刀具的选择本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻GB/T613531996，根据232钻头的3文献直径为D01100,HBS200。97夹具的设计及操作的简要说明放置工件时,将工件以销定位放在凸台的支撑板上,定位心轴与M12的螺母连接，使工件压紧,再把钻模板放下插入定位销,插入开口垫片，拧紧M8的螺母,压紧钻模板即可以加工。加工完成后,拧开螺母,取出开口垫片，取下定位销，松开钻模板,旋松M12螺母,再将压件旋开，即可以取出零件。98结构特点该夹具结构简单,操作方便。但钻模板上钻模精度受到加工精度的限制故只适用于加工要求不高的场合。此次设计的夹具有如下优点1操作比较简单，使用方便，制造比较容易，价格便宜；2能保证工件的加工精度、稳定产品质量；3能提高劳动生产率和降低成本；4能改善工人劳动条件，安全生产。夹具使用的一面两销定位可靠性好，定位能力强。设计心得通过本次机械制造技术基础的夹具设计的课程设计，使我对这门课程有了更加全新的认识，这次课程设计是一个系统工程。它要求我所对以前的大部分专业课进行一次重新的复习、学习。像画法几何及机械制图、互换性与技术测量基础、材料力学、机械设计等。使我再次意识到，在学习的过程中，要更加注重知识的连接性、衔接性、系统性，不能只站一处看问题，而是