油压泵盖工艺夹具设计设计说明书正文

目录序言泵盖加工工艺规程设计零件的分析泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施小结专用夹具设计加工上平面镗孔夹具设计错误！未定义书签。上平面夹具夹具设计3.4小结结束语参考文献1PAGEPAGE25序言机械制造工艺学课程设计是在我们大学基础课，技术基础课以及大部分专业也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。对我个人来言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼分析能力，提高解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于本人的知识，能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师给予指教。一.零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是液压油泵的泵盖。属于盖体类零件，它和其他零件一起装配液压泵的一个腔体结构用来储存、输送分配液压油。工作中，零件内表面要受到液压力的冲击，因此对零件的刚度有一定的要求，零件的A面要与其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。（二）零件的工艺分析由于此零件是液压泵零件，起传递动力和液压油分配所以对密封性能要求较高。该零件的几组平面和有表面粗糙读和位置度要求。液压油泵盖加工工艺规程设计零件的材料为ZL106，是典型的二元共晶铝硅合金,该合金具有优良的铸造性能,但力学性能和切削加工性能较差。为了改善ZL106合金主砂型铸造、金属型铸造和精密铸造等。要加工面：43mm0.10镗φ25.5孔至所要求尺寸，并保证位误差要求3）钻7—φ8.5孔5）钻3—φ11孔23度斜φ4孔镗φ32孔至所要求尺寸，并保证位误差要求（2）主要基准面：以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：液压油泵盖表面各孔、液压油泵盖上表面以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是镗二个φ32孔液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施确定毛坯的制造形式ZL1064000廓尺寸较小，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。基面的选择粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制zz、五个自由度。再以一面定位消除x、自由度，达到定位,目的。精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结的上、下平面作为精基准。确定工艺路线表2.1工艺路线方案一1粗精铣上平面23—φ11孔3粗精铣下平面47—φ8.5孔523度斜φ4孔6扩φ25.5孔并平底7扩φ26孔与φ25.582－φ32孔及镗φ２５孔工序１０精磨大平面工序１１工序１１检验入库表2.2工艺路线方案二1粗精铣上平面2粗精铣下平面33—φ11孔47—φ8.5孔523度斜φ4孔6扩φ25.5孔并平底7扩φ26孔与φ25.582－φ32孔及镗φ２５孔工序９时效去应力处理工序１０精磨大平面工序１１检验入库工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将增加了一道工序9，目的是为了提高后面精加工平面的的精度，通过时效处理可以去除在前粗工过程中产生的一系列加工应力，防止在成品以后出出变形，影响精度．这个对零件的质量是很有好处的．采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下平面为精基准再加工平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加工两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线，加并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定,的确定如图.．由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。1）加工泵盖的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，a2）φ25.5孔时，由于粗糙度要求R 1.6m，因此考虑加工余量2.5mm。可一a次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。7－8.5[8]4-231.2mm1.1mm，就可达到要求。3－11[8]4-231.5mm。可一次钻削加工余量1.4mm，就可达到要求。2－φ322mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。1：粗、精下平面加工条件：工件材料：ＺＬ１０６，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献[7]表30—34刀具硬质合金三面刃圆盘铣（面铣刀材料100mm 齿数Z8此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mmp 所以铣削深度a ：a 2p f 每齿进给量a ：根据参考文献[3]表2.4-75，取a 0.12mm/Z铣削速度V：参参考文献[7]表30—34，取V1.33m/sf n机床主轴转速n：

1000Vd 式（2.1）式中 铣削速度；d—刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：n10001.3360254r/mind 3.14100按照参考文献[3]表3.1-74 n300r/minv实际铣削速度v：

dn1000

3.14100300100060

1.57m/sf f 进给量V ：V aZn0.128300/604.8mm/f f fm：

f V 4.8mm/s288mm/minm fa：根据参考文献[7]2.4-81,

40mm加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D100mm ，齿数12，此为细齿铣刀。p 精铣该平面的单边余量铣削深度a ：a p f 每齿进给量a ：根据参考文献[7]表30—31，取a 0.08mm/f 铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V0.32m/s机床主轴转速n，由式（2.1）有：n10000.3260/mind 3.14100按照参考文献[7]表3.1-31 n75r/minv实际铣削速度v：

dn1000

3.14100100060

0.4m/sf f 进给量V ，由式（1.3）有：V aZn0.151275/602.25mm/f f m m 工作台每分进给量f ： f V 2.25mm/s135mm/m m 粗铣的切削工时被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l111mm，刀具切入长度l1：l0.5(D D2a2)(1~3)1 0.5(100 1002402)(1~3)7mm刀具切出长度l2：取l22mm走刀次数为1机动时间t

t：

lll 1 f

111721.13min288j1 mf根据参考文献[5]2.5-45可查得铣削的辅助时间t11.04f精铣的切削工时被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l111mm刀具切入长度l

1：精铣时l

D100mm12 刀具切出长度l：取l 212 走刀次数为1机动时间t

t：j

lll 1 2f

11110021.09min135j2 mf根据参考文献[5]2.5-45可查得铣削的辅助时间t21.04f铣下平面的总工时为：t=tj1+tj2+tf1+tf2=1.13+1.04+1.04+1.09=2.58min2执行。3：粗镗Φ32H12机床：卧式镗床T618刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT50切削深度ap：ap2.0mm，孔径d 27mm。0进给量f：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取 200mm，切削深度为Fa =2.5mmf0.2mm/r。F切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9取V2.4m/s144m/min机床主轴转速n：n1000V1000144804.56r/mind 3.1427.5 ，按照参考文献[3]3.1-41取n1000r/minv实际切削速度v：

dn1000

3.14321000100060

2.98m/sfmfmfn0.21000200mm/min被切削层长度ll7mml刀具切入长度l1：1

aptgkr

(2~3)

2.5tg30

26.33mm2 2 刀具切出长度l：l 3~5mm 取l 42 2 行程次数ii1机动时间t

t：j1

lll 1 2f

76.3340.227200j1 m查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min精镗下端孔Φ32H12机床：卧式镗床T618刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5p 切削深度a ：a 0.5p 进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为Fa 0.5mmf0.15mm/rF切削速度V：参照参考文献[3]2.4-9，取V3.18m/s190.8m/min机床主轴转速n：n1000V1000190.81029r/mind0 3.1461 ，取n1000r/minv实际切削速度v，：

dn1000

3.14321000100062

3.09m/sfmfmfn0.151000150mm/min被切削层长度ll7mmal p

(2~3)

0.5

22.87mm刀具切入长度l1：1

tgkr

tg302 2 刀具切出长度l：l 3~5mm 取l 42 2 行程次数ii1机动时间t

t：j1

lll 1 2f

72.8740.279min150j1 m所以该工序总机动工时tj0.2270.2790.506min查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min5：粗镗Φ25.5H12机床：卧式镗床T618刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5切削深度apap2.0mm，毛坯孔径d020.5mm。进给量f：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取 200mm，切削深度为aF=2.0mmf0.2mm/r。切削速度V：参照参考文献[3]2.4-9取V1.92m/s115m/min机床主轴转速n：n1000V1000115546.63r/mind 3.1420.5 ，按照参考文献[3]3.1-41取n600r/minv实际切削速度v：

dn1000

3.1467600100071

1.75m/sfmfmfn0.2600120mm/min被切削层长度ll17mml刀具切入长度l1：1

aptgkr

(2~3)

2.0tg30

25.45mm2 2 刀具切出长度l：l 3~5mm 取l 42 2 行程次数ii1机动时间t

t：j1

lll 1 2f

175.4540.196min150j1 m查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min精镗下端孔到Φ25.5H12机床：卧式镗床T618刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5p 切削深度a ：a 0.5p 进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为aF0.5mmf0.15mm/r切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V2.86m/s171.72m/min机床主轴转速n：n1000171.72770.2r/mind0 3.1471 ，取n800r/minv实际切削速度v，：

dn1000

3.1424100072

3.09m/sfmfmfn0.15800120mm/min被切削层长度ll17mml刀具切入长度l1

aptgkr

(2~3)

0.5tg30

22.87mm2 2 刀具切出长度l：l 3~5mm 取l 42 2 行程次数ii1机动时间t

t：

lll 1 f

172.8740.224min120j1 m所以该工序总机动工时tj0.1960.2240.42min查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.56min工序6：加工3－Φ11孔11mmZ535立式钻床，加工工序为钻孔至Φ选用Φ11的麻花钻头。f：根据参考文献[5]2.4-39f0.25mm/r切削速度V：参照参考文献[5]2.4-41，取V0.43m/s由式（2.1）机床主轴转速n：n10000.43601174r/mind0 3.147 ，取n900r/min实际切削速度V

：V

d0

3.1411900

0.33m/s1000

100060被切削层长度ll17mmD 7l刀具切入长度l1

ctgk2

(1~2) ctg120222 刀具切出长度l：l 2 走刀次数为1lllt 1 2

204.50.045min机动时间tj：j

fn 1.5360f根据参考文献[5]2.5-41可查得钻削的辅助时间t11.77f工序7：阶梯孔a孔的直径为8.5mm，表面粗糙度Ra

3.2m。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔——Φ15mm小直径锪钻。1）确定切削用量表确定进给量f 根据参考文献[7]表28-10可查表

f 0.25~/r，由于孔0 深度比l/d 8/130.6，0

1.0

f (0.25~1.00.25~。表。Z535f0.23mm/r。根据参考文献[7]28-8f

1.75mm/r。由于机床进给

15690N（由机床说明书查出根据参考文献[7]28-9，max允许的进给量max

f"1.8mm/r。

远小于

f'及

f"，故所选f可用。m确定切削速度vTPm

根据表28-15，由插入法得：，v 17m/min F，表 表T 51.69NM，

4732N1.25kW表 表Mv 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正由参考文献[7]表28-3，k 0.88，k 0.75Mv v' 17m/0.880.7511.22(m/min)表n'

1000v'表d表0

100011.22mm/min13mm

298r/min查Z535机床说明书，取n195r/min。实际切削速度为dv 0

8.5mm195r/min

7.35m/min1000 1000MF 由参考文献[7]表28-5，k k 1.0MF F4732N1.04732(N)T51.69Nm1.051.69Nmm校验机床功率 切削功率P为mP P/n')km 表 MM1.2W (195/981.kW0机床有效功率P' P4.5kW0.813.65kWPE E m故选择的钻削用量可用。即0d 13mm，f0.23mm/r，n195r/min，v7.35m/min0相应地F4732N，T51.69Nm，

0.82kWm8M7130m根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据切削速度V=0.527m/s 切削深度ap=0.10进给量f=0.008mm/r工序9：检验小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。3 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。在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣上平面夹具,泵盖上顶面镗孔夹具。采用X62W铣床，硬质合金端铣刀YG8对铣上平面进行加工。粗、精铣泵盖上平面夹具设计本夹具主要用来粗、精铣泵盖上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。a粗精铣泵盖上平面时粗糙度要求R 6.3m泵盖上平面与下平面有平行度要a求,因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。定位基准的选择由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求，从定位和夹紧的角度来看，本工序中，定位基准是下平面，设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算上下平面的平行度，便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。铣削力与夹紧力计算”11”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2）Fj－沿螺旋轴线作用的夹紧力F－作用在六角螺母FsL－作用力的力臂(mm)d0－螺纹中径(mm)α－螺纹升角(゜)ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜)r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜)根据参考文献[6]其回归方程为Fj＝ktTsFj－螺栓夹紧力kt－力矩系数(c)sT－作用在螺母上的力矩(N.cm)；sFj=5×2000=10000N对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成泵盖上平面的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB2243—80直角对到刀块的结构和尺寸如图3.9所示。88015271437图3.9 直角对刀塞尺选用平塞尺，其结构如图3.10所示。××四周倒圆标记图3.10 平塞尺塞尺尺寸如表3.6所示。表3.6平塞尺结构尺寸公称尺寸H允差dC3-0.0060.253.2.５夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工泵盖上平面，工件以与此相平行的下平面为及其侧面和水平面底为定位基准，采用转动A型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉如夹具装配图所示。3－φ11定位基准的选择在加工φ11此选用上平面及与其垂直的任意孔上表面加作为定位基准。符合典型的一面两销6个自由度，符合六点定位法则。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为泵盖的下表面，两销为短圆柱销．定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销进行设计根据参考文献[11]，可查得短圆柱销的结构和尺寸。定位误差分析机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×△max/H△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成孔的钻加工。由参考文献[9]得钻削力 F26Df0.8HB0.6钻削力矩 T10D1.9f0.8HB0.6式中：DHB

1

2512518232f0.15mmr

max3

ma

min 3 F2 0..T108.90.1.8

2.2

01.730m本套夹具采用活动