机械制造技术课程设计-泵体加工工艺及钻2-φ11孔夹具设计

零件的分析全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1零件的分析题目所给的零件是泵体：泵体由吸油室和压油室两大部分组成。在吸油室的进口和压油室的出口分别是油泵进口法兰和出口法兰，用以连接进油管和出油管。吸油室一般是一段逐渐收缩的锥形短管或等径直管，其作用是将油流引入叶轮，并向叶轮提供所需要的流态。压水室的作用是收集叶轮流出的液体，并将液流引向出口。1.2零件的工艺分析图1-1泵体零件图泵体的加工表面及孔描述如下：泵体底面，粗糙度Ra12.5泵体2×Φ11孔，粗糙度Ra12.5泵体2×Φ18沉孔，粗糙度Ra12.5泵体2×Φ26端面，粗糙度Ra12.5泵体Φ50端面，粗糙度Ra6.3泵体宽48槽，粗糙度Ra12.5泵体Φ20孔，粗糙度Ra12.5泵体M36螺纹，粗糙度Ra12.5泵体2×M16螺纹，粗糙度Ra12.5

第2章工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT150灰铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。2.2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。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使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。2.2.1粗基准的选择1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选泵体零件底面和R12外圆作为粗基准。2.2.2精基准选择的原则1.选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。2.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。3.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。4.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。5.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。6.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。根据该泵体零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以底面和两个Φ11孔作为精基准，满足要求。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：铣Φ50端面工序04：铣底面；铣宽48槽工序05：钻2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔工序06：铣2×Φ26端面工序07：锪Φ20沉孔；扩Φ25孔至Φ30.6；攻M36螺纹工序08：钻2×M16螺纹底孔Φ13.6；攻2×M16螺纹工序09：钳工去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库2.4确定各表面的加工余量1、泵体底面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。2、泵体宽48槽的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。3、泵体2×Φ11孔的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6，一步钻削即可满足其精度要求。4、泵体2×Φ18沉孔的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6，一步锪削即可满足其精度要求。5、泵体2×Φ26端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。6、泵体Φ50端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。7、泵体Φ20沉孔的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6，一步钻削即可满足其精度要求。8、泵体M36螺纹孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.8mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6，两步钻削（即扩孔——攻丝）方可满足其精度要求。9、泵体2×M16螺纹孔的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6，两步钻削（即钻孔——攻丝）方可满足其精度要求。图2-1泵体毛坯图2.5确定切削用量及基本工时工序03：铣Φ50端面1.选择刀具刀具选取端面铣刀，2.决定铣削用量①决定铣削深度铣削深度②决定每次进给量及切削速度按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36，X52K机床标准选取＝235当＝235r/min时按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37，X52K机床标准选取3.计算工时=0.5+(d-)=1~3=0.5(d-)=0.5×(63-)mm≈0.5×（63-38.3）mm≈12.4mm=0.109min工序04：铣底面；铣宽48槽工步一：铣底面1.选择刀具刀具选取端面铣刀，2.决定铣削用量①决定铣削深度铣削深度②决定每次进给量及切削速度按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36，X52K机床标准选取＝235当＝235r/min时按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37，X52K机床标准选取3.计算工时=0.5+(d-)=1~3=0.5(d-)=0.5×(63-)mm≈0.5×（63-38.3）mm≈12.4mm=0.199min工步二：铣宽48槽1.选择刀具刀具选取端面铣刀，2.决定铣削用量①决定铣削深度铣削深度②决定每次进给量及切削速度按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36，X52K机床标准选取＝300当＝300r/min时按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37，X52K机床标准选取3.计算工时铣刀长度,=3mm≈0.213min工序05：钻2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔工步一：钻2×Φ11孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=2则机动工时为工步二：锪2×Φ18沉孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，盲孔时，走刀次数i=2则机动工时为 工序06：铣2×Φ26端面1.选择刀具刀具选取立铣刀，2.决定铣削用量①决定铣削深度铣削深度②决定每次进给量及切削速度按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36，X52K机床标准选取＝300当＝300r/min时按《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37，X52K机床标准选取3.计算工时铣刀长度,=3mm，走刀次数≈0.272min工序07：锪Φ20沉孔；扩Φ25孔至Φ30.6；攻M36螺纹工步一：锪Φ20沉孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，盲孔时，走刀次数i=1则机动工时为工步二：扩Φ25孔至Φ30.6确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步三：攻M36螺纹确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序08：钻2×M16螺纹底孔Φ13.6；攻2×M16螺纹工步一：钻2×M16螺纹底孔Φ13.6确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=2则机动工时为 工步二：攻2×M16螺纹确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=2则机动工时为

第3章钻床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，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计钻2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔的钻床夹具。3.1定位分析选择泵体Φ50端面、Φ50外圆和Φ26端面来定位，所以相应的夹具上的定位元件应是支承钉、固定V型块和A型支承钉。定位分析如下：泵体Φ50端面与支承钉相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。泵体Φ50外圆与固定V型块相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3、泵体Φ26端面与A型支承钉相配合，限制一个自由度，即Z轴转动。工件被限制六个自由度，属于完全定位，故设计合理。3.2切削力及夹紧力的计算查《简明机床夹具设计手册》表3-4得切削力计算公式：由钻2×Φ11孔的工时计算知，，=0.28mm由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M10螺母锁紧，查表得夹紧力为3550N==8875N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.3定位误差分析

定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图3-1所示图3-1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。根据相关公式和公差确定具体变动量。如图3-2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"高"得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"低"得加工尺寸。且该工序定位误差图3-2定位误差=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.043/2sin45+0.03/20.3923.4钻套设计钻Ф11孔，因是大批量生产，为了克服钻套磨损后无法更换的缺点，故钻套结构如3-3所示。图3-3可换钻套 与Ф11孔相配的快换钻套尺寸如3-4所示：图3-4可换钻套的规格及主要尺寸图3-5衬套图3-6钻套用衬套的规格及主要尺寸3.5夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择用压块、螺杆和滚花螺母等组成的夹紧机构进行夹紧工件。本工序为钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。谢辞时间如白驹过隙，这学期的大学生活就这样伴随着课程设计的结束接近了尾声。课程设计是我们本学期学习的总结与验证，通过本次课程设计我收获了很多，巩固了以前所学习的知识，更让我知道了自己身上还存