齒輪泵殼體泵體加工工藝規(guī)程及其銑削、車螺紋的夾具設計

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摘 要 對齒輪泵殼體制造的機械加工、檢驗、裝配和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質量，并提高生產(chǎn)率。 泵體加工工藝規(guī)程及其銑削、車螺紋的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線。接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；最后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件。 關鍵詞 工藝裝備，夾具，定位，工藝，工序 I 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 ABSTRACT II 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 ABSTRACT ABSTRACT Machining of gear pump shell manufacturing, inspection, assembly and heat treatment processes such as hot and cold, use a lot of jig, to install the processing object, make it possess the right place, to ensure the quality of parts and products, and improve productivity. Pump body machining process planning and milling, threading fixture design is including parts processing process design, process design and special fixture design three parts.Should first analyze the parts in the process design, design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts.Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter.Finally for the design of special fixture, select the component parts of fixture design. Key words Process equipment, fixture, positioning, technology, process 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 2 零件的分析 2 2.1 零件的作用及工藝分析 2 2.2 計算生產(chǎn)綱領、確定零件的生產(chǎn)類型 2 3 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 3 3.1 毛坯的選擇與設計 3 3.1.1 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 3 3.2 零件毛坯圖 3 4 工藝規(guī)程設計 5 4.1 定位基準的選擇 5 4.1.1 精基準的選擇 5 4.1.2 粗基準的選擇 5 4.2 擬定工藝路線 6 4.2.1 合理的工序組合 6 4.2.2 加工階段的劃分 6 5 工藝、工裝設計 8 5.1 工藝路線 8 5.2 工藝裝備及加工設備的選用 8 5.3 加工余量、尺寸公差的確定 9 5.4 切削用量及時間定額的計算 9 6 夾具設計 35 6.1 定位方案及定位裝置的設計 35 6.1.1 定位方案的確定 35 6.1.2定位誤差的分析 35 6.2 夾緊方案的設計及裝置的設計 35 6.2.1 夾緊方案的確定 35 6.2.2 定向鍵與對刀裝置設計 35 6.3 夾具設計及操作簡要說明 35 7 結論 37 參 考 文 獻 38 致 謝 39 1 緒論 機械加工工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵。產(chǎn)品從設計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設計和制造的橋梁，設計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”，不是所有設計的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有的設計產(chǎn)品通過加工能達到預定技術性能要求的。 齒輪油泵泵體的加工工藝、工裝設計是在機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計等基礎上所完成的。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計提高了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此該設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 38 2 零件的分析 2.1 零件的作用及工藝分析 圖2.1 零件圖 泵體的材料為ZG25，由于ZG25的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良，所以我們要采用金屬型鑄造方法鑄造。此泵體的外形不太復雜，但是有加工要求較高的孔和平面。軸孔之間有相對于較高的位置和形狀要求，如下： （1） 外形是由多個圓柱面組成的封閉式多面體。 （2） 結構形狀是不復雜的，內部是空腔型。 （3） 泵體的加工面有底面?zhèn)让嬉约耙恍┚纫筝^高的孔。 2.2 計算生產(chǎn)綱領、確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領計算公式如下： 其中=5000件/年，n=1，=10%，=3% 則： 故屬于大批量生產(chǎn)。 3 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 3.1 毛坯的選擇與設計 根據(jù)零件圖可知零件材料為ZG25，且屬于大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，結構不太復雜，選用金屬型鑄造，鑄造精度為高，能保證鑄件的尺寸要求。 3.1.1 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 根據(jù)上述所給資料對毛坯初步設計如下： 1.零件最大輪廓尺寸：根據(jù)圖紙，長102mm，寬46mm，高113.5mm，故最大輪廓尺寸為113.5mm。 2.選取公差等級CT：鑄造方法按金屬型鑄造，鑄件材料為ZG25，得到公差等級CT范圍8~10級，取9級。 3.機械加工余量等級：鑄造方法按金屬型鑄造，得到加工余量等級范圍D~F，取E級。 底面單側加工，毛坯尺寸為： 右端面單側加工，毛坯尺寸為： 240孔內腔加工，毛坯尺寸為： 240孔左端面加工，毛坯尺寸為： 內孔兩小側面加工，毛坯尺寸為： 32左端面加工，毛坯尺寸為： 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 3.2 零件毛坯圖 根據(jù)上述資料及加工工藝，確定毛坯尺寸，圖3.2泵體零件毛坯簡圖，圖3.3泵體零件三維圖。 圖3.2泵體零件毛坯簡圖 圖3.3 毛坯零件三維圖 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 工藝規(guī)程設計 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 工藝規(guī)程設計 4 工藝規(guī)程設計 4.1 定位基準的選擇 定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。 4.1.1 精基準的選擇 精基準的選擇應遵循下面四個基本原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選用被加工表面的設計基準作為精基準，即“基準重合”的原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。 （2）“互為基準”原則 當兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面互為基準，反復多次進行精加工。 （3）“基準統(tǒng)一”原則 應選擇多個表面加工時都能使用的定位基準作為精基準，即“基準統(tǒng)一”的原則。 這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準變換所產(chǎn)生的誤差，并簡化夾具的設計制造工作。 （4）“自為基準”原則 在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇加工表面本身作為定位基準。 此外，精基準的選擇還應便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具結構。在使用這些原則時，要具體情況具體分析，以保證主要技術要求為出發(fā)點，合理選用這些原則。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，進行尺寸換算。 4.1.2 粗基準的選擇 泵體零件精基準的選擇有兩種可行的定位方案：一種是以裝配基準面為精基準，其優(yōu)點是裝配基準面是許多孔系和平面的設計基準，所以能使定位基準、設計基準和裝配基準重合，不會產(chǎn)生基準不重合誤差，而且泵體開口向上，故調整刀具，觀察加工和測量孔徑均方便，缺點是在加工中間壁上的孔時，只能采用吊架式鏜模，結構剛性差，安裝誤差大、孔系精度低、裝卸不方便、生產(chǎn)率低、只適于中、小批生產(chǎn)；另一種是以頂面和兩個銷孔做精基準，其優(yōu)點是泵口向下，中間導向支撐架固定在夾具座體上，剛性好、導向精度高、孔系位置精度也高，且定位、夾緊、裝卸工件均方便、生產(chǎn)率高，適于批量自動線生產(chǎn)，缺點是定位基準與裝配基準（設計基準）不重合，增加了定位誤差。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，泵體零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。為了保證前后端面的位置精度的要求，選擇泵體底面作為作為粗基準，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。 4.2 擬定工藝路線 4.2.1 合理的工序組合 確定工序數(shù)的基本原則： （1）工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 (2)工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 4.2.2 加工階段的劃分 當零件的加工質量要求較高時，整個加工過程劃分為一下四個階段： (1)粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12。粗糙度為Ra80～100μm。 (2)半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 (3)精加工階段 精加工應采用高精度的機床，工序變形小，有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般為IT6～IT7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 (4)光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為IT5～IT6，表面粗糙度為Ra1.25～0.32μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 工藝、工裝設計 5 工藝、工裝設計 5.1 工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。 具體的工藝路線如下: 工序1：鑄造毛坯。 工序2：時效處理。 工序3：銑底平面。 工序4：銑右端面。 工序5：銑槽側面。 工序6：車削27圓柱。 工序7：車M27螺紋。 工序8：粗鏜、精鏜240圓面。 工序9：粗鏜、半精鏜240左端面。 工序10：鉆、粗鉸、精鉸18孔、12孔。 工序11：鉆、粗鉸、精鉸上方的12孔。 工序12：鉆M6螺紋孔、攻螺紋。 工序13：鉆左右兩側孔、鉆孔、攻絲。 工序14：鉆底面211孔、锪222孔。 工序15：去毛刺。 工序16：清洗。 工序17：質檢。 5.2 工藝裝備及加工設備的選用 工藝設計中很重要的一項工作是為零件加工選擇加工設備以及工藝裝備等，選擇好了加工設備和工藝裝備有利于零件的加工，同時也考慮了經(jīng)濟性，合理地避免了資源浪費的現(xiàn)象。 工藝裝備主要包括夾具、刀具、量具等。夾具主要有各種專用夾具和角鐵式花盤；刀具包括：端銑刀、立銑刀、端面車刀、直頭焊接式外圓車刀、螺紋車刀、硬質合金鏜刀、高速鋼鏜刀、高速鋼麻花鉆、高速鋼鉸刀等；量具包括：游標卡尺、千分尺等。 加工設備選用了：X52K立式銑床、C6140臥式車床、金屬性鑄造機、Z3025搖臂鉆床、T617A臥式鏜床、Z525立式鉆床、清洗機等。 5.3 加工余量、尺寸公差的確定 制訂零件機械加工工藝規(guī)程，還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關，故正確選擇毛坯具有重大的技術經(jīng)濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。 選擇毛坯應該考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟性。如生產(chǎn)規(guī)模較大，便可采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，這樣，雖然一次投資較高，但均分到每個毛坯上的成本就較少。而且，由于精度較高的毛坯制造方法的生產(chǎn)率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機械加工勞動量，再者，毛坯精度高還可簡化工藝和工藝裝備，降低產(chǎn)品的總成本。 選擇毛坯應該考慮工件結構形狀和尺寸大小。例如，形狀復雜和薄壁的毛坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。再如，某些外形較特殊的小零件，由于機械加工很困難，則往往采用較精密的毛坯制造方法，如壓鑄、熔模鑄造等，以最大限度地減少機械加工量。 選擇毛坯，應從本廠的現(xiàn)有設備和技術水平出發(fā)考慮可能性和經(jīng)濟性。用這些毛坯制造方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工，其經(jīng)濟效果非常顯著。 泵體零件材料為ZG25，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯，加工余量和尺寸公差如表5.3所示： 表5.3 泵體鑄件毛坯尺寸公差與加工余量 項目 底面 右端面 內孔側面 孔 孔左端面 公差等級 9 9 9 9 9 加工面基本尺寸 113.5 85 28 40 18 鑄件尺寸公差 2.5 2.2 1.8 2 1.7 加工余量等級 E E E E E RAM 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 毛坯基本尺寸 115.85 87.2 24.9 36.8 14.95 5.4 切削用量及時間定額的計算 1.工序3：粗銑底面 加工材料——，,鑄件，有外皮； 工件尺寸——寬度,長度; 加工要求——用標準硬質合金端銑刀銑削，加工余量; 機床——X52K型立式銑床。 （1）選擇刀具： 根據(jù)表，選擇YT15硬質合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。 銑刀幾何形狀。 （2）選擇切削用量： 1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內完成，則。 2）決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時，，但采用不對稱端銑，故取。 3）決定切削速度和每秒鐘進給量 根據(jù)表，當，時，，，。 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)X52K型立銑說明書選擇： 因此實際切削速度和每齒進給量為： 3） 檢驗機床功率 根據(jù)表，當，，，，，，近似為：。 根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量符合要求，即 4） 計算基本工時 式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則 故 2. 工序4：粗銑右端面，半精銑右端面 加工材料——，鑄件，有外皮； 工件尺寸——寬度，長度； 加工要求——用標準硬質合金端銑刀銑削，加工余量； 機床——X52K型立式銑床。 工步一：粗銑右端面 （1）選擇刀具： 根據(jù)表，選擇YT15硬質合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。 銑刀幾何形狀：。 （2）選擇切削用量： 1)決定銑削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內完成，則。 2)決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時,,但采用不對稱端銑，故取。 3)決定切削速度和每秒鐘進給量 根據(jù)表，當時，。 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)X52K型立銑說明書選擇： 因此實際切削速度和每齒進給量為： 4)檢驗機床功率 根據(jù)表，當，，，，，，近似為。 根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量符合要求，即 5）計算基本工時 式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則，故 工步二：半精銑右端面 （1）選擇刀具： 根據(jù)表，選擇YT15硬質合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。 銑刀幾何形狀：。（2）選擇切削用量： 1) 決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內完成，則。 2) 決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時，，但采用不對稱端銑，故取。 3) 決定切削速度和每秒鐘進給量 根據(jù)表，當時。 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)X52K型立銑說明書選擇： 因此實際切削速度和每齒進給量為： 4) 檢驗機床功率 根據(jù)表 當近似為。 根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量符合要求，即： 。 5) 計算基本工時 式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則： 故 3.工序5：粗銑槽的兩側面 加工材料——，鑄件，有外皮； 工件尺寸——寬度，高度； 加工要求——用立銑刀銑削，加工余量； 機床——X52K型立式銑床。 （1）選擇刀具： 根據(jù)表，選擇YT15硬質合金立銑刀，Z=8，端銑刀直徑。 銑刀幾何形狀：。 (2)選擇切削用量： 1) 決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內完成，則。 2) 決定每齒進給量 由于銑削寬度5，帶整體刀頭立銑刀，其每齒進給量，故?。?。 3) 決定切削速度和每秒鐘進給量 查表得，切削速度公式 其中： 代入公式得： 4) 檢驗機床功率 根據(jù)表，當，，，，，得。 根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量符合要求，即 。 5) 計算基本工時 式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則，故 4.工序6：車M27端面、外圓面、倒角 加工材料——,，鑄件，有外皮； 工件尺寸——，車削后，加工長度為； 機床——C6140，工件裝夾在花盤上。 工步一：車端面 （1）選擇刀具 根據(jù)表，選擇端面車刀，牌號為YT15硬質合金。 （2）選擇切削用量 1)確定切削深度 由于粗加工余量為，故可在一次走刀內完成。 2）確定進給量 根據(jù)表，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑時，。 按照C6140機床說明書選擇： 3）確定切削速度 根據(jù)表，當用YT15硬質合金車刀加工鋼料，，，切削速度。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，,故： 根據(jù)C6140機床說明書，選擇：，這時實際切削速度為： 4）校驗機床功率 切削時的功率可由表查出：當，，，時，。 切削功率的修正系數(shù)，，故實際切削時的功率為。 根據(jù)C6140機床說明書，當時，機床主軸允許功率為，因為，故所選切削用量滿足要求。 最后決定的切削用量為： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則，故： 工步二：車外圓 （1）選擇刀具 1）根據(jù)表，選擇直頭焊接式外圓車刀，牌號為YT15硬質合金，選刀桿尺寸：，刀片厚度為； （2）選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量為2.5mm， 故可在一次走刀內完成。 2）確定進給量 根據(jù)表，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑時，。 按照C6140機床說明書選擇 3）確定切削速度當 根據(jù)表，當用YT15硬質合金車刀加工鋼料，，，切削速度。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，,故： 根據(jù)C6140機床說明書，選擇：，這時實際切削速度為： 4）校驗機床功率 切削時的功率可由表查出：當，，，時，。 切削功率的修正系數(shù)，，故實際切削時的功率為：。 根據(jù)C6140機床說明書，當時，機床主軸允許功率為，因為，故所選切削用量滿足要求。 最后決定的切削用量為： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則，故： 5.工序7：車M27螺紋 加工材料——,，鑄件，有外皮； 工件尺寸——，加工長度為，螺距； 機床——C6140，工件裝夾在花盤上。 （1）選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質合金螺紋車刀（牙形為三角形）。 （2）選擇切削用量： 1）確定切削深度： 2）確定進給量： 3）確定切削速度： 4）車螺紋時的主軸轉速: 其中，為螺距，為安全系數(shù)，取80，代入得： 查C6140機床說明書選擇： （3）校驗機床功率 當，，，時，。 切削功率的修正系數(shù)：，，故實際切削時的功率為。 根據(jù)C6140機床說明書，當時，機床允許功率為。因為，故選擇的切削用量符合要求。 最后決定的切削用量為： 。 （4）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則， 故： 6.工序8：粗鏜、精鏜圓面 加工材料——,，鑄件，有外皮； 工件尺寸——，鏜削后，孔深度； 機床——T617A臥式鏜床。 工步一：粗鏜圓面： （1）選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質合金鏜刀。 （2）選擇切削用量： 查表得，粗加工時，切削速度： 進給量： 背吃刀量： 轉 速： 故切削用量為： ，，，。 （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有兩個孔，故。 工步二：精鏜圓面： (1)選擇刀具：應選擇高速鋼鏜刀。 (2)選擇切削用量： 精加工，查表得，切削速度： 進給量： 背吃刀量： 轉速： 故切削用量為： ，，，。 (3)計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有兩個孔，故。 7.工序9：粗鏜、精鏜內圓左端面 加工材料——,，鑄件，有外皮； 工件尺寸——右端面，，加工后； 機床——T617A臥式鏜床。 工步一：粗鏜內圓左端面： (1)選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質合金鏜刀； (2)選擇切削用量： 粗加工，查表得，切削速度： 進給量： 背吃刀量： 轉速： 故切削用量為： ，，，。 (3)計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有兩個孔，故。 工步二：半精鏜內圓左端面： (1)選擇刀具：應選擇高速鋼鏜刀。 (2)選擇切削用量： 半精加工，查表得，切削速度： 進給量： 背吃刀量： 轉速： 故切削用量為： ，， (3)計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有兩個孔，故。 8.工序10：鉆、粗鉸、精鉸孔，鉆、粗鉸、精鉸孔 加工材料——,，鑄件； 加工要求——孔徑，孔深，精度要求為H7，故需要鉆、粗鉸、精鉸； 機床——Z525立式鉆床。 工步一：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即?。灰部山档鸵患夀D速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則； 方案二：，，則； 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 工步二：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，， 機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故 ： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即取；也可降低一級轉速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則; 方案二：，，則; 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 工步三：粗鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀。 （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： , 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 工步四：粗鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。 （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： , 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則: 工步五：精鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。 （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 工步六：精鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。 （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 9.工序11：鉆、粗鉸、精鉸孔 加工材料——,，鑄件； 加工要求——孔徑，孔深，精度要求為H7，故需要鉆、粗鉸、精鉸； 機床——Z525立式鉆床。 工步一：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故 ： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即?。灰部山档鸵患夀D速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則; 方案二：，，則; 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 工步二：粗鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀， （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則， 工步三：精鉸孔 （1）選擇刀具：高速鋼鉸刀， （2）切削用量的確定 當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得： 進給量： 背吃刀量： 切削速度： 代入得： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 10.工序12：鉆螺紋孔、攻絲 加工材料——,，鑄件； 加工要求——孔徑，孔深； 機床——Z3025搖臂鉆床 工步一：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，， 機床進給機構允許的軸向力為19620N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z3025鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故 ： 根據(jù)Z3025鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則; 方案二：，，則; 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有6個孔,故其時間為:。 工步二：攻絲 （1）工件尺寸：孔徑，螺紋深度。 （2）選擇鉆頭：選擇高速鋼機動絲錐。 （3）選擇切削用量 查表得：進給量： 背吃刀量： 轉速： 切削速度： （4）計算基本工時： 其中： 代入得： 由于有6個孔,故其時間為:。 11.工序13：鉆左右兩側孔、鉆孔、攻絲 加工材料——,，鑄件； 加工要求——孔徑，孔深；孔徑，孔深；攻絲深度； 機床——Z525立式鉆床 工步一：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則; 方案二：，，則; 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有2個孔,故其時間為:。 工步二：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，， 機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有2個孔,故其時間為:。 工步三：攻絲 （1）工件尺寸：孔徑，螺紋深度。 （2）選擇鉆頭：選擇高速鋼機動絲錐。 （3）選擇切削用量 查表得，進給量： 背吃刀量： 轉速： 切削速度： （4）計算基本工時： 其中：， 代入得： 由于有2個孔,故其時間為:。 12.工序14：鉆孔、锪 加工材料——,，鑄件； 加工要求——孔徑，孔深；锪孔孔徑，孔深； 機床——Z3025搖臂鉆床。 工步一：鉆孔 （1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 1）決定進給量 ① 按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當，時，。 由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。 ② 按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。 ③按鉆床進給機構強度決定進給量：根據(jù)表，當，， 機床進給機構允許的軸向力為8330N時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z3025鉆床說明書，選擇。 2）決定切削速度 查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。 查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。 切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故： 根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉速比計算轉速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即取；也可降低一級轉速，即取，仍用，比較這兩種方案： 方案一：，，則; 方案二：，，則; 因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。 3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則， 由于有2個孔,故其時間為:。 工步二：锪孔 （1）選擇刀具：選擇高速鋼锪鉆，直徑。 （2）選擇切削用量 锪孔，查表得： 進給量： 切削速度： 轉速： 背吃刀量： 因此，切削用量為： （3）計算基本工時 式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則： 由于有2個孔,故其時間為:。 6 夾具設計 6.1 定位方案及定位裝置的設計 6.1.1 定位方案的確定 定位是指確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程。 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。 銑削端面，在立式銑床上加工,底面對稱放置兩塊支承板限制3個自由度、在底板兩側面各放置一個定位銷，限制3個自由度，共限制六個自由度。因此限定了六個自由度,實現(xiàn)完全定位。車削螺紋，用底面作為主定位面，在花盤類車床上加工,底面對稱放置兩塊支承板限制3個自由度、在底板兩側面各放置一個定位銷，限制3個自由度，共限制六個自由度。因此限定了六個自由度，實現(xiàn)完全定位。 6.1.2定位誤差的分析 工件的工序基準為孔心，夾具1是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin。 本工序采用一面兩銷的定位方式，由于本道工序加工的是面，因此要求不高，故應能滿足定位要求。 而夾具2是用來在車床上加工，當然用一面兩銷的方式足以將其定位，由于本道工序是加工螺紋，故也能滿足要求。 6.2 夾緊方案的設計及裝置的設計 6.2.1 夾緊方案的確定 根據(jù)夾緊力方向應與工件的定位情況相適應，不應破壞工件在定位時所獲得的位置，夾緊力的作用點應盡量靠近工件的加工表面，使切削力對夾緊力作用點的力矩最小，以減少工件的轉動趨勢和震動。 根據(jù)以上原則，對于夾具1采用移動壓板壓緊，對于夾具2采用鉤形壓板壓緊，確保夾緊機構夾緊可靠。 6.2.2 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。對刀裝置采用直角對刀塊，材料是20。 6.3 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。工序切削余量小，所以一般的手動夾緊就能達到工序的要求。這樣才能使設計夾具具有意義。 7 結論 畢業(yè)設計即將結束，這個過程對我們來說是受益匪淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領。在這次設計中自己不僅僅是學到書本上的知識還學到了生活上的一些知識。 畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。泵體零件的加工工藝、工裝設計過程中，所需要的包括不僅僅是一些知識，而是大量的累積和詢問。這一次的夾具設計讓我更加明白了工件在夾具的定位和夾緊等知識。在這個過程中也提高了自己的軟件知識以及熟練程度，相信這一些都是有利于以后自己的一些發(fā)展和需要的。 參 考 文 獻 [1] 崇凱．機械制造技術基礎課程設計指南[M].化學工業(yè)出版社，2006.12. [2] 張世有．箱體類零件的加工工藝分析[J].哈爾濱技師學院，2010. [3] 周開勤．機械零件手冊[M].高等教育出版社，1994. [4] 范崇洛．機械加工工藝學[M]. 南京東南大學出版社，2009. [5] 趙家奇．機械制造工藝學課程設計指導書—2版[M].北京:機械工業(yè)出版社，2000.10. [6] 王啟平．機床夾具設計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005. [7] 傅玲梅．機床夾具設計與制作[M].北京:中國勞動社會保障出版社，2008. [8] 徐海枝．機械加工工藝編制[M].北京:北京理工大學出版社，2009. [9] 張耀宸,馬占永．機械加工工藝設計實用手冊[J].上海:上?？茖W出版社，1990.2. [10] 王光斗，王春福．機床夾具設計手冊[M].上海:上?？茖W技術出版社，1979.7. [11] 艾興，肖詩綱．切削用量簡明手冊［M].機械工業(yè)出版社出版，1994. [12] 郭宗連，秦寶榮. 機械制造工藝學[M].中國建材工業(yè)出版社出版，1997. [13] 傅水根. 機械制造工藝基礎[M].北京：清華大學出版社，1998. [14] 鄧文英. 金屬工藝學[M].北京：高等教育出版社，2000. [15] 王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. [16] 劉文劍，常偉，金天國. CAD\CAM集成技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000. [17] DaimlerChrysler AG et al. Fugeverfahren and Fugevorrichtung zum Verbinden von uberlappend angeordneten Fugeteilen. Offenlegungsschrift DE 102 50 342 A1. 2004-05-19. 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 致謝 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 致謝 致 謝 經(jīng)過幾個月來的努力，畢業(yè)論文即將結束。此次設計是在導師的精心指導下完成的。向老師用專業(yè)的知識以及精益求精的工作作風為我的畢業(yè)設計提供了最大化的幫助，讓我最后能夠順利的完成這次設計。當然還有許多幫助過我的同學，讓我在這次論文設計中能夠更加得心應手。雖然這次的設計過程中還是遇到一些麻煩，不過最終還是克服完成了。與此同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助。 由于時間倉促以及自身專業(yè)水平不足，整篇論文還存在許多不足，希望老師給予指正，不勝感激。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 附錄