畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-泵體零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì).doc

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1、常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 泵體零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 年 級(jí) 2011級(jí) 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 校內(nèi)導(dǎo)師 職 稱 工程師 校外導(dǎo)師 職 稱 論文提交日期 2014-05-14 常熟理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)誠(chéng)信承諾書本人鄭重聲明： 所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本人簽名：

2、 日期：常熟理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解常熟理工學(xué)院有關(guān)收集、保留和使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定，即：本科生在校期間進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬常熟理工學(xué)院。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)被查閱和借閱；學(xué)校可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），并且本人電子文檔和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)在解密后遵守此規(guī)定。本人簽名： 日期：導(dǎo)師簽名： 日期：泵體零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)摘 要本文主要介紹泵體零件機(jī)械加工工藝

3、及兩套專用夾具鏜夾具和鉆夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先，繪制泵體零件圖，并進(jìn)行三維造型，之后對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，明確毛坯的材料以及制造形式，并繪制出毛坯圖。其次，根據(jù)零件圖，計(jì)算出工序余量及確定工序尺寸，擬定正確可行的的工藝路線，并計(jì)算出兩道工序的切削用量和基本工時(shí)。在夾具設(shè)計(jì)中，主要進(jìn)行基準(zhǔn)面、定位夾緊裝置的選取、定位誤差的分析、切削力與夾緊力的計(jì)算與校核，最終確定夾具體。其它元件的設(shè)計(jì)中，鏜夾具包括鏜襯套、鏜套、支承板等元件的設(shè)計(jì)，鉆夾具包括鉆模板、鉆襯套、鉆套、支承板等元件的設(shè)計(jì)。最后介紹兩套夾具的操作說(shuō)明。關(guān)鍵詞：專用夾具 夾緊 工藝 定位Pump Body Parts Machining Pr

4、ocess and Fixture DesignAbstractThis paper describes the pump parts machining technology and two special jig - boring drill jig and fixture design process. First is to draw the pump part drawings and three-dimensional modeling, process analysis after the parts, materials and manufactured specificall

5、y blank form, and draw a blank map. Secondly, according to the parts diagram, calculate the margin and determine the process step size, the right to develop a viable process route, and calculate the amount of two cutting processes and basic work. In fixture design, mainly planes, analysis selection,

6、 positioning error of locating and clamping devices, cutting force and the clamping force calculation and verification, and ultimately determine specific folder. Other elements of the design, including the boring mold jig boring, boring bush, boring sets, and other components of the support plate de

7、sign, drill jig including drilling template, drill bushing, drill sets, design and other components of the support plate. Final is to introduce the use of two sets of jigs Keywords:Special fixture；Clamp；Craft；Localization目錄1序 言11.1課題簡(jiǎn)介11.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容12零件的分析22.1零件的作用22.2零件的工藝分析33工藝規(guī)程設(shè)計(jì)43.1確定零件毛坯的制造形式43

8、.1.1毛坯制造形式43.2 定位基準(zhǔn)的選擇53.3機(jī)械工序余量、工序尺寸的確定53.4制定工藝路線63.5確定切削用量及基本工時(shí)113.5.1工序110 鏜2x30孔的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算113.5.2工序140 鉆、攻M6螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算133.6編制工藝規(guī)程文件164夾具設(shè)計(jì)174.1鏜夾具設(shè)計(jì)174.1.1本工序技術(shù)要求分析174.1.2夾具的定位方案174.1.3定位元件選擇分析184.1.4 定位誤差分析計(jì)算184.1.5 夾緊方案的設(shè)計(jì)184.1.6切削力與夾緊力計(jì)算194.2鉆夾具設(shè)計(jì)204.2.1本工序技術(shù)要求分析204.2.2夾具的定位方案214.2.3

9、 定位元件設(shè)計(jì)與選擇224.2.4定位誤差分析計(jì)算224.2.5夾緊方案的設(shè)計(jì)224.2.6 切削力與夾緊力計(jì)算234.2.7本夾具的使用簡(jiǎn)介和零件裝卸過(guò)程23結(jié)語(yǔ)25參 考 文 獻(xiàn)26致謝27附錄1泵體零件機(jī)械加工工序卡片28附錄2機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片30V1序言本課題為“泵體零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)”，齒輪泵結(jié)構(gòu)雖小，但應(yīng)用廣泛。本次設(shè)計(jì)的兩套泵體專用夾具，皆采用典型的定位方式一面兩銷定位，限制工件的六個(gè)自由度，同時(shí)采用手動(dòng)夾緊。夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，能夠達(dá)到大批生產(chǎn)要求。因能力水平有限，還請(qǐng)老師們多多批評(píng)指教。1.1課題簡(jiǎn)介泵體零件材料為灰口鑄鐵HT150，一般機(jī)床即可滿足精度要求。

10、此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)該泵體零件的機(jī)械加工工藝及夾具，需要綜合機(jī)械各機(jī)械基礎(chǔ)課程知識(shí)，查閱相關(guān)手冊(cè)，著重培養(yǎng)設(shè)計(jì)與查閱手冊(cè)的能力。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）繪制零件圖并進(jìn)行三維造型以及工藝分析。（2）確定毛坯類型及制造形式，繪制毛坯圖。（3）制定工藝規(guī)程，計(jì)算切削用量及工序尺寸、工時(shí)定額。 （4）填寫工藝過(guò)程卡。 （5） 設(shè)計(jì)兩套專用夾具，繪制裝配圖和及各重要零件的零件圖。（6） 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2零件的分析2.1零件的作用泵體作為機(jī)械基礎(chǔ)部件的一部分，將機(jī)器和各部件的齒輪組、軸等聯(lián)成整體是其主要作用，因此，泵的工作性能以及耐用度將直接與泵體零件加工質(zhì)量的優(yōu)劣有關(guān)，因而在加工精度和表面質(zhì)量

11、方面，提出有關(guān)制造工藝方面要求。同時(shí)，剛度和強(qiáng)度、密封性以及散熱性，箱體零件必須要能夠保證。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠并且便于加工。足夠的加工空間需要在工件上預(yù)留出，方便刀具加工。其次，生產(chǎn)率要高。泵體零件圖和三維造型見圖2-1和2-2：圖2-1泵體零件圖圖2-2泵體三維造型2.2零件的工藝分析由題目所給零件圖，能夠初步確定泵體表面應(yīng)當(dāng)加工的尺寸要求和粗糙度要求。泵體表面需要加工的面列舉如下： 1：M33mm螺紋孔的前端面，表面粗糙度為Ra3.2。 2：20mm孔底面，其表面粗糙度為Ra3.2。 3：14mm孔的內(nèi)表面公差要求為H7，表面粗糙度Ra1.6。4：另一20mm孔的表面粗糙度要求為Ra1.6。

12、 5：30mm孔尺寸公差為H7，表面粗糙度為Ra3.2。6:M6的螺紋孔，表面粗造度Ra12.5。7：右端面以及兩個(gè)30mm孔的底面表面粗糙度要求均為Ra1.6。8：M33孔的上表面以及倒角面，表面粗糙度為Ra12.5。9：泵體底座表面，表面粗糙度要求為Ra3.2。10：底座上11mm孔的內(nèi)表面，表面粗糙度為Ra12.5。11：26mm進(jìn)出油孔端面以及孔中的退刀槽，表面粗糙度Ra12.5。12：3mm的銷孔內(nèi)表面，表面粗糙度為Ra6.3。 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定零件毛坯的制造形式3.1.1毛坯制造形式各式各樣的毛坯都有，然而鑄件、焊件以及鍛件確是生活中最常見到的，由于精度要求不高，采用鑄造成

13、型。3.1.2確定毛坯余量、繪制毛坯圖泵體零件材料灰口鑄鐵HT150，硬度為，輕型、大批量生產(chǎn)，毛坯制造方法為鑄造成型。通過(guò)查機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)表6-1，計(jì)算零件加工余量及加工方法如表3-1所示：表3-1零件的加工余量及加工方式加工位置粗糙度值Ra/m加工方法加工余量/mm泵體底座平面3.2粗銑、精銑4進(jìn)出油口端面12.5粗車3螺栓軸孔端面3.2粗車、半精車4泵體右側(cè)端面1.6粗銑、精銑4M33螺栓軸表面12.5粗車5由分析，最終得到的毛坯如圖3-1： 圖3-1泵體毛坯圖3.2 定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：選用泵體右側(cè)大平面做粗基準(zhǔn)，主要是因?yàn)樵摫砻嫫秸?，無(wú)澆口、冒口，適合作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn): 選用泵

14、體底座大平面作為精基準(zhǔn)。此平面較大，且有相距合適的兩個(gè)通孔，便于定位。其它表面和各孔用此面定位也正合適，同時(shí)也符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。在泵體零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程中，鉆4xM6的螺紋孔和鏜2x30mm孔，是應(yīng)進(jìn)行加工的兩道工序工序。M6螺紋孔加工時(shí)，選泵體底面為基準(zhǔn)，一面兩銷定位，完全定位。再用一個(gè)快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)輔之以一V型塊夾緊工件，使工件完全定位。在鏜泵體的兩個(gè)20mm孔過(guò)程中，同樣選用泵體底座大平面作為精基準(zhǔn)，用支承板，定位銷和菱形銷定位，限制工件的六個(gè)自由度，使工件處于完全定位。3.3機(jī)械工序余量、工序尺寸的確定查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，確定加工方案、工序尺寸，見表3-2：表3-2

15、加工方案及工序尺寸 加工表面尺寸/mm表面粗糙度Ra/m加工方案泵體底面120X403.2粗銑、精銑底座2X11孔11，深1512.5鉆泵體右側(cè)端面86X601.6粗銑、精銑螺栓軸端面333.2粗車、半精車螺栓軸表面3312.5粗車進(jìn)出油口端面2612.5粗車30兩個(gè)孔30H73.2鉆、粗鏜20孔20，深113.2锪鉆14孔通孔1.6鉆、擴(kuò)、粗鉸14 深20 深201.6鉆、擴(kuò)、粗鉸銷孔2X36.3鉆、擴(kuò)4XM6深15孔深2012.5鉆、攻絲M33螺紋螺紋長(zhǎng)1112.5粗車2XG3/8深1212.5 鉆、攻絲退刀槽2X1812.5鉆、粗鏜底座凹槽36X76.3粗銑、精銑3.4制定工藝路線題目泵

16、體零件為輕型、大批量生產(chǎn)。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證。初步擬定的工藝路線如下：工序10鑄造毛坯工序20 銑底面工序30 銑右側(cè)面工序40 粗車、半精車螺栓軸端面工序50 鉆、擴(kuò)2x11的底座孔工序60 粗車進(jìn)出油口端面工序70 鉆、擴(kuò)、粗鉸14的通孔工序80 锪鉆20的孔工序90 粗、精銑20孔的臺(tái)階面工序100 粗鏜、半精鏜2x30的孔工序110 粗、半精銑2x30孔的底面工序120 鉆、擴(kuò)、粗鉸深20的14孔工序130 攻4xM6-6H的螺紋孔工序140 鉆、擴(kuò)2x3的銷孔工序150 鉆、粗鏜2x18的退刀槽工序160 鉆、擴(kuò)、攻2

17、xG3/8的管螺紋孔工序170 粗車M33外螺紋工序180 倒角、去毛刺工序190 檢驗(yàn)。工序200 入庫(kù)。鑄件不得有裂紋、砂眼、澆口等缺陷，因而鑄造后應(yīng)安排時(shí)效處理。工序40和工序50的加工順序變換一下，更方便加工。工藝路線修改后如下：工序10 鑄造毛胚工序20 時(shí)效處理工序30 銑底面 以左側(cè)面作為基準(zhǔn)，用左側(cè)面、M33螺栓軸孔以及一擋銷定位，右側(cè)面加以?shī)A緊。選用X62W臥式萬(wàn)能銑床及專用夾具。工序40 銑右端面 以底面作為基準(zhǔn)，用左側(cè)面、M33螺栓軸孔以及一擋銷定位，右側(cè)面加以?shī)A緊。選用X62W及專用夾具。工序50 鉆、擴(kuò)2X11的底座孔 以底面作為基準(zhǔn)，用左側(cè)面、M33螺栓軸孔以及一擋

18、銷定位，右側(cè)面加以?shī)A緊。選用立式鉆床Z525及專用夾具。工序60 粗車、半精車螺栓軸端面 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選用CA6140機(jī)床及專用夾具。工序70 粗車進(jìn)出油口端面 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選用CA6140機(jī)床和專用夾具。工序80 加工14的孔 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。先鉆13的通孔，再用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)至13.85,最后精鉸至14。選用Z525及專用夾具。工序90 锪鉆20的孔 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。選用Z525及專用夾具。工序100 粗銑、精銑2

19、0孔的臺(tái)階面 以右側(cè)面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。選用X62W和專用夾具。工序110 鉆、粗鏜2x30的孔 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。選用臥式鏜床T611和專用夾具。工序120 粗、精銑2x30的孔的底面 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。選用X62W和專用夾具。工序130 鉆、擴(kuò)、粗鉸14、深20的孔 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用左側(cè)面加以?shī)A緊。選用Z525和專用夾具。工序140 加工4XM6-6H的螺紋孔 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選用Z525和專用夾具。

20、工序150 鉆、擴(kuò)3mm銷孔 以泵體底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，右側(cè)面夾緊。選Z525和專用夾具。工序160 加工2X18的退刀槽 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選臥式鏜床T611及專用夾具。工序170 加工2XG3/8的管螺紋孔。 以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選立式鉆床Z525及專用夾具。工序180 粗車M33外螺紋。以底面作為基準(zhǔn)，用底面和底座上兩通孔定位，用右側(cè)面加以?shī)A緊。選CA6140機(jī)床及專用夾具。工序190 倒角、去毛刺 工序200 檢驗(yàn)工序210 入庫(kù) 詳細(xì)見下表3-3表3-3機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片工序號(hào)工序

21、名稱工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖機(jī)床工藝裝備1鑄造砂型鑄造2時(shí)效處理退火3銑銑泵體底面X62WX62W臥式萬(wàn)能銑床、銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具4銑銑右側(cè)大端面X62W三爪卡盤YT14端面車刀YT15游標(biāo)卡尺5鉆鉆底座上的兩個(gè)11mm的底孔Z525高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡、專用夾具6銑粗銑、半精銑螺栓軸端面；粗銑兩進(jìn)出油口端面X62WX62W臥式萬(wàn)能銑床、銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具7鉆、攻絲鉆14mm的通孔、20mm孔、2x25mm孔、2x3mm銷孔、鉆攻4xM6的螺紋孔以及進(jìn)油孔5mmZ525高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡、絲錐、專用夾具8鏜鏜2x30mm的孔以及進(jìn)油孔中的退刀槽T611鏜刀、卡尺、塞規(guī)、專用夾具9鉆、攻鉆

22、、攻2xG3/8Z525高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡、絲錐、專用夾具10車車M33的螺紋孔及倒角CA6140三爪卡盤YT14外圓車刀YT14端面車刀YT15游標(biāo)卡尺倒角車刀11去毛刺12檢驗(yàn)入庫(kù)3.5確定切削用量及基本工時(shí)此處只論述工序110和工序140兩道工序的切削用量和工時(shí)。3.5.1工序110 鏜2x30孔的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算工步一：粗鏜1)加工條件由金屬切削手冊(cè)表，應(yīng)選普通高速鋼單刃鏜刀，。由表，選用錐柄軸向緊固鏜刀桿。因?yàn)椋S向支撐可不用。機(jī)床選用臥式鏜床T611。(2)確定切削用量由金屬切削手冊(cè)表，。確定主軸轉(zhuǎn)速 (3-1) 式中 ： 主軸轉(zhuǎn)速，r/min； 切削速度，m/min；

23、軸徑，mm。 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為和。選。實(shí)際切削速度：。(4) 計(jì)算工時(shí)由機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)表， （3-2）工步二：半精鏜(1)鏜刀及鏜刀桿、鏜床的選用由金屬切削手冊(cè)表，鏜刀選普通高速鋼單刃鏜刀，。由表，選用錐柄軸向緊固鏜刀桿。由于，軸向支撐可不用。鏜床：臥式鏜床T611。(2)切削用量的選擇由實(shí)用金屬切削手冊(cè)表，精鏜，。確定主軸轉(zhuǎn)速 (3-3) 式中： 主軸轉(zhuǎn)速，r/min； 切削速度，m/min； 軸徑，mm。 由機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)表，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為和?，F(xiàn)取。實(shí)際切削速度為。(4) 計(jì)算工時(shí)由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表， （3-4）則本工序時(shí)： （3-5）3.

24、5.2工序140 鉆、攻M6螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算工步一：鉆孔（1）選擇鉆頭機(jī)床：立式鉆床Z525。鉆頭：由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表，鉆頭：高速鋼直柄麻花鉆,。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表和查得，。（2）計(jì)算切削用量1）進(jìn)給量由切削用量手冊(cè)表，取，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表，得。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表，當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面的最大磨損量是，壽命,。3）計(jì)算切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表，切削速度取修正系數(shù)： （3-6）故 代入公式（3-3） ，得 由機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)表，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為和，取。實(shí)際切削速。（3）計(jì)算切削工時(shí)切削工時(shí)，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表。（3-7）

25、（3-8）工步二: 攻絲刀具選用細(xì)柄機(jī)動(dòng)絲錐；機(jī)床選用組合攻絲機(jī)切削速度V：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，取。進(jìn)給量：由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表，查得粗牙普通螺紋，螺距,所以進(jìn)給量。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：由公式（3-3），得由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表，選取n=。絲錐轉(zhuǎn)速：取=實(shí)際切削速度： （3-9）被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度： （3-10）刀具切出長(zhǎng)度： （盲孔）機(jī)動(dòng)時(shí)間： （3-11）則本工序用時(shí)： （3-12）3.6編制工藝規(guī)程文件見附錄1：兩道工序的工序卡片 2：工藝過(guò)程卡片4夾具設(shè)計(jì)4.1鏜夾具設(shè)計(jì)4.1.1本工序技術(shù)要求分析設(shè)計(jì)本夾具目的是用來(lái)鏜2x3mm，深19mm的孔，表面粗糙度要求因此

26、，需要粗鏜和半精鏜兩道工序來(lái)完成。4.1.2夾具的定位方案采用經(jīng)典的一面兩銷定位：泵體底座上的支承板以及在底座上的兩個(gè)通孔內(nèi)分別放置一個(gè)短定位銷和菱形銷，限制了工件的六個(gè)自由度。定位方案如圖4-1所示：圖4-1定位方案各定位元件如圖4-2所示：圖4-2 菱形銷 定位銷所用支承板見圖4-4：圖4-4 鏜夾具支承板4.1.3定位元件選擇分析一面兩銷定位：支承板所在平面限制3個(gè)自由度，短定位銷，限制2個(gè)自由度，菱形銷，限制1個(gè)自由度，共限制零件六個(gè)自由度，屬于完全定位。4.1.4 定位誤差分析計(jì)算夾具在高度方向的主要定位元件為一底面，其精度要求為自由公差，由于其基準(zhǔn)重合，所以裝配公差與尺寸公差相同。

27、所需鏜的兩孔心之間的公差由鏜套位置保證。綜上可知，定位誤差滿足鏜孔的加工要求。4.1.5 夾緊方案的設(shè)計(jì)采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，裝置如圖所示：圖4-2 鏜夾具夾緊機(jī)構(gòu)4.1.6切削力與夾緊力計(jì)算切削刀具：普通高速鋼單刃鏜刀。粗鏜：，；半精鏜：，。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，查得：鏜削力計(jì)算公式為：圓周分力 ： (4-1)式中： 切削深度 進(jìn)給量 HBS 材料硬度由前面計(jì)算和查表可得： 粗鏜時(shí)，半精鏜時(shí)： ， HBS=190粗鏜時(shí)代入上述公式得： ， 而徑向受力為： (4-2)代入以上數(shù)據(jù)得： 扭矩為： (4-3)即 半精鏜時(shí)代入上述公式得：， 徑向受力為：在鏜削中受到的扭矩為：夾緊時(shí)，用螺旋壓板進(jìn)行垂

28、直方向上的夾緊，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得，夾緊力計(jì)算公式為 （4-4） 其中，粗鏜時(shí)，半精鏜時(shí)。， 為作用力。一般為500N。那么理論夾緊力估算為 ： 實(shí)際夾緊力估算為：因?yàn)閵A緊力大于切削力，所以該夾緊裝置適用。4.2鉆夾具設(shè)計(jì)4.2.1本工序技術(shù)要求分析由指導(dǎo)老師的分配第65道工序：鉆、攻4xM6的鉆床夾具。因其表面粗糙度要求為Ra12.5，對(duì)于底孔只需粗鉆即可。4.2.2夾具的定位方案 采用銑好的泵體底面孔作為定位基準(zhǔn)，泵體底座上的支承板可以限制3個(gè)自由度，在底面上的兩個(gè)相距90mm的兩個(gè)孔里分別插上短定位銷和菱形銷，定位銷限制2個(gè)自由度，菱形銷限制一個(gè)自由度。這樣便限制了工件的六個(gè)自由度。

29、如圖4-3所示： 圖4-3 泵體定位方案菱形銷見圖4-4：圖4-4 菱形銷定位銷見圖4-5：圖4-5定位銷所用支承板見圖4-6：圖4-6：鉆夾具支承板4.2.3 定位元件設(shè)計(jì)與選擇一面兩銷定位：支承板限制3個(gè)自由度，短定位銷，限制2個(gè)自由度，菱形銷，限制1個(gè)自由度，共限制零件六個(gè)自由度，屬于完全定位。4.2.4定位誤差分析計(jì)算由于所需鉆的螺紋孔之間，并無(wú)尺寸公差要求，螺紋孔內(nèi)部表面精度由高速鋼麻花鉆保證。螺紋孔的位置精度由鉆模板上的導(dǎo)向裝置鉆套保證，因而定位誤差滿足螺紋孔的加工要求。4.2.5夾緊方案的設(shè)計(jì)此零件的夾緊是采用螺旋夾緊中V型塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行的夾緊，通過(guò)螺旋副來(lái)使V形塊緊緊壓在泵體的側(cè)面

30、上，使零件在鉆削時(shí)保持正確的位置，不產(chǎn)生偏置，泵體夾緊裝置如圖4-4所示：圖4-4 泵體夾緊裝置4.2.6 切削力與夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼直柄麻花鉆，。由經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查切削手冊(cè)表，切削力計(jì)算公式為：(4-5)其中，=410, =5.0mm，,=0.15，=其中：與加工材料有關(guān),?。慌c刀具刃磨形狀有關(guān),??；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取，則：=0.941.331.0= F=4101.25=852N采用螺旋機(jī)構(gòu)配合V型塊適當(dāng)夾緊工件，即可安全工作，故而夾緊力無(wú)需計(jì)算。4.2.7本夾具的使用簡(jiǎn)介和零件裝卸過(guò)程在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，方便的安裝和拆卸是關(guān)

31、鍵。本道工序?qū)?dǎo)向原件鉆套放置在鉆模板上，夾緊機(jī)構(gòu)采用V形塊機(jī)構(gòu)，通過(guò)螺旋副來(lái)使V型塊緊緊壓在泵體的側(cè)表面上，使零件在鉆削時(shí)保持正確的位置，不產(chǎn)生偏置。為了使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，在泵體和鉆模板下方各放置了一個(gè)可調(diào)支承。采用經(jīng)典的一面兩銷定位，用螺旋副推動(dòng)V型塊夾緊零件，方便可靠。當(dāng)我們欲卸下工件時(shí)，只需旋松螺栓，將工件的底孔移出定位銷，從后方即可拿出工件，鉆床夾具如圖4-5所示：圖4-5 鉆床夾具結(jié)語(yǔ)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)加深了我對(duì)夾具體設(shè)計(jì)的認(rèn)知與掌握，同時(shí)也加深了我對(duì)泵體的了解。泵體零件工藝規(guī)程制訂過(guò)程中，確定毛坯材料，零件圖的繪制、加工余量的查詢、工藝路線的制定、切削用量的查詢與確定、定位誤差的分析以及

32、夾具的設(shè)計(jì)等，是對(duì)大學(xué)所學(xué)的一次全方位應(yīng)用。在夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多意想不到的難題，包括切削力的計(jì)算、夾具結(jié)構(gòu)是否可行等，不過(guò)，在查閱相關(guān)手冊(cè)以及老師的指點(diǎn)下，逐步完善自己的設(shè)計(jì)方案，最終設(shè)計(jì)出合理可行的兩套專用夾具。在此過(guò)程中，我的確學(xué)到許多知識(shí)。本次設(shè)計(jì)過(guò)程都是用電子稿格式進(jìn)行，增強(qiáng)了我對(duì)文檔編輯的能力，同時(shí)也提高了對(duì)UG、CAD等軟件的操作熟練度。在最后的幾天時(shí)間里，我對(duì)夾具結(jié)構(gòu)方案的大的改動(dòng)中，更加使我體會(huì)到繪制出一張完美無(wú)缺的工程圖紙是多么的不易，這也是我今后學(xué)習(xí)生活中追尋的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。參 考 文 獻(xiàn)1田培棠，石曉輝，米林.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.

33、2王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)(第四版)M.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999. 3陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版）M. 北京：高等教育出版社，2010.4沈韶華工程力學(xué)M. 上海：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2007. 5李益民機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. 6王棟?rùn)C(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.7李業(yè)農(nóng)機(jī)械制圖（第五版）M.上海：上海交通大學(xué)出版社，2009.8李益民機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9邵新宇，蔡力鋼.現(xiàn)代CAPP技術(shù)與應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.10孫本緒，熊萬(wàn)武機(jī)械加工余量手冊(cè)M.北京：中國(guó)

34、標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996.11陸建中.金屬切削原理及刀具(第五版)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.12艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.13馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)M .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.14 陳揚(yáng),曹麗云.機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)M.東北大學(xué)出版社，2008.15李旦.機(jī)床專用夾具圖冊(cè)(第三版)M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012.致謝本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我大學(xué)里用時(shí)最長(zhǎng)，同時(shí)也是收獲頗豐的一次大作業(yè)。從一開始的迷茫與不知所措，到后來(lái)自己繪制出兩幅A1大圖紙，以及編寫出說(shuō)明書，這一路走來(lái)，中心感謝我的導(dǎo)師陳慶蘭老師。在著手設(shè)計(jì)夾具裝置的時(shí)候，我對(duì)如何定位

35、以及夾緊方式的選取是束手無(wú)策的。在陳老師的耐心指點(diǎn)下，我逐漸對(duì)夾具設(shè)計(jì)有了比較清晰的認(rèn)知。雖然后來(lái)想出的幾個(gè)設(shè)計(jì)方案存在不合理的地方，不過(guò)在和陳老師的交流過(guò)程中，知道了錯(cuò)誤的原因，學(xué)到了機(jī)械上很多專業(yè)知識(shí)。由于自己經(jīng)驗(yàn)不足，在選擇數(shù)據(jù)和選取零件方面，總是會(huì)遇到難題，很慶幸遇到一位負(fù)責(zé)任的指導(dǎo)老師。她的耐心讓我感動(dòng)，及時(shí)再忙，都會(huì)非常認(rèn)真地指出我的錯(cuò)誤，同時(shí)不忘給我提出寶貴的建議，讓我理清了思路，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。衷心感謝我的導(dǎo)師陳慶蘭老師。在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、草案、答疑及修改等方面，得到導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和幫助。在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，陳老師和藹可親的性格，寬廣的胸懷，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，務(wù)實(shí)而

36、不浮夸的處世風(fēng)格，我耳濡目染著，深受啟發(fā)，收獲頗豐。在我學(xué)習(xí)期間常熟理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院的全體教師給予本人的支持和指導(dǎo)，在此表示最崇高的謝意!31附錄1泵體零件機(jī)械加工工序卡片常熟理工學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部件)圖號(hào)產(chǎn)品名稱泵體零(部件)名稱泵體共 2 頁(yè)第 1 頁(yè)車間工序號(hào)工序名材料牌號(hào)金工工序110鏜HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式鏜床T611011夾具編號(hào)夾具名稱切削液TJJ-00專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)(min)準(zhǔn)終單件游標(biāo)卡尺0-150mm工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min

37、)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)(min)機(jī)動(dòng)輔助1 粗鏜至29.8mm普通高速鋼單刃鏜刀游標(biāo)卡尺專用夾具25035.30.52.410.180.52 半精鏜至30mm20028.90.30.111.21設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期齊勇15-5-12常熟理工學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部件)圖號(hào)產(chǎn)品名稱泵體零(部件)名稱泵體共 2 頁(yè)第 1 頁(yè)車間工序號(hào)工序名材料牌號(hào)金工工序140鉆HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件

38、數(shù)立式鉆床Z525021夾具編號(hào)夾具名稱切削液ZJJ-00專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)(min)準(zhǔn)終單件游標(biāo)卡尺0-150mm工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)(min)機(jī)動(dòng)輔助1鉆M6螺紋底孔55mm高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡尺專用夾具、絲錐、螺紋量規(guī)105111.20.32.510.120.52攻絲5308.310.511.20.8設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期齊勇15-5-12附錄2機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 常熟理工學(xué)院 機(jī)

39、械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)CHLYB-15A3產(chǎn)品名稱零件名稱泵體共 1 頁(yè)第 1 頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT150毛壞種類鑄造毛壞外形尺寸每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件10下料鑄造毛坯20時(shí)效處理退火 30銑銑底面金工X62W專用夾具、端銑刀、游標(biāo)卡尺40銑銑右側(cè)大端面金工X62W專用夾具、端銑刀、游標(biāo)卡尺50鉆鉆、擴(kuò)底座上11的兩孔金工Z525專用夾具、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺60車粗車、半精車M33mm螺栓軸端面金工CA6140專用夾具、車刀、游標(biāo)卡尺70車粗車進(jìn)出油口端面金工CA6140專用夾具、車刀、游標(biāo)卡尺80鉆鉆、擴(kuò)

40、、鉸14mm孔金工Z525專用夾具、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺90鉆锪鉆20mm孔金工Z525專用夾具、锪孔鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺100銑粗銑、精銑20mm孔的臺(tái)階面金工X62W專用夾具、端銑刀、游標(biāo)卡尺 110鏜粗鏜、半精鏜2x30mm金工 T611專用夾具、高速鋼單刃鏜刀、游標(biāo)卡尺120銑粗、半精銑30mm底面金工X62W專用夾具、端銑刀、游標(biāo)卡尺 130鉆、攻絲鉆、擴(kuò)、粗鉸14mm，深20mm孔金工Z525專用夾具、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺140鉆、擴(kuò)、鉸加工M6的螺紋孔金工Z5255mm高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡尺專用夾具、絲錐、螺紋量規(guī)150鉆、擴(kuò)加工2x3mm的銷孔金工Z525專用夾具、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺160鏜加工2x18mm退刀槽金工T611專用夾具、高速鋼單刃鏜刀、游標(biāo)卡尺170鉆、攻絲加工2xG3/8管螺紋金工Z525專用夾具、麻花鉆、游標(biāo)卡尺、絲錐、螺紋量規(guī)180車粗車M33外螺紋金工CA6140專用夾具、車刀、游標(biāo)卡尺190倒角、去毛刺200檢驗(yàn)210入庫(kù)設(shè)計(jì)（日期）校對(duì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期