泵前蓋(泵殼體)加工工藝及其夾具設計【鏜上頂面孔(液壓)】【鉆3-φ11孔】【說明書+CAD】
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湖南科技大學 畢 業(yè) 設 計 ( 論 文 ) 題目: 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 機 電 系 機 械 設 計 制 造 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號: 1103010409 學生姓名: 肖瀟 指導教師: 伍俏平 (職稱: ) (職稱: ) 2015 年 5 月 25 日 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計(論文)任務書 機電工程 院 機械設計制造及其自動化 系(教研室) 系(教研室)主任: (簽名) 2015 年 3 月 9 日 學生姓名: 肖瀟 學號: 1103010409 專業(yè): 機械設計制造及其自動化 1 設計(論文)題目及專題: 泵殼體零件加工工藝及其夾具設計 2 學生設計(論文)時間:自 2015 年 3 月 9 日開始至 2015 年 5 月 22 日止 3 設計(論文)所用資源和參考資料: 零件圖一張; 上一學期搜集的資料 相關教材及設計、工藝手冊。 4 設計(論文)應完成的主要內容: 零件結構特征、性能的分析;零件毛坯圖的設計;機械加工工藝過程設計;機械加工工序卡 片(一套);夾具裝配圖的設計、零件工作圖的設計及相關的計算;工藝設計方案的比較本設計 的優(yōu)缺點分析;編寫設計說明書; 5 提交設計(論文)形式(設計說明與圖紙或論文等)及要求: 零件毛坯圖一張(1 或 2 號圖一張); 夾具設計,工藝過程設計完成后指定(兩套,零件圖、裝配圖); 編寫的設計說明書及典型零件的加工程序(說明書不少于 40 頁,圖紙量:折合 1 號圖 5 張); 課題相關論文的翻譯(英譯中,不少于 1500 字)一篇 6 發(fā)題時間: 2015 年 1 月 10 日 指導教師: (簽名) 學 生: (簽名) III 摘 要 本畢業(yè)設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。通過對“泵蓋”零件的機械加工工藝規(guī) 程及工藝裝備的設計,完成了從毛坯到零件的機械加工工藝過程。本畢業(yè)設計的主要 內容包括:繪制“泵蓋”的零件圖、毛坯圖,編制機械加工工藝過程綜合卡片和機械 加工工序卡片,以及銑厚端面加工夾具設計。本次畢業(yè)設計實現(xiàn)了所學理論與生產實 踐的結合,通過設計使學生具有了制定工藝規(guī)程的初步能力,設計專用夾具的初步能 力,進一步提高了查閱資料,熟練地使用設計手冊、參考資料等方面的能力。通過設 計全過程,熟悉了工藝計算方法,學會了進行工藝設計的程序和方法,對于培養(yǎng)獨立 思考和獨立工作的能力大有裨益。泵是非常重要的一個零件,廣泛應用于機械產品, 如汽油泵,泵,液壓泵,潛水泵,隔膜泵,動力轉向泵,雙作用葉片泵,它的作用是 不能被其他成分所取代,所以和泵的選擇是密切相關的泵蓋作為一個設計的主題,來 獲取過程有關的大量書籍的過程中,最好的設計方案的綜合比較與選擇。液壓泵蓋是 液壓泵重要的零件之一,采用鉆、擴、銑等傳統(tǒng)工藝,不僅效率低,而且穩(wěn)定性差,精 度不易保證,制約了生產的發(fā)展。應用組合機床加工大批量零件,快捷高效,生產率 高,是機械加工的發(fā)展方向。本設計主要包括液壓泵蓋的加工工藝過程的設計,應采 取哪些措施存在的主要問題和液壓泵蓋的加工設計過程。具體確定毛坯制造形式獲得, 基面的選擇,確定工藝路線,加工余量的確定,工序尺寸及空白,切削用量的確定。 此外,這次還給液壓泵蓋進行了專用夾具設計,以及夾具操作的簡要說明。在完成此 次設計任務中得到老師及同學們的大力幫助,在此向他們表示衷心的感謝。 關鍵詞:液壓泵蓋;工藝;夾具設計 IV Abstract The course design is an important element of practical teaching. Through the PUMP COVER part of the mechanical equipment, process planning and process design, the completion of parts from the blank to the machining process. The main design of this course include: Drawing, pump part map, blank map, the preparation of a comprehensive machining process and machining processes card cards, The course was designed and implemented what they have learned the combination of theory and production practice, through the design so that students have an initial capacity to develop process planning, designing special fixtures initial capacity, and further improve access to information, skilled use of the design manual, reference materials, etc. capacities. Through the design of the whole process, familiar with the process calculation methods, learned to carry out process design procedures and methods for the development of independent thinking and ability to work independently of great benefit.Pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as Gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump, power steering pump, double action vane pump, etc.Its role cannot be replaced by other parts, and therefore I choose the pump cover closely related to the pump as the design theme. In the design process of I refer to related process books material, comprehensive comparison finally chooses the best design. Hydraulic pump cover is one of the important parts in hydraulic pump. Using the drilling, expanding, milling and other traditional techniques, is not only low efficiency, and poor stability. Its difficult to ensure the accuracy and restrict the production development. Using a combination of machine parts in large quantities is the development direction of machining, because its efficient and high productivity. This design includes the design of the hydraulic pump cover process planning; the main problems of the Hydraulic pump cover processing and the measures to be taken in the Process Design. There is a specific determining blank obtained manufacturing form, the selection of base, process route determination, machining allowance, process dimension and the rough determination cutting specifications and so on. In addition, I design the special fixture for hydraulic pump cover, and made a brief description of the fixture operation. Thanks for the great help given by students to teachers in the design. Key words: Hydraulic Pump Cover; Process; Fixture Design 目錄 摘 要 .III ABSTRACT .IV 1 緒論 .1 1.1 本課題的研究內容和意義 .1 1.2 國內外的發(fā)展概況 .2 1.3 本課題應達到的要求 .3 2 零件的三維造型 .5 3 零件的分析 .10 3.1 零件的作用 .10 3.2 零件的工藝分析 .11 3.2.1 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設計 .12 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 .13 3.2.3 小結 .21 4 專用夾具設計 .21 4.1 夾具工序的選擇 .22 4.2 液壓夾具設計 .21 4.2.1 定位基準的選擇 .25 4.2.2 銑削力與夾緊力計算 .26 4.2.3 確定液壓缸基本參數(shù) .28 4.3 鉆 311 孔夾具設計 .30 4.3.1 定位基準的選擇 .30 4.3.2 定位元件的設計 .32 4.3.3 定位誤差分析 .33 4.3.4 鉆削力與夾緊力的計算 .33 4.3.5 襯套、鉆模板及夾具體設計 .33 4.3.6 夾緊裝置的設計 .34 4.3.7 夾具設計及操作的簡要說明 .35 4.4 小結 .37 5 結論與展望 .38 6 致謝 .39 7 參考文獻 .40 1 緒論 1.1 本課題的研究內容和意義 機械制造技術(機械技術)是機械,電子,光學,信息科學,材料科學,生物科學 的研究,激光科學和管理科學的最新成果,作為一種新興技術和新興產業(yè),歸納的科學 理論和機械制造技術實踐的總結,解決實際問題的過程中,科學,揭示的一般規(guī)律。 機械制造研究如何加工機械零件的生產制造過程中,可以提高工作效率,精度,降 低加工成本。和夾具的設計制造,工具和其他工具,方法提高零件精度,表面質量,工 藝尺寸鏈(加工余量分配),組處理技術,工藝設計和布局,以及各種機床的加工范圍 的特點,各種材料加工等特點。 制造業(yè)作為支柱產業(yè),充分體現(xiàn)了一個國家的競爭創(chuàng)作和國家實力。它不僅僅是為 現(xiàn)代工業(yè)增加物質的基礎,為信息與知識方便了先進的技術,更是符合具有中國特色社 會主義的國家安全發(fā)展的基礎。 經過近三十年的變化,我國制造業(yè)獲得了巨大的進步,中國制造業(yè)挺近全世界前三。 2005 至 2007 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,制造業(yè)的增加值在中國占 GDP 的 30%以上,工業(yè)產品的出 口占中國出口 90%以上的。然而,中國制造業(yè)還是存在著很多問題,比如資源消耗大、廢 物排放多、創(chuàng)新自主的能力差、結構產業(yè)等雷同、嚴重缺少高技術性人才等急需解決的 問題。 本課題設計過程中的一個液壓泵蓋和夾具的設計,可以讓我有更深入的了解機械制 造技術。液壓技術已滲透到很多領域,不斷在各種行業(yè)得到廣泛應用與進步,正不斷的 成長為我國的一個重要性標志之一。如 95%工業(yè)機械生產的發(fā)達國家,90%的數(shù)控加工中 心,95%以上采用自動線的液壓傳動技術。并對該技術在國民經濟和國防建設中占有十分 重要的地位。它不僅能最大限度的符合產品多元化功能的重要條件,也是完成浩大項目 工程、巨大裝備技術的基礎保障,更是機械產物和浩大項目工程和裝備安全性的保障。 所以液壓產品發(fā)展完整的自動化生產技術,尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段。因 此對于液壓傳動的相關技術的理解的需求性就非常明顯了。 因此,掌握設計,以及液壓泵的開發(fā)應用,提高施工機械化水平,加快施工進度, 促進建筑業(yè)的發(fā)展,具有重要的意義。在各個領域的廣泛應用液壓泵的觀點,所以在一 個重要的系統(tǒng)研究是非常必要的。 液壓泵是為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件,是泵的一種。它的用法是把電 動機(如內燃機和動力機等)的動能轉換成的壓力能。許多因素影響液壓泵的使用壽命, 除了使泵的設計,泵的使用因素和一些相關的元素(如耦合,濾油器)的選擇,調試過 程中的操作等。液壓泵的工作原理是改變帶來的容積泵腔,可使壓力流體的壓縮。必須 具備的條件 就 是 泵 腔 有 密 封 容 積 變 化 。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 1.2 國內外的發(fā)展概況 當今世界正在發(fā)生深刻的變化,制造業(yè)產生了深遠的影響,制造工藝和制造工藝也 有了新的內涵。傳統(tǒng)的制造業(yè)不斷吸收機械,信息,材料的最新研究成果,以及整個制 作過程,在產品開發(fā)和設計,綜合應用制造,檢測,管理和客戶服務。二十第一個世紀 制造具有高技術,信息,綠色,極端,增值服務,特點和發(fā)展趨勢。 在高技術驅動,制造技術具有前所未有的取得新的進展,制造技術與高新技術的應 用過程,體現(xiàn)在以下幾個方面。 (1)微加工成為常規(guī)制造技術。制造常規(guī)尺度下的微米級精度的 1 至 2 個數(shù)量級,亞微 米和納米制造將成為主流。 (2)特種加工技術廣泛應用。與以前的機加工相比較,采用非機械加工特殊的加工工藝, 如電解加工,電火花加工,電化學加工,激光加工,將成為生產的常規(guī)手段,零件的加 工,將加工或不加工成為可能。 (3)生長型制造的比重日益提高。固定的原型生產快速改變原處理“去除材料”,成型 的層由層添加劑。在微制造領域,“自下而上”的生產和增長/去除復合制造將成為主要 的生產模式。 (4)制造技術和材料和生產技術聯(lián)系更加緊密。特別是在工業(yè)設計上的變化的納米材料, 無論產品或制造過程,從而產生了根本性的變化。 (5)極端制造得到發(fā)展。極端制造是指在極端制造環(huán)境下,制造極端尺度或極高性能的 器件和功能系統(tǒng)。 經過十年的發(fā)展,在中國液壓行業(yè)已形成一定的產業(yè)規(guī)模,并成為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展 “鎖喉痛”,因為缺乏服務于高端市場的能力。 圖 1. 1 液壓泵蓋 1.3 本課題應達到的要求 在我們的大學基礎課程,機械制造技術課程設計,在技術基礎課、最專業(yè)的課程。 這是在我們設計的綜合課程的深層聯(lián)系的課程,也是理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它是 在我的大學學習生活中占有十分重要的地位。這種設計可以使用機械制造基礎理論,并 結合生產實踐學習實踐知識,獨立的分析和解決機械制造過程中的問題,在老師和同學 的幫助下,我也在夾具,機床,刀具的結構與工作原理有更深的了解,不知不覺的在分 析中,我的圖紙設計能力的提高,為今后的畢業(yè)設計打下良好的基礎,今后的工作。 機械制造技術是制造過程為研究對象的一門學科,強烈的實踐,通過對本課題的課 程設計,使我得到了以下培訓:可以在基本理論和中學的實踐課程實踐機械制造工藝知 識的熟練使用,1.如為正確的解決一個零件在定位過程的確定問題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證零件的加工質量提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練,獲得 根據(jù)被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、既經濟合理又能保證加工質量的夾具 的能力;學會使用手冊及圖表資料;培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 目前,中國制造業(yè)的迅速發(fā)展,中國的制造業(yè)之前廣泛使用的剛性平面加工各種零 件,從而提高和零部件生產周期長。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展和各種備件需求與日俱增, 加工設備和技術方向的改變靈活。柔性概念和處理設備的需求主要體現(xiàn)在設備很快和適 應性的需求,因此制造商尋求靈活性和產量之間的最佳組合。當然,一個靈活的情況下, 也會有不一樣的解決方案,如:網絡的兼容性,變量的變化,模塊化,可重構等。無論 使用何種方法,為高性能的液壓夾具是最重要的,現(xiàn)在,可重構機床加工相結合,用中 心和靈活的機器,可以使處理引擎部件變得更加靈活,具體情況應不同的輸出配額每個 加工項目。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢和松動可以節(jié)省花費大量的時間裝卸工件。有關統(tǒng) 計數(shù)據(jù)顯示,機械夾緊液壓夾緊相比能節(jié)省 90%以上的時間,大大降低了生產時間,從 而提高產量也意味著更低的成本。 我在做的過程和液壓泵蓋夾具的設計,在我自己的話,我希望通過這次畢業(yè)設計自 己的未來工作的適應性訓練,分析能力的鍛煉,提高解決問題的能力,奠定了現(xiàn)代建設 祖國的未來,一個良好的基礎。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 圖 1. 2 液壓泵蓋 2 零件的三維造型 1.首先草繪一個方框,然后拉伸得到如圖 2.1 所示。 2.將圖 2.1 四個角倒圓角,可以得到如圖 2.2 所示。 圖 2. 1 拉伸立方體 圖 2. 2 倒圓角 3.選擇上表面草繪一圓,然后拉伸,得到如圖 2.3 所示。 4.以圓柱上表面為基面草繪一圓,然后拉伸,得到如圖 2.4 所示。 圖 2. 3 畫圓拉伸 圖 2. 4 草繪拉伸 5.以最上面的圓最基面畫一圓,然后反向拉伸,之后切削,得到如圖 2.5 所示。 6.以大圓柱形體的上表面為基面,安裝工件圖畫出封閉輪廓,之后拉伸,可以得到如圖 2.6 所示。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 圖 2. 5 反向拉伸 圖 2. 6 畫輪廓拉伸 7.在 right 面上作一個肋板,如圖 2.7 所示。 8.選擇圖 2.2 的上表面為基面,畫兩個圓,反向拉伸,得到如圖 2.8 所示的兩個孔,肋 板的兩側。 圖 2. 7 畫肋板 圖 2. 8 打孔 9.以孔的底面為基面,畫圓,然后反向拉伸,得到如圖 2.9 所示。 10.給內部的兩個孔倒角,得到如圖 2.10 所示。 圖 2. 9 繼續(xù)打孔 圖 2. 10 倒角 11.以從上往下第二個面為基面,畫三個圓,拉伸得到 3 個孔,如圖 2.11 所示。 12.給上一步畫出的三個孔倒角,得到如圖 2.12 所示。 圖 2. 11 畫 3 孔 圖 2. 12 給三孔倒角 13.以從上網下第二個面為基面,草擬 5 個圓,再拉伸,得到 5 個新的孔,如圖 2.13 所 示。 14.給新出的 5 個孔的下面兩個孔中繼續(xù)畫圓拉伸,得如圖 2.14 所示。 圖 2. 13 畫如圖所示孔 圖 2. 14 如果畫孔 15.給打出的孔倒角,可以得到如圖 2.15 所示。 16.一上表面為基準面,草擬一圓,拉伸之后,一反面為基準面,草擬一圓,然后拉伸, 之后得到如圖 2.16 所示。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 圖 2. 15 倒角 圖 2. 16 草擬圓拉伸 17.以反面為基面,草擬一圓,拉伸得到如圖 2.17 所示。 18.繼續(xù)以反面為基面,草擬兩個圓,拉伸,得到如圖 2.18 所示。 圖 2. 17 草擬圓拉伸 圖 2. 18 拉伸 19.給底部中部兩個大圓倒角,可以得到如圖 2.19 所示。 20.以如圖所示的底部倆圓中間為基面,草擬一圓,拉伸即可得如圖 2.20 所示。給孔倒 角,最終得到工件的三維圖如圖 2.21 所示。 圖 2. 19 給大圓倒角 圖 2. 20 拉伸倒角 圖 2. 21 三維圖 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 3 零件的分析 3.1 零件的作用 題目所給定的零件是液壓油泵的泵蓋。屬于該蓋體部分,它和其他部件組裝在一起 的液壓泵的腔體結構是用來儲存,輸送和分配液壓油。在其內表面,通過液壓減震部件, 所以有一定要求的零件的剛度,表面的一部分與其他部分的配合表面,有一定的尺寸精 度和形狀精度。 圖 3. 1 毛坯圖 圖 3. 2 工件圖 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 3.2 零件的工藝分析 由于此零件是液壓泵零件,起傳遞動力和液壓油分配所以對密封性能要求較高。該 零件的幾組平面和有表面粗糙讀和位置度要求。 3.2.1 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設計 (1)零件的材料是 ZL106,是典型的二元共晶鋁硅合金,該合金具有優(yōu)良的鑄造性 能,但其機械性能和加工性能不太行。為了改善 ZL106 合金主砂型鑄造、金屬型鑄造和 精密鑄造等。要加工面: 1)銑上下平面保證尺寸 43mm,平行度誤差為 0.10; 2)鏜 25.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 3)鉆 78.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 4)鉆 311 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 5)鉆 23 度斜 4 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 6)鏜 32 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求。 (2)主要基準面: 1)以下平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括:液壓油泵蓋表面各孔、液壓油泵蓋上表面。 2)以下平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括:主要是鏜二個 32 孔。 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 3.2.2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料 ZL106。4000 年產量,實現(xiàn)批量生產水平,和輪廓尺寸零件小,鑄件表 面質量要求高,因此它可以用來對鑄件質量穩(wěn)定,適合大批量生產的金屬型鑄造。便于 鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產率。 3.2.2.2 基面的選擇 (1)對于這部分粗基準的選擇,根據(jù)相互參考的選擇原則,選擇部分的下表面作為 粗基準的過程,可用夾走上肩,與底面和定位塊軸承作為主要定位基準的底面,限制 Z,Z,Y,y ,x 五自由度。再以一面定位消除 x、向自由度,達到定位目的。 (2)主要考慮基準重合的問題,參考的好選擇,并便于夾緊,加工結束,下面作為 精基準。 3.2.2.3 確定工藝路線 表 3.1 工藝路線方案一 工序 1 粗精銑上平面 工序 2 鉆 311 孔 工序 3 粗精銑下平面 工序 4 鉆 78.5 孔 工序 5 鉆 23 度斜 4 孔 工序 6 擴 25.5 孔并平底 工序 7 擴 26 孔與 25.5 工序 8 鏜 2 32 孔及鏜 孔 工序 9 精磨大平面 工序 10 檢驗入庫 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 表 3.2 工藝路線方案二 工序 1 粗精銑上平面 工序 2 粗精銑下平面 工序 3 鉆 311 孔 工序 4 鉆 78.5 孔 工序 5 鉆 23 度斜 4 孔 工序 6 擴 25.5 孔并平底 工序 7 擴 26 孔與 25.5 工序 8 鏜 2 32 孔及鏜 孔 工序 9 時效去應力處理 工序 精磨大平面 工序 檢驗入庫 工藝路線的比較與分析: 第二個過程是不同的從第一是增加了 9 步,為了提高加工精度的平面后,經過一系 列加工去除老化可能在前挖土過程中產生的應力,防止產品的變形,影響精度。這個對 零件的質量是很有好處的。 相互參考的原則,第一處理,兩個平面,然后下面的平面基礎平面上,從而保證孔 的加工,兩平面平行度要求下,保證在兩個平面上的孔加工的同時,垂直度要求。符合 先加工面再鉆孔的原則。如果第一個工藝路線,和空白面與軸線垂直的決定出來的孔的 軸線的軸線不平行的問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方 案,先鏜上、下平面各孔,然后以這些已加工的孔為精基準, 從提高效率和保證精度這兩個前提下,發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第 二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 3.2.2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的材料 ZL106,生產類型為大批生產。因為毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的 確定如圖.。 因為毛坯和加工后的各個步驟或步驟有公差,所以加工余量只需要外加工余量,余 量基本上允許的最大和最小加工余量。 由于零件的設計要求是大批量生產,所以使用調整的過程,因此,最大和最小余量 的計算應根據(jù)調整過程的確定方法。 1)加工泵蓋的上下平面,根據(jù)參考文獻8表 4-35 和表 4-37 考慮 3mm,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求,精加工 1mm,可達到要求。 2)加工 311 孔時,根據(jù)參考文獻8表 4-23 考慮加工余量 1.5mm??梢淮毋@削加 工余量 1.4mm,就可達到要求。 3) 加工 78.5 孔時,根據(jù)參考文獻8表 4-23 考慮加工余量 1.2mm??梢淮毋@削 加工余量 1.1mm,就可達到要求。 4) 鉆 23 度 4 斜孔,根據(jù)參考文獻8表 4-23 考慮加工余量 0.5 ??梢淮毋@削加工 余量 0 .4 mm,就可達到要求。 5)鉆擴 26 與 25 .5 通孔 ,采用 7 的麻花鉆鉆孔 。 6)鏜 232 孔,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求,精加工余 量 0.5,即可達到加工要求。 7) 鏜 25.5 孔時,由于粗糙度要求 ,因此考慮加工余量 2.5mm??梢?.6aRm 次粗加工 2mm,一次精加工 0.5 就可達到要求。 3.2.2.5 確定切削用量 工序 1:粗、精下平面 (1)粗銑下平面 加工條件: 工件材料:ZL106,鑄造。 機床:X52K 立式銑床。 查參考文獻7表 3034 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度 :pa2m 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻3 表 2.4-75,取 銑削速度 :參f 0.12/famZV 照參考文獻7 表 3034,取 。1.3/Vs 機床主軸轉速 : 式(2.1)n 0d 式中 V銑削速度; d刀具直徑。 由式 2.1 機床主軸轉速 :101.360254/min4nr 按照參考文獻3表 3.1-74 實際銑削速度 :v .130.57/106dns 進給量 : fV.28/48ffaZ 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 工作臺每分進給量 : mf4.8/2/minfVs :根據(jù)參考文獻 7表 2.4-81,a0a (2)精銑下平面 加工條件: 工件材料:HT200,鑄造。 機床:X52K 立式銑床。 參考文獻7表 3031 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀): , ,齒數(shù) 12,此為15YT0Dm 細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1mm 銑削深度 :pa1m 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7 表 3031,取f 0.8/faZ 銑削速度 :參照參考文獻7 表 3031,取V32Vms 機床主軸轉速 ,由式( 2.1)有:n100.3261/in14nrd 按照參考文獻7表 3.1-31 75 實際銑削速度 :v .40.4/06dms 進給量 ,由式(1.3)有:fV127560.2/ffVaZns 工作臺每分進給量 : mf2.5/3/infs 粗銑的切削工時 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 , llm 刀具切入長度 :1 210.5()(3lDa40)7 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 :jt 121.3min8jmlf 根據(jù)參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 1.04ft 精銑的切削工時 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 l 1l 刀具切入長度 :精銑時110lD 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 :2jt 12021.9min35jmlf 根據(jù)參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 2.04ft 銑下平面的總工時為:t= + + + =1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min1jt2j1ft2f 工序 2:加工上平面,各切削用量與加工上平面相近,因此省略不算,參照工序 1 執(zhí)行。 工序 3:粗鏜 32H12 的孔 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,孔徑 。pa2.0m027dm 進給量 :根據(jù)參考文獻表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 =2.5mm。因此確定進給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻3 表 2.4-9 取V.4/1/inVs 機床主軸轉速 :n , 101480.56/min3.27.nrd 按照參考文獻3表 3.1-41 取 1 實際切削速度 :v 3.20.98/ds 工作臺每分鐘進給量 : mf.minfn 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 : 1l 2.5(3)6.30pratgktg 刀具切出長度 : 取25l42 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 1276.30.7minjmlf 查參考文獻1,表 2.5-37 工步輔助時間為:2.61min 工序 4:精鏜下端孔 32H12 機床:臥式鏜床 68T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m 進給量 :根據(jù)參考文獻3 表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻3 表 2.4-9,取V3.18/9./inVs 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 機床主軸轉速 :n ,取0 1190.82/min3.46Vnrd10/minr 實際切削速度 ,: v 3.143.962ds 工作臺每分鐘進給量 :mf.5/if 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 :1l 0.(23)2.87pramtgktg 刀具切出長度 : 取25l4 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 127.80.279injmlf 所以該工序總機動工時 0.56mjt 查參考文獻1,表 2.5-37 工步輔助時間為:1.86min 工序 5:粗鏜 25.5H12 的孔 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,毛坯孔徑 。pa2.0m02.dm 進給量 :根據(jù)參考文獻表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f 0 =2.0mm。因此確定進給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻3 表 2.4-9 取V1.92/5/inVs 機床主軸轉速 :n , 101546.3/min3.20.nrd 按照參考文獻3表 3.1-41 取 0 實際切削速度 :v .71.5/1ds 工作臺每分鐘進給量 : mf.260minfn 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 : 1l .(3)5.4pratgktg 刀具切出長度 : 取25l2 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 127.40.196minjmlf 查參考文獻1,表 2.5-37 工步輔助時間為:2.61min 精鏜下端孔到 25.5H12 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m 進給量 :根據(jù)參考文獻3 表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻3 表 2.4-9,取V.86/17./inVs 機床主軸轉速 :n ,取0 117.20./min34nrd0/inr 實際切削速度 ,: v 314283.97ds 工作臺每分鐘進給量 :mf.51/mif 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 :1l 0.(23)2.87pratgktg 刀具切出長度 : 取25l4 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 127.80.2minjmlf 所以該工序總機動工時 0.96.4jt 查參考文獻1,表 2.5-37 工步輔助時間為:1.56min 工序 6:加工 311 孔 孔的直徑為 11mm。加工機床為 Z535 立式鉆床,加工工序為鉆孔至 11,選用 11 的麻花鉆頭。 進給量 :根據(jù)參考文獻5 表 2.4-39,取f rmf/25.0 切削速度 :參照參考文獻5 表 2.4-41,取V sV43 由式(2.1)機床主軸轉速 :n ,取0 1.436017/inrd90/inr 實際切削速度 :V.4.36dms 被切削層長度 :lm 刀具切入長度 :1 7(12)024.12rDctgkctg 刀具切出長度 :2l0 走刀次數(shù)為 1 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 機動時間 :jt 1204.5min36jlfn 根據(jù)參考文獻5表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時間 1.7ft 工序 7:階梯孔 孔的直徑為 8.5mm,表面粗糙度 。加工機床為 Z535 立式鉆床,加工.2aR 工序為锪鉆,加工刀具為:锪鉆孔15mm 小直徑锪鉆。 1)確定切削用量 確定進給量 根據(jù)參考文獻7表 28-10 可查出 ,由于孔深f 0.25.31/fmr表 度比 , ,故 。查0/8/3.6ld1.0lfk(0.25.31)f表 Z535 立式鉆床說明書,取 。23/mr 根據(jù)參考文獻7表 28-8,鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進.75/fr 給機構允許的軸向力 (由機床說明書查出),根據(jù)參考文獻7表 28-max15690FN 9,允許的進給量 。.8/fr 由于所選進給量 遠小于 及 ,故所選 可用。ff 確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15,由插入法得:v mP ,17/inv表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mPkW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應對所的結論進行修正。 由參考文獻7表 28-3, , ,故0.8v.75lv17/in0.872(/in)v表 019m3n rd表 查 Z535 機床說明書,取 。實際切削速度為5/i08.59n7./in110mrv 由參考文獻7表 28-5, ,故10MFTk4732.4732()FN5.695.69TN 校驗機床功率 切削功率 為mP /)mMPnk表( 1.2(/28)1.02WkW 機床有效功率 4.50.81365E mPkWkP 故選擇的鉆削用量可用。即 , , ,013dm.2/fr9/inr7.35/minv 相應地 , , 47FN51.69T0.82mkW 工序 8:精磨底平面 選用磨床 M7130 根據(jù)機械制造工藝設計手冊表 2.4170 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = 0.527 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 進給量 f = 0.008 mm/r 工序 9:檢驗。 3.2.3 小結 機械制造技術是制造過程為研究對象的一門學科,強烈的實踐,通過對本課題的畢 業(yè)設計,使我得到了以下培訓:可以在基本理論和中學的實踐課程實踐機械制造工藝知 識的熟練使用,如為正確的解決一個零件在定位過程的確定問題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證加工質量;提高設計能力結構。通過對夾具設計訓練,根據(jù)被加工 零件的加工要求,設計效率高,省力,既經濟又合理,能保證加工質量的夾具的能力; 學會使用手冊和圖表;創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 加工工藝規(guī)劃是產品或零件的機械加工工藝文件和操作方法的過程。處理過程設計, 可以理解的過程對生產的重要影響,技術水平。的生產規(guī)模,技術水平以及研究方法和 手段的層面解決各種技術問題必須由加工過程的反映。 4 專用夾具設計 4.1 夾具工序的選擇 在加工零件時,需要設計專用夾具。根據(jù)任務要求中的設計內容,需要設計一液壓 夾具,泵蓋上頂面鏜孔夾具。 4.1.1 設計夾具的基本要求 1.保證工件的加工精度 專用夾具應有合理的定位方案,標注合理的尺寸公差和技術要求,并進行必要的精度 分析,確保夾具能滿足工件的加工要求。 2.提高生產效率 應根據(jù)工件生產批量的大小設計不同復雜程度的高效夾具,以縮短輔助時間,提高生 產效率。 3工藝性好 專用夾具的結構應簡單合理便于加工裝配檢驗和維修。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 專用夾具的制造屬于批量生產,當最終精度由調整或修配保證時,夾具應設置調整或 修配結構,如設置適當?shù)恼{整間隙,采用可修磨的墊片等。 4.使用性好 專用夾具的操作應簡單省力安全可靠,排屑應方便,必要時可設置排泄結構。 5.經濟性好 除考慮專用夾具本身結構簡單。標準化程度高,成本低廉外,還應根據(jù)生產綱領對夾 具方案進行必要的經濟分析,以提高夾具在生產中的經濟效益。 4.1.2. 對夾具體的要求 夾具體是整個夾具體的基礎零件,它的形狀和尺寸取決于夾具上個組成元件的分布 情況,工件的形狀、尺寸及加工要求等。夾具體有鑄造、焊接及組裝三種類型。鑄造結 構一般用于精度要求高,結構相對復雜,加工時有較大振動的場合;焊接結構容易制造, 生產周期短,但精度不高,容易變形,一般用于新產品的試制或單件小批生產中夾具的 夾具體。 夾具體設計施應注意的問題: 夾具體要有足夠的剛度和強度,承受夾緊力和切削力,在剛度不足處應設有加強筋。 鑄造夾具體壁厚一般為 825mm,超過 25mm 應挖空;焊接夾具體壁厚一般為 610mm。 夾具體需要進行必要的熱處理,以保證尺寸穩(wěn)定。 夾具體應有良好的結構工藝性,以便于制造、裝配與使用。其形狀應盡量簡單,避 免過多的凸凹彎扭,各工件表面一般應高出不加工表面 415mm,以便于加工裝配。夾具 上不加工毛面與工件表面之間應有一定的距離,以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉, 通常當夾具體和工件都是毛面時,留 815mm,夾具體是毛面,工件是光面時,留 410mm。 夾具體上一般應考慮搬運夾具時的吊裝問題,以便于加工安裝。對于小型夾具不需 考慮吊裝,但應考慮便于搬動,一般要求連同工件的總質量的超過 1015Kg。 夾具體上應考慮排屑和清掃切屑方便,留有必要的排屑空間或排屑缺口。 夾具體的結構尺寸應適當緊湊些,不要過于分散,考慮夾具的穩(wěn)定性,夾具體底面 可以做的稍大些,固定在工作臺上的夾具中心應盡可能低一些。對回轉類的夾具要注意 平衡問題。 1. 有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面,安裝對刀或導向元件的表面以及夾具 體的安裝基面等,應
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