液壓泵蓋工藝工裝設(shè)計

1、編編 號號 無錫太湖學院 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計（論論文文） 題目：題目： 液壓泵蓋工藝工裝設(shè)計液壓泵蓋工藝工裝設(shè)計 信機 系系 機械工程及自動化 專專 業(yè)業(yè) 學 號： 0923172 學生姓名： 王燁鋒 指導教師： 鮑虹蘇 （職稱：高工 ） （職稱： ） 2012 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 液壓泵蓋工 藝工裝設(shè)計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成 果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，表 示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、

2、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 94 學 號： 0923172 作者姓名： 2012 年 5 月 25 日 無無錫錫太太湖湖學學院院 信信 機機系系 機機械械工工程程及及自自動動化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計論論 文文 任任 務(wù)務(wù) 書書 一、題目及專題：一、題目及專題： 1、題目 液壓泵蓋工藝工裝設(shè)計 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) 工藝是制造技術(shù)的靈魂，也是核心力量?，F(xiàn)代制造工藝可以說 是先進制造技術(shù)的重要組成部分，也是其最有活力的部分。一件產(chǎn) 品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實必須通過生產(chǎn)加工才能完成，故而工藝是設(shè)計、 制造的橋梁。 夾具是機械加工不可缺少的部件

3、，在機床技術(shù)向高速、高效、 精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、 高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展。其中液壓夾具的作用 尤為明顯。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所 花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省 90%95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味 著降低了成本。 由此可見，做液壓泵蓋零件工藝及液壓夾具設(shè)計是很有意義的。 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達到的要求：三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達到的要求： 熟悉與課題相關(guān)的課程的基本理論； 正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊及工藝路線安排、工 藝尺寸確定和夾具設(shè)計等問

4、題； 提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計能力； 學會使用手冊及圖表資料； 應(yīng)用計算機繪制給定的產(chǎn)品圖，夾具裝配圖及零件圖； 完成給定零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計。 四、接受任務(wù)學生：四、接受任務(wù)學生： 機械 94 班班 姓名姓名 王燁鋒 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設(shè)計（論文）指導（或顧問）：六、設(shè)計（論文）指導（或顧問）： 指導教師指導教師簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學科組組長研究所學科組組長研究所 所長所長簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 12

5、日日 摘摘 要要 泵是非常重要的一個零件，廣泛應(yīng)用于機械產(chǎn)品，如汽油泵，泵，液壓泵，潛水泵， 隔膜泵，動力轉(zhuǎn)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(guān)的泵蓋作為一個設(shè)計的主題，來獲取過程有關(guān)的大量書籍的過程中，最 好的設(shè)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(chǎn)的發(fā)展。應(yīng)用組合機 床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)率高，是機械加工的發(fā)展方向。本設(shè)計主要包括液 壓泵蓋的加工工藝過程的設(shè)計，應(yīng)采取哪些措施存在的主要問題和液壓泵蓋的加工設(shè)計 過程。具體確定毛坯制造形式獲得，基

6、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(shè)計，以及 夾具操作的簡要說明。在完成此次設(shè)計任務(wù)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(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：液壓泵蓋；工藝；夾具設(shè)計 abstract pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphra

7、gm 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 t

8、he 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 combina

9、tion 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

10、 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 co

11、ver, 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 目錄目錄 摘 要.iii abstract.iv 1 緒論.1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義.1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況.1 1.3 本課題應(yīng)達到的要求.2 2 零件的三維造型.5 3 零件的分析.10 3.1 零件的作

12、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(shè)計.11 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施.11 3.2.3 小結(jié).20 4 專用夾具設(shè)計.21 4.1 夾具工序的選擇.21 4.2 液壓夾具設(shè)計.21 4.2.1 定位基準的選擇.21 4.2.2 銑削力與夾緊力計算.21 4.2.3 確定液壓缸基本參數(shù).22 4.3 鉆 311 孔夾具設(shè)計.24 4.3.1 定位基準的選擇.24 4.3.2 定位元件的設(shè)計.25 4.3.3 定位誤差分析.25 4.3.4 鉆削力與夾緊力的計算.25 4.3.5 襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計.2

13、6 4.3.6 夾緊裝置的設(shè)計.26 4.3.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明.26 4.4 小結(jié).27 5 結(jié)論與展望.28 6 致謝.29 7 參考文獻.30 1 緒論緒論 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義本課題的研究內(nèi)容和意義 機械制造技術(shù)（機械技術(shù)）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(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，歸納的科學 理論和機械制造技術(shù)實踐的總結(jié)，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(chǎn)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(shè)計制造，工具和其他工具，方法提高零件精度，表面質(zhì)

14、量，工 藝尺寸鏈（加工余量分配） ，組處理技術(shù)，工藝設(shè)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(chǎn)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(zhì)的基礎(chǔ)，為信息與知識方便了先進的技術(shù)，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(chǔ)。 經(jīng)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(chǎn)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(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)等

15、雷同、嚴重缺少高技術(shù)性人才等急需解決的 問題。 本課題設(shè)計過程中的一個液壓泵蓋和夾具的設(shè)計，可以讓我有更深入的了解機械制 造技術(shù)。液壓技術(shù)已滲透到很多領(lǐng)域，不斷在各種行業(yè)得到廣泛應(yīng)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(chǎn)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(shù)。并對該技術(shù)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中占有十分 重要的地位。它不僅能最大限度的符合產(chǎn)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(shù)的基礎(chǔ)保障，更是機械產(chǎn)物和浩大項目工程和裝備安全性的保障。 所以液壓產(chǎn)品發(fā)展完整的自動化生產(chǎn)技術(shù)，尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段。因

16、 此對于液壓傳動的相關(guān)技術(shù)的理解的需求性就非常明顯了。 因此，掌握設(shè)計，以及液壓泵的開發(fā)應(yīng)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(lǐng)域的廣泛應(yīng)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(nèi)燃機和動力機等）的動能轉(zhuǎn)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(shè)計，泵的使用因素和一些相關(guān)的元素（如耦合，濾油器）的選擇，調(diào)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。 1.2 國內(nèi)外

17、的發(fā)展概況國內(nèi)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(chǎn)生了深遠的影響，制造工藝和制造工藝也 有了新的內(nèi)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(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計，綜合應(yīng)用制造，檢測，管理和客戶服務(wù)。二十第一個世紀 制造具有高技術(shù)，信息，綠色，極端，增值服務(wù)，特點和發(fā)展趨勢。 在高技術(shù)驅(qū)動，制造技術(shù)具有前所未有的取得新的進展，制造技術(shù)與高新技術(shù)的應(yīng) 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(shù)。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(shù)廣泛應(yīng)用。與以前的機加工相比較，采用非機械加

18、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(chǎn)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(chǎn)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(lǐng)域， “自下而上”的生產(chǎn)和增長/去除復合制造將成為主要 的生產(chǎn)模式。 （4）制造技術(shù)和材料和生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系更加緊密。特別是在工業(yè)設(shè)計上的變化的納米材料， 無論產(chǎn)品或制造過程，從而產(chǎn)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(jīng)過十年的發(fā)展，在中國液壓行業(yè)已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并成為行業(yè)的持續(xù)

19、發(fā)展 “鎖喉痛” ，因為缺乏服務(wù)于高端市場的能力。 圖 1. 1 液壓泵蓋 1.3 本課題本課題應(yīng)達到的要求應(yīng)達到的要求 在我們的大學基礎(chǔ)課程，機械制造技術(shù)課程設(shè)計，在技術(shù)基礎(chǔ)課、最專業(yè)的課程。 這是在我們設(shè)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(shè)計可以使用機械制造基礎(chǔ)理論，并 結(jié)合生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(shè)計能力的提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)，今后的工作。 機械制造技術(shù)是制

20、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(shè)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(zhì)量提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓練，獲得 根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)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(chǎn)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(shè)備和技術(shù)方向的

21、改變靈活。柔性概念和處理設(shè)備的需求主要體現(xiàn)在設(shè)備很快和適 應(yīng)性的需求，因此制造商尋求靈活性和產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)的兼容性，變量的變化，模塊化，可重構(gòu)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(gòu)機床加工相結(jié)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(yīng)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(guān)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(chǎn)時間，從 而提高產(chǎn)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(shè)計，在

22、我自己的話，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計自 己的未來工作的適應(yīng)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(shè) 祖國的未來，一個良好的基礎(chǔ)。 圖 1. 2 液壓泵蓋 2 零件的三維造型零件的三維造型 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，

23、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。 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(cè)。 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(nèi)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

24、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(wǎng)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。 圖 2. 15 倒角 圖 2. 16 草擬圓拉伸

25、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 3 零件的分析零件的分析 3.1 零件的作用零件的作用 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

26、體結(jié)構(gòu)是用來儲存，輸送和分配液壓油。在其內(nèi)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 3.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 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(shè)計液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設(shè)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

27、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(shè)計所應(yīng)采取的

28、相應(yīng)措施液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 3.2.2.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式 零件的材料 zl106。4000 年產(chǎn)量，實現(xiàn)批量生產(chǎn)水平，和輪廓尺寸零件小，鑄件表 面質(zhì)量要求高，因此它可以用來對鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，適合大批量生產(chǎn)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(chǎn)率。 3.2.2.2 基面的選擇基面的選擇 （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。

29、（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(jié)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 232 孔及鏜 孔 工序 9精磨大平面 工序 10檢驗入庫 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

30、7擴 26 孔與 25.5 工序 8鏜 232 孔及鏜 孔 工序 9時效去應(yīng)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(jīng)過一系 列加工去除老化可能在前挖土過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，防止產(chǎn)品的變形，影響精度。這個對 零件的質(zhì)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(chǔ)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

31、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(chǎn)。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(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。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(shè)計要求是大批量生產(chǎn)，所以使用調(diào)整的過程，因此，最大和最小余量 的計算應(yīng)根據(jù)調(diào)整

32、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(zhì)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

33、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(zhì)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?1.6 a rm 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： p a2 p amm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.4-75，

34、取銑削速度：參 f a0.12/ f amm z v 照參考文獻7表 3034，取。 1.33/vm s 機床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1） n 1000v n d 式中 v銑削速度； d刀具直徑。 由式 2.1 機床主軸轉(zhuǎn)速： n 10001000 1.33 60 254 /min 3.14 100 v nr d 按照參考文獻3表 3.1-74 300 /minnr 實際銑削速度 ： v 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s 進給量： f v0.12 8 300/604.8/ ff va znmm s 工作臺每分進給量： m f4.8/288/min mf

35、fvmm smm ：根據(jù)參考文獻7表 2.4-81, a40amm （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 15yt100dmm 細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：z=1mm 銑削深度： p a1 p amm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻7表 3031，取 f a0.08/ f amm z 銑削速度：參照參考文獻7表 3031，取 v0.32/vm s 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： n 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 v nr

36、 d 按照參考文獻7表 3.1-31 75 /minnr 實際銑削速度 ： v 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s 進給量，由式（1.3）有： f v0.15 12 75/602.25/ ff va znmm s 工作臺每分進給量： m f2.25/135/min mf fvmm smm 粗銑的切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l111lmm 刀具切入長度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)ldda 22 0.5(10010040 )(1 3)7mm 刀具切出長度：取 2 lmml2 2 走刀次數(shù)為 1 機動時間： 1j t 12 1 11

37、1 72 1.13min 288 j m lll t f 根據(jù)參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 1 1.04 f t 精銑的切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 111lmm 刀具切入長度：精銑時 1 l 1 100ldmm 刀具切出長度：取 2 lmml2 2 走刀次數(shù)為 1 機動時間： 2j t 12 2 111 1002 1.09min 135 j m lll t f 根據(jù)參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 2 1.04 f t 銑下平面的總工時為：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 1j t 2j t 1f t 2f

38、t 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(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5yt 切削深度：，孔徑。 p a2.0 p amm 0 27dmm 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 mm200 =2.5mm。因此確定進給量。 f a0.2/fmm r 切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9 取 v2.4/144/minvm sm 機床主軸轉(zhuǎn)速： n ， 10001000 144 804.56 / min 3.14 27.5 v nr d 按照參考文獻3表

39、3.1-41 取 1000 /minnr 實際切削速度 ： v 3.14 32 1000 2.98/ 10001000 60 dn vm s 工作臺每分鐘進給量： m f0.2 1000200/min m ffnmm 被切削層長度 ： l7lmm 刀具切入長度： 1 l 1 2.5 (2 3)26.33 30 p r a lmm tgktg 刀具切出長度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次數(shù) ： i1i 機動時間： 1j t 12 1 76.334 0.227min 200 j m lll t f 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

40、孔 32h12 機床：臥式鏜床 618t 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5yt 切削深度： p a0.5 p amm 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 mm200 =。因此確定進給量 f a 0.5mm 0.15/fmm r 切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9，取 v3.18/190.8/minvm sm 機床主軸轉(zhuǎn)速： n ，取 0 10001000 190.8 1029 / min 3.14 61 v nr d 1000 /minnr 實際切削速度 ，： v 3.14 32 1000 3.09/ 10001000 62 dn vm s 工作臺每分

41、鐘進給量： m f0.15 1000150/min m ffnmm 被切削層長度 ： l7lmm 刀具切入長度： 1 l 1 0.5 (2 3)22.87 30 p r a lmm tgktg 刀具切出長度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次數(shù) ： i1i 機動時間： 1j t 12 1 72.874 0.279min 150 j m lll t f 所以該工序總機動工時 0.2270.2790.506min j t 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(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5y

42、t 切削深度：，毛坯孔徑。 p a2.0 p amm 0 20.5dmm 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 mm200 =2.0mm。因此確定進給量。 f a0.2/fmm r 切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9 取 v1.92/115/ minvm sm 機床主軸轉(zhuǎn)速： n ， 10001000 115 546.63 / min 3.14 20.5 v nr d 按照參考文獻3表 3.1-41 取 600 / minnr 實際切削速度 ： v 3.14 67 600 1.75/ 10001000 71 dn vm s 工作臺每分鐘進給量： m f0.2

43、 600120/ min m ffnmm 被切削層長度 ： l17lmm 刀具切入長度： 1 l 1 2.0 (2 3)25.45 30 p r a lmm tgktg 刀具切出長度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次數(shù) ： i1i 機動時間： 1j t 12 1 175.454 0.196min 150 j m lll t f 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(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5yt 切削深度： p a0.5 p amm 進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.4-66，刀桿伸出長度取，

44、切削深度為 f mm200 =。因此確定進給量 f a 0.5mm 0.15/fmm r 切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9，取 v2.86/171.72/ minvm sm 機床主軸轉(zhuǎn)速： n ，取 0 10001000 171.72 770.2 / min 3.14 71 v nr d 800 / minnr 實際切削速度 ，： v 3.14 24 800 3.09/ 10001000 72 dn vm s 工作臺每分鐘進給量： m f0.15 800120/ min m ffnmm 被切削層長度 ： l17lmm 刀具切入長度： 1 l 1 0.5 (2 3)22.87 30 p r

45、 a lmm tgktg 刀具切出長度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次數(shù) ： i1i 機動時間： 1j t 12 1 172.874 0.224min 120 j m lll t f 所以該工序總機動工時 0.1960.2240.42min j t 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 frmmf/25 . 0 切削速度：參照參考文獻5表 2.4-41，取 vsmv/43 .

46、0 由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速： n ，取 0 10001000 0.43 60 1174 /min 3.14 7 v nr d 900 /minnr 實際切削速度： v 0 3.14 11 900 0.33/ 10001000 60 d n vm s 被切削層長度 ： l17lmm 刀具切入長度： 1 l 1 7 (1 2)12024.1 22 r d lctgkctgmm 刀具切出長度： 2 l0 2 l 走刀次數(shù)為 1 機動時間： j t 12 204.5 0.045min 1.5 360 j lll t fn 根據(jù)參考文獻5表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時間 1 1.77 f t

47、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 3.2 a rm 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 0.31/fmm r 表 度比，故。查 0 /8/130.6l d 1.0 lf k (0.25 0.31) 1.00.25 0.31/fmm r 表 z535 立式鉆床說明書，取。 0.23/fmm r 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 1.75/fmm r 給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻7

48、表 28- max 15690fn 9，允許的進給量。 1.8/fmm r 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 f f ff 確定切削速度 、軸向力 f、轉(zhuǎn)矩 t 及切削功率根據(jù)表 28-15，由插入法得： vm p ， 17/minvm 表 4732fn 表 ， 51.69tn m 表 1.25 m pkw 表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻7表 28-3，故 0.88 mv k0.75 lv k 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm 表 0 10001000 11.22/ min 298 / min 13 vmm n

49、r dmm 表 查 z535 機床說明書，取。實際切削速度為 195 /minnr 0 8.5195 / min 7.35/ min 10001000 d nmmr vm 由參考文獻7表 28-5，故 1.0 mfmt kk 47321.04732()fnn 51.691.051.69tn mn m 校驗機床功率 切削功率為 m p /) mmmm ppn n k 表 （ 1.25(195/298) 1.00.82kwkw 機床有效功率 4.50.813.65 eem ppkwkwp 故選擇的鉆削用量可用。即 ， 0 13dmm0.23/fmm r 195 /minnr7.35/minvm 相

50、應(yīng)地 ， 4732fn51.69tn m 0.82 m pkw 工序 8：精磨底平面 選用磨床 m7130 根據(jù)機械制造工藝設(shè)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(jié)小結(jié) 機械制造技術(shù)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(shè)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(zhì)量；提高設(shè)計能力結(jié)構(gòu)。通過對夾具設(shè)

51、計訓練，根據(jù)被加工 零件的加工要求，設(shè)計效率高，省力，既經(jīng)濟又合理，能保證加工質(zhì)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(chǎn)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(shè)計， 可以理解的過程對生產(chǎn)的重要影響，技術(shù)水平。的生產(chǎn)規(guī)模，技術(shù)水平以及研究方法和 手段的層面解決各種技術(shù)問題必須由加工過程的反映。 4 專用夾具設(shè)計專用夾具設(shè)計 4.1 夾具工序的選擇夾具工序的選擇 在加工零件時，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計一液壓 夾具,泵蓋上頂面鏜孔夾具。 4.2 液壓夾具設(shè)計液壓夾具設(shè)計 本夾具主要用來粗、精銑泵蓋上平面。由于加工本道工序的工序

52、簡圖可知。粗，細 磨面粗糙度，泵蓋，泵蓋平面平行度的要求和下平面，垂直軸和孔的加工，工藝粗糙， 完成泵蓋平面加工。因此，在加工過程中，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 4.2.1 定位基準的選擇定位基準的選擇 通過與垂直度的要求繪制工藝孔軸平面，從定位來看，夾緊點的過程中，定位基準 平面以下，以確保平行度要求的設(shè)計依據(jù)和要求，在兩個平面，定位基準與設(shè)計基準重 合，不需要重新計算平行的度的平面，可以保證平行度的要求。在本工序只需保證下平 面放平就行，保證下平面與兩定位板正確貼合就行了。 4.2.2 銑削力與夾緊力計算銑削力與夾緊力計算 夾具采用機，用于

53、定位螺釘不僅起到定位，也用于夾緊，以保證工件在過程中不產(chǎn) 生振動，必須施加夾緊力對”17“六”11“螺母和螺母。 由計算公式 fj=fsl/(d0tg（+1)/2+rtg2) （3.2） fj沿螺旋軸線作用的夾緊力 fs作用在六角螺母 l作用力的力臂(mm) d0螺紋中徑(mm) 螺紋升角() 1螺紋副的當量摩擦() 2螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角() r螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當量摩擦半徑() 根據(jù)參考文獻6其回歸方程為 fjktts 其中 fj螺栓夾緊力(n)； kt力矩系數(shù)(cm1) ts作用在螺母上的力矩(n.cm)； fj =52000=10000n 對刀裝

54、置由對刀塊來實現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成泵蓋上平面的粗、精銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù) gb224380 直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 4.1 所示。 10 147 37 8 25 圖 4.1 直角對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 4.2 所示。 標記 四周倒圓 圖 4.2 平塞尺 塞尺尺寸如表 4.1 所示： 表 4.1 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸 公稱尺寸 h允差 dc 3-0.0060.25 4.2.3 確定液壓缸基本參數(shù)確定液壓缸基本參數(shù) 1、工作負載的計算 工作負荷計算，確定所需的牽引油缸，油缸的工作負載是指在滿負荷條件下工 作，具有一定的加速度啟動時，液壓缸的

55、總電阻，即 （n） gfe rrrr 工作阻力工作機制和重力（當油缸垂直安裝），在氣缸上的力（n） 工作機構(gòu)滿載起動時靜摩擦力對油缸產(chǎn)生的作用力（n） f r 工作機構(gòu)滿載起動時的慣性力對油缸產(chǎn)生的作用力（n） g r 2、工作速度和速比 當無桿腔進油時，活塞（或缸體）的工作速度為 （m/s） 2 1 4 d q v v 當有桿端進油時的速度 （m/s） )( 4 22 2 dd q v v 式中 q泵的流量（m /s）； 3 d缸筒內(nèi)徑（m）； d活塞桿直徑（m）； 容積效率。 v 如果氣缸的速度運行機制有一定的要求，應(yīng)根據(jù)所需的高速氣缸和選定的流量 確定。推力和速度都有要求時，可根據(jù)速度和

56、缸徑來選擇壓力和流量。速度沒有要 求時，則可根據(jù)已選定的流量和缸徑來確定工作速度。對于雙作用油缸，其往復運 動的速比為： 22 2 1 2 dd d v v 的比例不應(yīng)太小或太大，以避免過度的壓力和活塞桿太薄，穩(wěn)定性不好。值可 按 jb2183-77 中所制定的標準選用，為了不使往復運動速度相差太大，一般推薦 。一般來說，工作壓力高的油缸選用大值，工作壓力低的選小值，特殊情況 6 . 1 可另作考慮。 3、缸筒內(nèi)徑 對于負載油缸大工程，礦山機械，給出了系統(tǒng)的工作壓力，通常是為了確保缸 有足夠的牽引力，能夠驅(qū)動的負載確定缸筒內(nèi)徑的重要條件，如果有速度，往往在 內(nèi)核，通過選擇適當?shù)牧髁勘玫慕鉀Q方法

57、。 但是，當系統(tǒng)工作壓力尚未確定，首先必須根據(jù)負載的大小合理選擇油缸的工 作壓力，工作壓力應(yīng)與 gb2346-80 值相一致的規(guī)定。 因此雙作用單桿活塞缸，壓力油輸入無桿腔，活塞桿用推力驅(qū)動工作負載時， 其推力是 rdpdppf m )( 4 2 0 2 0 由此得缸筒內(nèi)徑 （m） 0 2 0 0) ( 4 pp dp pp r d m 式中工作壓力（pa）； p 回油背壓（pa），可取0； 0 p 0 p 活塞桿的直徑（m），通常 。 d dd)7 . 02 . 0( 當活塞桿以拉力驅(qū)動負載時，則壓力油進入有桿腔，其拉力為 m pddppr )( 4 22 0 由此得缸筒內(nèi)徑 (m) 0 2

58、 0) ( 4 pp pd pp r d m 計算出的氣缸內(nèi)徑，與 gb2348-80 液壓缸直徑系列在規(guī)定的標準值符合要求。 4、活塞桿直徑 氣缸直徑被確定，如果單桿活塞缸的雙向運動有一定的比例要求，根據(jù)活塞桿 直徑，計算出的比率之間的關(guān)系 (m) dd 1 式中的值可根據(jù)需要或從有關(guān)資料的推薦值選取。 對于一般無速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞桿直徑 （m） dd) 5 1 3 1 ( 所需的活塞桿直徑的計算上，活塞桿的尺寸系列 gb2348-80 規(guī)定的圓形到標準值 的外徑。 4.3 鉆鉆3 31111孔夾具設(shè)計孔夾具設(shè)計 4.3.1 定位基準的選擇定位基準的選擇 在加工 11 孔

59、工序時，泵蓋上、下兩平面及工藝孔已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用 上平面及與其垂直的任意孔上表面加作為定位基準。符合典型的一面兩銷定位原理，一 共限制了工件的 6 個自由度，符合六點定位法則。工件以一面兩銷定位時，夾具上的定 位元件是：一面兩銷。其中一面為泵蓋的下表面，兩銷為短圓柱銷。 4.3.2 定位元件的設(shè)計定位元件的設(shè)計 一二引腳的定位基準的選擇過程，使定位元件相應(yīng)的夾具應(yīng)一二針。因此進行定位 元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷進行設(shè)計根據(jù)參考文獻11，可查得短圓柱銷的結(jié)構(gòu)和尺 寸。 4.3.3 定位誤差分析定位誤差分析 機械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項因素于機床 夾具

60、有關(guān)。夾具的使用，加工表面的位置誤差和夾具在機床上定位的夾具和工件是密切 相關(guān)的。為了滿足工藝流程的要求，工序公差必須小于或等于該過程所需的加工誤差過 程的總和。 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： 銷與孔的配合 0.05mm，鉆模與銷的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm 由公式 e=(h/2+h+b)max/h max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625 可見這種定位方案是可行的。 4.3.4 鉆削力與夾緊力的計算鉆削力與夾緊力的計算 由于本道工序主要完成孔的鉆加工。由參考文獻9得： 鉆削力