泵體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及孔ΦH工藝裝備設(shè)計(jì)方案

1、此套設(shè)計(jì)有全套 CAD 圖和卡片，有意者請(qǐng)聯(lián)系我索取序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車(chē)和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教案環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于所學(xué)的知識(shí)所限，考慮的不夠全面，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教，提出您寶貴的建議。1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.1 零件的工藝分析通過(guò)對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的

2、視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求和粗糙度。1. 泵體底面的粗糙度為12.5 m；左端面粗糙度為3.2 m；右端面粗糙度為12.5 m；兩側(cè)的凸臺(tái)表面粗超度Ra12.5 m。底面兩個(gè) 9 的通孔粗超度為25 m，底面兩個(gè) 20深度為2mm的孔粗超度為12.5 m。2. 孔 60H7，粗糙度為63.2 m，對(duì)于左端面的垂直度為0.02 ；3. 孔 15H7，粗糙度為 3.2 m，對(duì)于 60H7 的同軸度為 0.02 。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置

3、精度，該零件沒(méi)有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。1.2 零件的生產(chǎn)類(lèi)型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)。2 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖2.1 選擇毛坯該零件材料為 HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用機(jī)器鑄造成形，以提高生產(chǎn)效率。2.2 確定機(jī)械加工余量根據(jù)鑄件的材料和鑄造方法確定毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表，然后查取鑄件的機(jī)械加工余量表得；左端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?.4mm，右端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?1.4mm；底面的加工余量為 1.4mm；兩側(cè)凸臺(tái)的單邊加工余量為 1.4mm； 6

4、0H7 的孔的單面余量查表得 0.7mm。2.3 確定毛坯尺寸毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查得的加工余量值。2.4 設(shè)計(jì)毛坯（ 1）確定圓角半徑需要加工的和不需要加工的過(guò)度表面處圓角半徑為R=2mm；其余的圓角半徑為R3 R5。（ 2）確定拔模斜度查表得：拔模斜度為5°（ 3）確定分模位置選擇在主視圖中距左端面28mm處的平面為分模面。3 選擇加工方法，制定工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：按基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。現(xiàn)以零件的左端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。

5、精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇 60H7 孔為精基準(zhǔn)。3.2 零件表面加工方法的選擇（ 1）泵體的底面表面粗糙度為Ra12.5 ，需進(jìn)行粗銑。（ 2）泵體的右端面表面粗糙度為Ra12.5 ，需進(jìn)行粗銑。（ 3）泵體兩側(cè)的凸臺(tái)表面粗糙度為Ra12.5 ，需進(jìn)行粗銑。（ 4） 60H7的孔公差等級(jí)為IT7 ，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2 ，由于改孔在鑄造是已經(jīng)鑄出來(lái)了，所以需要先進(jìn)行粗鏜，再進(jìn)行半精鏜，可達(dá)到7 級(jí)精度。（ 5）泵體的左端面表面粗糙度 為 Ra3.2 ， 且要 與孔 60H7 的軸 線保證0.02 的垂直度，需先進(jìn)行粗

6、銑，再進(jìn)行半精銑。（ 6） 15H7的孔公差等級(jí)為IT7 ，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2 ，與孔 60H7 要滿足 0.02的同軸度，所以要以孔 60H7 為定位基準(zhǔn)，需先鉆，再粗鉸，然后進(jìn)行精鉸可達(dá)到要求。（ 7） 22 的孔表面粗糙度為Ra12.5 ，只需锪鉆就能達(dá)到要求。（ 8）底座上兩個(gè) 9 的孔表面粗糙度為Ra25 ，只需鉆即可。（ 9）底座上兩個(gè) 20 的孔表面粗糙度為Ra12.5 ，需用平底锪鉆。（ 10 ） 6 個(gè) M6T14 的螺紋孔先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。（ 11 ） 3 個(gè) M4T10 的螺紋孔先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。（ 12 ） 2 個(gè) G1/8 的螺紋通孔先鉆孔，再用絲錐

7、攻螺紋。（ 13 ）7°的斜面表面粗超度為 Ra12.5 ，只需用車(chē)床粗車(chē)就可以。（ 14 ） 1X45 °倒角表面粗超度為Ra12.5 ，只需用車(chē)床粗車(chē)就可以。3.3 制定工藝路線工序 1：粗銑泵體底面工序 2：粗銑泵體的右端面工序 3：粗銑泵體兩側(cè)的凸臺(tái)工序 4：粗鏜 - 半精鏜 60H7 的孔工序 5：粗銑 - 半精銑泵體的左端面工序 6：鉆 - 粗鉸 - 精鉸 15H7 的孔工序 7：鉆 22 的孔工序 8：鉆底座上兩個(gè) 9 的孔工序 9：鉆底座上兩個(gè) 20 的孔工序 10 ：絲錐功6 個(gè) M6T14 的螺紋孔工序 11 ：絲錐功3 個(gè) M4T10 的螺紋孔工序 1

8、2 ：絲錐功2 個(gè) G1/8 的螺紋通孔工序 13 ：車(chē) 7 °的斜面工序 14 ：車(chē) 1X45 °倒角工序 15 ：清洗。工序 16 ：終檢。4 工序設(shè)計(jì)4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備設(shè)備工序號(hào)工藝裝備工序 1X62 臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 2X62 臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 3X62 臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 4X62 臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 5鏜床鏜刀、內(nèi)徑千分尺、專(zhuān)用夾具工序 6Z525組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專(zhuān)用夾具工序 7Z525組合鉆床平底锪鉆、游標(biāo)卡

9、尺、專(zhuān)用夾具工序 8Z525組合鉆床麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 9Z525組合鉆床帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具工序 10Z525組合鉆床麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專(zhuān)用夾具工序 11Z525組合鉆床麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專(zhuān)用夾具工序 12Z525組合鉆床麻花鉆、機(jī)用絲錐、卡尺、專(zhuān)用夾具工序 13車(chē)床 CA6140車(chē)刀、卡尺、三爪卡盤(pán)工序 14車(chē)床 CA6140車(chē)刀、卡尺、三爪卡盤(pán)工序 15清洗機(jī)工序 16塞規(guī)、百分表、卡尺等4.2 確定工序尺寸（工序6）由 表 2-28 可 查 得 ， 孔 15mm 的 精 鉸 余 量 Z精鉸=0.05mm ； 粗 鉸 余 量Z粗鉸 =0.

10、1mm ，擴(kuò)孔鉆的余量Z鉆 =0.85mm 。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸： IT7 ；粗鉸： IT10 ；鉆： IT12 ；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm ；粗鉸： 0.058mm鉆： 0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： 1500.015 mm；粗鉸 : 14.9500. 058 ，鉆孔： 14.8500.15 mm.5 確定切削用量及基本時(shí)間（工序6）5.1 切削用量的計(jì)算（ 1）鉆孔工步被吃刀量的確定取 ap =14.85mm 。進(jìn)給量的確定由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3m

11、m/r。切削速度的計(jì)算由表5-22，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v 可取為22m/min。由公式n=1000v/ d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=467.09r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=n d/1000=25.67m/min.(2)粗鉸工步被吃刀量的確定取 ap =0.1mm。進(jìn)給量的確定由表 5-31切削速度的計(jì)算由表 d 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.80mm/r5-31 ， 切 削 速度v可 取為2m/min參照表所列。由公式型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)

12、速n=97r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=n d/1000=4.57m/min.(3) 精鉸工步被吃刀量的確定取 ap =0.05mm 。進(jìn)給量的確定由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.60mm/r。切削速度的計(jì)算由表5-31，切削速度v 可取為6m/min。由公式n=1000v/d 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=127.4 r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=140r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度 v=n d/1000=6.594m/min.5.2 基本時(shí)間t m 的計(jì)算（1）鉆孔工步根據(jù)表 5-4

13、1 ，鉆孔的基本時(shí)間可由公式t j =L/fn=(l+l1+l 2 )/fn求得。式中 l=38mm。 l 2 =3mm； l 1 =(D/2)× cotkr+(1 2)=（ 14.85mm/2）× cot54 ° +1mm=5.33mm； f= 0.3mm/r； n= 545r/min。將上述結(jié)果 代 入 公 式 ， 則 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間 t j =(38mm+1mm+5.33mm)/(0.3mm/r×545r/min)=0.271min=16.27s。（ 2）粗鉸工步根據(jù)表5-41 ，可由公式t j=L/fn=(l+l1 +l 2 )/

14、fn求得該工序的基本時(shí)間。l 1 、 l2由表按kr=15° 、 ap =(D-d)/2=(14.95mm-14.85mm)/2=0.05mm的 條件 查 得 l1 =0.37mm ； l 2 =15mm ； 而l=38mm；f=0.80mm/r。 n=97r/min.將 上 述 結(jié) 果 代 入 公 式 ， 則 該 工 序 基 本 時(shí) 間 t j =（ 38mm+0.37mm+15mm） / （ 0.80mm/r × 97r/min） =0.69min=41.4s。（ 3）精鉸工步根據(jù)表5-41 ，可由公式t j=L/fn=(l+l1 +l2 )/fn求得該工序的基 本時(shí)間

15、。 l 1 、 l 2由表 按 kr=15 °、 ap =(D-d)/2=(15mm-14.95mm)/2=0.025mm的條件查得l 1 =0.19mm； l 2 =13mm；而 l=38mm ； f=0.6mm/r。 n=140r/min.將上述結(jié) 果 代 入公 式 ， 則 該工 序基 本 時(shí)間 t j = （ 38mm+0.19mm+13mm） / （ 0.6mm/r×140r/min ） =0.61min=36.7s。5.3 輔助時(shí)間 t f 的計(jì)算輔助時(shí)間 t f 與 t j 之間的關(guān)系為 t f =（ 0.15 0.2 ） t j ，取 t f =0.15t j

16、 ，則各工序的輔助時(shí)間分別為：工序 6鉆孔工步的輔助時(shí)間：t f =0.15× 16.27s=2.44s工序 6粗鉸工步的輔助時(shí)間：t f =0.15× 41.4s=6.21s工序 6精鉸工步的輔助時(shí)間：t f =0.15× 36.7s=5.5s5.4 其它時(shí)間的計(jì)算布置工作時(shí)間 tb 是作業(yè)時(shí)間的2% 7%，休息與生理需要時(shí)間tx 是作業(yè)時(shí)間的2%4%，這里都取 3%，則各工序的其它時(shí)間（tb + tx）可按關(guān)系式（） ×3%+3%（ t j + t f ）計(jì)算，分別是：工序 6鉆孔工步的其它時(shí)間：×（16.27s+2.44s） =1.12s

17、tb + tx =6%工序 6粗鉸工步的其它時(shí)間：×（41.4s+6.21s） =2.86stb + tx =6%工序 6精鉸工步的其它時(shí)間：tb + tx =6%×（36.7s+5.5s） =2.53s5.5 單件時(shí)間 tdj 的計(jì)算工序 6 的單件時(shí)間tdj 為三個(gè)工步單件時(shí)間的和，其中鉆孔工步 tdj 鉆 =16.27s+2.44s+1.12s=19.83s粗鉸工步 tdj 粗鉸 =41.4s+6.21s+2.86s=50.47s精鉸工步 tdj 精鉸 =36.7s+5.5s+2.53s=44.73s所以工序6 的單間時(shí)間tdj = tdj 鉆 + tdj 粗鉸 +

18、tdj 精鉸 =19.83s +50.47s +44.73s =115.03s6 夾具設(shè)計(jì)6.1 定位方案工件以一端面和 60H7 孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和短定位銷(xiāo)組合定位方案，在定位平面及短定位銷(xiāo)的圓柱面上定位，其中平面限制X 和Y 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z 方向的平移3 個(gè)自由度，短圓柱銷(xiāo)限制了X 和Y 方向上的平移2 個(gè)自由度，共限制了5 個(gè)自由度。定位誤差的計(jì)算：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，所以基準(zhǔn)不重合誤差b為0 。由于定位銷(xiāo)與泵體 60 孔的配合為H 7，所以定為基準(zhǔn)孔與定位銷(xiāo)間的最小間h7隙 S為 0 。查公差數(shù)值表的 IT7=0.03mm 。參考指導(dǎo)書(shū)表 8-13 的計(jì)算公式得總的定位

19、誤差dw =TD + Td +S=0.03+0.03+0=0.06mm。6.2 夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，需要大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，故采用液動(dòng)夾緊方案。具體原理是采用液壓缸推動(dòng)杠桿的一端，使杠桿的另一端壓在工件的表面，可根據(jù)對(duì)液壓回路的設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整壓緊力的大小，其壓緊的主要作用是防止工件在鉆孔過(guò)程中，切削力的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)和震動(dòng)。其夾緊力的計(jì)算根據(jù)杠桿原理： F1*L1=F2*L2， F2 和 F3 是用力與反作用力的關(guān)系所以F3=F2,則已知液壓力，就可以求出壓緊力。L1=76mm,L2=80mm?；钊酌嬗行娣e為256 m m2 。設(shè)液壓缸的入口壓力為390625Pa 。則液壓力

20、為100N，壓緊力為95N。6.3 導(dǎo)向裝置采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，孔徑為15mm。選用JB/T 8045.2-1999，鉆套高度H=(1 2.5)× d,這里取H=36mm，排削間隙h(0.3 0.7)d,這里取h=10mm.6.4 夾具與機(jī)床連接元件在夾具體上的兩側(cè)設(shè)計(jì)座耳，用T 形螺栓固定。由于Z525型立式鉆床工作臺(tái)槽寬a=14H11，所以T 形螺栓的直徑d 取12 ，夾具體兩側(cè)座耳槽寬取14 。6.5 夾具體由于被加工零件的孔有同軸度要求，所以定位平面與定位圓柱銷(xiāo)在安裝時(shí)同軸度在 15 范圍內(nèi)允差0.02mm。夾具裝配體三維效果圖定位短銷(xiāo)的三維效果圖7、設(shè)計(jì)體會(huì)在這次設(shè)計(jì)中，我明確設(shè)計(jì)目的，綜合應(yīng)用了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí), 培養(yǎng)了自主將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)鍛煉了自己分析實(shí)際問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在這個(gè)過(guò)程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝和工序安排的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝裝備。在本次課程設(shè)計(jì)中，我參考了很多文獻(xiàn)，在獲取我所要的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)到了很多其它方面的知識(shí)。由于這次設(shè)計(jì)全部的圖紙都是用電腦繪制，因此，我的制圖能力又有了一定的提高，而且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我運(yùn)用了Pro/ENGINEER軟件把我所設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具的三維模型做了出來(lái)，并做了運(yùn)動(dòng)過(guò)程的仿真。然而設(shè)計(jì)過(guò)程中,我也遇到了很多的困難, 出現(xiàn)過(guò)很多的錯(cuò)誤 ,