泵體加工工藝及銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面夾具設(shè)計【方案2】

1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 泵體加工工藝及銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面夾具設(shè)計全套圖紙加扣 3346389411或3012250582班 級 設(shè) 計 者 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 泵體工藝與銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面夾具設(shè)計摘要：本設(shè)計是泵體零件機(jī)械加工工藝與專用夾具設(shè)計，包括了泵體零件的工藝編制、泵體專用夾具的設(shè)計以及撰寫了設(shè)計說明書。 加工工藝和夾具設(shè)計是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝能夠能夠簡化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計是工藝流程的一部分，他是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔

2、助裝備。關(guān)鍵詞：泵體；工藝；夾具M(jìn)achining technology and special fixture design of pump body parts Abstract：This design is the pump body parts machining process and special fixture design, including the pump body parts process planning, pump body special fixture design and writing the design specification.Machining

3、 process and fixture design are important processes in the production process of modern enterprises. Machining process includes machining process, processing parameters of each process, etc. good machining process can simplify the processing process and improve the processing quality. Fixture design

4、 is a part of the process flow. It is an important part of the process equipment and the most important process auxiliary equipment except the machine tool.Key words: box; technology; fixtureIII目錄摘要：I關(guān)鍵詞：I1序言12零件的分析32.1零件的作用32.2零件的工藝分析32.3確定其生產(chǎn)類型43毛坯的確定63.1毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定63.2基準(zhǔn)面的選擇63.3毛坯圖繪制84加工工藝路線擬定10

5、4.1加工階段的劃分104.2加工順序的安排104.3工序組合104.4工藝路線的確定105切削用量及切削時間的確定125.1 工序的分析與保證125.2 確定切削用量及基本工時136 銑床夾具設(shè)計266.1問題的提出266.2定位方案分析266.3定位誤差分析276.4切削力的計算與夾緊力分析286.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計286.6夾具設(shè)計及操作簡要說明317 總結(jié)32致 謝331序言在人類發(fā)展史上，工具是生產(chǎn)生活中不可缺少的物質(zhì)，是人類進(jìn)步的一個特征。進(jìn)入新世紀(jì)后，現(xiàn)代制造技術(shù)和技術(shù)裝備得到了自動化升級和發(fā)展，工具不斷改進(jìn)和更新，種類越來越多，其在加工中的作用相當(dāng)明顯。因此，無論是在過去的

6、手工時代還是在當(dāng)今的自動化時代，工具都是生產(chǎn)中的重要設(shè)備。當(dāng)今社會隨著機(jī)電一體化、自動化、人工智能的極大發(fā)展，目前在機(jī)械夾具領(lǐng)域的應(yīng)用已逐漸演變?yōu)槎喾N形式，從以前的手工夾具到自動化流水線夾具，夾具發(fā)展到現(xiàn)在的智能自動化夾具，夾具的應(yīng)用越來越人性化、智能化，與當(dāng)前的制造業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，因此隨著工業(yè)的發(fā)展，夾具的發(fā)展也會不斷的改進(jìn)和發(fā)展，以滿足各種現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)。從實際機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，我們研究了夾具設(shè)計和機(jī)械制造技術(shù)知識，這樣很好的結(jié)合了當(dāng)前的機(jī)械生產(chǎn)，具有很好的學(xué)習(xí)效果，并能在今后機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中打下一定的基礎(chǔ)。所以熟悉工裝夾具設(shè)計知識，對機(jī)械制造技術(shù)和機(jī)械制造業(yè)在未來的工作是一大幫助，

7、也使自己一步步向前，逐步上升，為我國機(jī)械制造業(yè)服務(wù)。夾具材料有多種選擇，如采用中、低碳鋼板焊接專用夾具。常用的中低碳鋼板有35號鋼、16Mn等。這種夾持混凝土材料的夾具一般用于體積較大的夾具，如工程機(jī)械焊接夾具、大型殼體加工夾具等，但具體由于焊接容易產(chǎn)生應(yīng)力，所以在焊接完成后必須進(jìn)行熱處理，所以焊接夾具混凝土也要考慮一些問題，有限制性的。除了采用中碳鋼板焊接夾鉗混凝土，以及澆注混凝土外，澆注材料一般選用灰口鑄鐵，灰口鑄鐵是指含碳量大于2.11%的碳鋼，這種材料在大多數(shù)機(jī)械零件中很常見，就像我們平時很常見的機(jī)床床身一樣，殼體等零件，零件制造性能好，在鑄件成型和開發(fā)時，生產(chǎn)成本相對較低，抗震性能好

8、。夾具在使用過程中，隨著刀具的沖擊，夾具會不斷晃動，因此良好的抗震性能直接影響零件的加工精度。通過對數(shù)據(jù)的研究和分析，小批量加工的生產(chǎn)方式仍然占據(jù)了加工的大部分內(nèi)容。因此，要趕上生產(chǎn)發(fā)展的步伐，提高和擴(kuò)大生產(chǎn)廠的競爭力，就是要考慮零件的質(zhì)量和質(zhì)量必須能夠滿足需要。但現(xiàn)實情況是，大多數(shù)工廠仍在使用老方法和機(jī)床進(jìn)行加工，一般只有更多的生產(chǎn)企業(yè)才會使用夾具來滿足生產(chǎn)能力。有些企業(yè)固定要更新夾具，可能更新一段時間后，但現(xiàn)在看來只有一小部分夾具是更新的。因此，新的生產(chǎn)工藝不斷更新，要想提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，就必須對夾具進(jìn)行更新。1） 零件制造方便快捷，新產(chǎn)品開發(fā)方便。因此，需要對相關(guān)部件進(jìn)行設(shè)計。2） 如

9、果零件較大且外觀相同，則可以用相同的方式夾緊。3） 根據(jù)實際生產(chǎn)需要，需要設(shè)計更為復(fù)雜的設(shè)備和夾具進(jìn)行加工。4） 能適應(yīng)各種機(jī)床和加工設(shè)備。5） 不僅要考慮移動夾持或手動夾持，還要考慮其他專業(yè)夾具，如氣動夾持和液壓夾持，這樣可以降低手動強(qiáng)度，而且使用機(jī)械自動化也很普遍，會大大提高效率。6） 該夾具可制成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。因此，對于上述綜合分析，夾具的開發(fā)是為了提高標(biāo)準(zhǔn)、精度和效率。（1） 工裝的標(biāo)準(zhǔn)化必須根據(jù)工裝推廣工作進(jìn)行。在國家標(biāo)準(zhǔn)中必須對夾具指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范，這樣才能減少夾具的加工時間，降低加工成本，能夠快速組裝夾具，從而減少生產(chǎn)時間，提高效率。（2） 隨著時代的快速發(fā)展，對夾具的發(fā)展要求也將不斷提

10、高。其中對夾具加工精度的要求越來越高，因為零件的精度影響產(chǎn)品的精度，所以要考慮夾具的設(shè)計精度來保證零件的精度，夾具的精度要求會越來越高。（3） 利用夾具加工零件，是為了縮短零件加工時間，提高整體加工效率，從而降低生產(chǎn)成本，提高工廠整體效益。（4）在機(jī)械加工時，夾具是必需的，而且可以靈活地適應(yīng)不同的環(huán)境。這也要求夾具本身必須能夠適應(yīng)不同的機(jī)床和不同的加工位置，因為加工時，零件會產(chǎn)生一些變化，外部因素如環(huán)境、空氣、外觀等都可能影響零件的加工。因此夾具的設(shè)計要滿足不同環(huán)境的需要，能夠改變現(xiàn)場和更換機(jī)床。夾具研究的主2零件的分析2.1零件的作用伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時代技術(shù)的進(jìn)步，廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中

11、，泵體零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式千奇百怪、多種多樣，但是泵體零件結(jié)構(gòu)的主要特征依然是大同小異，都有著共同的特點比如外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比較難加工。與此同時，社會現(xiàn)在對產(chǎn)品需求量較高，大批量生產(chǎn)成為主流。泵體作為的重要零件，他的質(zhì)量好壞直接關(guān)乎的性能，所以泵體的工藝設(shè)計顯得尤為重要。2.2零件的工藝分析(1)各部分的分析應(yīng)考慮以下三個方面:1. 零件主要表面加工的要求和保證方法；2. 如何滿足重要的技術(shù)要求和保證方法；3.零件表面位置和尺寸的標(biāo)記。(2)零件的工藝分析工藝分析的目的是檢驗零件的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸精度、性能(包括物理、化學(xué)和機(jī)械性能)。一般會對

12、零件的位置度要求、加工面光潔度要求、零件的原材料以及零件的處理條件等進(jìn)行分析是否合理，還分析零件是否方便加工制造，是否符合實際。其次，通過工藝分析，可以進(jìn)一步了解零件的工藝要求，從而制定合理的工藝規(guī)程。(3)此零件為批量生產(chǎn)的小零件，在生產(chǎn)中要注意零部件：1. 為減少夾緊次數(shù)和工作行程，零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于定位和夾緊，夾緊次數(shù)應(yīng)少。2. 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量按國標(biāo)值設(shè)計，可以快速的加工，這樣也能方便使用標(biāo)準(zhǔn)工具進(jìn)行零件的檢驗和測量。加工時候還要分析加工刀具的安裝形式和位置，確保加工時對零件表面加工尺寸精度控制在范圍，減少加工面積和加工難度。(4)零件加工方法分析為了保證加工精度和提高生產(chǎn)效率，需要制定一

13、套合理的加工程序和夾具設(shè)計。用機(jī)床設(shè)備進(jìn)行零件加工的時候，零件需要用夾具夾緊固定，固定零件，使零件在機(jī)床上處于一個準(zhǔn)確的加工位置，這個過程叫做定位。夾緊工件就是對工件施加力，使工件能夠在固定的位置上可靠地夾緊工件。這個過程叫做裝夾。從定位到裝夾的整個過程叫做裝夾。根據(jù)圖2.1泵體零件圖，泵體是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，整體是一個法蘭帶一個腔體的結(jié)構(gòu)，法蘭上有安裝螺栓的通孔，下平面需要和其他零件配合，左右端有用于連接其他零件的螺紋孔。為了方便理解零件圖和編制加工工藝，把泵體零件的要素分為幾個部分。把這幾個部分分別如下描述：圖2.11、 82、38、20端面已經(jīng)40*96底面；2、 60H7內(nèi)孔、16H

14、7內(nèi)孔、22內(nèi)孔3、 以底面為基準(zhǔn)的2-9通孔及22锪孔；4、 82端面上6-M3螺紋孔、38端面上3*M6螺紋孔、20兩端面M6螺紋孔；通過對需要加工要素的分類，可以把一個復(fù)雜的零件拆分成多個需要加工的組，這樣不但可以方便我們理解零件的組成部分，還能在工藝編排時考慮到各組要素之間的相互關(guān)系。2.3確定其生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計要求可知：每年需要加工500件/年，且零件總體尺寸適中，為輕型零件，不防設(shè)該零件的備品率為4%，機(jī)械加工的廢品率為1%，現(xiàn)在定制該殼體零件的生產(chǎn)規(guī)模。 （2-1） 式中 N：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q：產(chǎn)品的年生產(chǎn)量，500件/年； n: 每一產(chǎn)品中包含該零件數(shù)量 n為1； ：零件的

15、備品概率，=4% ：零件的平均廢品率為1；已知該產(chǎn)品為小型機(jī)械，根據(jù)機(jī)械設(shè)計制造工藝設(shè)計簡明手冊生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。3毛坯的確定3.1毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定毛坯的確定包括毛坯類型的選擇及其制造方法。毛坯的類型一般是包括有：鑄造毛坯、鍛造毛坯、焊接成型、標(biāo)準(zhǔn)原材料以及標(biāo)準(zhǔn)板材。在確定毛坯時應(yīng)考慮以下因素:（1）零部件的材料和機(jī)械性能。在選擇零件材料時，毛坯的類型大致確定。例如，如果材料是鑄鐵，則選擇鑄造毛坯;如果材料為鋼，機(jī)械性能高，可選擇鍛件;當(dāng)機(jī)械性能較低時，可選用型材或鑄鋼。（2）加工零件的外形要求。有一些零件外形很復(fù)雜，這種情況一般用鑄造加工。如果零

16、件壁比較薄的話就不用砂模鑄造;零件比較大型的話砂型鑄造；如果是中小型類型的零件最好是用新型技術(shù)進(jìn)行鑄造成型。（3）生產(chǎn)類型。在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)選擇精度高、生產(chǎn)率高的毛坯制造方法。毛坯制造的高成本可以通過降低材料消耗和機(jī)械加工成本來彌補(bǔ)。比方說鑄造零件使用的壓鑄機(jī)進(jìn)行或者還有精密鑄造進(jìn)行，而鍛造件的話就是采用模鍛、冷軋、冷拔型材等鍛造成型。如果是只生產(chǎn)一次的零件，那就手工制作一個模型或者是用木材加工一個。（4）加工時的生產(chǎn)條件。設(shè)計毛坯的時候必須要對實際的生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行考慮和分析，要了解實際的生產(chǎn)能力是否可行，是否可以與其他企業(yè)合作進(jìn)行，在條件允許的情況下，積極組織區(qū)域?qū)I(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一毛坯供應(yīng)。（

17、5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。目前，毛坯生產(chǎn)中的新工藝、新工藝、新材料發(fā)展很快。例如，精密形式的鑄造、精密形式鍛造、冷卻擠壓成型、冶金鑄造成型和塑料模具成型的等方式用的越來越多。根據(jù)零件圖可知，泵體是一個腔體形狀復(fù)雜的零件，材料為HT150。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知年產(chǎn)量為500件，屬于批量生產(chǎn)的水平。泵體零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式千奇百怪、多種多樣，但是泵體零件結(jié)構(gòu)的主要特征依然是大同小異，都有這共同的特點比如外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比較難加工。對于這種典型的泵體類零件，采用鑄造得到毛坯是一種常用的方法，HT200是一種常用的鑄造材料，他有很好的

18、鑄造性能和抗震性，適合用于像泵體這樣的零件。3.2基準(zhǔn)面的選擇零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計過程中有一項重要的內(nèi)容就是選擇定位的基準(zhǔn)，這個過程也是確保零件精度的關(guān)鍵所在。零件的基準(zhǔn)定位分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)還有輔助形式三種類型，剛開始加工零件時，沒有定位面，只能以沒有加工的面作為定位基準(zhǔn)，這就是粗基準(zhǔn)；在后面加工時就可以使用前面加工的面作為基準(zhǔn)，這就是精基準(zhǔn)。 考慮和設(shè)計加工過程時，要反向思考，先確立怎樣在達(dá)到精度的前提下選擇精確基準(zhǔn)進(jìn)行表面加工，然后再確認(rèn)怎樣把精基準(zhǔn)加工出來，選擇一個合理合適的粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工。還有，為了方便裝夾和加工零件，使其達(dá)到加工精度，需要適當(dāng)?shù)倪x擇輔助基準(zhǔn)進(jìn)行定位和夾持

19、。在考慮定位基準(zhǔn)時，要從零件的整體加工過程出發(fā)，考慮加工工藝和設(shè)計基礎(chǔ)要求，再根據(jù)基準(zhǔn)選擇的原則，進(jìn)行合理的安排和選擇。3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇(1) 一般情況下，零件的某一個面需要保證表面均勻的加工余量，這個面一般選為粗基準(zhǔn)。(2) 如果都沒有要求表面均勻的加工余量，而且零件的所有表面都需要加工，那么這個時候就選擇加工量最小的那個面。這樣的話可以保證這個表面不會在加工過程出問題，不至于造成報廢而浪費。(3) 如果都沒有要求表面均勻的加工余量，并且零件有一些表面不需要加工，那么就應(yīng)該選擇這個不加工的面作為粗基準(zhǔn)，并且要保證這個基準(zhǔn)精度本身比較高。如果表面即需要加工表面，加工余量要求均勻性較高，

20、還有保證零件加工表面與非加工面之間的位置精度，這個時候還按本方法選擇。(4) 粗基準(zhǔn)原則要求選用平整光滑的表面，不能用太毛糙的表面，不然會造成定位不準(zhǔn)確，影響后續(xù)加工。(5) 選擇粗基準(zhǔn)加工同一個尺寸時通常只能用一次，如果繼續(xù)使用的話，會造成誤差偏大的。但是也有特殊的情況，比如精密鑄造的毛坯件，毛坯本身的精度就已經(jīng)很高標(biāo)準(zhǔn)了，加工的精度要求也一般，這個時候就可以重復(fù)使用了。粗基準(zhǔn)的選擇：在零件的加工過程中，選擇一個準(zhǔn)確合適的粗基準(zhǔn)直接影響了后面精加工的準(zhǔn)確性。前面我們隊零件圖已經(jīng)進(jìn)行了分析，可以知道零件比較簡單的零件，選擇粗基準(zhǔn)按上述原則選取即可，相對選擇比較容易。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基

21、準(zhǔn)的選擇：精確基準(zhǔn)的選擇有以下幾個方面的要求(1) 基準(zhǔn)重合”原則一般選擇需要加工的面所用的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這叫做基準(zhǔn)重合。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。(2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則選擇精基準(zhǔn)時盡量選擇一個精基準(zhǔn)可以進(jìn)行多個表面的加工工作，這個方式叫做基準(zhǔn)統(tǒng)一。基準(zhǔn)統(tǒng)一的話可以很好的確定每個加工面之間的位置度，對后面設(shè)計夾具也提供方便，表面過度更換產(chǎn)生誤差。(3) 互為基準(zhǔn)”原則   遇到兩個表面互相之間存在位置度精度關(guān)系，并且自身表面的尺寸要求比較高，精度比較高時，這個時候把兩個表面互相作為精基準(zhǔn)，進(jìn)行反復(fù)加工。(4) 自為基準(zhǔn)”原則  

22、; 如果是加工的表面加工余量很小，而且加工的均勻度比較高，這個時候就選擇零件表面自身為精基準(zhǔn)。除了上面所說的幾點，在選擇精基準(zhǔn)時還要考慮零件加工時候的裝夾方式和朝向，要減小零件變形的可能并且夾具相對要簡單。在這里還有更正一下，上面所說的四條選擇原則，在有些情況下回出現(xiàn)沖突和矛盾，比如如果選擇基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，那么這個時候不一定符合基準(zhǔn)重合的原則。所以，設(shè)計選擇精基準(zhǔn)時要根據(jù)具體的加工情況進(jìn)行分析，以零件滿足圖紙要求和技術(shù)要求為目標(biāo)，合理的進(jìn)行選擇。本次設(shè)計中選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)該重要考慮基準(zhǔn)的重合問題，設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不對應(yīng)不重合時，還要對尺寸進(jìn)行計算，后面還有專門的設(shè)計，這一節(jié)就先不說

23、了。3.3毛坯圖繪制毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查機(jī)械加工工藝師手冊1得，本零件毛坯尺寸允許偏差（取精密級），表面粗糙度最高為Ra12.5。使用CAD制圖軟件對毛坯圖進(jìn)行繪制，毛坯圖如下：圖3.1 泵體毛坯4加工工藝路線擬定4.1加工階段的劃分零件加工可以分為端面、內(nèi)孔、鉆孔、攻絲等幾個區(qū)分。4.2加工順序的安排設(shè)計零件的加工工藝過程，是為了確保零件的外形尺寸、粗糙度、精度、位置度等要求滿足需求。已經(jīng)確定了生產(chǎn)的類型為批量生產(chǎn)，所以可以考慮用多個機(jī)床來加工，使用專用的夾具，保證加工質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)影響，以盡量減少生產(chǎn)成本。根據(jù)生產(chǎn)的類型、機(jī)床和

24、設(shè)備，確定集中或分散的過程。為工藝路線的確定做好準(zhǔn)備。在制定和確定加工工藝路線時，需要遵循以下幾點原則:(1)必須要能確保零件加工后的尺寸精度和表面的粗糙度。(2)要根據(jù)情況，盡量的降低加工的時間，優(yōu)化加工路線。(3)盡量減少和降低編程的工作量，將效率提高。4.3工序組合零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和編制，最終目的是要是零件的外形、尺寸、公差、以及粗糙度等滿足技術(shù)要求，進(jìn)行合理的加工順序安排。前面以及確定了零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn)，這個情況下最好是考慮使用萬能機(jī)床和專用夾具想結(jié)合的方式進(jìn)行加工，工序盡量集中安排，為提高生產(chǎn)率而努力。除了前面說的這些，還要考慮經(jīng)濟(jì)性，考慮成本最低的方式。4.4工藝路線

25、的確定根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、坯料的狀態(tài)和夾緊的情況，對工藝的布置進(jìn)行綜合考慮。（1）先進(jìn)行內(nèi)部處理，然后進(jìn)行輪廓處理。（2）相同的定位、夾緊或機(jī)加工的過程，最好是同時進(jìn)行，以減少重復(fù)定位和節(jié)省工具時間。（3）在同一夾具上的多步過程首先應(yīng)安排對工件不太嚴(yán)格的損傷過程。當(dāng)然了，制造成本的考慮也是我們要注意的重點，使用夾具便是為了降低成本，為了節(jié)省加工時間，需要選擇一個最佳最合算的加工路線。具體加工工藝路線如下：表4.1工序號工 序 內(nèi) 容05鑄造10時效處理15粗銑底座下底面20粗精銑右端面25精銑底座下底面30銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面35鉆2-11孔40粗精車M33外螺紋45鉆擴(kuò)絞2

26、-14孔50粗精鏜兩30H7孔55锪20孔60鉆10孔，锪2-G3/8孔，攻螺紋65鏜2-18孔70鉆4-M6螺紋孔，攻螺紋75鉆2-3孔80去毛刺85檢驗90入庫5切削用量及切削時間的確定5.1 工序的分析與保證1工序的集中與分散本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機(jī)床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)效率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置進(jìn)度要求。2工序順序的安排A機(jī)械加工順序1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工上下

27、端面。2) 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3) 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面端面，后加工次要表面及各孔。4) 遵循“先面后孔”原則，先加工下端面，上端面，后加工孔。B熱處理工序毛坯為鍛件，清理后進(jìn)行正火出料，以消除內(nèi)應(yīng)力提高機(jī)械切削加工性能。C熱處理工序在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終驗工序。3工藝路線擬定為保證達(dá)到零件和幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，所以采用通用機(jī)床配以專用的工具、夾具、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。5.2 確定切削用量

28、及基本工時 工序15 粗銑底面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取2003） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 工序20 粗精銑右端面面粗銑1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，

29、則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1006） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 精銑1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成8） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1509） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 工序30 精銑底面精銑1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成11） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5

30、kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取32012） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 工序30 銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量13） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成14） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取275當(dāng)275/min時15） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 工序35 鉆2-10孔鉆2-10孔1 刀具：10高速鋼麻花鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r

31、鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=600r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=15mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：工序40 車M33外螺紋及端面1.粗車刀具：高速鋼內(nèi)圓車刀 背吃刀量：=2.5mm每齒進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊表1.5，=0.12-0.20mm/r之間，機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-9取銑削速度：查切削用量簡明手冊表1.27，取=15m/min機(jī)床主軸速度：，查機(jī)械制造工藝

32、設(shè)計簡明手冊表4.2-8，取=200r/min實際銑削速度：每分進(jìn)給量：式中 ，查切削用量簡明手冊表1.26，車削時的入切量及超切量則，故2.半精車刀具：高速鋼內(nèi)圓車刀 背吃刀量：=0.5mm每齒進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊表1.6，=0.15-0.25mm/r之間，機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-9取銑削速度：查切削用量簡明手冊表1.27，取=20m/min機(jī)床主軸速度：，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-8，取=250r/min實際銑削速度：每分進(jìn)給量：式中 ，查切削用量簡明手冊表1.26，車削時的入切量及超切量則，故工序40 鉆、擴(kuò)、鉸14孔鉆12孔1 刀具：12高速鋼麻花鉆進(jìn)給量：查

33、機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=320r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=62mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：擴(kuò)13.8孔1 刀具：擴(kuò)孔鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.3mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=20m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=400r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：

34、鉆孔深度：=62mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：鉸14孔1 刀具：鉸刀進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.4mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=30m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=600r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=62mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：工序50 粗精鏜左

35、側(cè)內(nèi)圓工步1：粗鏜30內(nèi)圓刀具：YG6鏜刀背吃刀量：=2.5mm進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=0.6mm/z銑削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=30m/min機(jī)床主軸速度：，查3表4-16，取=400r/min實際銑削速度：每分進(jìn)給量：切削工時計算：工步2：精鏜30內(nèi)圓刀具：YG6鏜刀背吃刀量：=0.5mm進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=0.8mm/z銑削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=40m/min機(jī)床主軸速度：，查3表4-16，取=450r/min實際銑削速度：每分進(jìn)給量：切削工時計算：工序55 锪20孔刀具：20高速鋼锪鉆進(jìn)給

36、量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=240r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=11mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：工序60 鉆10孔，锪2-G3/8孔，攻螺紋鉆10孔1 刀具：10高速鋼麻花鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查

37、3表4-9，取=480r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=60mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：锪G3/8孔2 刀具：15高速鋼锪鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=320r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=12mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取

38、=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：工序65 鏜2-18刀具：YG6鏜刀背吃刀量：=2mm進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=0.6mm/z銑削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表29-14，取=30m/min機(jī)床主軸速度：，查3表4-16，取=550r/min實際銑削速度：每分進(jìn)給量：切削工時計算：工序70 鉆4-M6螺紋底孔刀具：5.1高速鋼锪鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=1000r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=15m

39、m刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：工序75 鉆2-3孔刀具：3高速鋼锪鉆進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=0.25mm/r鉆削速度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-13，取=15m/min機(jī)床主軸速度：查3表4-9，取=1800r/min實際鉆削速度：每分進(jìn)給量：鉆孔深度：=14mm刀具切入長度：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得： 刀具切出長度：查機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42取=2mm機(jī)動時間：由機(jī)械加工工藝師手冊1表28-42得：第 26 頁 6

40、 銑床夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面的銑床夾具。6.1問題的提出 本夾具主要用銑2×G38管螺紋預(yù)孔孔口端平面，表面粗糙度Ra12.5，精度要求不高，故設(shè)計夾具時主發(fā)考慮如何提高生產(chǎn)效率，精度不予考慮。6.2定位方案分析 六點定位原理對于任何形狀工件的定位都是適用的，如果違背這個原理，工件在夾具中的位置就不能完全確定。然而，用工件六點定位原理進(jìn)行定位時，必須根據(jù)具體加工要求靈活運(yùn)用，工件形狀不同，定位表面不同，定位點的布置情況會各不相同，宗旨是使用最簡單的定位方法，使工件在

41、夾具中迅速獲得正確的位置。此工序的夾具我們采用泵體底面、右端面和4015端面定位，對應(yīng)的定位元件為支承板1104025、A型支承釘和定位銷12。定位分析如下：泵體底面與支承板1104025配合定位，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。泵體20孔端面與A型支承釘配合定位，限制兩個自由度，即X軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動。泵體4015端面與定位銷12配合定位，限制一個自由度，即Y軸移動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故定位合理。6.3定位誤差分析定位元件為支承板1104025、A型支承釘和定位銷12，誤差分析如下：1、定位誤差：式中：T工件底面公差 T支承板1104025公差 工件底面與

42、支承板1104025的最小配合間隙=0.046+0.021+0=0.0672、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=03、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm,誤差總合：+=0.005mm<0.067mm從上分析，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。6.4 切削力的計算與夾緊力分析查表4得切削力計算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa, 即=1547N所需夾緊力，查表5得，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N夾緊力遠(yuǎn)大于銑削力，故夾緊可靠。6.5定向鍵與對刀裝置設(shè)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(yuǎn)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(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 6-1 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 6.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhDd1夾具體槽形尺寸 公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D18-0.013-0.03325105126.618+0.0774對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。