機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-泵體加工工藝及鉆2-φ11孔夾具設(shè)計(jì)

零件的分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1零件的分析題目所給的零件是泵體：泵體由吸油室和壓油室兩大部分組成。在吸油室的進(jìn)口和壓油室的出口分別是油泵進(jìn)口法蘭和出口法蘭，用以連接進(jìn)油管和出油管。吸油室一般是一段逐漸收縮的錐形短管或等徑直管，其作用是將油流引入葉輪，并向葉輪提供所需要的流態(tài)。壓水室的作用是收集葉輪流出的液體，并將液流引向出口。1.2零件的工藝分析圖1-1泵體零件圖泵體的加工表面及孔描述如下：泵體底面，粗糙度Ra12.5泵體2×Φ11孔，粗糙度Ra12.5泵體2×Φ18沉孔，粗糙度Ra12.5泵體2×Φ26端面，粗糙度Ra12.5泵體Φ50端面，粗糙度Ra6.3泵體寬48槽，粗糙度Ra12.5泵體Φ20孔，粗糙度Ra12.5泵體M36螺紋，粗糙度Ra12.5泵體2×M16螺紋，粗糙度Ra12.5

第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150灰鑄鐵，鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以選泵體零件底面和R12外圓作為粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)選擇的原則1.選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。2.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。3.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。4.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。5.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。6.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)該泵體零件的技術(shù)要求和裝配要求,對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以底面和兩個(gè)Φ11孔作為精基準(zhǔn)，滿足要求。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工藝路線方案：工序01：鑄造工序02：時(shí)效處理工序03：銑Φ50端面工序04：銑底面；銑寬48槽工序05：鉆2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔工序06：銑2×Φ26端面工序07：锪Φ20沉孔；擴(kuò)Φ25孔至Φ30.6；攻M36螺紋工序08：鉆2×M16螺紋底孔Φ13.6；攻2×M16螺紋工序09：鉗工去毛刺工序10：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)2.4確定各表面的加工余量1、泵體底面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。2、泵體寬48槽的加工余量采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。3、泵體2×Φ11孔的加工余量采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-6，一步鉆削即可滿足其精度要求。4、泵體2×Φ18沉孔的加工余量采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-6，一步锪削即可滿足其精度要求。5、泵體2×Φ26端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。6、泵體Φ50端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，表面粗糙度Ra6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。7、泵體Φ20沉孔的加工余量采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-6，一步鉆削即可滿足其精度要求。8、泵體M36螺紋孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.8mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-6，兩步鉆削（即擴(kuò)孔——攻絲）方可滿足其精度要求。9、泵體2×M16螺紋孔的加工余量采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-6，兩步鉆削（即鉆孔——攻絲）方可滿足其精度要求。圖2-1泵體毛坯圖2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序03：銑Φ50端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?35當(dāng)＝235r/min時(shí)按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)=0.5+(d-)=1~3=0.5(d-)=0.5×(63-)mm≈0.5×（63-38.3）mm≈12.4mm=0.109min工序04：銑底面；銑寬48槽工步一：銑底面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?35當(dāng)＝235r/min時(shí)按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)=0.5+(d-)=1~3=0.5(d-)=0.5×(63-)mm≈0.5×（63-38.3）mm≈12.4mm=0.199min工步二：銑寬48槽1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝300r/min時(shí)按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)銑刀長(zhǎng)度,=3mm≈0.213min工序05：鉆2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔工步一：鉆2×Φ11孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：锪2×Φ18沉孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：銑2×Φ26端面1.選擇刀具刀具選取立銑刀，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝300r/min時(shí)按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)銑刀長(zhǎng)度,=3mm，走刀次數(shù)≈0.272min工序07：锪Φ20沉孔；擴(kuò)Φ25孔至Φ30.6；攻M36螺紋工步一：锪Φ20沉孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)Φ25孔至Φ30.6確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：攻M36螺紋確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：鉆2×M16螺紋底孔Φ13.6；攻2×M16螺紋工步一：鉆2×M16螺紋底孔Φ13.6確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：攻2×M16螺紋確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為

第3章鉆床夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆2×Φ11孔、锪2×Φ18沉孔的鉆床夾具。3.1定位分析選擇泵體Φ50端面、Φ50外圓和Φ26端面來(lái)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是支承釘、固定V型塊和A型支承釘。定位分析如下：泵體Φ50端面與支承釘相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。泵體Φ50外圓與固定V型塊相配合，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。3、泵體Φ26端面與A型支承釘相配合，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。工件被限制六個(gè)自由度，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。3.2切削力及夾緊力的計(jì)算查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-4得切削力計(jì)算公式：由鉆2×Φ11孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即所需夾緊力，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(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N==8875N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.3定位誤差分析

定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖3-1所示圖3-1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖3-2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差圖3-2定位誤差=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.043/2sin45+0.03/20.3923.4鉆套設(shè)計(jì)鉆Ф11孔，因是大批量生產(chǎn)，為了克服鉆套磨損后無(wú)法更換的缺點(diǎn)，故鉆套結(jié)構(gòu)如3-3所示。圖3-3可換鉆套 與Ф11孔相配的快換鉆套尺寸如3-4所示：圖3-4可換鉆套的規(guī)格及主要尺寸圖3-5襯套圖3-6鉆套用襯套的規(guī)格及主要尺寸3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇用壓塊、螺桿和滾花螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。謝辭時(shí)間如白駒過(guò)隙，這學(xué)期的大學(xué)生活就這樣伴隨著課程設(shè)計(jì)的結(jié)束接近了尾聲。課程設(shè)計(jì)是我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的總結(jié)與驗(yàn)證，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我收獲了很多，鞏固了以前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，更讓我知道了自己身上還存