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】

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】,鏜上頂面孔(液壓),鉆3-φ11孔,說明書+CAD,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】,泵前蓋,殼體,加工,工藝,及其,夾具,設計,鏜上頂,面孔 湖南科技大學畢畢業(yè)業(yè)設設計計（論論文文）題目：題目： 泵前蓋加工工藝及其夾具設計泵前蓋加工工藝及其夾具設計 機電 系系機械 設計制造及自動化 專專 業(yè)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 湖湖 南南 科科 技技 大大 學學畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(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 日學生姓名學生姓名: : 肖瀟肖瀟 學號學號: : 11030104091103010409 專業(yè)專業(yè): : 機械設計制造及其自動化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：指導教師： （簽名）（簽名） 學學 生：生： （簽名）（簽名）III摘摘 要要本畢業(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：關鍵詞：液壓泵蓋；工藝；夾具設計IVAbstractThe 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目錄目錄摘 要.IIIABSTRACT.IV1 緒論.11.1 本課題的研究內容和意義.11.2 國內外的發(fā)展概況.21.3 本課題應達到的要求.32 零件的三維造型.53 零件的分析.103.1 零件的作用.103.2 零件的工藝分析.113.2.1 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設計.123.2.2 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.133.2.3 小結.214 專用夾具設計.214.1 夾具工序的選擇.224.2 液壓夾具設計.214.2.1 定位基準的選擇.254.2.2 銑削力與夾緊力計算.264.2.3 確定液壓缸基本參數.284.3 鉆 311 孔夾具設計.304.3.1 定位基準的選擇.304.3.2 定位元件的設計.324.3.3 定位誤差分析.334.3.4 鉆削力與夾緊力的計算.334.3.5 襯套、鉆模板及夾具體設計.334.3.6 夾緊裝置的設計.344.3.7 夾具設計及操作的簡要說明.354.4 小結.375 結論與展望.386 致謝.397 參考文獻.401 緒論緒論1.1 本課題的研究內容和意義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)，充分體現了一個國家的競爭創(chuàng)作和國家實力。它不僅僅是為現代工業(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)計數據顯示，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 本課題本課題應達到的要求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)計數據顯示，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確定毛坯的制造形式零件的材料 ZL106。4000 年產量，實現批量生產水平，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 基面的選擇基面的選擇（1）對于這部分粗基準的選擇，根據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 232 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 232 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調整過程的確定方法。1）加工泵蓋的上下平面，根據參考文獻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，根據參考文獻8表 4-23 考慮加工余量 1.2mm。可一次鉆削加工余量 1.1mm，就可達到要求。4) 鉆 23 度 4 斜孔，根據參考文獻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。可一1.6aRm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：pa2pamm每齒進給量：根據參考文獻3表 2.4-75，取銑削速度：參fa0.12/famm ZV照參考文獻7表 3034，取。1.33/Vm s機床主軸轉速： 式（2.1）n1000Vnd式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式 2.1 機床主軸轉速：n10001000 1.33 60254 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻3表 3.1-74 300 /minnr實際銑削速度 ：v3.14 100 3001.57/10001000 60dnvm s進給量： fV0.12 8 300/604.8/ffVa Znmm s 泵前蓋加工工藝及其夾具設計工作臺每分進給量： mf4.8/288/minmffVmm smm：根據參考文獻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 12，此為15YT100Dmm細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度：pa1pamm每齒進給量：根據參考文獻7表 3031，取fa0.08/famm Z銑削速度：參照參考文獻7表 3031，取V0.32/Vm s機床主軸轉速，由式（2.1）有：n10001000 0.32 6061 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻7表 3.1-31 75 /minnr實際銑削速度 ：v3.14 100 750.4/10001000 60dnvm s進給量，由式（1.3）有：fV0.15 12 75/602.25/ffVa Znmm s工作臺每分進給量： mf2.25/135/minmffVmm 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：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010040 )(1 3)7mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數為 1機動時間：1jt121111 721.13min288jmllltf根據參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間11.04ft精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：精銑時1l1100lDmm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數為 1機動時間：2jt122111 10021.09min135jmllltf根據參考文獻5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間21.04ft銑下平面的總工時為：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min1jt2jt1ft2ft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。pa2.0pamm027dmm進給量：根據參考文獻表 2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為fmm200=2.5mm。因此確定進給量。Fa0.2/fmm r切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9 取V2.4/144/minVm sm機床主軸轉速：n，10001000 144804.56 / min3.14 27.5Vnrd按照參考文獻3表 3.1-41 取1000 /minnr實際切削速度 ：v3.14 32 10002.98/10001000 60dnvm s工作臺每分鐘進給量： mf0.2 1000200/minmffnmm被切削層長度 ：l7lmm刀具切入長度： 1l12.5(2 3)26.3330pralmmtgktg刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數 ：i1i機動時間：1jt12176.3340.227min200jmllltf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618T刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：5YT切削深度：pa0.5pamm進給量：根據參考文獻3表 2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為fmm200=。因此確定進給量Fa0.5mm0.15/fmm r切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9，取V3.18/190.8/minVm sm泵前蓋加工工藝及其夾具設計機床主軸轉速：n，取010001000 190.81029 / min3.14 61Vnrd1000 /minnr實際切削速度 ，： v3.14 32 10003.09/10001000 62dnvm s工作臺每分鐘進給量：mf0.15 1000150/minmffnmm被切削層長度 ：l7lmm刀具切入長度：1l10.5(2 3)22.8730pralmmtgktg刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數 ：i1i機動時間：1jt12172.8740.279min150jmllltf所以該工序總機動工時0.2270.2790.506minjt 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。pa2.0pamm020.5dmm進給量：根據參考文獻表 2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為fmm200=2.0mm。因此確定進給量。Fa0.2/fmm r切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9 取V1.92/115/ minVm sm機床主軸轉速：n，10001000 115546.63 / min3.14 20.5Vnrd按照參考文獻3表 3.1-41 取600 / minnr實際切削速度 ：v3.14 67 6001.75/10001000 71dnvm s工作臺每分鐘進給量： mf0.2 600120/ minmffnmm被切削層長度 ：l17lmm刀具切入長度： 1l12.0(2 3)25.4530pralmmtgktg刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數 ：i1i機動時間：1jt121175.4540.196min150jmllltf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：pa0.5pamm進給量：根據參考文獻3表 2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為fmm200=。因此確定進給量Fa0.5mm0.15/fmm r切削速度：參照參考文獻3表 2.4-9，取V2.86/171.72/ minVm sm機床主軸轉速：n，取010001000 171.72770.2 / min3.14 71Vnrd800 / minnr實際切削速度 ，： v3.14 24 8003.09/10001000 72dnvm s工作臺每分鐘進給量：mf0.15 800120/ minmffnmm被切削層長度 ：l17lmm刀具切入長度：1l10.5(2 3)22.8730pralmmtgktg刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數 ：i1i機動時間：1jt121172.8740.224min120jmllltf所以該工序總機動工時0.1960.2240.42minjt 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. 0由式（2.1）機床主軸轉速：n，取010001000 0.43 601174 /min3.14 7Vnrd900 /minnr實際切削速度：V03.14 11 9000.33/10001000 60d nVm s 被切削層長度 ：l17lmm刀具切入長度：1l17(1 2)12024.122rDlctgkctgmm刀具切出長度：2l02l走刀次數為 1泵前蓋加工工藝及其夾具設計機動時間：jt12204.50.045min1.5 360jllltfn根據參考文獻5表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時間11.77ft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3.2aRm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參考文獻7表 28-10 可查出，由于孔深f0.25 0.31/fmm r表度比，故。查0/8/130.6l d 1.0lfk (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給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據參考文獻7表 28-max15690FN9，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。ffff確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率根據表 28-15，由插入法得：vmP，17/minvm表4732FN表，51.69TN M表1.25mPkW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0.88Mvk0.75lvk 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm表010001000 11.22/ min298 / min13vmmnrdmm表查 Z535 機床說明書，取。實際切削速度為195 /minnr08.5195 / min7.35/ min10001000d nmmrvm由參考文獻7表 28-5，故1.0MFMTkk47321.04732()FNN51.691.051.69TN mN m校驗機床功率 切削功率為mP /)mMMmPPn n k表（ 1.25(195/298) 1.00.82kWkW機床有效功率4.50.813.65EEmPPkWkWP故選擇的鉆削用量可用。即，013dmm0.23/fmm r195 /minnr7.35/minvm相應地， 4732FN51.69TN m0.82mPkW工序 8：精磨底平面 選用磨床 M7130根據機械制造工藝設計手冊表 2.4170 選取數據切削速度 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 專用夾具設計專用夾具設計4.1 夾具工序的選擇夾具工序的選擇在加工零件時，需要設計專用夾具。根據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，如設置適當的調整間隙，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. 有適當的精度和尺寸穩(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，應有適當的尺寸和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鑄造夾具體要進行退火處理2. 有足夠的強度和剛度加工過程中，夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產生不容許的變形和振動，夾具體應有足夠的強度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設置加強筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體3. 結構工藝性好夾具體應便于制造裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應留有足夠的間隙，一般為 415。夾具體結構型式應便于工件的裝卸。4. 排屑方面切屑多時，夾具體上應考慮排屑結構4.2 液壓夾具設計液壓夾具設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，主要應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。 1.1泵前蓋加工工藝及其夾具設計 1.2 2.1 2.24.2.1 定位基準的選擇定位基準的選擇定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。基面選擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質量和生產率。 在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：(1)以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行?(2)為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為粗基面?(3)是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面?精基面的選擇：根據精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準。 在十字接頭機械加工工藝過程中，大部分工序選用十字接頭的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭孔處指定一側的外圓面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準統(tǒng)一起來，減少定位誤差。定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。基面選擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質量和生產率。 在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：(4)以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行?(5)為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為粗基面?(6)是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面?精基面的選擇：根據精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計1）精基準的選擇選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。選擇精基準要遵循下列原則：基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；互為基準原則；自為基準原則；便于裝夾原則。選擇泵蓋齒輪孔底面和軸承孔18H7 軸線作為精基準，零件上很多表面都可以采用他們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。2）粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。此處選擇泵蓋底座底面和大端面作為粗基準，可以為后續(xù)工序準備好精基準。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(cm1) Ts作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =52000=10000N對刀裝置由對刀塊來實現，用來確定刀具與夾具的相對位置。切削用量的確定，當編制數控加工程序時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。確定時一定要根據機床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，當然也可結合實踐經驗采用類比的方法來確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件或保證刀具的耐用度不低于一個工作班，最少也不低于半個班的工作時間。 背吃刀量為平行于軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。端銑時，背吃刀量為切削層深度；而圓周銑時，背吃刀量為被加工表面的寬度。背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數控加工的精加工余量可以比普通機床加工的余量小一些。 銑削加工的進給量 f(mm/r)是指刀具旋轉一周，工件與刀具沿進給方向的相對位移量；進給速度事單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給速度與進給量的關系為 vf=nf(n 為銑刀轉速 r/min)。進給量與進給速度是數控銑床加工切削用量中的重要參數，根據零件表面粗糙度、加工精度要求、刀具及材料等因素，參考切削用量手冊選取或通過選取每齒進給量 fz，在根據公式 f=Zfz（Z 為銑刀齒數）計算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GB224380 直角對到刀塊的結構和尺寸如圖 4.1 所示。1014737825圖 4.1 直角對刀塊塞尺選用平塞尺，其結構如圖 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 平塞尺結構尺寸泵前蓋加工工藝及其夾具設計公稱尺寸 H允差 dC3-0.0060.254.2.3 刀具的選擇刀具的選擇刀具的選擇是數控加工工序設計的主要內容之一，它不但影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。另外，數控機床主軸轉速比普通機床高 1-2 倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。隨著刀具材料性能的提高與結構特性的改善，數控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調整更換等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂層刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。 數控機床對所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達到這些要求才能使數控機床真正發(fā)揮效率。在選擇數控機床所用刀具時應注意以下幾個方面： 1良好的切削性能。現代數控機床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在數控機床上為了保證加工質量，往往實行按刀具使用壽命換刀或由數控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。 2較高的精度。隨著數控機床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能實現快速和自動換刀；又由于加工的零件日益復雜和精密，這就要求刀具必須具備較高的形狀精度。對數控機床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達 5m 以滿足精密零件的加工需要。 3先進的刀具材料。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。除了不斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質合金鋼材料外，涂層硬質合金刀具已在國外普遍使用。硬質合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質合金基體表面沉積一薄層（一般 57m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結合在一起，從而改善硬質合金刀片的切削性能。 在如何使用數控機床刀具方面，也應掌握一條原則：尊重科學，按切削規(guī)律辦事。對于不同的零件材質，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度（v）、背吃刀量（aP）、進給量（f）三者互相適應的最佳切削參數。這對大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應在實踐中不斷摸索這個最佳切削參數。4.2.4 確定液壓缸基本參數確定液壓缸基本參數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，液壓缸的總電阻，即 （N） gfeRRRR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）工作機構滿載起動時靜摩擦力對油缸產生的作用力（N）fR工作機構滿載起動時的慣性力對油缸產生的作用力（N）gR2、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）214DQvv當有桿端進油時的速度 （m/s）)(4222dDQvv式中 Q泵的流量（m /