齒輪泵的泵座的加工工藝及鉆削φ19孔夾具設(shè)計

齒輪泵的泵座的加工工藝及鉆削19孔夾具設(shè)計,齒輪泵,加工,工藝,19,夾具,設(shè)計 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計9遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計題 目：齒輪泵泵座零件的加工工藝規(guī)程編制及鉆削19孔夾具設(shè)計班級：機電05-1姓名：劉建寧指導(dǎo)教師：魏永樂完成日期：2008年7月2號一、設(shè)計題目齒輪泵泵座零件的機械加工工藝規(guī)程編制及鉆削4-19孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計。二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖（草圖） 1張(2) 生產(chǎn)類型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件圖 1張(2) 毛坯圖 1張(3) 機械加工工藝過程綜合卡片 1張(4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張(4) 夾具裝配圖 1張(5) 夾具體零件圖 1張(6) 課程設(shè)計說明書(5000字左右) 1份四、進(jìn)度安排(參考)(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天(3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天(4) 編寫說明書 3天(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天五、指導(dǎo)教師評語成 績： 指導(dǎo)教師日期摘要本次設(shè)計的課題是鉆床主軸徑向孔鉆夾具設(shè)計。本論文按照夾具設(shè)計的一般步驟，進(jìn)行了以下部分的設(shè)計： 通過對零件的分析，討論了零件的機械加工工藝過程、工藝規(guī)程設(shè)計和毛胚的種類。通過零件的分析后制定零件機械加工工藝路線，說明表面加工方法的選擇、零件加工工藝原則和工藝編制。確定夾具總體方案，包括加工的方法、定位方案和定位誤差的分析、夾緊方案、切削夾緊力的計算。關(guān)鍵詞 夾具設(shè)計 鉆模 加工工藝 Abstractthis projects topic is the drilling spindle radial hole drills the jig design. The present paper according to the jig designs general step, has carried on the following part of designs: through to the components analysis, discussed components machine-finishing technological process, technological process design and the wool embryos type. After components analysis formulates the components machine-finishing craft route, the explanation face work method choice, the components processing craft principle and the craft establishment. Definite jig overall concept, including processing method, localization plan and position errors analysis, clamp plan, cutting clamping force computation.key word jig design jig processing craft.目 錄1.泵座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1泵座的用途11.2泵座的技術(shù)要求11.3審核泵座的工藝性11.4確定泵座的生產(chǎn)類型12.確定毛坯和繪制毛坯簡圖22.1泵座的材料與毛坯22.2毛坯的尺寸公差和機械加工余量22.2.1公差等級 22.2.2基本尺寸 22.2.3公差等級 22.2.4零件的表面粗糙度 22.3繪制泵座鍛造毛坯簡圖23. 擬定泵座的工藝路線 33.1 定位基準(zhǔn)的選擇 33.1.1精基準(zhǔn)的選擇 33.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 33.2表面加工方法的確定33.3加工精度的劃分43.4工序的集中與分散43.5 工序順序的安排 43.6 確定工藝路線 43.7確定切削用量53.8機械加工工藝過程卡片63.9機械加工工序卡片74.鉆床專用夾具設(shè)計94.1夾具設(shè)計任務(wù)94.2定位方案的確定94.3選擇定位元件94.4定位誤差分析d101.泵座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1泵座的用途該泵座為支撐齒輪泵所用，突臺上兩孔放入兩個齒輪軸，突臺加強了泵座的剛性，底面兩個筋板對突臺起加固和支撐作用。該泵座在齒輪泵工作時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強度、剛度和韌度，以適應(yīng)齒輪泵的工作條件。該零件的主要工作表面為泵座的兩個端面和突臺上的兩個孔，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。1.2泵座的技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m形位公差/mm泵座左端面315IT113.2泵座右端面214IT113.2泵座底面240IT126.350mm孔50IT71.660mm孔60 IT106.38圓錐銷孔8IT111.66-17孔17IT12254-19孔19IT12251.3審核泵座的工藝性 分析零件圖可知，泵座的兩端面和泵座底面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣可減少加工面積，也可提高泵座端面的剛度 。60mm孔、19mm孔和17mm孔的端面均為平面可以防止加工過程中鉆頭偏鉆，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要加工表面（泵座兩端面和泵座底面、17孔、19孔）外，其余表面加工精度均較低，結(jié)構(gòu)也較為簡單。不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的辦法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。1.4確定泵座的生產(chǎn)類型Q=5000件/年，m=1件/臺，備用率和廢品率分別取3%和0.5%帶入公式N=QmX(1+a%)X(1+b%) =5000X(1+3%)X(1+0.5%)=5176件/年查表1-4可知該泵座的生產(chǎn)零件為大批生產(chǎn)2.確定毛坯繪制毛坯簡圖2.1泵座的材料與毛坯選HT150做泵座，用鑄造的方法。成批生產(chǎn)，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。毛坯的撥模斜度為5度。2.2毛坯的尺寸公差和機械加工余量2.2.1公差等級有泵座的公用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。2.2.2基本尺寸機械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的加工余量，所以此泵座的直立方向最大尺寸。2.2.3公差等級鑄件公差等級為IT12，由表2-1查得毛坯鑄件方法為砂型鑄造，由表2-3查得毛坯鑄件尺寸公差為9，由表2-5查得毛坯鑄件機械加工余量等級為G。2.2.4零件的表面粗糙度加工表面的粗糙度均大于等于1.6um.根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于下表鑄件材料公差等級鑄造方法尺寸公差加工余量等級公差等級HT150IT12砂型鑄造9G普通級項目/mm機械加工余量/mm備注泵座3.5表2-42.3繪制泵座鍛造毛坯簡圖 （見毛坯圖）3. 擬定泵座的工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。3.1.1精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求,選擇泵座底面和50孔為精基準(zhǔn),零件上很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工。為了提高泵座的精度，利用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，即利用孔和外表面一次定位，盡量加工較多的表面。3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇為保證孔的加工精度保證各表面有足夠的加工余量，先選擇左端面作為粗基準(zhǔn)來加工泵座底面等，為后面的工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3.2表面加工方法的確定根據(jù)泵座零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工各表面的加工方法，如下表加工表面公差及精度等級表面粗糙度Ra(um)加工方案備注泵座底端面IT126.3粗銑表1-8泵座左端面IT113.2粗銑-半精銑表1-8泵座右端面IT116.3粗銑-半精銑表1-8上50孔IT71.6鉆-擴-粗鉸-精鉸表1-7上60孔IT106.3鉆-擴表1-7下50孔IT71.6鉆-擴-粗鉸-精鉸表1-78圓錐銷孔IT111.6粗?jǐn)U表1-917孔IT1225鉆表1-719孔IT1225鉆表1-73.3加工精度的劃分加工階段劃分分粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工階段高效的切除各加工表面上包括孔和外表面上的各部分余量，半精加工加工出除精度要求不高的表面，并為精加工做準(zhǔn)備。精加工階段完成內(nèi)孔和外表面的加工，使其滿足精度要求和同軸度要求。3.4工序的集中與分散本零件選擇工序集中的原則安排加工工序，該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能機床配以專用夾具，來提高生產(chǎn)率。而且用工序集中的原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且可以在一次裝夾中完成多表面的加工，有利于保證各表面之間的相對位置和精度要求。3.5 工序順序的安排機械加工工序（1）遵循先基準(zhǔn)后其它的原則，先加工內(nèi)孔。（2）遵循先粗后精的原則，先安排粗加工工序再安排精加工工序。（3）遵循先主后次的原則，先加工內(nèi)孔和外表面再加工其他的孔。3.6 確定工藝路線工藝路線圖如下工序號工序名稱機床設(shè)備刀具1粗銑下端面 立式銑床端銑刀2半精銑的左表面立式銑床端銑刀3半精銑的右表面立式銑床端銑刀4粗銑外表面立式銑床端銑刀5鉆、擴、粗精鉸上50孔四面組合鉆床擴孔鉆和絞刀6粗?jǐn)U上60孔四面組合鉆床擴孔鉆7鉆、擴、粗精鉸下50孔四面組合鉆床擴孔鉆和絞刀8粗?jǐn)U8圓錐孔四面組合鉆床擴孔鉆9鉆6個17的孔四面組合鉆床麻花鉆10鉆4個19的方孔四面組合鉆床麻花鉆11去毛刺鉗工臺平銼12中檢13熱處理淬火機14校正鉗工臺手錘15磨削平面磨床砂輪16清洗清洗機17終檢3.7確定切削用量工序10加工4-19盲孔本工序為鉆，已知加工材料為HT150，鑄件；機床為Z535立式鉆床，工件裝夾在專用夾具上。1).確定粗加工19孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。. 確定背吃刀量ap 取ap19mm。. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-22，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f0.2mm/r。. 確定切削速度v 根據(jù)表5-22，按工件材料為HT150的條件選取，切削速度v可取為20mm/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=335r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，可取n=392r/min。z再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=23.3m/min。3.8機械加工工藝過程卡片機電05-1機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件型號產(chǎn)品名稱零件名稱泵座共 頁第 頁材料牌號HT150毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時1粗銑下端面立式銑床端銑刀準(zhǔn)終單件2半精銑的左表面立式銑床端銑刀3半精銑的右表面立式銑床端銑刀4粗銑外表面立式銑床端銑刀5鉆、擴、粗精鉸上50孔四面組合鉆床擴孔鉆和絞刀6粗?jǐn)U上60孔四面組合鉆床擴孔鉆7鉆、擴、粗精鉸下50孔四面組合鉆床擴孔鉆和絞刀8粗?jǐn)U8圓錐孔四面組合鉆床擴孔鉆9鉆6個17的孔四面組合鉆床麻花鉆10鉆4個19的方孔四面組合鉆床麻花鉆11去毛刺鉗工臺平銼12中檢13熱處理局部淬火淬火機14校正鉗工臺手錘15磨削平面磨床砂輪16清洗清洗機17終檢設(shè)計審核標(biāo)準(zhǔn)化會簽標(biāo)記處數(shù)更改文件名簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件名簽字日期3.9機械加工工序卡片機電05-1機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件型號產(chǎn)品名稱零件名稱套筒共 頁第 頁車間工序號工序名材料牌號10HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)四面組合鉆床夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準(zhǔn)終單件0工序號工序內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速r/mm 切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時1鉆孔麻花鉆、游標(biāo)卡尺33523.30.2191標(biāo)記處數(shù)更改文件名簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件名簽字日期4.鉆床專用夾具設(shè)計4.1夾具設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)要求設(shè)計加工4-19通孔的專用夾具。已知：工件材料為HT150，毛坯為鑄件，所用機床為立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。4.2定位方案的確定：由于本方案設(shè)計的是4-19的通孔專用機床夾具，孔的位置都已規(guī)定，所以要限制X軸的轉(zhuǎn)動和移動，Y軸的轉(zhuǎn)動和移動，Z軸的轉(zhuǎn)動和移動等6個自由度。實際上，本道工序不需限制沿Z軸的移動自由度。夾具設(shè)計中出現(xiàn)過定位Z的移動，因工序加工厚度為18cm，其加工剛性差，過定位可用。4.3選擇定位元件：根據(jù)要求用一個圓錐銷先在50的孔處來固定Z軸的移動、X軸的移動，再用四個支承釘在泵座底面，限制X和Z的轉(zhuǎn)動，來加強加工時底面的剛度。最后用一個支承釘在零件的一個端面來固定零件在Y軸方向的移動。這就滿足了元件所要求的定位方案。4.4定位誤差分析d選擇一端面為定位基準(zhǔn)，設(shè)計基準(zhǔn)為夾具端面，所以定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，基準(zhǔn)不重合誤差b=0 .25mm。由于定位基準(zhǔn)與支撐板存在一定的設(shè)計誤差，定位基準(zhǔn)的加工也就是端面加工是的端面粗糙度，端面的粗糙度為0.0032mm。支撐板選擇公差數(shù)值為IT5也就是0.02mm，所以基準(zhǔn)位移誤差j為0.0032mm+0.02mm=0.0232mm。所以此孔的定位誤差d=j+b=0.2732mm。根據(jù)加工要求所需的公差等級IT8的孔也就是加工誤差為0.033mm ，定位誤差加工誤差，所以此定位方案合理。 參考文獻(xiàn)1 蘇翼林.材料力學(xué)M.北京:人民教育出版社,19792 趙 俊,楮乃雄.AG材料床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計J.制造技術(shù)與機,1996,26(03):27-293 張 平.銑床夾具優(yōu)化設(shè)計的研究D.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文，20064 黃健求. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機械工程出版社，20055 魏康民. 機械加工技術(shù) . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2006