機油泵體的工藝規(guī)程及銑底面夾具設計

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4 5 制定工藝路線 13 4 6 加工設備及工藝裝備選擇 16 4 7 工序間加工余量 工序尺寸的確定 17 4 8 切削用量的計算 18 4 9 基本時間 的計算 26jt 第五章 夾具設計 30 第六章 小結(jié) 37 致 謝 38 參考文獻 39 4 第一章 緒論 1 1 課題研究的背景 目前國內(nèi)的機油泵產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國 德國 日本等幾個傳統(tǒng)的工 業(yè)國家 我國現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進國外的基礎上發(fā)展的 而且已經(jīng)有了一 定的規(guī)模 但是目前我國的機油泵沒有自己的核心技術(shù)產(chǎn)品 自主開發(fā)能力仍 然很弱 在差速器的技術(shù)開發(fā)上還有很長的路要走 1 2 課題研究的意義 機油泵的作用是把機油送到發(fā)動機各摩擦部位 使機油在潤滑路中循環(huán) 以 保證發(fā)動機得到良好的潤滑 機油泵多為齒輪泵 它由齒輪泵體等組成 當發(fā) 動機工作時 凸輪軸帶動泵體的主動齒輪轉(zhuǎn)動 齒輪甩動機油沿泵體內(nèi)壁從進 油口流至出油口 形成低壓 產(chǎn)生吸力 機油箱內(nèi)的機油即被吸入進油口 而 出油口處的機油越積越多 因而壓力增高 機油便被壓到各摩擦部分 實現(xiàn)強 制潤滑 設計研究更好機油泵可以降低發(fā)動機的損耗 延長機械的使用壽命 1 3 國內(nèi)外的研究動態(tài) 機油泵在內(nèi)燃機上的應用越來越多 同時 在半導體 太陽能 LCD 等工 程領域方面 也起著一定的作用 近年來 隨著加工技術(shù)的發(fā)展 汽車用油泵 擺線轉(zhuǎn)子泵被應用到縫紉機中 特別是對一些全封閉自動潤滑系統(tǒng)的機種 如包縫機 繃縫機 機油泵以后的發(fā)展 今后機油泵研發(fā)會向著低噪音 低耗油方向發(fā)展 現(xiàn)在很多機油泵 噪音比 較大 不適合一些低音環(huán)境 有的還伴有漏油現(xiàn)在 第二章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型 2 1 零件的用途 機油泵是不斷的把發(fā)動機油底殼里的機油送出去以達到潤滑發(fā)動機各個需要 5 潤滑的零部件的目的 機油泵泵體在整個機油泵中起著很重要的作用 泵體的 尺寸精度 表面粗糙度直接影響機油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命 圖 1 機 油 泵 泵 體 零 件 圖 與 三 維 建 模 圖 1 6 圖 1 零件的技術(shù)要求 鑄件表面不允許有裂紋 氣孔 粘沙等缺陷 鑄件拔模斜度1 3 未注圓角半徑R2 3 所有螺紋空口倒角至螺紋大徑 去銳邊毛刺 非加工表面涂硝化油漆 2 2 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制 知原圖樣的視圖正確 完整 尺寸 公差及 技術(shù)要去齊全 零件的結(jié)構(gòu)工藝性合理 該零件需要加工的表面均為切削加工 各表面的加工精度及表面粗糙度都不難獲得 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一 般機床所能達到的位置精度 該零件沒有很難加工的表面 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 該機油泵泵體位置公差要求嚴格 部分加 工面需專用夾具進行夾緊定位 2 3 零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領 該零件為中大批大量生產(chǎn) 7 第三章 確定毛坯種類 繪制毛坯圖 毛坯模型 3 1 確定毛坯種類 零件材料采用灰鑄鐵 HT200 具有高的抗壓強度 良好的鑄造性 耐磨性 消振性和低的缺口敏感性 可切屑加工性 考慮到鑄造可以鑄造內(nèi)腔 外形很 復雜的毛坯 工藝靈活性大 鑄造成本低 故選用鑄件毛坯 又已知零件的生 產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn) 根據(jù) 機械制造技術(shù)課程設計指導 表 1 6 確定毛坯 鑄造方法為機器砂型鑄造 鑄件的機械加工余量等級 G 級 公差等級 8 10 級 3 2 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 已知毛坯制造方法為機器砂型鑄造 材料為灰鑄鐵 規(guī)模為大批大量生產(chǎn) 查 機械制造手冊 表 5 3 可取鑄件尺寸公差等級 CT 為 10 級 加工余量等級 MA 為 G 級 表 1 毛坯尺寸及機械加工總余量 mm 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機械加工 總余量 鑄件 尺寸 底面 1 47 52 2 8 3 5 51 02 1 4 底面 2 5 2 4 3 5 8 5 1 2 凸臺 20 2 4 3 5 23 5 1 2 左右端面 41 2 8 3 5 47 1 4 孔67 67 3 2 3 61 1 6 孔 222 2 4 3 16 1 2 8 3 3 設計毛坯圖 1 確定鑄造斜度 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 確定毛坯砂型鑄造 斜度為 圓角半徑 R2 3 o13 2 確定分型面 以底面為分型面 3 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應力 改善切削性能 鑄件進行機械加 工前應當進行時效處理 3 4 繪制毛坯圖 9 10 圖 2 機油泵泵體毛坯圖及毛坯模型 第四章 選擇加工方法 制定工藝路線 4 1 基準面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可以使加工質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)率得以提高 否則 加工工藝過程中會問題百 出 更有甚者 還會造成零件大批報廢 使生產(chǎn)無法正常進行 4 1 1 粗基準的選擇 粗基準的選擇 對于零件而言 應盡可能選擇不加工表面為粗基準 而對 有若干個不加工表面的工件 則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加 工表面作粗基準 根據(jù)這個基準選擇原則 以凸臺為初基準 4 1 2 精基準的選擇 精基準的選擇 主要應該考慮基準重合 統(tǒng)一基準 互為基準等原則 采 11 用互為基準反復加工的辦法達到位置度要求 然后以精銑后的 孔和兩端面67 以及底面為精基準 4 2 零件的表面加工方法 根據(jù)零件圖上標注的各加工表面的技術(shù)要求 查 機械制造技術(shù)課程設計 指導 表 1 7 至表 1 15 通過對各個加工方案的比較 最后確定零件表面的加 工方法如下表 表 2 零件表面加工方法 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 Ra m 加工方法 底面 1 IT10 5 粗銑 半精銑 底面 2 IT12 20 粗銑 凸臺 IT12 10 粗銑 孔67 IT8 2 5 m 粗鏜 半精鏜 精鏜 孔2IT12 2 5 鉆 擴 鉸 左右端面 IT10 2 5 粗銑 半精銑 精銑 孔17 IT12 20 m 鉆 4 M6 螺紋 IT12 12 5 鉆 絲錐攻螺紋 蓋配孔 配座 IT11 5 鉆 粗鉸 4 3 工序的集中與分散 已知零件的生產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn) 初步確定工藝安排的基本傾向為 加工過程劃分階段 工序都要集中 采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù) 在一次裝夾中可以加工許多表面 有利于保證各表面之間的相互位置精度 加 12 工設備主要以專用設備為主 采用專用夾具 這樣生產(chǎn)質(zhì)量高 投產(chǎn)快生產(chǎn)率 較高 除此之外 還應當考慮經(jīng)濟效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 4 4 工序順序的安排 4 4 1 機械加工順序 1 遵循 先基準后其他 原則 首先加工精基準 即在前面加工階段先加 工端面 同時考慮位置度要求 左右端面互為基準反復加工 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 先加工主要表面左右端面和圓孔表面 后加工 次要表面凸臺 底座孔以及倒角 4 遵循 先面后孔 原則 先加工端面 后加工孔 4 4 2 輔助工序 毛坯鑄造成型后 應當對鑄件毛坯安排清砂工序 并對清砂后的鑄件進行一 次尺寸檢驗 然后再進行機械加工 在對零件的所有加工工序完成之后 安排 噴漆 去毛刺 清洗 終檢工序 4 5 制定工藝路線 工藝路線一 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 10 鑄造毛坯 20 粗銑底面 凸臺 側(cè)面定位 30 粗銑凸臺 底面 側(cè)面定位 13 40 粗銑前后端面 底面定位 前后端面定位 50 鉆 2 個 孔 倒角17 底面 前后端面 側(cè)面定位 60 鉆孔 0孔的大端面 底面和 孔67 17 70 粗鏜 孔 6底面 孔定位1 80 半精銑底面 凸臺 側(cè)面定位 半精銑前后端面 底面定位 前后端面定位90 精銑前后端面 底面定位 前后端面定位 擴 孔到20 1 8孔的大端面 底面和 孔67 17 100 鉸 孔到 孔的大端面 底面和 孔 半精鏜 孔67底面 孔定位1110 精鏜 孔 底面 孔定位7 鉆 M6 螺紋底孔為 4 8 孔 孔的端面 凸臺定位62120 攻絲 孔 孔的端面 凸臺定位7 130 去銳邊毛刺 140 非加工表面涂硝化油漆 150 清洗 160 終檢入庫 工藝路線二 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 10 清洗檢查毛坯 20 粗銑前端面 后端面定位 30 粗銑 半精銑 精銑后端 面 前端面定位 40 半精銑 精銑前端面 后端面定位 14 50 鉆 擴 鉸 孔2 孔的大端面 底面67 60 粗鏜 半精鏜 精鏜 孔 倒角67 前端面 底面定位 70 粗銑 精銑底面 前后端面定位 80 粗銑凸臺 底面定位 90 鉆 2 個 孔 倒角17 底面定位 鉆 M6 螺紋底孔為 4 8孔 孔的大端面定位67 100 攻螺紋 孔 孔的大端面定位 110 去銳邊毛刺 120 非加工表面涂硝化油漆 130 清洗 140 終檢入庫 工藝路線分析比較 通 常 情 況 下 在 同 時 需 要 鉆 孔 和 銑 平 面 的 時 候 一 般 先 銑 平 面 再 加 工 孔 重 要 加 工 表 面 切 削 余 量 最 好 均 勻 工 藝 路 線 一 是 先 把 重 要 表 面 底 面 先 加 工 出 來 前 后 端 面 同 時 加 工 最 后 加 工 兩 個 孔 幾 何 精 度 高 工 藝 路 線 二 是 先 把 前 后 端 面 加 工 出 來 后 加 工 兩 個 重 要 的 孔 最 后 才 加 工 底 槽 面 前 后 端 面 切 削 余 量 不 很 均 勻 且 粗 精 加 工 放 在 一 起 工 件 的 內(nèi) 應 力 很 大 加 工 之 后 工 件 變 形 會 很 大 程 度 影 響 零 件 的 幾 何 精 度 定 位 基 準 不 如 路 線 一 來 得 準 確 再 綜 合 加 工 精 度 要 求 裝 夾 便 利 與 否 等 各 方 面 因 素 后 確 定 為 工 藝 路 線 一 15 4 6 加工設備及工藝裝備選擇 工序號 工序內(nèi)容 加工裝備 工藝裝備 10 鑄造毛坯 20 粗銑底面 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 游標 卡尺 30 粗銑凸臺 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 游標 卡尺 40 粗銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀刀 游 標卡尺 50 鉆孔 20 立式鉆床 Z3025 高速鋼鉆 卡尺 鉆模板 60 粗鏜 孔 67臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀 游標卡尺 70 半精銑底面 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 游標卡尺 半精銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 游標 卡尺 80 精銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 游標 卡尺 90 鉆 2 個 孔 倒角17 立式鉆床 Z525 高速鋼鉆 游標卡尺 鉆 模板 擴 孔到0 8立式鉆床 Z3025 擴孔鉆 游標卡尺100 鉸 孔到21 立式鉆床 Z3025 鉸刀 游標卡尺 半精鏜 孔67臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀 游標卡尺110 精鏜 孔 臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀 游標卡尺 120 鉆 M6 螺紋底孔為 4 8 立式鉆床 高速鋼鉆 游標卡尺 鉆 16 Z3025 模板 攻絲 立式鉆床 Z3025 絲錐刀 游標卡尺 130 去銳邊毛刺 平銼 140 非加工表面涂硝化油漆 噴涂機 150 清洗 清洗機 160 終檢入庫 百分表 卡尺 4 7 工序間加工余量 工序尺寸的確定 查 機械制造技術(shù)基礎課程設計指導 并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的 機械加工工藝路線的分析 確定各工序間加工余量如下表 表 4 零件機械加工工序間加工余量表 工序號 工步 號 工步內(nèi)容 工序尺寸 加工余量 mm 10 1 鑄造毛坯 20 粗銑底面 0 16 48522 5 30 1 粗銑凸臺 20 3 5 40 1 粗銑前后端面 0 16 2 單邊 50 1 鉆 2 個 孔 倒角17 7 8 5 單邊 60 1 鉆孔 00 21 20 直徑 70 1 粗鏜 孔 6 30652 直徑 80 1 半精銑底面 2847 1 1 半精銑前后端面 0 62 1 單邊 90 2 精銑前后端面 0 1 0 5 單邊 17 1 擴孔到 21 8 0 218 1 8 直徑 100 2 鉸 孔 300 5 直徑 2 半精鏜 孔67 7465 1 5 直徑 110 3 精鏜 孔 0 0 5 直徑 1 鉆 M6 螺紋底孔為 4 8 750 4 8 直徑 120 2 攻螺紋 M6 861 2 直徑 4 8 切削用量的計算 工序 10 粗銑底面 工步 1 粗銑底面 1 1 切削深度 map2 5 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 08mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 80mm 齒數(shù) z 10 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 57 6m min 則c min 29 188057 610cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 min 2rw 故實際銑削速度 18 min 52 8108dnvwc 工作臺的每分鐘進給量為 in 16i zfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 165mm min 工步 2 粗銑底面 2 1 切削深度 map3 5 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 08mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 80mm 齒數(shù) z 10 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 57 6m min 則c min 29 188057 610cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 min 2rw 故實際銑削速度 min 52 8108dvc 工作臺的每分鐘進給量為 in 16i znfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 165mm min 工序 20 粗銑凸臺 1 切削深度 map3 5 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 19 為 0 08mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 80mm 齒數(shù) z 10 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 57 6m min 則c min 29 188057 610cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速min 2rw 故實際銑削速度 min 52 8108dvc 工作臺的每分鐘進給量為 in 16i znfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 165mm min 工序 30 粗銑前后端面 1 切削深度 map2 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 12mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 160mm 齒數(shù) z 16 查表 5 8 高速鋼wd 套式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 50 4m min 則c min 10 2765 410cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 mi 8rw 故實際銑削速度 20 min 2 401860dnvwc 工作臺的每分鐘進給量為 in 153 6i zfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 150mm min 工序 40 鉆 2 個 孔 倒角17 由工件材料為 HT200 高速鋼鉆頭 查表 5 20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削 用量得 切削速度 18m min 進給量 f 0 3mm r 取 17mm 則cv pamin 37 01801rdnws 由本工序采用 Z525 型立式鉆床 由表 3 17 得 轉(zhuǎn)速 272r min 故實際切削wn 速度為 in 14 530271mndvwc 工序 50 鉆 孔 由工件材料為 HT200 高速鋼鉆頭 查表 5 20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用 量得 切削速度 20m min 進給量 f 0 3mm r 取 20mm 則cv pamin 318 2010rdnws 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床 由表 3 14 得 轉(zhuǎn)速 315r min 故實際切wn 削速度為 in 19 803521mndvwc 工序 60 粗鏜 孔 走刀 2 次 67 查表 5 27 高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時 粗鏜取 24m min f 0 5mm r cv 粗鏜孔時因余量為 2mm 故 2mm 則pamin 1263401rdvnws 21 由 計算切屑力 1 0 75 1 80 FccFccFc KnyxC NvfanpcFc 9 204 5 28 9 9 070 功率 kwPc42 3 3 取機床效率為 0 85 則所需機床功率為 故機床功率足夠 5W0 9 85 切削用量選擇合理 工序 70 半精銑底面 1 切削深度 map8 5 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 05mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 80mm 齒數(shù) z 10 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 70 2m min 則c min 279 380 10cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 min 25rw 故實際銑削速度 min 64 110258dvc 工作臺的每分鐘進給量為 in 7 52i znfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 130mm min 工序 80 工步 1 半精銑前后端面 1 切削深度 map1 22 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 08mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 160mm 齒數(shù) z 16 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 59 4m min 則c min 18 76059 410cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 mi rw 故實際銑削速度 min 50 3160dnvc 工作臺的每分鐘進給量為 i 128i 8zfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 130mm min 工步 2 精銑前后端面 1 切削深度 map0 5 2 進給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4 5KW 查表 5 8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量 按機床 工件 夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取 該工序的每齒進給量 fz 取 為 0 05mm z 3 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀 160mm 齒數(shù) z 16 查表 5 8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度 確定銑削速度 72m min 則c min 143 260710cs rdn 由本工序采用 X51 型立式銑床 查表 3 6 取轉(zhuǎn)速 23 min 125rw 故實際銑削速度 min 62 8105dvc 工作臺的每分鐘進給量為 i 10i znfwm 根據(jù)表 3 7 查得機床的進給量為 100mm min 工序 90 工步 1 擴孔到 21 8 高速鋼擴孔取其切削速度 20m min 進給量 f 0 3mm r 背吃刀量cv 0 9mm 則pamin 29 01 801rdvnws 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床 由表 3 14 得 轉(zhuǎn)速 250r min 故實際切wn 削速度為 in 17 025 81mndvwc 工步 2 鉸 孔 查表 5 25 取其切削速度 11m min 進給量 f 1mm r 背吃刀量cv 0 1mm 則pamin 159 201rdvnws 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床 由表 3 14 得 轉(zhuǎn)速 125r min 故實際切削wn 速度為 in 8 61025mndvwc 工序 100 工步 1 半精鏜 孔7 24 查表 5 27 高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時 半精鏜取 35m min cv f 0 5mm r 半精鏜孔時因余量為 1 5mm 故 1 5mm 則pamin 168 5301rdvnws 工步 2 精鏜 孔7 查表 5 27 高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時 精鏜取 30m min f 0 3mm cv 精鏜孔時因余量為 0 5mm 故 0 5mm 則pamin 14367010rdvnws 工序 110 工步 1 鉆 M6 螺紋底孔為 8 由工件材料為 HT200 高速鋼鉆頭 查表 5 20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削 用量得 切削速度 20m min 進給量 f 0 12mm r 取 4 8mm 則cv pamin 1326 4 8010rdnws 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床 由表 3 14 得 轉(zhuǎn)速 1000r min 故實際切wn 削速度為 in 15 04 81mndvwc 工步 2 攻螺紋 M6 高速鋼機動絲錐加工螺紋取其切削速度 8 9m min 背吃刀量cv 0 6mm 則pamin 472 68 910rdvnws 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床 由表 3 14 得 轉(zhuǎn)速 400r min 故實際切wn 削速度為 25 min 7 51046ndvwc 4 9 基本時間 的計算jt 工序 10 工步 1 粗銑底面 1 查 機械制造工藝設計簡明手冊 得此工序機動時間計算公式 Mz 21fltj 由面銑刀不對稱銑平面 主偏角 查表 5 41 銑削基本時間計算 rk 90 確定mCdl 3 1 5 0o01 m5 3l d 3C2 3m42ll 則該工序的基本時間為 sifltj 5in0 9121653Mz21 工步 2 粗銑底面 2 查 機械制造工藝設計簡明手冊 得此工序機動時間計算公式 Mz 21fltj 由面銑刀不對稱銑平面 主偏角 查表 5 41 銑削基本時間計算 rk 90 確定mCdl 3 1 5 0o01 m5 3l d 3C2 3m42ll 則該工序的基本時間為 sifltj 5in0 9121653Mz21 工序 20 粗銑凸臺 26 該工序的基本時間為 sifltj 5min0 91216543Mz21 工序 30 粗銑前后端面 該工序的基本時間為 siifltj 681in2 150476Mz21 工序 40 鉆 2 個 孔 倒角 由表 5 39 工步 9 5m1 cot4527 m 1cot21 rkDlml2 該工序的基本時間為0 sifnltj 48min70 2 3795201 工序 50 鉆 孔 由表 5 39 工步 1m cot4520 1cot21 rkDlml2 該工序的基本時間為16sfnltj 18min0 3 315262 工序 60 粗鏜 孔 走刀 2 次 7 由表 5 57 i 為進給次數(shù) i 2fn ltj1 90 25 021 rkmll 為 該工序的基本時間為 27 sifnltj 45min0 892 5121 工序 70 半精銑底槽面 該工序的基本時間為 sifltj 69in1 521304Mz21 工序 80 工步 1 半精銑前后端面 該工序的基本時間為 sifltj 921min3 210476Mz21 工步 2 精銑前后端面 該工序的基本時間為 sifltj 253in4 21076Mz21 工序 90 工步 1 擴孔到 2 8 mkdDlr 9 20 21 8 m 1cot 1 l2 該工序的基本時間為 sfnltj 170 28in 325961 工步 2 鉸 孔 mkdDlr 2 1 8 2 m 1cot 11 l2 該工序的基本時間為 sfnltj 10 6in125 61 工序 100 28 工步 1 半精鏜 孔67 該工序的基本時間為 sfnltj 19min0 32516821 工步 2 精鏜 孔7 該工序的基本時間為 sfnltj 38min0 63142521 工序 110 工步 1 鉆 M6 螺紋底孔為 由表 5 39 工步 3 4m1 cot452 8 m 1cot21 rkDlml2 該工序的基本時間為15 sifnltj 14min680 4 120352 工步 2 攻螺紋 M6 i 02121 fnlfltj 式中 mPlPl 0 75 3 3 21 為為為 該工序的基本時間為 sfnlfltj 34min0 564 250 7 3140 75 321 i 02121 29 第 5 章 銑 底 面 夾 具 設 計 設 計 5 1 研 究 原 始 質(zhì) 料 利 用 本 夾 具 主 要 用 來 加 工 銑 底 面 夾 具 設 計 加 工 時 除 了 要 滿 足 粗 糙 度 要 求 外 還 應 滿 足 兩 孔 軸 線 間 公 差 要 求 為 了 保 證 技 術(shù) 要 求 最 關 鍵 是 找 到 定 位 基 準 同 時 應 考 慮 如 何 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 和 降 低 勞 動 強 度 一 機 床 夾 具 定 位 元 件 工 件 定 位 方 式 不 同 夾 具 定 位 元 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 也 不 同 這 里 只 介 紹 幾 種 常 用 的 基 本 定 位 元 件 實 際 生 產(chǎn) 中 使 用 的 定 位 元 件 都 是 這 些 基 本 定 位 元 件 的 組 合 一 工 件 以 平 面 定 位 常 用 定 位 元 件 1 支 承 釘 常 用 支 承 釘 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 如 圖 6 1所 示 平 頭 支 承 釘 圖 a 用 于 支 承 精 基 準 面 球 頭 支 承 釘 圖 b 用 于 支 承 粗 基 準 面 網(wǎng) 紋 頂 面 支 承 釘 圖 c 能 產(chǎn) 生 較 大 的 摩 擦 力 但 網(wǎng) 槽 中 的 切 屑 不 易 清 除 常 用 在 工 件 以 粗 基 準 定 位 且 要 求 產(chǎn) 生 較 大 摩 擦 力 的 側(cè) 面 定 位 場 合 一 個 支 承 釘 相 當 于 一 個 支 承 點 限 制 一 個 自 由 度 在 一 個 平 面 內(nèi) 兩 個 支 承 釘 限 制 二 個 自 由 度 不 在 同 一 直 線 上 的 三 個 支 承 釘 限 制 三 個 自 由 度 圖 5 1 常 用 支 承 釘 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 2 支 承 板 常 用 的 支 承 板 結(jié) 構(gòu) 形 式 如 圖 5 2所 示 平 面 型 支 承 板 圖 a 結(jié) 構(gòu) 簡 單 但 沉 頭 螺 釘 處 清 理 切 屑 比 較 困 難 適 于 作 側(cè) 面 和 頂 面 定 位 帶 斜 槽 型 支 承 板 圖 b 在 帶 有 螺 釘 孔 的 斜 槽 中 允 許 容 納 少 許 切 屑 適 于 作 底 面 定 位 當 工 件 定 位 平 面 較 大 時 常 用 幾 塊 支 承 板 組 合 成 一 個 平 面 一 個 支 承 板 相 當 于 兩 個 支 承 點 限 制 兩 個 自 由 度 兩 個 或 多 個 支 承 板 組 合 相 當 于 一 個 平 面 可 以 限 制 三 個 自 由 度 圖 6 2 常 用 支 承 板 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 3 可 調(diào) 支 承 常 用 可 調(diào) 支 承 結(jié) 構(gòu) 形 式 如 圖 6 3所 示 可 調(diào) 支 承 多 用 于 支 承 工 件 的 粗 基 準 面 支 承 高 度 可 以 根 據(jù) 需 要 進 行 調(diào) 整 調(diào) 整 到 位 后 用 螺 母 鎖 緊 一 個 30 可 調(diào) 支 承 限 制 一 個 自 由 度 圖 6 3 常 用 可 調(diào) 支 承 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 二 工 件 以 孔 定 位 常 用 定 位 元 件 1 定 位 銷 圖 6 6是 幾 種 常 用 固 定 式 定 位 銷 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 當 工 件 的 孔 徑 尺 寸 較 小 時 可 選 用 圖 a 所 示 的 結(jié) 構(gòu) 當 孔 徑 尺 寸 較 大 時 選 用 圖 b 所 示 的 結(jié) 構(gòu) 當 工 件 同 時 以 圓 孔 和 端 面 組 合 定 位 時 則 應 選 用 圖 c 所 示 的 帶 有 支 承 端 面 的 結(jié) 構(gòu) 用 定 位 銷 定 位 時 短 圓 柱 銷 限 制 二 個 自 由 度 長 圓 柱 銷 可 以 限 制 四 個 自 由 度 短 圓 錐 銷 圖 d 限 制 三 個 自 由 度 圖 5 6 固 定 式 定 位 銷 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 5 2 定 位 夾 緊 方 案 的 選 擇 由 零 件 圖 可 知 在 對 加 工 前 平 面 進 行 了 粗 精 銑 加 工 底 面 進 行 了 鉆 擴 加 工 因 此 定 位 夾 緊 方 案 有 為 了 使 定 位 誤 差 達 到 要 求 的 范 圍 之 內(nèi) 采 用 一 面 一 銷 再 加 上 一 手 動 調(diào) 節(jié) 的 螺 絲 定 位 的 定 位 方 式 這 種 定 位 在 結(jié) 構(gòu) 上 簡 單 易 操 作 一 面 即 底 平 面 5 3 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計 算 刀 具 銑 刀 硬 質(zhì) 合 金 刀 具 有 關 幾 何 參 數(shù) 015 001 頂 刃 0n 側(cè) 刃 6 01 5 30rK2 Lm2Z 8 famzmap 2 由 參 考 文 獻 5 5 表 1 2 9 可 得 銑 削 切 削 力 的 計 算 公 式 98 0 12pzFafDBzn 有 0 8 1 0 15436 N 根 據(jù) 工 件 受 力 切 削 力 夾 緊 力 的 作 用 情 況 找 出 在 加 工 過 程 中 對 夾 緊 最 不 利 的 瞬 間 狀 態(tài) 按 靜 力 平 衡 原 理 計 算 出 理 論 夾 緊 力 最 后 為 保 證 夾 緊 可 靠 再 乘 以 安 全 系 數(shù) 作 為 實 際 所 需 夾 緊 力 的 數(shù) 值 即 31 FKW 安 全 系 數(shù) K 可 按 下 式 計 算 6543210 式 中 為 各 種 因 素 的 安 全 系 數(shù) 查 參 考 文 獻 5 1 2 1 可 知 其 公 式 參 數(shù) 123456 0 1 3KK 由 此 可 得 031 0 6 所 以 根 據(jù) 工 件 受8 45 WFN 力 切 削 力 夾 緊 力 的 作 用 情 況 找 出 在 加 工 過 程 中 對 夾 緊 最 不 利 的 瞬 間 狀 態(tài) 按 靜 力 平 衡 原 理 計 算 出 理 論 夾 緊 力 最 后 為 保 證 夾 緊 可 靠 再 乘 以 安 全 系 數(shù) 作 為 實 際 所 需 夾 緊 力 的 數(shù) 值 即 FK 安 全 系 數(shù) K 可 按 下 式 計 算 有 6543210 式 中 為 各 種 因 素 的 安 全 系 數(shù) 查 參 考 文 獻 5 表 可 得 1 20 1 301 6CK 036P 12 fK 所 以 有 98 CWFN 76 P 1350Kf 該 孔 的 設 計 基 準 為 中 心 軸 故 以 回 轉(zhuǎn) 面 做 定 位 基 準 實 現(xiàn) 基 準 重 合 原 則 參 考 文 獻 因 夾 具 的 夾 緊 力 與 切 削 力 方 向 相 反 實 際 所 需 夾 緊 力 F 夾 與 切 削 力 之 間 的 關 系 F 夾 KF 軸 向 力 F 夾 KF N 扭 距 N93 103 24 05 14 3108 90 MYXfdC m 5 4 誤 差 分 析 與 計 算 該 夾 具 以 一 底 面 一 側(cè) 面 兩 支 撐 釘 和 一 個 調(diào) 節(jié) 螺 絲 定 位 為 了 滿 足 工 序 的 加 工 要 求 必 須 使 工 序 中 誤 差 總 和 等 于 或 小 于 該 工 序 所 規(guī) 定 的 尺 寸 公 差 gwj 32 與 機 床 夾 具 有 關 的 加 工 誤 差 一 般 可 用 下 式 表 示 j MjWDAZWj 由 參 考 文 獻 5 可 得 銷 的 定 位 誤 差 11minDd 1 21min2min DdDdJWarctgL 其 中 10 52D20D d 3d 1min 2min4 0 63DWm 2J 夾 緊 誤 差 cos minaxyj 其 中 接 觸 變 形 位 移 值 1 9 62HBZyRaZkNcl 查 5 表 1 2 15 有 104 0 6 42 0 7RazHBKCn cos0 8jy 磨 損 造 成 的 加 工 誤 差 通 常 不 超 過Mj m5 夾 具 相 對 刀 具 位 置 誤 差 取AD 誤 差 總 和 50 3jwm 5 5 定 向 鍵 與 對 刀 裝 置 設 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 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 方 向 具 有 正 確 的 位 置 定 向 鍵 可 承 受 銑 削 時 產(chǎn) 生 的 扭 轉(zhuǎn) 力 矩 可 減 輕 夾 緊 夾 具 的 螺 栓 的 負 荷 加 強 夾 具 在 加 工 中 的 穩(wěn) 固 性 根 據(jù) GB2207 80 定 向 鍵 結(jié) 構(gòu) 如 圖 所 示 33 o 圖 3 1 夾 具 體 槽 形 與 螺 釘 根 據(jù) T 形 槽 的 寬 度 a 18mm 定 向 鍵 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 如 表 3 4 表 3 4 定 向 鍵 夾 具 體 槽 形 尺 寸 B 2B 公 稱 尺 寸 允 差 d 允 差 4 L H h D 1 公 稱 尺 寸 允 差 D 2h 1 8 0 01 2 0 035 2 5 1 2 4 1 2 4 5 18 0 019 5 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 塞 尺 選 用 平 塞 尺 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3 3 所 示 34 標 記四 周 倒 圓 圖 3 3 平 塞 尺 塞 尺 尺 寸 參 數(shù) 如 表 3 5 表 3 5 塞 尺 公 稱 尺 寸 H 允 差 d C 3 0 006 0 25 上 的 分 析 可 見 所 設 計 的 夾 具 能 滿 足 零 件 的 加 工 精 度 要 求 5 6 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 和 總 體 結(jié) 構(gòu) 對 夾 具 體 的 設 計 的 基 本 要 求 1 應 該 保 持 精 度 和 穩(wěn) 定 性 在 夾 具 體 表 面 重 要 的 面 如 安 裝 接 觸 位 置 安 裝 表 面 的 刀 塊 夾 緊 安 裝 特 定 的 足 夠 的 精 度 之 間 的 位 置 精 度 穩(wěn) 定 夾 具 體 夾 具 體 應 該 采 用 鑄 造 時 效 處 理 退 火 等 處 理 方 式 2 應 具 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 保 證 在 加 工 過 程 中 不 因 夾 緊 力 切 削 力 等 外 力 變 形 和 振 動 是 不 允 許 的 夾 具 應 有 足 夠 的 厚 度 剛 度 可 以 適 當 加 固 3 結(jié) 構(gòu) 的 方 法 和 使 用 應 該 不 錯 35 夾 較 大 的 工 件 的 外 觀 更 復 雜 的 結(jié) 構(gòu) 之 間 的 相 互 位 置 精 度 與 每 個 表 面 的 要 求 高 所 以 應 特 別 注 意 結(jié) 構(gòu) 的 過 程 中 應 處 理 的 工 件 夾 具 維 修 方 便 再 滿 足 功 能 性 要 求 剛 度 和 強 度 前 提 下 應 能 減 小 體 積 減 輕 重 量 結(jié) 構(gòu) 應 該 簡 單 4 應 便 于 鐵 屑 去 除 在 加 工 過 程 中 該 鐵 屑 將 繼 續(xù) 在 夾 在 積 累 如 果 不 及 時 清 除 切 削 熱 的 積 累 會 破 壞 夾 具 定 位 精 度 鐵 屑 投 擲 可 能 繞 組 定 位 元 件 也 會 破 壞 的 定 位 精 度 甚 至 發(fā) 生 事 故 因 此 在 這 個 過 程 中 的 鐵 屑 不 多 可 適 當 增 加 定 位 裝 置 和 夾 緊 表 面 之 間 的 距 離 增 加 的 鐵 屑 空 間 對 切 削 過 程 中 產(chǎn) 生 更 多 的 一 般 應 在 夾 具 體 上 面 5 安 裝 應 牢 固 可 靠 夾 具 安 裝 在 所 有 通 過 夾 安 裝 表 面 和 相 應 的 表 面 接 觸 或 實 現(xiàn) 的 當 夾 安 裝 在 重 力 的 中 心 夾 具 應 盡 可 能 低 支 撐 面 積 應 足 夠 大 以 安 裝 精 度 要 高 以 確 保 穩(wěn) 定 和 可 靠 的 安 裝 夾 具 底 部 通 常 是 中 空 的 識 別 特 定 的 文 件 夾 結(jié) 構(gòu) 然 后 繪 制 夾 具 布 局 圖 中 所 示 的 夾 具 裝 配 加 工 過 程 中 夾 具 必 承 受 大 的 夾 緊 力 切 削 力 產(chǎn) 生 沖 擊 和 振 動 夾 具 的 形 狀 取 決 于 夾 具 布 局 和 夾 具 和 連 接 在 因 此 夾 具 必 須 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 在 加 工 過 程 中 的 切 屑 形 成 的 有 一 部 分 會 落 在 夾 具 積 累 太 多 會 影 響 工 件 的 定 位 與 夾 緊 可 靠 所 以 夾 具 設 計 必 須 考 慮 結(jié) 構(gòu) 應 便 于 鐵 屑 此 外 夾 點 技 術(shù) 經(jīng) 濟 的 具 體 結(jié) 構(gòu) 和 操 作 安 裝 方 便 等 特 點 在 設 計 中 還 應 考 慮 在 加 工 過 程 中 的 切 屑 形 成 的 有 一 部 分 會 落 在 夾 具 切 割 積 累 太 多 會 影 響 工 件 的 定 位 與 夾 緊 可 靠 所 以 夾 具 設 計 必 須 考 慮 結(jié) 構(gòu) 應 便 排 出 鐵 屑 5 7 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 36 為 提 高 生 產(chǎn) 率 經(jīng) 過 方 案 的 認 真 分 析 和 比 較 選 用 了 手 動 夾 緊 方 式 螺 旋 機 構(gòu) 這 類 夾 緊 機 構(gòu) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 夾 緊 可 靠 通 用 性 大 在 機 床 夾 具 中 很 廣 泛 的 應 用 此 外 當 夾 具 有 制 造 誤 差 工 作 過 程 出 現(xiàn) 磨 損 以 及 零 件 尺 寸 變 化 時 影 響 定 位 夾 緊 的 可 靠 為 防 止 此 現(xiàn) 象 選 用 可 換 定 位 銷 以 便 隨 時 根 據(jù) 情 況 進 行 調(diào) 整 換 取 37 第六章 小結(jié) 我從剛開始對制造工藝只有一點感性認識到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的國內(nèi)外 現(xiàn)狀及趨勢 能對工件確定合理的工藝方案 對零件的設計制造 機床設備的 選用 機械零件的選用及零件加工工藝過程的說明有了較為深刻的領會 同時 對根據(jù)加工工藝設計相應的夾具體也較清楚 在本次設計中 雖然是工藝學設計 但是在設計中要用到許多基礎理論 這就要求我們能只學習工藝學的知識 必須把所學過的專業(yè)知識融會貫通 學 以致用 由于有些知識已經(jīng)遺忘 這使我們要溫習所學的專業(yè)知識 因此設計 之前就把學過的相關專業(yè)課程認真的復習了一遍 開始對本課題的設計任務有 了大致的了解 并也有了設計的感覺 同時 由于設計的需要 要查閱并收集 大量關于機械制造方面的文獻 進而對這些文獻進行分析和總結(jié) 這些都提高 了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力 雖然本次設計我很努力去做 但還是存在一些不足 1 我對機械工藝規(guī)程設計理論方面的知識還沒有十分扎實 對并沒有投 入生產(chǎn) 在實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品 還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設備 要求等 考慮零件 的結(jié)構(gòu) 精度和余量 難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容 2 對零件熱處理方式及夾具的設計把握不準 其主要原因是對零件的了 解不足 沒有在真正的實踐 而且沒有見過實體 一些細節(jié)部分沒有掌握好 3 在對工藝路線的設計上還是不十分熟練 在很多情況下都會出現(xiàn)難以 取舍的情形 在這次設計中我走了不少彎路 但是在老師的悉心指導和自身的努力下還 是圓滿的完成了設計 在以后的學習工作中 我要從以下方面來提高自己 解 決設計中存在的問題 多學習相關的知識 關注前沿的科學技術(shù) 拓寬知識面 盡量在實踐中掌握所學知識 38 致 謝 轉(zhuǎn) 眼 幾 個 月 的 畢 業(yè) 設 計 就 要 接 近 尾 聲 在 此 非 常 感 謝 成 老 師 對 我 悉 心 教 導 使 我 終 身 受 益 淺 在 此 我 對 老 師 表 示 深 深 的 感 謝 在 本 次 設 計 的 選 題 以 及 編 寫 過 程 中 老 師 也 給 予 我 相 當 多 的 關 心 支 持 和 指 導 現(xiàn) 在 本 文 得 以 順 利 完 成 我 要 衷 心 地 感 謝 老 師 不 厭 其 煩 地 耐 心 地 為 本 文 所 作 的 大 量 的 辛 苦 工 作 老 師 對 待 學 術(shù) 的 嚴 謹 態(tài) 度 深 深 地 感 染 了 我 我 也 要 感 謝 學 院 的 其 他 老 師 他 們 生 動 的 講 課 和 各 自 獨 到 的 研 究 方 法 讓 我 印 象 深 刻 也 對 我 的 設 計 產(chǎn) 生 了 很 大 影 響 老 師 們 嚴 謹 的 治 學 態(tài) 度 積 極 認 真 的 工 作 作 風 深 深 地 影 響 了 我 讓 我 不 由 地 產(chǎn) 生 敬 意 最 后 我 要 感 謝 我 的 父 母 感 謝 他 們 多 年 來 始 終 如 一 地 給 予 我 關 懷 和 愛 護 沒 有 父 母 多 年 來 在 背 后 的 支 持 和 鼓 勵 我 無 法 順 利 完 成 學 業(yè) 參考文獻 1 游文明 李業(yè)農(nóng) 機械設計基礎 M 北京高等教育出版社 2010 39 2 王紹俊 機械制造工藝設計手冊 M 機械工業(yè)出版社 2008 3 李洪主 機械加工工藝手冊 M 北京 北京出版社 2009 4 揚黎明 機床夾具設計手冊 M 北京高等教育出版社 2009 5 李益明 機械制造工藝設計簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2009 6 姚海濱 機械精度設計與檢測基礎 M 北京高等教育出版社 2010 7 王凡 實用機械制造工藝設計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2008 8 胡林嵐 周益軍 機械加工方法與設備選用 M 北京高等教育出版社 2010 9 馮曉久 工程力學 M 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2008 10 周益軍 王家珂 機械加工工藝編制及專用夾具設計 M 北京高等教 育出版社 2010 11 于大國 機械制造工藝設計指南 M 北京 國防工業(yè)出版社 2010 13 李益民 主編 機械制造工藝設計簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1994