水泵蓋的鉆Ф15孔專用夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標7張CAD圖,水泵,15,專用,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標,cad XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 3 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑零件下端面 三面刃銑刀、游標卡尺 300 75.4 0.2 1 1 1.16 0.1 2 半精銑零件下端面 三面刃銑刀、游標卡尺 375 94.2 0.25 0.75 1 0.74 0.06 3 精銑零件下端面 三面刃銑刀、游標卡尺 375 94.2 0.3 0.25 1 0.62 0.05 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 4 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑尺寸21上下端面及后端面 三面刃銑刀、游標卡尺 300 75.4 0.2 2 2 0.18 0.1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 5 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆4-Ф7孔的底孔 麻花鉆、游標卡尺 525 8.24 0.1 2.5 4 0.15 0.11 2 擴4-Ф7孔 擴孔鉆、游標卡尺 465 9.9 0.1 0.9 4 0.17 0.13 3 鉸4-Ф7孔 鉸孔鉆、游標卡尺 525 11.5 0.1 0.1 4 0.15 0.11 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 6 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф15孔的底孔 麻花鉆、游標卡尺 525 8.24 0.1 2.5 1 0.94 0.11 2 擴Ф15孔 擴孔鉆、游標卡尺 267 12.4 0.1 4.9 1 1.85 0.22 3 鉸Ф15孔 鉸孔鉆、游標卡尺 331 15.6 0.1 0.1 1 1.5 0.18 4 鉆Ф20.5H7臺階孔 平頭鉆、游標卡尺 331 21.3 0.1 2.75 1 0.27 0.18 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 7 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф13孔的底孔 麻花鉆、游標卡尺 525 8.24 0.1 2.5 1 0.53 0.11 2 擴Ф13孔 擴孔鉆、游標卡尺 267 10.7 0.1 3.9 1 1.05 0.22 3 鉸Ф13孔 鉸孔鉆、游標卡尺 331 13.5 0.1 0.1 1 0.85 0.18 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 8 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф3孔的底孔 麻花鉆、游標卡尺 735 6 0.1 1.3 1 0.29 0.08 2 擴Ф3孔 擴孔鉆、游標卡尺 735 6.46 0.1 0.1 1 0.29 0.08 3 鉸Ф3孔 鉸孔鉆、游標卡尺 735 6.92 0.1 0.1 1 0.29 0.08 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 水泵蓋 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 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 準終 單件 1 鑄造 2 熱處理 3 銑 銑零件下端面； 金工 X52K 專用夾具、三面刃銑刀、游標卡尺 4 銑 銑尺寸21上下端面及后端面； 金工 X52K 專用夾具、三面刃銑刀、游標卡尺 5 鉆 鉆4-Ф7孔； 金工 Z3040 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 6 鉆 鉆Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔； 金工 Z3040 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 7 鉆 鉆Ф13孔； 金工 Z3040 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 8 鉆 鉆Ф3孔； 金工 Z3040 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 9 清洗 10 終檢 11 入庫 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 XX 設(shè) 計（說明書） 題目 水泵蓋鉆Ф15孔夾具設(shè)計 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘要 本文選擇水泵蓋作為研究對象，水泵蓋是泵組成部分之一，它與泵體以及其他零件裝配在一起工作，水泵蓋主要的作用是密封、緊固。為泵的正常工作提供保障。 本文主要研究內(nèi)容是水泵蓋的工藝規(guī)程設(shè)計及鉆Ф15孔夾具設(shè)計。制定了加工水泵蓋的機械加工工藝路線，詳細計算了加工余量、切削用量、尺寸公差，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時、機械加工三要素等，選擇其加工設(shè)備。通過本設(shè)計掌握零件的加工過程分析、工藝卡片的編制和步驟。學會應用手冊、標準、規(guī)范等資料。認識到工藝在機械制造中的重要性。了解刀具的選用規(guī)則，產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料，降低成本，最重要的是提高生產(chǎn)效率。 設(shè)計加工Ф15孔鉆床專用夾具，設(shè)計內(nèi)容有：定位方案和夾緊方案的確定，定位元件和夾緊元件的選擇，夾具體的設(shè)計，鉆削力的計算等等。 關(guān)鍵詞：水泵蓋、工藝規(guī)程、鉆Ф15孔、夾具設(shè)計、鉆床 I 目 錄 摘要 I 第一章 緒論 1 1.1 本課題研究的目的及意義 1 1.2 機械加工工藝規(guī)程 1 1.3 機床夾具的發(fā)展 2 1.4 機床夾具設(shè)計的基本要求 3 第二章 水泵蓋零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的分析 4 2.2.1零件的工藝分析 4 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 4 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.4零件的組成表面 5 2.2.5零件的技術(shù)要求 6 2.2.6零件的形位公差 6 第三章 水泵蓋工藝規(guī)程的設(shè)計 7 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 7 3.2 確定零件的材料及制造方式 7 3.3 選擇加工的定位基準 8 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 8 3.4.1加工工藝路線方案一 9 3.4.2加工工藝路線方案二 9 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 9 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 10 3.6 各工序工步加工余量的計算 10 3.7 確定切削用量及基本工時 12 第四章 專用夾具設(shè)計 24 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 24 4.1.1定位方案的確定 24 4.1.2定位元件的選擇 24 4.2 夾緊方案及元件的確定與選擇 25 4.2.1夾緊方案的確定 25 4.2.2夾緊元件的選擇 25 4.3 夾具體的確定 25 4.4 導向裝置—鉆套的確定 26 4.5 鉆削力和夾緊力的計算 28 4.5.1鉆削力的計算 28 4.5.2夾緊力的計算 28 4.6 定位誤差的分析 29 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻 32 II 第一章 緒論 1.1 本課題研究的目的及意義 通過對水泵蓋圖紙的分析，對水泵蓋零件的加工工藝建立初步的方案；也可以培養(yǎng)自己樹立正確的對產(chǎn)品的加工能力，完成加工及組裝工藝。它一方面可使自己進一步加深對所學理論的認識，并在老師的指導下，學會運用所學知識去分析和解決一些實際問題。 通過本設(shè)計，掌握復雜零件的加工過程分析、工藝卡片的編制、專用夾具的設(shè)計方法和步驟；學會應用手冊、標準、規(guī)范等資料；認識到工藝在機械制造中的重要性；了解夾具的設(shè)計和刀具的選用規(guī)則，產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料，降低成本，最重要的是提高生產(chǎn)經(jīng)驗；同時加深對本專業(yè)知識的了解。其目的是使學生能融會貫通掌握所學習的專業(yè)知識，提高學生的動手能力達到活學活用，做一個合格的應用型工程師。 1.2 機械加工工藝規(guī)程 1、機械加工工藝規(guī)程的概述 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。 2、機械加工藝規(guī)程的作用 （1）指導生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學原理和工藝試驗，經(jīng)過生產(chǎn)驗證而確定的，是科學技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導企業(yè)生產(chǎn)活動的重要文件。正因為這樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。 （2）生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應、工藝裝備的設(shè)計、制造與采購、機床負荷的調(diào)整、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 （3）新建和擴建工廠的技術(shù)依據(jù) 在新建和擴建工廠時，生產(chǎn)所需要的機床和其它設(shè)備的種類、數(shù)量和規(guī)格等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來確定。除此以外，先進的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。 3、制定機械加工工藝規(guī)程的原則 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟效益。在具體制定時，還應注意下列問題： （1）技術(shù)上的先進性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過必要的工藝試驗，盡可能采用先進適用的工藝和工藝裝備。 （2）經(jīng)濟上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時應通過成本核算或相互對比，選擇經(jīng)濟上最合理的方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。 （3）良好的勞動條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動。同時，要符合國家環(huán)境保護法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。 產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性這三個方面有時相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。 1.3 機床夾具的發(fā)展 機床夾具是在金屬切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。機床夾具可以分為多種類型，其中最有代表性的就是專用夾具、組合夾具。專用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾具。組合夾具采用標準的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實用性，組合夾具要遠大于專用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標準件，跟換容易，成本低效益高。 近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應用，機床夾具提出了如下新的更高的要求： 1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、提高機床夾具的標準化程度。 1.4 機床夾具設(shè)計的基本要求 夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為： 1、夾具的構(gòu)造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。 33 第二章 水泵蓋零件的分析 2.1 零件的作用 水泵蓋是泵的組成部分之一，它與泵體以及其他零件裝配在一起工作，水泵蓋主要的作用是密封、緊固。為泵的正常工作提供保障。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 水泵蓋零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1零件的工藝分析 在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程時，首先要對照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對零件進行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時，根據(jù)機械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點，就可選擇與其相適應的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過鉆、擴、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4零件的組成表面 1、Ф26外圓所在的表面及端面；SR11圓球面所在的表面及端面； 2、Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔所在的表面及端面； 3、Ф13孔所在的表面及端面； 4、厚度為4mm及30°組成加強筋所在的表面及端面； 5、尺寸8所在的表面及端面；Ф22外圓所在的表面及端面； 6、R6、R22圓弧所在的表面及端面；4-Ф7孔所在的表面及端面； 7、左視圖尺寸21上下端面及后端面所在的表面及端面； 8、15°，尺寸8和22組成的表面及端面； 2.2.5零件的技術(shù)要求 1、Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 2、Ф13孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 3、尺寸8所在下端面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 4、左視圖尺寸21上下端面及后端面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 5、Ф3孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 6、4-Ф7孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 7、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.6零件的形位公差 1、零件下端面，其平面度公差為0.05； 2、4-Ф7孔所在軸線，其位置度公差為Ф0.1。 第三章 水泵蓋工藝規(guī)程的設(shè)計 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 通過上面的分析，結(jié)合任務書、確定零件水泵蓋的生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)。 3.2 確定零件的材料及制造方式 水泵蓋的材料選用HT200，屬于常用的灰鑄鐵，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟性，HT200滿足以上要求，所以選用HT200。具體的毛坯圖詳見下圖3-1： 圖3-1 水泵蓋毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，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。 1、粗基準的選擇原則 為保證工件某重要表面余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。 2、精基準的選擇原則 “基準重合”原則 盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是形狀比較簡單的零件。 本零件選擇零件下端面為粗加工基準。 本零件選擇4-Ф7內(nèi)孔及端面為精加工基準。 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。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。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案： 3.4.1加工工藝路線方案一 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件下端面； 工序4、銑尺寸21上下端面及后端面； 工序5、鉆4-Ф7孔； 工序6、鉆Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔； 工序7、鉆Ф13孔； 工序8、鉆Ф3孔； 工序9、清洗； 工序10、終檢； 工序11、入庫； 3.4.2加工工藝路線方案二 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、鉆4-Ф7孔； 工序4、鉆Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔； 工序5、鉆Ф13孔； 工序6、鉆Ф3孔； 工序7、銑零件下端面； 工序8、銑尺寸21上下端面及后端面； 工序9、清洗； 工序10、終檢； 工序11、入庫； 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對零件的內(nèi)孔進行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準。看似定位較好，但毛坯的內(nèi)孔及端面采用的是備料，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 水泵蓋是設(shè)計專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是HT200。需要完成車削、鉆削。下面對其加工設(shè)備、加工刀具及量具進行選擇，具體如下： 1、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：三面刃銑刀； （3）量具：游標卡尺。 2、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z3040搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆及平頭鉆； （3）量具：游標卡尺。 3.6 各工序工步加工余量的計算 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件下端面； 工步1：粗銑零件下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm； 工步2：半精銑零件下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm； 工步3：精銑零件下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.25mm； 工序4、銑尺寸21上下端面及后端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2mm； 工序5、鉆4-Ф7孔； 工步1：鉆4-Ф7孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為2.5mm； 工步2：擴4-Ф7孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.9mm； 工步3：鉸4-Ф7孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.1mm； 工序6、鉆Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔； 工步1：鉆Ф15孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為2.5mm； 工步2：擴Ф15孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為4.9mm； 工步3：鉸Ф15孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.1mm； 工步4：鉆Ф20.5H7臺階孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為2.75mm； 工序7、鉆Ф13孔； 工步1：鉆Ф13孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為2.5mm； 工步2：擴Ф13孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為3.9mm； 工步3：鉸Ф13孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.1mm； 工序8、鉆Ф3孔； 工步1：鉆Ф3孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為1.3mm； 工步2：擴Ф3孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.1mm； 工步3：鉸Ф3孔； 查閱切削加工手冊，取本工步單邊的加工余量為0.1mm； 工序9、清洗； 工序10、終檢； 工序11、入庫； 3.7 確定切削用量及基本工時 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件下端面； 工步1：粗銑零件下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=69.4，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑零件下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=69.4，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑零件下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=69.4，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4、銑尺寸21上下端面及后端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=11，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5、鉆4-Ф7孔； 工步1：鉆4-Ф7孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴4-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.9mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=465r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸4-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6、鉆Ф15孔及Ф20.5H7臺階孔； 工步1：鉆Ф15孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=49.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴Ф15孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量4.9mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=49.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф15孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=49.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆Ф20.5H7臺階孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=9，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7、鉆Ф13孔； 工步1：鉆Ф13孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=28，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴Ф13孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量3.9mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=28，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф13孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=28，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8、鉆Ф3孔； 工步1：鉆Ф3孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.3mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=21，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴Ф3孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=21，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф3孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=21，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9、清洗； 工序10、終檢； 工序11、入庫； 第四章 專用夾具設(shè)計 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 4.1.1定位方案的確定 1、水泵蓋定位方案的確定 （1）零件下端面與夾具體凸臺端面定位，限制3個自由度。 （2）4-Ф7內(nèi)孔其中一個孔和Ф7圓柱銷定位，限制2個自由度。 （3）4-Ф7內(nèi)孔對角線方向上一個孔和Ф7菱形銷定位，限制1個自由度。完成零件完全定位。 2、鉆模板定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷”。 4.1.2定位元件的選擇 1、水泵蓋定位元件的選擇：夾具體，圓柱銷和菱形銷。 2、鉆模板定位元件的選擇：采用圓柱銷和菱形銷。具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.2 夾緊方案及元件的確定與選擇 4.2.1夾緊方案的確定 1、水泵蓋夾緊方案的確定 利用夾緊座、內(nèi)六角螺母、方頭螺栓和V型夾緊塊對工件進行上下夾緊。 2、鉆模板夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進行夾緊。 4.2.2夾緊元件的選擇 1、水泵蓋夾緊元件的選擇：夾緊座、內(nèi)六角螺母、方頭螺栓和V型夾緊塊。 2、鉆模板夾緊元件的選擇：采用2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的確定 通過資料的查閱，確定夾具的制造形式為鑄造夾具體。該類夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進行處理，消除內(nèi)應力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強度高時用鑄鋼，要求重量輕時鑄鋁。目前鑄造夾具體應用較多。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體圖 4.4 導向裝置—鉆套的確定 對零件4-Ф7孔進行鉆削加工，除了鉆模板外，還應有鉆頭的導向裝置鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。 根據(jù)使用特點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1、固定鉆套 固定鉆套（如圖4.3）直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導長度，應采用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 可換鉆套（如圖4.4）用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻絲等多個加工工步，需要不同孔徑的鉆套來引導刀具，此時應使用快換鉆套（如圖4.5）。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標準鉆套時，需自行設(shè)計的鉆套稱為特殊鉆套。圖4.6加長鉆套為常見的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導高度H以上的孔徑放大，鉆套的高度H增大，則導向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取H=1～2.5d。 圖4.6 加長鉆套 本次選快換鉆套作為鉆頭的導向元件。 4.5 鉆削力和夾緊力的計算 4.5.1鉆削力的計算 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ7mm； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，163-229HB，取220HB。 所以 4.5.2夾緊力的計算 。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以 取螺栓預緊力。 選M8方頭螺栓。 則，小于45鋼許用應力。 選M8方頭螺栓，合適。 4.6 定位誤差的分析 零件的主要定位元件為夾具體、圓柱銷和菱形銷 1、圓柱銷和菱形銷的尺寸與公差 通過對《機床夾具設(shè)計手冊》的查閱，能夠確定和保證圓柱銷和菱形銷的尺寸要求及形位公差要求。 2、夾具體的尺寸與公差 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)和尺寸，具體見夾具體零件圖。通過對零件圖的分析，其加工精度為6.3um，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 綜上所述，本文通過對水泵蓋的加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計，讓我們了解在機械加工之前，在熟悉圖紙的同時，對零件的每一個加工部位也要詳細的了解，該部位在整個機械加工中的精度要求是否是高精度的，要分析出那些部位的加工是整體工藝中的難點和重點。同時在編制時還要考慮工廠的生產(chǎn)條件。該零件加工時綜合了多個工種和多道工序，涉及到了銑、鉆等工序。因此對每道加工工序的加工余量，以及允許的偏差，零件表面的粗糙度要求，位置度要求都要有明確的標明。為了能更好的加工零件還對典型的工序設(shè)計了專用夾具，并標明工裝的名稱、圖號及規(guī)程。以此最終確保零件加工的順利進行以及加工質(zhì)量。 致謝 在這次課程設(shè)計即將完成的時候，我清晰的看到了自己身上對很多老師在課堂上講述知識的缺乏，使得自己做起來很費力，現(xiàn)在回想起來，由于時間的淡化，原來學過的知識都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導老師，她平時的工作還是很繁忙的，但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計進行詳盡的指導和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當然，也要感謝本組同學給予的幫助，謝謝各位。可以這樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計不可能在這么短的時間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻 [1] 趙家齊.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. 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