三元轉(zhuǎn)子泵泵體的加工工藝裝備及鉆Φ15孔夾具設(shè)計(jì)含非標(biāo)6張CAD圖,三元,轉(zhuǎn)子泵,加工,工藝,裝備,設(shè)備,15,夾具,設(shè)計(jì),非標(biāo),cad 摘 要 本文是對(duì)泵體零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，此外還對(duì)鉆Φ15孔以工序的加工設(shè)計(jì)了鉆床夾具。 在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證加工精度，必須正確安裝工件，使其相對(duì)機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)和刀具占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了不因受切削力、慣性力、重力等外力作用而破壞工件已定的正確位置，還必須對(duì)其施加一定的夾緊力，這一過程稱為“夾緊”。定位和夾緊的全過程稱為“安裝”。在機(jī)床上用來(lái)完成工件安裝任務(wù)的重要工藝裝備，就是各類夾具中應(yīng)用最為廣泛的“機(jī)床夾具”。 機(jī)床夾具的種類很多，但廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。因此，專用夾具的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，每一個(gè)從事加工工藝的工裝設(shè)計(jì)人員，都應(yīng)該掌握有關(guān)夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。 關(guān)鍵詞 ：泵體；加工工藝；專用夾具；鉆床夾具 Abstract This paper analyzes the application and processing technology of pump body parts. In addition, the drilling machine fixture is designed for drilling Φ 15 holes. In order to ensure the machining accuracy, the workpiece must be installed correctly to make it occupy the correct position relative to the machine tool cutting forming movement and cutting tool. This process is called "positioning". In order not to be damaged by the cutting force, inertia force, gravity and other external forces to damage the fixed position of the workpiece, a certain clamping force must be applied to it, which is called "clamping". The whole process of positioning and clamping is called "installation". The most widely used "machine tool fixture" is the most widely used in all kinds of fixtures. There are many kinds of machine tools and fixtures, but they are widely used in mass production. The special fixture for a workpiece processing process needs to be designed and manufactured by each manufacturer according to the workpiece processing technology. Therefore, the design of special fixture is an important preparation for production. Every Tooling Designer engaged in processing technology should master the basic knowledge of fixture design. Key words: pump body; processing technology; special fixture; drilling fixture 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 第1章 緒論 5 1.1 設(shè)計(jì)的背景及意義 5 1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和思路 6 1.3 關(guān)鍵問題 7 第2章 機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)概述 7 2.1工藝規(guī)程的擬定 7 2.2夾具的分類 8 2.3工件在夾具中的定位 9 2.4工件在夾具中的夾緊 11 第3章 泵體機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 13 3.1泵體零件的分析 13 3.2加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 14 3.3機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 15 3.4工序設(shè)計(jì) 16 3.5 確定切削用量 18 3.6 泵體機(jī)械加工工藝及工序卡片 29 第4章 鉆床專用夾具的設(shè)計(jì) 29 4.1鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 29 4.2 定位元件的設(shè)計(jì) 29 4.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 31 4.4 夾具體的設(shè)計(jì) 31 4.5 引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì) 32 4.6 夾具操作說(shuō)明 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 34 第1章 緒論 1.1 設(shè)計(jì)的背景及意義 1.1.1 設(shè)計(jì)的背景 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。泵體是機(jī)器的基本零件，其作用是將機(jī)器和部件的相關(guān)零件連成一個(gè)整體，并使之保持真確的相對(duì)位置，彼此協(xié)調(diào)工作。夾具的制造在機(jī)械加工工藝中有著重要的意義。從作用方面來(lái)看：機(jī)床夾具可以縮短輔助時(shí)間、保證加工精度，穩(wěn)點(diǎn)加工質(zhì)量、降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”、在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。從機(jī)床夾具在工藝系統(tǒng)中的地位來(lái)看：夾具不同于其他環(huán)節(jié)，夾具的整體剛度對(duì)工件加工的動(dòng)態(tài)誤差產(chǎn)生著非常特殊的影響。當(dāng)夾具的整體剛度遠(yuǎn)大于其他環(huán)節(jié)，工件加工的動(dòng)態(tài)誤差基本上只取決于夾具的制造精度和安裝精度。因此設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具的整體剛度應(yīng)給予足夠重視。如因工藝系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的剛度不足而引起較大的系統(tǒng)誤差時(shí)，也可以采取修正夾具定位元件的方法進(jìn)行補(bǔ)償。這就是夾具的能動(dòng)作用。機(jī)床夾具是機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 1.1.2 設(shè)計(jì)的意義 泵體類零件是一種泵體。泵體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。因此，泵體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運(yùn)動(dòng)精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。其主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔 泵體類零件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有一對(duì)和數(shù)對(duì)要求嚴(yán)、加工難度大的軸承支承孔；有一個(gè)或數(shù)個(gè)基準(zhǔn)面及一些支承面；結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。泵體類零件的主要技術(shù)要求是對(duì)孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度）；裝配基準(zhǔn)面與加工時(shí)的定位基準(zhǔn)面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準(zhǔn)面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術(shù)要求是保證機(jī)器與設(shè)備的性能與精度的重要措施。泵體加工工藝的原則：1“先面后孔”的原則。先加工平面，后加工孔，是泵體零件加工的一般規(guī)律。2“粗精分開，先粗后精”。由于泵體類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求高，為減少或消除粗加工時(shí)產(chǎn)生的切屑力、夾緊力和切屑熱對(duì)加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機(jī)床上進(jìn)行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次進(jìn)給安排在一個(gè)工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高功效。3主要表面加工方法的選擇。泵體的主要加工表面為平面和軸承支承孔。泵體平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和銑削。銑削的生產(chǎn)率比刨削高，在成批和大量生產(chǎn)中，多采用銑削。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們了解到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展以及我們將要做什么有了一個(gè)清晰的了解，了解了零件的分析，材料和機(jī)床的選擇，加工工藝的分析以及如何選擇一套精確的夾具來(lái)完成復(fù)雜的加工工藝。學(xué)會(huì)如何解決一些比較重要的問題，計(jì)算夾緊力等等。此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們鞏固之前所學(xué)的知識(shí)并讓我們查缺補(bǔ)漏，學(xué)到以前不知道的知識(shí)。為我們以后實(shí)習(xí)和工作打好良好的基礎(chǔ)。 1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和思路 1.2.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1）看懂所給的零件圖 2）繪制泵體零件的二維、三維零件圖 3）泵體零件的工藝規(guī)程及工序卡片的制定 4）泵體零件上兩幅機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)（至少一副自動(dòng)化夾具） 5）夾具零件的二維圖的繪制、三維造型及裝配 6）編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.2.2 設(shè)計(jì)的方法及措施 夾具是用來(lái)確保零件加工精度，一個(gè)專用的夾具可以確保零件的加工精度。如何設(shè)計(jì)一套專用夾具，需要以下設(shè)計(jì)步驟： 1）分析零件圖紙，確定生產(chǎn)類型； 2）確定毛坯材料，毛坯尺寸，繪制毛坯圖； 3）制定加工工藝過程卡片，選擇各工序所需的設(shè)備（機(jī)床、刀具、量具等），計(jì)算各工序的加工參數(shù)； 4）設(shè)計(jì)其中兩個(gè)工序的夾具，繪制夾具裝配圖和夾緊裝置圖。 1.3 關(guān)鍵問題 設(shè)計(jì)方法：首先對(duì)零件進(jìn)行分析，然后對(duì)給定零件進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)，制定加工順序并編制相應(yīng)的工序卡片，最后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中可能遇到的問題和解決辦法：1、定位基準(zhǔn)的選擇。參照選擇原則選擇合理的定位基準(zhǔn)；2、工序順序安排。借鑒查到的資料上的工序順序和向老師的詢問；3、工序尺寸、切削參數(shù)、的計(jì)算。按照指導(dǎo)書里的計(jì)算格式去查要用到的參考書并認(rèn)真計(jì)算；4制訂專用夾具的定位和夾緊方案。借鑒查到的資料里的方案和向老師詢問。5、制訂夾具整體布局方案。參照參考書里的專用夾具布局、詢問老師。 第2章 機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)概述 2.1工藝規(guī)程的擬定 2.1.1加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，一般需要經(jīng)過下列幾個(gè)過程：粗加工、半精加工和精加工；當(dāng)零件的加工精度特別高，表面粗糙度值要求特別高時(shí)，還需要進(jìn)行光整加工。各個(gè)加工階段的主要任務(wù)是： （1） 粗加工階段 高效高速的切除加工表面的大部分余量，保證毛坯在形狀和尺寸上接近零件。 （2） 半精加工階段 除去粗加工后留下的誤差和缺陷，使其達(dá)到一定的精度，為精加工作準(zhǔn)備，并加工一些次要的表面。 （3） 精加工階段 保證零件的各個(gè)尺寸均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。 （4） 光整加工階段 對(duì)于精度要求很高（IT5以后）、表面粗糙度值要求很?。≧a0.2um）的表面，要設(shè)置光整加工階段，主要任務(wù)是降低表面粗糙度值和進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度。 將零件的加工過程劃分為幾個(gè)加工階段的主要目的是： 1） 保證加工質(zhì)量 2） 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時(shí)處理 3） 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備 2.1.2零件表面加工方法的選擇 同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但是每一種加工方法的加工質(zhì)量、花費(fèi)的時(shí)間和加工時(shí)間是不一樣的?？梢詤⒄铡稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》P215的表5-1、表5-2和表5-3。 具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般不是一次就可以加工出來(lái)的，往往需要多次加工。 在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選擇表面終加工工序加工方法，然后逐一選定表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。 2.2夾具的分類 2.2.1夾具的作用 機(jī)床夾具是引導(dǎo)刀具和裝夾工件的裝置。機(jī)床夾具是加工工藝系統(tǒng)的重要主城部分，在機(jī)械生產(chǎn)中其很大的作用。總所周知為什么要設(shè)計(jì)夾具，因?yàn)椴糠謴?fù)雜零件無(wú)法再傳統(tǒng)機(jī)床上加工或者是現(xiàn)有機(jī)床上的夾具無(wú)法加工。那么夾具就出現(xiàn)了好多種類，譬如通用夾具、組合夾具、隨行夾具、專用夾具以及成組夾具。而這些夾具的出現(xiàn)讓機(jī)械行業(yè)再一次起航，那么這些機(jī)床夾具有一下作用： 1） 提高生產(chǎn)率 機(jī)床夾具可以快速的將所需加工的零件定位以及夾緊，可以減少輔助時(shí)間 且可以提高生產(chǎn)效率。 2）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 夾具的出現(xiàn)，使得機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大了，譬如，在車床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床有了鏜床的功能，減少工件的移動(dòng)，確保加工的質(zhì)量。 3）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 夾具可以采用氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械等夾緊裝置，可以減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 4）減少加工誤差，提高加工精度 利用夾具來(lái)裝夾工件，可以確保工件相對(duì)于刀具與機(jī)床的相對(duì)位置，這樣可以減少誤差，提高精度。 2.2.2夾具的組成 隨著技術(shù)的發(fā)展，新型的夾具不斷的涌出，各個(gè)夾具也變得更加人性化，簡(jiǎn)明化，那么夾具是由哪些元件或裝置組成的呢？夾具一般有下列元件或裝置組成： 1）定位元件 定位元件是用來(lái)確定工件的正確位置。被加工工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合實(shí)現(xiàn)定位。 2）夾緊裝置 使工件在外力的作用下保持其正確位置和形狀的元件。 3）對(duì)刀元件（導(dǎo)向元件） 對(duì)刀元件是指夾具中用于確定刀具相對(duì)于夾具定位元件具有正確關(guān)系的元件，譬如對(duì)刀塊、鏜套、鉆套等。 4）連接元件 用來(lái)確定夾具與機(jī)床的相對(duì)位置的連接元件，譬如定位鍵等。 5）其他元件及裝置 根據(jù)加工要求，有些夾具尚需要設(shè)置分度轉(zhuǎn)位裝置、靠模裝置、輔助支撐元件和工件抬起裝置等。 6）夾具體 用于連接夾具元件和有關(guān)裝置，夾具通過夾具體與機(jī)床連接。 定位元件、夾具體和夾緊裝置使夾具的基本組成部分，其余的可根據(jù)實(shí)際需求來(lái)設(shè)置。 2.3工件在夾具中的定位 2.3.1定位元件的制造要求 工件的定位基面有各種形式，如型面、孔、圓錐面、內(nèi)孔和平面等。不同的定位基面有不同的定位元件相適應(yīng)。 由于夾具的定位元件的作用是確定工件的加工位置，與工件的定位基面接觸，所以定位元件的設(shè)計(jì)制造有一下幾點(diǎn)要求： 1）良好的工藝性 定位元件應(yīng)便于制造、裝配及修理。 2）耐磨性好 因長(zhǎng)期與定位基面接觸磨損，應(yīng)保持良好的耐磨性。 3）精度高 定位元件的精度直接影響元件的加工精度，應(yīng)有較高的精度。因定位元件直接作用在定位的表面。 4）足夠的剛度 為減少定位元件因切削力和夾緊力作用而產(chǎn)生的變形，定位元件必須具有足夠的剛性。 2.3.2常用的定位元件 定位元件的目的是保證加工工件在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置，常用的定位元件有以下幾種： （1）以平面定位的定位元件。 ① 支承釘 常用與工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合，一個(gè)支撐釘限制一個(gè)自由度。 ② 支承板 工件定位平面比較大時(shí)，常用幾塊支撐板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支撐板限制兩個(gè)自由度。 ③ 可調(diào)支承 多用于支撐工件視的粗基準(zhǔn)，高度可以根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整，用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。 ④ 自位支承 由于自位支承是活動(dòng)的或是浮動(dòng)的，其實(shí)質(zhì)只起一個(gè)支承點(diǎn)的作用，只限制一個(gè)自由度。 ⑤ 輔助支承 作用只是增加工件在加工過程中的剛度。 ( 2 ) 以孔定位的定位元件 ① 定位銷 定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制兩個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷限制四個(gè)自由度；短圓錐銷限制三個(gè)自由度。 ② 心軸 心軸的結(jié)構(gòu)形式很多，過盈配合心軸限制四個(gè)自由度；間隙配合心軸限制五個(gè)自由度；小錐度心軸限制五個(gè)自由度。 （3）以外圓定位的定位元件 ① V形塊 用V形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在V形塊梁定位面的對(duì)稱中心平面內(nèi)。一個(gè)短V形塊限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)短V形塊或一個(gè)長(zhǎng)V形塊限制四個(gè)自由度；浮動(dòng)式V形塊只限制一個(gè)自由度。 ② 定位套 短定位套限制兩個(gè)自由度；長(zhǎng)定位套限制四個(gè)自由度；錐孔限制三個(gè)自由度。 ③ 半圓孔 當(dāng)工件尺寸過大時(shí)，用圓柱孔定位不方便時(shí)，可將圓柱孔改為兩個(gè)，下半孔用于定位，上半孔用于壓緊元件。 (4）以組合表面定位 常用的組合方式有：兩頂尖孔、一面兩孔、一端面一外圓、一端面一孔等，與之對(duì)應(yīng)的定位元件也是組合式的。 2.4工件在夾具中的夾緊 2.4.1夾緊裝置的組成和要求 （1）夾緊裝置的組成 夾具將工件夾緊并固定在所需要的位置。夾緊裝置由以下組成： ① 動(dòng)力裝置 產(chǎn)生夾緊動(dòng)力的裝置 ② 夾緊元件 直接作用于工件的夾緊 ③ 中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 將原動(dòng)力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu) 在有些特殊的夾具中，中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中就有夾緊元件，通常將夾緊元件和中間傳力機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為夾緊機(jī)構(gòu)。 （2）對(duì)夾緊的要求 ①夾緊元件最好簡(jiǎn)單、安全、省力。 ②夾緊元件盡量的簡(jiǎn)單，便于制造和維修。 ③在工件被夾緊的過程中不能破壞工件的正確定位，以導(dǎo)致產(chǎn)生加工誤差。 ④夾緊力要適中，不能過大也不能過小，不能破壞零件的形狀，保證工件在加工過程定位的穩(wěn)定性。 2.4.2夾緊力的確定 （1） 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 ① 夾緊力應(yīng)盡量靠近加工表面，使其狀態(tài)穩(wěn)固可靠。 ② 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在工件剛度大的地方，這樣有利于工件的形狀穩(wěn)定。 ③ 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)該正對(duì)定位元件或位于定位元件所形成的支承面內(nèi)。 （2） 作用方向的選擇 ①夾緊力作用方向應(yīng)盡量與工件的重力、切削力等作用方向一致，這樣可減少夾緊力所需值。 ②夾緊力作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面。 ③夾緊力作用方向應(yīng)與工件剛度大的方向一致，以確保工件的原來(lái)狀態(tài)以及形狀。 （3） 夾緊力的估算 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，估算夾緊力是至關(guān)重要的。夾緊力的過大與過小，都會(huì)導(dǎo)致加工工件的不準(zhǔn)確性，產(chǎn)生誤差以及導(dǎo)致該零件無(wú)法使用。 確定夾緊力時(shí)，應(yīng)將工件與夾具看成一個(gè)整體，根據(jù)靜力平衡方程式，以及重力、切削力、夾緊力和慣性力等來(lái)計(jì)算夾緊力。為了夾緊工件應(yīng)該再乘以一安全系數(shù)k，粗加工去2.5~3，精加工取1.5~2。而在加工過程中，切削力的作用點(diǎn)，方向，大小都是變化的，故應(yīng)該在最不利的情況下估算夾緊力。 2.4.3夾緊的動(dòng)力裝置 在工件的大批量生產(chǎn)加工中，為了提高生產(chǎn)效率以及質(zhì)量，大多數(shù)夾具都采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置，有氣動(dòng)，電（磁）驅(qū)動(dòng)，真空吸附，液動(dòng)，氣液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)等多種方式。 （1）氣動(dòng)夾緊裝置 氣動(dòng)夾緊裝置以壓縮空氣為動(dòng)力源來(lái)夾緊工件的。壓縮空氣的壓力為0.4~0.6M Pa。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有薄膜式和活塞式。 活塞式氣缸有固定式、回轉(zhuǎn)式和擺動(dòng)式，有雙向和單向之分，而薄膜式氣缸與活塞式相比，密封性好，壽命較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是工作行程較短，夾緊力隨行程變化而變化。 （2）液壓夾緊裝置 結(jié)構(gòu)和原理與氣動(dòng)夾緊裝置基本相同，不同的是工作介質(zhì)，液壓的是壓力油，工作壓力達(dá)5~6.5M Pa。與氣動(dòng)夾緊裝置相比，液壓夾緊裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：夾具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較小，傳動(dòng)力大；噪音??；油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)。不足之處是必須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍小。 第3章 泵體機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1泵體零件的分析 3.1.1零件的作用 泵體是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^大，結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，泵體類零件是泵類零部件裝配時(shí)的基礎(chǔ)零件，它的作用是容納和支承其內(nèi)的所有零部件，并保證它們相互間的正確位置，使彼此之間能協(xié)調(diào)地運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。因而，泵體類零件的精度對(duì)泵體內(nèi)零部件的裝配精度有決定性影響。它的質(zhì)量，將直接影響著整機(jī)的使用性能、工作精度和壽命。 3.1.2 零件的工藝分析· 泵體零件圖如下圖3.1和圖3.2所示。 圖3.1　泵體零件圖 1）泵體底面的粗糙度為12.5μm；左端面粗糙度為3.2μm；右端面粗糙度為12.5μm；兩側(cè)的凸臺(tái)表面粗超度Ra12.5μm;底面兩個(gè)φ9的通孔粗超度為25μm，底面兩個(gè)φ20深度為2mm的孔粗超度為12.5μm。 2）孔φ60H7，粗糙度為3.2μm，對(duì)于左端面的垂直度為0.02； 3）孔φ15H7，粗糙度為3.2μm，對(duì)于φ60H7的同軸度為0.02。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)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。 3.2加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 1）精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇Φ60H7孔為精基準(zhǔn)。 2） 粗基準(zhǔn)的選擇 按基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的左端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 3.2.2 零件表面加工方法的選擇 零件表面的加工方法，主要由該表面的加工精度（尺寸、形狀和位置精度）、表面粗糙度及零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)確定。本零件的加工表面主要有外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋等。查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-1，表5-2，表5-3，本零件加工方法選擇如下： （1）泵體的底面 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。 （2）泵體的右端面 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。 （3）泵體兩側(cè)的凸臺(tái) 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。 （4）Φ60H7的孔 公差等級(jí)為IT7，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2，由于改孔在鑄造是已經(jīng)鑄出來(lái)了，所以需要先進(jìn)行粗鏜，再進(jìn)行半精鏜，可達(dá)到7級(jí)精度。 （5）泵體的左端面 表面粗糙度為Ra3.2，且要與孔Φ60H7的軸線保證0.02的垂直度，需先進(jìn)行粗銑，再進(jìn)行半精銑。 （6）Φ15H7的孔 公差等級(jí)為IT7，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2，與孔Φ60H7要滿足0.02的同軸度，所以要以孔Φ60H7為定位基準(zhǔn)，需先鉆，再粗鉸，然后進(jìn)行精鉸可達(dá)到要求。 （7）Φ22的孔 表面粗糙度為Ra12.5，只需锪鉆就能達(dá)到要求。 （8）底座上兩個(gè)Φ9的孔 表面粗糙度為Ra25，只需鉆即可。 （9）底座上兩個(gè)Φ20的孔 表面粗糙度為Ra12.5，需用平底锪鉆。 （10）6個(gè)M6T14的螺紋孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （11）3個(gè)M4T10的螺紋孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （12）2個(gè)G1/8的螺紋通孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （13）7°的斜面 表面粗超度為Ra12.5，只需用車床粗車就可以。 （14）1X45°倒角 表面粗超度為Ra12.5，只需用車床粗車就可以。 3.2.3工藝路線的擬定和分析 按照先粗后精、先基面后其他、先面后孔的原則，初步擬定以下兩個(gè)工藝路線方案： 1）工藝方案一 工序1：粗銑泵體底面 工序2：粗銑泵體的右端面 工序3：粗銑泵體兩側(cè)的凸臺(tái) 工序4：粗鏜-半精鏜Φ60H7的孔 工序5：粗銑-半精銑泵體的左端面 工序6：鉆-粗鉸-精鉸Φ15H7的孔 工序7：鉆Φ22的孔 工序8：鉆底座上兩個(gè)Φ9的孔 工序9：鉆底座上兩個(gè)Φ20的孔 工序10：絲錐功6個(gè)M6T14的螺紋孔 工序11：絲錐功3個(gè)M4T10的螺紋孔 工序12：絲錐功2個(gè)G1/8的螺紋通孔 工序13：車7°的斜面 工序14：車1X45°倒角 工序15：清洗。 工序16：終檢。 2）工藝路線方案二： 3.3機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 3.3.1 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鑄件的材料和鑄造方法確定毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表，然后查取鑄件的機(jī)械加工余量表得；左端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?.4mm，右端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?.4mm；底面的加工余量為1.4mm；兩側(cè)凸臺(tái)的單邊加工余量為1.4mm；Φ60H7的孔的單面余量查表得0.7mm。 3.3.2 確定毛坯尺寸及公差 1） 毛坯尺寸 毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 2）毛坯的尺寸公差 根據(jù)表3.1及其所確定的尺寸公差，可以畫出泵體的毛坯圖，如圖3.3所示。 圖3.3　泵體零件的毛坯圖 3.4工序設(shè)計(jì) 3.4.1 工藝裝備的選擇 工藝裝備的選擇主要包括機(jī)床和刀具的選擇。 工序號(hào) 設(shè)備 工 藝 裝 備 工序1 X62臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序2 X62臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序3 X62臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序4 X62臥式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序5 鏜床 鏜刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序6 Z525組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序7 Z525組合鉆床 平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序8 Z525組合鉆床 麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序9 Z525組合鉆床 帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序10 Z525組合鉆床 麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 工序11 Z525組合鉆床 麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 工序12 Z525組合鉆床 麻花鉆、機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 工序13 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 工序14 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 工序15 清洗機(jī) 工序16 塞規(guī)、百分表、卡尺等 3.4.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算。最后工序尺寸及公差即是零件圖規(guī)定的尺寸及公差。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸應(yīng)按工藝尺寸鏈解算。工序6的工序尺寸，孔Φ15mm的精鉸余量=0.05mm；粗鉸余量=0.1mm，擴(kuò)孔鉆的余量=0.85mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.058mm 鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：Φmm；粗鉸:Φ，鉆孔：Φmm. 3.5 確定切削用量 工序2 粗精銑泵體底面 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 式（2.1） 實(shí)際銑削速度： 式（2.2） 進(jìn)給量： 式（2.3） 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81, 刀具切入長(zhǎng)度： 式（2.4） 取 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2.5） （2）精銑泵體底面 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ， 實(shí)際銑削速度，由式（2.2）有： 進(jìn)給量，由式（2.3）有： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1。 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（2.5）有： 工序3 ：粗精銑泵體的右端面 機(jī)床：銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑： 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ， 實(shí)際銑削速度，由式（2.2）有： 進(jìn)給量，由式（2.3）有： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1。 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（2.5）有： 工序4，粗精鏜Φ60H7的孔 背吃刀量的確定 ap =3.45mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.11取v =63m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*63/(3.14*25.1) =799.35r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速800r/min 則實(shí)際鏜削速度v=3.14*800*25.1/1000=63m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=15.4mm 加工到臺(tái)階L2=0查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-2 l3=5 tj =(32+15.4+0+5)/(0.75*800)=0.087min 工序4，工位2半精鏜 背吃刀量的確定 ap =1.1mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.11取v =71m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*71/(3.14*29.8) =758.7r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速800r/min 則實(shí)際鏜削速度v=3.14*800*29.8/1000=74.85m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=6.6 mm 加工到臺(tái)階L2=0查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-2 取l3=5 tj =(32+6.6+0+5)/(0.75*800)=0.07min 工序4，工位3 精鏜 背吃刀量的確定 ap =0.3mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.11取v =80m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*80/(3.14*32) =796r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速800r/min 則實(shí)際鉆削速度v=3.14*800*32/1000=80m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=3.7 mm 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-2 取l3=5 tj =(32+3.7+0+5)/(0.75*800)=0.067min 工序5 鉆-粗鉸-精鉸Φ15H7的孔 （1）鉆孔工步 ①被吃刀量的確定 取ap=14.85mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=467.09r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=25.67m/min. (2)粗鉸工步 ①被吃刀量的確定 取ap=0.1mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.80mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為2m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.46 r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nπd/1000=4.57m/min. (3)精鉸工步 ①被吃刀量的確定 取ap=0.05mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.60mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為6m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=127.4 r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nπd/1000=6.594m/min. 工序6 鉆Φ22的孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序7，鉆底座上兩個(gè)Φ9的孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序8 鉆底座上兩個(gè)Φ20的孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序9，6個(gè)M6T14的螺紋孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序10，3個(gè)M4T10的螺紋孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序11，2個(gè)G1/8的螺紋通孔 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 刀具切入長(zhǎng)度，由式（2.8）有： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序12 車7°的斜面 1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 944r/min 與944r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=96mm; =4mm; =0mm; t=i==0.125(min) 工序13 車1X45°倒角 1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 787r/min 與787r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為800r/min?，F(xiàn)選取=800r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i==0.07(min) 3.6 泵體機(jī)械加工工藝及工序卡片 泵體機(jī)械加工工藝過程卡該過程見附錄卡片 第4章 鉆床專用夾具的設(shè)計(jì) 本零件除了端面的銑削、孔的 鏜削加工，而左右兩側(cè)的連接通孔不易在通用夾具上完成。故需設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具來(lái)完成孔的加工。設(shè)計(jì)了一個(gè)鉆Φ15孔專用夾具，以更方便的加工產(chǎn)品。 4.1鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鉆床夾具的設(shè)計(jì)主要有以下三點(diǎn)： （1） 鉆床夾具的類型 鉆模的類型有五種，分別是固定式、回轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑柱式。這些類型有各種使用條件，可以根據(jù)實(shí)際情況以及各類型所適合的范圍來(lái)選擇，以確保更好的適應(yīng)生產(chǎn)需要。 （2） 鉆套的選擇 鉆套的作用非常重要，是用來(lái)引導(dǎo)刀具以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度，所以鉆套的選擇，必須要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾方便等。 （3） 鉆模板的設(shè)計(jì) 鉆模板用于安裝鉆套，并且保證鉆套的精確位置。分為4種鉆模板，每一種都有自己的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，故在選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況。 4.2 定位元件的設(shè)計(jì) 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可得，鉆孔的基準(zhǔn)是下端面上端面，而上下端面已被粗銑、半精銑加工過了，故選擇上端面以及上端面孔系為基準(zhǔn)，加工孔。 本工序加工工序圖如圖4.1所示。 圖4.1　鉆孔工序圖 4.2.2定位元件的設(shè)計(jì) 工件以一端面和Φ60H7孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和短定位銷組合定位方案，在定位平面及短定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制X和Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z方向的平移3個(gè)自由度，短圓柱銷限制了X和Y方向上的平移2個(gè)自由度，共限制了5個(gè)自由度。 兩定位元件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可選用標(biāo)準(zhǔn)件，在別的方面為了使工件夾緊，夾緊裝置必須要穿過兩定位元件，故此定位元件有通孔的存在。 4.2.3定位誤差的分析 定位誤差有基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。 定位誤差的計(jì)算：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，所以基準(zhǔn)不重合誤差Δb為0。由于定位銷與泵體Φ60孔的配合為，所以定為基準(zhǔn)孔與定位銷間的最小間隙ΔS為0。查公差數(shù)值表的IT7=0.03mm。參考指導(dǎo)書表8-13的計(jì)算公式得總的定位誤差=++ΔS=0.03+0.03+0=0.06mm。 滿足加工精度的要求，故此定位方案非常合理。 4.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 4.3.1 夾緊方案的確定 鉆床夾具的夾緊裝置，本人選用的是手動(dòng)夾緊裝置，此工序采用自動(dòng)夾緊裝置比自動(dòng)化夾緊裝置更合適，更容易拆卸，所以設(shè)計(jì)自動(dòng)夾緊裝置。 4.3.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 4.3.2.1 夾緊力方向和作用點(diǎn)的確定 本工序主要定位面為上端面，根據(jù)夾緊力方向原則，則夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面，方向應(yīng)垂直指向上端面，其方向和作用點(diǎn)如圖4.1所示。 4.3.2.2 夾緊力的計(jì)算 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，需要大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，故采用液動(dòng)夾緊方案。具體原理是采用液壓缸推動(dòng)杠桿的一端，使杠桿的另一端壓在工件的表面，可根據(jù)對(duì)液壓回路的設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整壓緊力的大小，其壓緊的主要作用是防止工件在鉆孔過程中，切削力的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)和震動(dòng)。 4.3.2.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 此壓板右側(cè)液壓缸上升和下降壓緊和松開工件；若想取下工件，就卸荷液壓油液壓缸下降，松開工件，然后將工件取下，換上新的工件。 其夾緊力的計(jì)算根據(jù)杠桿原理：F1*L1=F2*L2，F(xiàn)2和F3是用力與反作用力的關(guān)系所以F3=F2,則已知液壓力，就可以求出壓緊力。L1=76mm,L2=80mm。活塞底面有效面積為256。設(shè)液壓缸的入口壓力為390625Pa。則液壓力為100N，壓緊力為95N。 4.4 夾具體的設(shè)計(jì) 如何設(shè)計(jì)好夾具體，首先需要知道夾具上各種裝置如何布置以及如何將夾具連接在機(jī)床上，只有知道了解這些，才可以設(shè)計(jì)出最佳的方案。本工序只有鉆孔機(jī)床是普通的立式鉆床，為保證鉆孔精度需設(shè)計(jì)引導(dǎo)裝置，故鉆套的設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵的，而鉆套需要鉆模板來(lái)放置，也需設(shè)計(jì)鉆模板。由于使用的是平面定位，所以?shī)A具體上需要有基面用來(lái)安裝定位支承板，并根據(jù)實(shí)際情況的需要選擇夾具體的厚度等。為了提高材料的利用率，夾具體可以被分成底座和定位板、擋銷及鉆模板等裝置。 4.5 引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì) 鉆床是普通的立式鉆床，選擇固定鉆模板，需要設(shè)計(jì)鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，保證被加工孔的精度。因本工序只有單一的鉆孔工序，故選用的是快換鉆套，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆孔精度高。 4.6 夾具操作說(shuō)明 鉆床夾具的裝配圖如圖4.7所示。 圖4.7　鉆床夾具裝配圖 該鉆床夾具的操作安裝非常簡(jiǎn)要。液壓缸啟動(dòng)工件夾緊，以方便加工。待工件加工好之后，關(guān)閉液壓缸，按要求取下工件，之后可以放入下一工件進(jìn)行再次加工。因?yàn)榇斯ば蛑挥秀@孔，故選擇固定鉆模板，方便簡(jiǎn)單精度高。 致謝 在這次設(shè)計(jì)中，我明確設(shè)計(jì)目的，綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)鍛煉了自己分析實(shí)際問題、解決問題的能力，在這個(gè)過程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝和工序安排的問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備。在本次課程設(shè)計(jì)中，我參考了很多文獻(xiàn)，在獲取我所要的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)到了很多其它方面的知識(shí)。由于這次設(shè)計(jì)全部的圖紙都是用電腦繪制，因此，我的制圖能力又有了一定的提高，而且在設(shè)計(jì)的過程中，我運(yùn)用了三維軟件把我所設(shè)計(jì)的專用夾具的三維模型做了出來(lái)，并做了運(yùn)動(dòng)過程的仿真。然而設(shè)計(jì)過程中,我也遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯(cuò)誤,但是這并沒有影響到我學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我對(duì)自己更有了信心。我相信一切問題都會(huì)有解決的辦法，同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我的指導(dǎo)老師給了我很大的幫助，在各個(gè)環(huán)節(jié)都給予我理論的指導(dǎo)，在這里我要感謝我的指導(dǎo)老師。 參考文獻(xiàn) [1]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [2]李云.機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997.8 [3]薛源順.機(jī)床卡具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [5]周開勤.機(jī)械零件手冊(cè)[M].高等教育出版社，1994 [6]大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1978 [7]鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8 [8]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9 [9]李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 [10]于駿一.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [11]顧崇衡.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].陜西科學(xué)出版社，1995 [12]趙家奇.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 [13]陶崇德.葛鴻翰.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版[M].上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，1989 [14]黃健求.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [15]哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990