泵缸的鏜Φ52孔、鉆2-Φ17孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝含4張CAD圖,52,17,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,cad 泵缸的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 此次論文的研究方向是對泵缸的工藝設(shè)計(jì)以及專用夾具設(shè)計(jì)，本文前期主要是關(guān)于泵缸工藝的研究，先分析泵缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及它的功用，確定加工余量，設(shè)計(jì)出泵缸的毛坯圖、加工工藝規(guī)程卡片以及工序卡片。根據(jù)泵缸的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度選擇相對應(yīng)的機(jī)床加工，確定切削用量并計(jì)算出加工工時。論文后半部分是針對泵缸專用夾具進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，選取泵缸要加工的表面，確定其定位基準(zhǔn)面以及定位元件，設(shè)計(jì)出夾緊方案，并畫出兩套夾具的裝配圖和零件圖，對設(shè)計(jì)出的夾具進(jìn)行夾緊力和定位誤差的計(jì)算并校核。 關(guān)鍵詞：泵缸；工藝設(shè)計(jì)；夾具 Process specification and fixture design of pump cylinder Abstract The research direction of this paper is on the process design of pump cylinder and the design of special fixture. This article is mainly about the research of pump cylinder process. First, it analyzes the structure characteristics of the pump cylinder and its function, determines the processing allowance, designs the blank diagram of the pump cylinder, the processing procedure card and the process card. According to the nature of the pump cylinder and the roughness of each end of the part drawing, choose the corresponding machine tool processing, determine the cutting amount and calculate the processing time. The second half of the paper is aimed at the analysis and design of the special fixture for the pump cylinder, select the surface of the pump cylinder to be machined, determine the positioning datum and the positioning element, design the clamping scheme, and draw the assembly drawing and part drawing of the two sets of fixture, and calculate and check the clamping force and the positioning error of the designed fixture. Key words: pump cylinder; process design; jig 目 錄 摘 要 III Abstract IV 1 緒論 1 1.1 機(jī)械加工工藝的重要性 1 1.2 夾具的發(fā)展歷史 1 1.3 泵缸的種類 2 1.4課題的研究問題及方法 2 2 零件圖分析 3 2.1零件圖樣分析 3 2.2結(jié)構(gòu)工藝分析 3 2.3零件加工表面的技術(shù)要求分析 4 2.4 繪制毛坯圖 4 3 泵缸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 擬定工藝路線 5 3.2 工藝方案分析 7 4 工藝裝備的選擇及工時計(jì)算 8 4.1 機(jī)床的選擇 8 4.2 刀具、夾具、量具的選擇 8 4.3 確定各表面加工余量 9 4.4 計(jì)算各工序加工工時 10 5 夾具設(shè)計(jì) 24 5.1 夾具的設(shè)計(jì)思路 24 5.2 夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 24 5.3定位元件的選擇與設(shè)計(jì) 25 5.4 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) 26 5.5 夾具體的設(shè)計(jì) 27 6 論文綜述 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 II 1 緒論 1.1 機(jī)械加工工藝的重要性 21世紀(jì)是一個飛速發(fā)展的時代，我國的現(xiàn)代化建設(shè)和技術(shù)水平也在不斷提高，人們對各種產(chǎn)品的質(zhì)量越來越嚴(yán)格，像機(jī)械加工的零件一樣，人們最關(guān)心的是它的質(zhì)量，而影響質(zhì)量第一的條件是：機(jī)械零件的加工精度。要想提高加工精度，就必須要有一個完善的加工流程。 這一過程的重要性不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品的質(zhì)量上，如產(chǎn)品的數(shù)量定額、成本核算、生產(chǎn)計(jì)劃、預(yù)期加工時間和工人的分配等等，只有通過各部門、車間的緊密配合才能高質(zhì)量、高效率的完成生產(chǎn)任務(wù)，所有這些都需要由工藝規(guī)程制定，如產(chǎn)品投產(chǎn)前，首先要根據(jù)技術(shù)規(guī)程對生產(chǎn)進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，生產(chǎn)部門的負(fù)責(zé)人確定生產(chǎn)前每個零件交付的時間和數(shù)量。再由生產(chǎn)組長調(diào)整設(shè)備負(fù)荷，提供動力能源，調(diào)整勞動力等。 正確、合理的工藝流程是在一定的技術(shù)水平和特定的生產(chǎn)條件下制定的。工藝設(shè)計(jì)必須根據(jù)公司的生產(chǎn)和加工能力來設(shè)計(jì)。因此在生產(chǎn)過程中必須遵守工藝規(guī)程，但隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，工藝規(guī)程也要不斷完善。在生產(chǎn)中出現(xiàn)新問題時，應(yīng)制定新的工藝規(guī)程，作為組織生產(chǎn)的依據(jù)。為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)及時修改不合理的工藝流程。但是，在修改過程規(guī)則時，必須采取審慎穩(wěn)妥的步驟，即在一定的時間內(nèi)，既要保證已建立的過程規(guī)則的穩(wěn)定性、可靠性和可行性，又要盡量避免輕率行動，決不能隨意修改工藝規(guī)程，以影響正常生產(chǎn)秩序。[1-2] 1.2 夾具的發(fā)展歷史 在科技飛速發(fā)展的時代，各種夾具也應(yīng)運(yùn)而生。目前可分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、裝配夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具六大類。夾具的發(fā)展過程可分為三個階段，第一階段是夾具與人的簡單結(jié)合，作為人類工作的輔助工具，它起著最基本的夾緊工件的作用，第二階段是夾具成為橋梁。在連接人和機(jī)床之間，夾具的功能發(fā)生了變化，主要用于工件的定位和夾緊，效率和定位精度都有了明顯的提高，第三階段是夾具直接與機(jī)床相結(jié)合，成為機(jī)床不可分割的一部分，生產(chǎn)水平不斷提高，加工也從小批量生產(chǎn)向?qū)I(yè)化、大批量生產(chǎn)發(fā)展。 現(xiàn)代化夾具以及成了機(jī)械加工不可或缺的工具，就算在日常生活中也已經(jīng)非常常見，在現(xiàn)代化發(fā)展中，夾具不再僅僅只為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，它也越來越往智能化方向發(fā)展，但是在發(fā)展的同時也要注意環(huán)保問題，科學(xué)發(fā)展才是硬道理。[3-6] 1.3 泵缸的種類 泵缸的種類繁多，按照泵的工作原理可分為： （1） 葉片泵：葉片泵葉輪通過高速旋轉(zhuǎn)由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓能，由于葉輪彎曲且扭曲葉片故稱葉片泵。根據(jù)葉輪結(jié)構(gòu)液體作用力不同又可分為：離泵、軸流泵、混流泵。 （2） 容積泵：利用空間容積周期性變化輸送液體又可分為：柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、螺桿泵等。 （3） 其他類型泵：射流泵、水錘泵、電磁泵等。 1.4課題的研究問題及方法 本次課題主要是圍繞著泵缸的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)來研究的，工藝方面主要的問題就是在泵缸加工過程中，工藝路線的制定，定位基準(zhǔn)的選擇以及工件的配合公差精度。在夾具設(shè)計(jì)方面，需要考慮采用什么定位原理，選取哪種定位元件，工件定位精度能不能達(dá)到要求，工件夾緊可不可靠。 研究方法：通過分析泵缸零件圖，先找一個面作為基準(zhǔn)面并對其進(jìn)行加工，采用互為基準(zhǔn)原則再加工其他面，通過查閱《切削用量手冊》等資料并進(jìn)行計(jì)算出加工余量以及切削用量。接下來要制定出工藝路線，合理安排工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號、刀具、夾具及量具等。 夾具設(shè)計(jì)需要根據(jù)選定的加工表面設(shè)計(jì)出專用夾具，從而實(shí)現(xiàn)零件大批量生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)過程中，我們首先需要根據(jù)泵缸的加工表面確定出定位方案，根據(jù)泵缸的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的定位元件，之后確定加緊方式，在設(shè)計(jì)過程中一定需要考慮到夾具的定位精度和夾緊力的問題，并且還要留有合理的裝卸空間，保證拆裝方便，且不能影響后期機(jī)床對零件的加工。[7-11] 2 2 零件圖分析 2.1零件圖樣分析 圖 2.1 泵缸零件圖 該零件為HT200的鑄造件，有熱處理要求，通過對零件圖的分析，可以確定其主要加工面是由內(nèi)腔、孔系、端面以及螺紋結(jié)合面組成，其中M27×2-7H、M68×3-6g和M39×2-7H的尺寸都是配合尺寸，相對應(yīng)的加工精度都較高，其余加工面根據(jù)相應(yīng)的表面粗糙度選擇合適的加工方法。 2.2結(jié)構(gòu)工藝分析 成品泵缸在安裝對接過程中對配合精度要求很高，所以泵缸上的一些定位孔，定位基準(zhǔn)面和鏈接螺紋都要進(jìn)行精加工，為了避免出現(xiàn)對接傾斜，導(dǎo)致螺紋滑絲或其他接口對接不上等一系列毛病。泵缸底座對于泵缸本身也不宜太過笨重，但又要滿足支撐強(qiáng)度，為了減少泵缸底座上多余的材料，節(jié)約成本，我們可以設(shè)計(jì)一個加強(qiáng)筋，既達(dá)到了支撐的效果，也節(jié)省了材料。 2.3零件加工表面的技術(shù)要求分析 對于此次泵缸的加工零件圖上的尺寸、精度、粗糙度以及配合公差都要保證齊全、正確，主要加工表面的技術(shù)要求如下： 1.鑄件不得有氣孔、裂紋及砂眼等缺陷。 2.未注倒角為C2，表面粗糙度Ra為12.5μm。 3.未注圓角為R2~R4。 4.未加工面涂防銹漆。 5.未注尺寸公差按GB/T 1804-2000-m。 6.未注幾何公差按GB/T 1184-1996-K。 通過對泵缸結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的分析，所有加工表面和孔并沒有太過復(fù)雜的工藝，只需按照加工工藝原則都可利用機(jī)床完成。 2.4 繪制毛坯圖 如下圖1.2： 圖2.2 泵缸毛坯圖 4 3 泵缸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 擬定工藝路線 完善的工藝路線通過合理的安排工序的先后順序，選擇合適的機(jī)床加工零件，可以大大的縮短零件加工過程的工時，并且可以很好的提高零件的加工精度，是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵階段，我們通常都會多設(shè)計(jì)出幾套方案，通過細(xì)致的分析選取出最合理的一套，一般可以按下列幾個步驟進(jìn)行。 1. 選擇定位基準(zhǔn) 結(jié)合泵缸零件圖，我選擇以泵缸的下平面作為粗基準(zhǔn)先加工上平面，再結(jié)合互為基準(zhǔn)原則以上平面加工下平面，泵缸上其余加工面都可以以上下平面作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 2. 確定泵缸各表面的加工方法 根據(jù)泵缸各表面的加工要求按照先主后次的加工順序加工，常用的加工方法有車、銑、刨、磨、鉆等等，結(jié)合實(shí)際選擇合適的加工方法和機(jī)床。按照各表面加工要求和表面精度確定各加工方法如下： 泵缸上平面T1：其表面粗糙度為Ra12.5μm，粗銑（IT11）。 泵缸下平面T2：其表面粗糙度為Ra12.5μm，粗銑（IT11）。 泵缸右端面T3：其表面粗糙度為Ra12.5μm，粗銑（IT11）。 泵缸內(nèi)腔φ43：其表面粗糙度為Ra25μm，粗鏜（IT12）。 泵缸內(nèi)腔φ52：其表面粗糙度為Ra25μm，粗鏜（IT12）。 泵缸Φ17孔：其表面粗糙度為Ra25μm，鉆孔（IT14）-擴(kuò)孔（IT12）。 泵缸Φ15孔：其表面粗糙度為Ra12.5μm，鉆孔（IT14）-擴(kuò)孔（IT11）。 M27×2-7H內(nèi)螺紋：其表面粗糙度為Ra3.2μm，鏜孔（IT11）—鏜螺紋（IT9）—倒角。 M68×3-6g外螺紋：其表面粗糙度為Ra3.2μm，鏜外圓（IT11）—鏜螺紋（IT9）—倒圓角。 M39×2-7H內(nèi)螺紋：其表面粗糙度為Ra3.2μm，鏜孔（IT11）—鏜螺紋（IT9）—倒角—鏜孔φ45（IT11） 3. 選定熱處理 因?yàn)楸酶资遣牧蠟镠T200的鑄造件，根據(jù)泵缸零件圖上的技術(shù)要求，要對泵缸進(jìn)行人工時效。 4. 工序的集中與分散 為了保證工件的定位精度，避免工件多次裝拆而造成定位誤差，應(yīng)選擇工序集中原則，把加工方法和定位基準(zhǔn)相同的同一類型加工面可以安排到一道工序，這樣既縮短了加工工時也確保了零件的加工精度。[12] 5. 工藝路線的擬定 結(jié)合前面已考慮的問題和加工方法，按照“先粗后精”、“先面后孔”、“先主后次”、“基面先行”的原則，現(xiàn)制定工藝過程方案如下表1： 表 3.1 工藝過程方案 工 序 號 工名 序稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造毛坯 20 時效 人工時效 30 銑 粗銑下平面至圖紙要求 40 鉆 鉆孔2×φ15mm 擴(kuò) 擴(kuò)孔2×φ17mm至圖紙要求 50 銑 粗銑上平面至圖紙要求 60 鉆 鉆孔2×φ14mm 擴(kuò) 擴(kuò)孔2×φ15mm至圖紙要求 70 銑 粗銑右端面至圖紙要求 80 鏜 粗鏜內(nèi)孔φ43至圖紙要求 90 鏜 粗鏜內(nèi)孔φ52至圖紙要求 100 鏜 粗鏜內(nèi)孔φ25mm 110 鏜 粗鏜外圓φ68mm 120 鏜 粗鏜內(nèi)孔φ37.7mm 130 鏜 精鏜M27×2-7H內(nèi)螺紋至圖紙要求 140 鏜 精鏜M68×3-6g外螺紋至圖紙要求 150 鏜 精鏜M39×2-7H內(nèi)螺紋至圖紙要求 160 工件修整 倒角、去毛刺、涂防銹漆 170 檢測 檢測 180 入庫 油封入庫 3.2 工藝方案分析 （1）保證相互位置精度 此次對泵缸的加工是采用的工序集中原則，避免在加工過程中出現(xiàn)多次裝夾的現(xiàn)象，影響零件加工精度，浪費(fèi)加工工時。為了提高此次加工過程中的相互位置精度，我采用了先面后孔的原則，先找準(zhǔn)定位基準(zhǔn)面，然后再對孔進(jìn)行技術(shù)加工，這樣一來不光提高了孔的定位精度，也提高了泵缸的配合精度。 （2）防止變形的工藝措施 由于泵缸材料的性能，往往在加工過程中，常常因?yàn)閵A緊力、切削力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形，降低加工精度，為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，我們需要在泵缸加工過程中不間斷的添加切削液，而且粗精加工也應(yīng)分開進(jìn)行，使得在粗加工時所產(chǎn)生的變形可以在精加工時得到矯正，在選擇夾裝表面的時候，應(yīng)選擇較大面積的面，這樣可以分散夾緊力，減小工件的變形。[13] 7 4 工藝裝備的選擇及工時計(jì)算 4.1 機(jī)床的選擇 1.工序30和工序50為泵缸平面的加工，表面粗糙度要求較高，所以本道工序采用X6028銑床進(jìn)行銑削加工。 2.工序70為泵缸端面的加工，表面粗糙度要求一般，因?yàn)楸酶椎慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法采用車床加工，故選擇X6028銑床銑削加工。 3.工序80和工序90為泵缸內(nèi)腔的加工，表面粗糙度要求一般，故采用T618臥式鏜床進(jìn)行鏜削加工。 4.工序40和工序60為泵缸的安裝定位孔，表面粗糙度要求較高，采用Z535鉆床加工，再進(jìn)行擴(kuò)孔加工至圖紙要求。 5.工序100至工序150為泵缸的連接螺紋，所以對其配合精度要求很高，故采用T618臥式鏜床進(jìn)行鏜削加工。 4.2 刀具、夾具、量具的選擇 表 4.1 工藝裝備表 工序號 工 序 內(nèi) 容 刀具 夾具 量具 10 鑄造毛坯 20 人工時效 30 粗銑下平面 硬質(zhì)合金端銑刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 40 鉆孔2×φ15mm 高速鋼鉆頭 專用夾具 游標(biāo)卡尺 擴(kuò)孔2×φ17mm至圖紙要求 高速鋼擴(kuò)孔鉆 專用夾具 游標(biāo)卡尺 50 粗銑上平面至圖紙要求 硬質(zhì)合金端銑刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 60 鉆孔2×φ14mm 高速鋼鉆頭 專用夾具 游標(biāo)卡尺 擴(kuò)孔2×φ15mm至圖紙要求 高速鋼擴(kuò)孔鉆 專用夾具 游標(biāo)卡尺 70 粗銑右端面至圖紙要求 硬質(zhì)合金端銑刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 80 粗鏜內(nèi)孔φ43至圖紙要求 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 90 粗鏜內(nèi)孔φ52至圖紙要求 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 100 粗鏜內(nèi)孔φ25mm 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 110 粗鏜外圓φ68mm 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 120 粗鏜內(nèi)孔φ37.7mm 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 130 精鏜M68×3-6g外螺紋 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 140 精鏜M27×2-17H內(nèi)螺紋 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 150 精鏜M39×2-7H內(nèi)螺紋 硬質(zhì)合金鏜刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 160 倒角、去毛刺、涂防銹漆 銼刀 專用夾具 游標(biāo)卡尺 170 檢測 180 油封入庫 4.3 確定各表面加工余量 表 4.2 零件加工余量表 工序號 工步號 工步內(nèi)容 工序尺寸 加工余量 30 1 粗銑下平面 182±0.5 2 40 1 鉆孔 φ15 7.5（單邊） 2 擴(kuò)孔 Φ17 1（單邊） 50 1 粗銑上平面 180±0.5 2 60 1 鉆孔 φ14 7（單邊） 2 擴(kuò)孔 φ15 0.5（單邊） 70 1 粗銑右端面 167±0.5 1 80 1 粗鏜內(nèi)孔φ43mm Φ43±0.5 1.5（單邊） 90 1 粗鏜內(nèi)孔φ52mm Φ52±0.5 1（單邊） 100 1 粗鏜內(nèi)孔φ25mm φ25 1.5（單邊） 110 1 粗鏜外圓φ68mm Φ68 2（單邊） 120 1 粗鏜內(nèi)孔φ37.7mm Φ37.7 0.65（單邊） 130 1 精鏜M27×2-7H內(nèi)螺紋 M27 140 1 精鏜M68×3-6g外螺紋 M68 150 1 精鏜M39×2-7H內(nèi)螺紋 M39 160 1 倒角、去毛刺、涂防銹漆 170 2 檢測 180 3 油封入庫 4.4 計(jì)算各工序加工工時 1、工序30：粗銑下平面，如圖4.1 圖 4.1 粗銑下平面 工步1：粗銑下平面至圖紙要求，保證其粗糙度為Ra12.5μm。 查表3確定其加工余量為，根據(jù)X6028型銑床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.2mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金端銑刀，、齒數(shù)Z=10，查表得出，銑削速度 。 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝210 當(dāng)＝210r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 . 2、工序40：孔加工2×φ17mm，如圖4.2 圖 4.2 孔加工φ17 工步1：鉆孔2×φ15mm ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 走到次數(shù)1 ： 工步2：擴(kuò)孔2×φ17mm ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 ： 3、 工序50：粗銑上平面，如圖4.3 圖 4.3 粗銑上平面 工步1：粗銑上平面至圖紙要求，保證其粗糙度為Ra12.5μm。 查表3確定其加工余量為，根據(jù)X6028型銑床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.2mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金端銑刀，、齒數(shù)Z=10，查表得出，銑削速度 。 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?10 當(dāng)＝210r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 . 4、工序60：孔加工2×φ15mm，如圖4.4 圖 4.4 孔加工φ15mm 工步1：鉆孔2×φ14mm ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 ： 工步2：擴(kuò)孔2×φ15mm ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 ：，取 ： ： ： ： 取 ： 5、工序70：粗銑泵缸右端面，如圖4.5 圖 4.5 粗銑右端面 工步1：粗銑右端面至圖紙要求，保證其粗糙度為Ra25μm。 查表3確定其加工余量為，根據(jù)X6028型銑床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.2mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金端銑刀，、齒數(shù)Z=10，查表得出，銑削速度 。 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?10 當(dāng)＝210r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 . 6、工序80：粗鏜內(nèi)腔φ43，如圖4.6 圖 4.6 粗鏜內(nèi)腔φ43 工步1：粗鏜內(nèi)腔φ43至圖紙要求，保證其粗糙度為Ra25μm。 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=43，， L=（43+1.5+8）mm =52.5mm 故有=min=0.2625min 7、工序90：粗鏜內(nèi)腔φ52，如圖4.7 圖 4.7 粗鏜內(nèi)腔φ52 工步1：粗鏜內(nèi)腔φ52至圖紙要求，保證其粗糙度為Ra25μm。 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=52，， L=（52+1+42）mm =95mm 故有=min=0.475min 8、工序100：粗鏜內(nèi)孔φ25mm，如圖4.8 圖 4.8 粗鏜內(nèi)腔φ25 工步1、粗鏜內(nèi)孔φ25mm 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=27，， L=（27+1+16）mm=44mm 故有=min=0.22min 9、工序110：粗鏜外圓φ68，如圖4.9 圖 4.9 粗鏜外圓φ68 工步1：粗鏜外圓φ68 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=68，， L=（68+2+28）mm=98mm 故有=min=0.49min 10、工序120：粗鏜內(nèi)孔φ37.7，如圖4.10 圖 4.10 粗鏜內(nèi)孔φ37.7 工步1：粗鏜內(nèi)孔φ37.7 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=39，， L=（39+0.65+15）mm=54.65mm 故有=min=0.27325min 11、工序130：精鏜內(nèi)螺紋M27，如圖4.11 圖 4.11 精鏜內(nèi)螺紋M27 工步1：精鏜內(nèi)螺紋M27 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=27，， L=（27+1+16）mm=44mm 故有=min=0.22min 12、工序140：精鏜外螺紋M68，如圖4.12 圖 4.12 精鏜外螺紋M68 工步1：精鏜外螺紋M68 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=68，， L=（68+2+28）mm=98mm 故有=min=0.49min 13、工序150：鏜內(nèi)螺紋M39，如圖4.13 圖 4.13 鏜內(nèi)螺紋M39 工步1：精鏜M39 查表3確定其加工余量為，根據(jù)T618型鏜床說明書，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz為0.5mm/z。 本工序采用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工鑄鐵材料，查《工藝手冊》表11-313得出， V=35-50m/min，f=0.40-1.50mm/r。 選擇V=50m/min， 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=1mm/r，。 計(jì)算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時l=39，， L=（39+0.65+15）mm=54.65mm 故有=min=0.27325min 24 5 夾具設(shè)計(jì) 5.1 夾具的設(shè)計(jì)思路 通過對泵缸結(jié)構(gòu)的分析，我選擇設(shè)計(jì)一套鉆夾具和一套鏜夾具，在設(shè)計(jì)過程中我們需要先制定一套夾具設(shè)計(jì)的流程，如下： 1、 選擇零件加工表面 2、 選擇零件的定位基準(zhǔn)面 3、 分析如何限制零件在加工過程中的自由度 4、 選擇合適的定位元件或者設(shè)計(jì)定位元件，但一定不能造成欠定位或者過定位。 5、 定位誤差的分析計(jì)算 6、 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇和專用夾緊裝置的設(shè)計(jì) 參照以上幾點(diǎn)流程一步一步的完成，遇見不懂的地方多查書，多和老師交流一定可以完成此次的設(shè)計(jì)。 5.2 夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 此次夾具是針對泵缸底座上的孔和泵缸內(nèi)腔所設(shè)計(jì)出的專用夾具，所設(shè)計(jì)的夾具需要滿足以下幾點(diǎn)要求： 1、 夾具在使用過程中能保證工件的定位精度和可靠性。 2、 需要保證足夠的承載能力和夾緊力，避免零件在加工過程中出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。 3、 需要滿足夾具在夾裝過程中的簡單、快捷。 4、 夾具零件如果出現(xiàn)損壞，必須可以快速更換。 5、 滿足零件在反復(fù)夾裝過程中的可靠性。 6、 節(jié)約成本，避免不必要的設(shè)計(jì)。 7、 要遵循設(shè)計(jì)原則 夾具設(shè)計(jì)的最主要的目的就是保證零件的加工質(zhì)量，所以在設(shè)計(jì)之前，我們一定要研究清楚泵缸的結(jié)構(gòu)和要加工的表面，我們還要考慮到夾具的最大夾裝尺寸，泵缸加工表面的粗糙度要求和定位基準(zhǔn)面，以及夾具在使用過程中的安全性能。在CAD制圖過程中，我們需要把夾具的每一個面都畫詳細(xì)，把夾具的每一個定位尺寸、安裝尺寸、配合尺寸、整體尺寸等等都標(biāo)示清楚，方便加工人員能夠看清楚。我們還要核算成本，校核強(qiáng)度，設(shè)計(jì)出既經(jīng)濟(jì)又可靠的夾具才是一個合格的設(shè)計(jì)。[14-16] 5.3定位元件的選擇與設(shè)計(jì) 圖 5.1 鉆夾具裝配圖 如圖5.1，這是一套針對泵缸底座上的安裝定位孔所設(shè)計(jì)的鉆夾具，圖上所采用的定位元件有，支承板、V型定位塊以及泵缸側(cè)面的擋銷，全方位限制了泵缸的6個自由度，左邊的支承板限制了泵缸的2個自由度，V型塊不光起到了定位作用，還起到了支承的作用，V型塊限制了泵缸3個自由度，擋銷防止泵缸在加工過程中的鉆到，限制了1個自由度。鉆模板上的鉆套對加工的孔起到了一個定位作用，對鉆頭起到了一個導(dǎo)向作用。 定位誤差計(jì)算 泵缸是一支承板和V型塊定位的，通過對圖13的分析，可以確定，圖上泵缸左邊的端面的加工余量可能對孔造成的誤差，是左右X軸上的偏移，其誤差可以用下式計(jì)算： 工件的長度尺寸 導(dǎo)向支承在夾具中的安裝厚度 工件側(cè)面與底面的夾角偏差 =2（17.5-16.5）=2mm 圖 5.2 鏜夾具裝配圖 如圖5.2，這是一套針對泵缸內(nèi)腔φ52設(shè)計(jì)的專用鏜夾具，整套夾具是由3面定位來限制泵缸的6各自由度，再通過鏜刀和鏜套的對刀來完成對內(nèi)腔φ52的鏜削加工。因?yàn)槠浔砻娲植诙炔皇呛芨?，故一次切削加工就可完成。此套夾具的定位原理是通過左、后、下3塊支撐塊的限位，再通過另外3各方向的受力對工件進(jìn)行夾緊和定位。 5.4 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) 見圖13、圖14，兩套夾具采用的夾緊原理都是螺旋夾緊，圖13是在鉆模板和夾具體上各設(shè)計(jì)了一個螺旋壓塊夾緊機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動螺桿擠壓壓塊實(shí)現(xiàn)鎖緊目的， 圖14是在夾具體上設(shè)計(jì)了3各螺旋壓緊機(jī)構(gòu)，泵缸上方的機(jī)構(gòu)工作原理是通過轉(zhuǎn)動螺母擠壓壓板來達(dá)到鎖緊的目的，當(dāng)想要拆卸泵缸的時候就可以把螺母往上旋轉(zhuǎn)，當(dāng)壓板松動的時候就可以利用壓板上的橢圓槽往旁邊移一下就可以把工件取出來了。其余2個都是通過轉(zhuǎn)動螺桿擠壓螺桿前端的壓塊來壓緊工件的，螺旋夾緊具有非常好的自鎖性能，螺紋可以看做是繞在圓柱上的斜楔，因此斜楔機(jī)構(gòu)的夾緊力同樣適用于螺旋機(jī)構(gòu)。 夾緊力計(jì)算 平衡條件 經(jīng)整理得出螺旋夾緊力為 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 若螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的原始作用力為,則壓板對工件的夾緊力為 (）。 5.5 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是整個夾具的骨架，起到一個支承夾具和零件的作用，夾具的所有定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)等等都是安裝在夾具體上的，所以夾具體的結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的，夾具體的毛坯可以采用鑄造、焊接、鍛造以及裝配的方式獲得，此次所設(shè)計(jì)的兩套夾具體都是采用鑄造加工，鑄造加工是常用的類型，優(yōu)點(diǎn)是工藝性能好，可以根據(jù)零件復(fù)雜的外形直接鑄造出來，剛度、支承強(qiáng)度都不錯，缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長，需要多次熱處理，生產(chǎn)成本較高。夾具體直接和定位元件或夾緊機(jī)構(gòu)直接接觸的面都要設(shè)計(jì)凸臺，不能直接安裝在平面，凸臺表面都要進(jìn)行精加工，保證零件在加工過程中因?yàn)楦叩筒黄蕉a(chǎn)生的加工誤差。[17] 6 論文綜述 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是泵缸的加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，為了完成此次設(shè)計(jì)和論文，我查閱了大量的文獻(xiàn)資料，在面對泵缸工藝設(shè)計(jì)的時候真實(shí)的感覺到了什么叫書到用時方恨少，在工藝中需要用到的銑床，鏜床，鉆床等方面的知識實(shí)在是知之甚少，在這樣一個情況下，我只能自己通過不斷的觀看網(wǎng)上的視頻，查閱關(guān)于機(jī)床的文章，查閱《工藝手冊》來簡單的了解這些機(jī)床的加工方式，在一個月的時間里，慢慢的不斷攻克了設(shè)計(jì)所遇到的難題，也對銑床、鏜床、鉆床等一系列的加工設(shè)備有了一定的了解，等泵缸的工藝問題解決好后面又遇到了夾具設(shè)計(jì)的難題，在設(shè)計(jì)夾具之前也是一頭霧水，不知該從何下手，后來想起來學(xué)校實(shí)習(xí)車間的臺虎鉗利用的是螺旋夾緊原理，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不但操作簡單方便，還帶有自鎖性能，于是就開始選取泵缸的兩道加工工序作為夾具設(shè)計(jì)的方向。在夾具設(shè)計(jì)過程中我需要明確設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉泵缸的零件圖及加工工藝過程，考慮到夾具的安裝定位基準(zhǔn)、定位元件的選取、夾具的承載能力和夾緊力、夾具的設(shè)計(jì)成本等等。 終于在歷時兩個月的時間里完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這對我來說也是一次巨大的鼓舞，盡管在設(shè)計(jì)過程中困難重重，但是我仍然堅(jiān)持了下來，這次設(shè)計(jì)不光是老師安排的一次問卷，也是對自己大學(xué)四年來的一次答卷，我曾經(jīng)在網(wǎng)上看過一段話，大概意思就是‘不管你現(xiàn)在在做什么，但請你一定堅(jiān)持下去，因?yàn)槟悻F(xiàn)在所付出的努力，終將會在未來的某一天回報給你’。這句話也是我得以堅(jiān)持下來的原因之一。 在剛進(jìn)大學(xué)時，我們懵懂，我們無知，我們太容易被校園里各種新鮮事物所吸引，我們也沒有了高中學(xué)習(xí)的拼勁，慢慢的荒廢了學(xué)業(yè)，在學(xué)校我們什么都選擇將就，差不多就行，可是直到我們即將面臨畢業(yè)了，投簡歷找實(shí)習(xí)單位的時候才發(fā)現(xiàn)，我們的‘將就’最終導(dǎo)致人家公司的‘不將就’，在我明白這一切的時候好像有點(diǎn)晚了，但是后面的路我選擇‘不將就’。我會不斷砥礪前行，朝著更好的方向發(fā)展。 28 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將結(jié)束，此次設(shè)計(jì)能夠完成，離不開老師的答疑解惑，在此我要感謝XXX導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，感謝每一個給我?guī)椭娜恕４髮W(xué)四年，猶如白駒過隙，轉(zhuǎn)瞬即逝，雖然在此期間我們學(xué)了很多的專業(yè)知識，但是很少有機(jī)會運(yùn)用到實(shí)際中去，自己在做畢設(shè)的兩個月的時間里也學(xué)到了很多知識，也明白了只有把學(xué)到的知識運(yùn)用到實(shí)際中去才是真正的學(xué)到，雖然大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，但是我們也即將踏入社會這所大學(xué)，我們需要工作，需要生活，我們需要不斷的努力，不斷的前行，不斷的提高自己，學(xué)習(xí)是永無止境的，人不管做什么，只有不斷地學(xué)習(xí)才能不被這個社會所淘汰，這也是我在公司實(shí)習(xí)了兩個月所明白的道理。 最后再次感謝并歡迎XXX老師和各位老師的審閱和指導(dǎo)，希望各位老師能夠提出寶貴的建議，我一定會不遺余力的改正。 29 參考文獻(xiàn) [1]馬乾博，趙明.機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊.2017（16） [2]王偉.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)的發(fā)展[J]. 科技展望.2017(09) [3]隋聚艷. 夾具的發(fā)展及其趨勢分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（19）. [4]張瀅瀅，劉春雨. 關(guān)于機(jī)床夾具的發(fā)展前景的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（26）. [5]張亞明等. 機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成[J]. 科技資訊，2008. [6]王鳳鮮. 淺談組合夾具的重要作用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2008,(13). [7]章麗君.有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的探究[J].科技風(fēng).?2015(23) [8]施曉東.機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差與原因探究[J]. 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力.2017 [9]楊紅康.機(jī)械加工工藝淺析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊.?2017(21)． [10]王禎明.機(jī)械加工工藝分析與改進(jìn)[J].科技風(fēng).?2017(24)． [11] 侯敏.關(guān)于改進(jìn)機(jī)械加工工藝的研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊.?2018(04) [12] 陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2008. [13] 李海萍.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005. [14]盧克超. 周利平. 計(jì)算機(jī)輔助專用夾具CAD 系統(tǒng)開發(fā)和研究[J]. 數(shù)控機(jī)床市場.2006,(7). [15]張偉. 淺論機(jī)床夾具的類型和加工特點(diǎn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（14）. [16]劉志偉，張偉文，李會玲, 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)案例教學(xué)的研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2013（6）. [17]楊曉君，楊楚民. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2002，15 (2): 48～49. 30