0083-齒輪泵的泵座加工工藝及鉆6Xφ17孔夾具設(shè)計(jì)

0083-齒輪泵的泵座加工工藝及鉆6Xφ17孔夾具設(shè)計(jì),齒輪泵,加工,工藝,17,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件型號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 套筒 共 頁(yè) 第 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 9 鉆6-Φ17的孔 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 四面組合鉆床 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 0 工序號(hào) 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(shí) 1 鉆Φ17的孔 麻花鉆、游標(biāo)卡尺 400 21.35 0.2 17 1 設(shè)計(jì) 審核 標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)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 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件型號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 泵座 共1 頁(yè) 第1 頁(yè) 材料牌號(hào) HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 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(kuò)、粗精鉸上φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 6 粗?jǐn)U上φ60孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 7 鉆、擴(kuò)、粗精鉸下φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 8 粗?jǐn)Uφ8圓錐孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 9 鉆6個(gè)Φ17的孔 四面組合鉆床 麻花鉆 10 鉆4個(gè)φ19的孔 四面組合鉆床 麻花鉆 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 12 中檢 13 熱處理 局部淬火 淬火機(jī) 14 校正 鉗工臺(tái) 手錘 15 磨削 平面磨床 砂輪 16 清洗 清洗機(jī) 17 終檢 設(shè)計(jì) 審核 標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)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 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 齒輪泵的泵座夾具設(shè)計(jì) 19 一、設(shè)計(jì)題目 　　齒輪泵的泵座夾具設(shè)計(jì) 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(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)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(jì)說(shuō)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(guò)程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說(shuō)明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本次課程設(shè)計(jì)的課題是齒輪泵泵座零件直徑為17mm孔夾具設(shè)計(jì)。 本論文按照夾具設(shè)計(jì)的一般步驟，進(jìn)行了以下部分的設(shè)計(jì)： 通過(guò)對(duì)零件的工藝分析，確定了零件的生產(chǎn)類型、機(jī)械加工工藝過(guò)程、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、毛胚的種類和制造方法。通過(guò)零件的分析后制定零件機(jī)械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)、說(shuō)明表面加工方法的選擇、加工階段的劃分、工序集中與分散、零件加工工藝原則和工藝編制。通過(guò)以上零件的實(shí)體圖確定夾具總體方案，包括加工的方法、定位方案和定位誤差的分析、夾緊方案、夾具體結(jié)構(gòu)布局。 關(guān)鍵詞： 夾具設(shè)計(jì)、鉆模、加工工藝、齒輪泵泵座 Abstract The curriculum design issue is milling machine parts stent diameter of 50 mm holes fixture design. This paper in accordance with the general steps fixture design, the design of some of the following: Through the parts of the process to determine the type of production components, machining process, the design of a point of order, Mao embryo of the type and manufacturing methods. Part of the analysis through the development of mechanical parts processing line, positioning the benchmark choice that the choice of surface processing methods, the processing stage of the demarcation process centralized and decentralized, spare parts processing principles and the preparation process. Through the above components of the entity plans determine the overall fixture programme, including the processing methods, targeting programmes and positioning error analysis, clamping programmes, specific folder structure of the layout. Key words: fixture design, drilling module, processing, milling machines stent 目 錄 1泵座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 ………………… …………1 1.1泵座的用途 ……………………………………………1 1.2泵座的技術(shù)要求 ……………………………………1 1.3 審查泵座的工藝性 …………………………………2 1.4 確定泵座的生產(chǎn)類型 ………………………………2 1.5選擇毛坯………………………………… ……………2 1.6確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量…… …………2 2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 …………………… …………3 2.1繪制泵座鑄造毛坯簡(jiǎn)圖……………… ………………3 3 擬定泵座工藝路線… ………………………………………3 3.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………4 3.2表面加工方法的確定…………………………………4 3.3加工階段的劃分………………………………………5 3.4工序的集中與分散……………………………………5 3.5工序順序的安排 ………………………………………5 3.6 確定工序路線 ……………………………………6 4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 ……………………7 4.1工序9——鉆φ17孔的加工余量工序尺寸和公差的確定 …………………………………………7 5 切削用量計(jì)算 ……………………………………………7 5.1 工序9——鉆φ17孔 ……………………………7 5.11 鉆孔工步 …………………………………… 7 6 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片…………………………………7 機(jī)械加工工序卡片 …………………………………… 9 8 齒輪泵的泵座夾具設(shè)計(jì)…………………………………10 8.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) ……………………………………11 8.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案………………………………11 8.21 確定定位元件……………………………………11 8.22 確定導(dǎo)向裝置……………………………………11 8.3 畫夾具裝配圖 ……………………………………12 8.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求…… 1 1座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 泵座的用途 該泵座為支撐齒輪泵所用，突臺(tái)上兩孔放入兩個(gè)齒輪軸，突臺(tái)加強(qiáng)了泵座的剛性，底面兩個(gè)筋板對(duì)突臺(tái)起加固和支撐作用。該泵座在齒輪泵工作時(shí)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(qiáng)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(gè)端面和突臺(tái)上的兩個(gè)孔，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。 二、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(jí) 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 泵座左端面 315 IT8 3.2 泵座右端面 214 IT8 3.2 泵座底面 240 IT8 6.3 φ50mm孔 φ50 IT7 1.6 φ60mm孔 φ60 IT8 6.3 φ8圓錐銷孔 φ8 IT7 1.6 6-φ17孔 φ17 IT12 25 4-φ19孔 φ19 IT12 25 三、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 。φ60mm孔、φ19mm孔和φ17mm孔的端面均為平面可以防止加工過(guò)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、φ17孔、φ19孔）外，其余表面加工精度均較低，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)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(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的辦法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。由此可見，該零件的工藝性較好。 四、確定泵座的生產(chǎn)類型 Q=5000件/年，m=1件/臺(tái)，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) 五、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(diǎn)。毛坯的撥模斜度為5度。 六、毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 1 公差等級(jí) 有泵座的公用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2 基本尺寸 機(jī)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。 3公差等級(jí) 鑄件公差等級(jí)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(jī)械加工余量等級(jí)為G。 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(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于下表 鑄件材料 公差等級(jí) 鑄造方法 尺寸公差 加工余量等級(jí) 公差等級(jí) HT150 IT12 砂型鑄造 9 G 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 備注 泵座 3.5 表2-4 三 繪制泵座鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 三 擬定泵座的工藝路線 一 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)。 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φ50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。 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(lái)加工泵座底面等，為后面的工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 二、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(jí) 表面粗糙度Ra(um) 加工方案 備注 泵座底端面 IT8 6.3 粗銑 表1-8 泵座左端面 IT8 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 泵座右端面 IT8 6.3 粗銑-半精銑 表1-8 上φ50孔 IT7 1.6 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸 表1-7 上φ60孔 IT8 6.3 鉆-擴(kuò)-粗鉸 表1-7 下φ50孔 IT7 1.6 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸 表1-7 φ8圓錐銷孔 IT7 1.6 粗?jǐn)U-粗鉸-精鉸 表1-9 φ17孔 IT12 25 鉆 表1-7 φ19孔 IT12 25 鉆 表1-7 三 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(gè)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。 四 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(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，來(lái)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(shí)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(duì)位置和精度要求。 五 工序順序的安排 1.機(jī)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。 六 確定工藝路線 工藝路線圖如下 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)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(kuò)、粗精鉸上φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 6 粗?jǐn)U上φ60孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 7 鉆、擴(kuò)、粗精鉸下φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 8 粗?jǐn)Uφ8圓錐孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 9 鉆6-Φ17沉孔φ30深2的孔 四面組合鉆床 麻花鉆 10 鉆4-φ19沉孔φ42深2的孔 四面組合鉆床 麻花鉆 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 12 中檢 13 熱處理 淬火機(jī) 14 校正 鉗工臺(tái) 手錘 15 磨削 平面磨床 砂輪 16 清洗 清洗機(jī) 17 終檢 六、 確定切削用量 工序9加工6-φ17的孔 本工序?yàn)殂@，已知加工材料為HT150，鑄件；機(jī)床為Z535立式銑床，工件裝夾在專用夾具上。 1).確定粗加工Φ17孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。 Ⅰ. 確定背吃刀量ap 取ap＝17mm。 Ⅱ. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-22，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f＝0.2mm/r。 Ⅳ. 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/πd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=400r/min。z再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=21.35mm/min。 機(jī)械加工工藝卡片 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件型號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 泵座 共 頁(yè) 第 頁(yè) 材料牌號(hào) HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 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(kuò)、粗精鉸上φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 6 粗?jǐn)U上φ60孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 7 鉆、擴(kuò)、粗精鉸下φ50孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆和絞刀 8 粗?jǐn)Uφ8圓錐孔 四面組合鉆床 擴(kuò)孔鉆 9 鉆6個(gè)Φ17的孔 四面組合鉆床 麻花鉆 10 鉆4個(gè)φ19的方孔 四面組合鉆床 麻花鉆 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 12 中檢 13 熱處理 局部淬火 淬火機(jī) 14 校正 鉗工臺(tái) 手錘 15 磨削 平面磨床 砂輪 16 清洗 清洗機(jī) 17 終檢 設(shè)計(jì) 審核 標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)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 三機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件型號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 套筒 共 頁(yè) 第 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 9 鉆6-Φ17的孔 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 四面組合鉆床 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 0 工序號(hào) 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(shí) 1 鉆Φ17的孔 麻花鉆、游標(biāo)卡尺 400 21.35 0.2 17 1 設(shè)計(jì) 審核 標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)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 一、專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1． 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 鉆泵座6-φ17孔的工序簡(jiǎn)圖。已知：工件材料為HT150，毛坯為模鑄件，所用機(jī)床為Z535型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。為該工序設(shè)計(jì)一鉆床夾具。 2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （1）確定定位元件 根據(jù)工序簡(jiǎn)圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選用一面雙銷的定位方案，長(zhǎng)定位銷與工件定位孔配合，限制四個(gè)自由度，削邊銷與工件孔接觸，限制一個(gè)自由度。實(shí)現(xiàn)工件正確定位，再用夾緊裝置夾緊就可以使工件完全地位。 3）確定夾緊機(jī)構(gòu)針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用平面支撐夾緊機(jī)構(gòu)如圖所示。夾緊機(jī)構(gòu)中的各零件均采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件，從而使工件得到正確定位。 3．畫夾具裝配圖 4．夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求。 （1） 確定定位元件之間的尺寸，定位銷與支撐夾緊板尺寸公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3，偏差對(duì)稱標(biāo)注，即為67+0.03-0.03。 （2）根據(jù)工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位銷定位環(huán)面（軸肩）之間距離。 （3）鉆套中心線對(duì)定位銷中心線的垂直度公差取工件相應(yīng)垂直度公差的1/3，即取為0.04mm。 （4）定位銷中心線與夾具底面的平行度公差取為0.03mm。 （5）標(biāo)注關(guān)鍵的配合尺寸如圖所示，φ50F7、φ50f6 參考文獻(xiàn)(不少于5篇) [1]龔定安、趙孝昶、高化 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》西安交通大學(xué)出版社 1992年 [2]薛源順 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 2003年 [3]劉守勇 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》 機(jī)械工業(yè)出版社 2004年 [4]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《機(jī)床夾具零件及部件》 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1983年 [5]東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、第一汽車制造廠職工大學(xué)《 [6]床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海科技出版社 1990年