水泵后侧盖的工艺编制及钻4-Φ12孔专用夹具设计【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 院 毕业 设计论文 水泵后侧盖 的 加工工艺设计及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 水泵后侧盖 零件加工工艺及 钻床夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削 用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he of a of is In of of to of a of of is to of a of a as a of of to 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 录 . 1 章 序 言 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 . 2 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 面的选择 . 3 定工艺路线 . 4 艺路线方案一 . 4 艺路线方案二 . 5 艺方案的比较与分析 . 5 择加工设备和工艺装备 . 6 床选用 . 6 择刀具 . 6 择量具 . 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 定切削用量及基本工时 . 8 第 4 章 钻 4夹具设计 . 16 具的夹紧装置和定位装置 . 16 具的导向 . 17 削力及夹紧力的计算 . 17 孔与工件之间的切屑间隙 . 19 模板 . 20 位误差的分析 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 套、衬套、钻模板设计与选用 . 21 定夹具体结构和总体结构 . 22 具设计及操作的简要说明 . 23 总 结 . 24 致 谢 . 25 参 考 文 献 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水 平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 水泵后侧盖 零件加工工艺及 钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次 设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 水泵后侧盖 零件 ，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。具体尺寸，公差如下图所示 。 图 2泵后侧盖 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为 灰口铸铁 ，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 水泵后侧盖 零件主要加工 表面为： 面粗糙度.2 m 。面粗糙度.2 m 。 面粗糙度.2 m 。表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、 12.5 m ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 法兰面粗糙度.3 m 。 水泵后侧盖 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 59 外圆， 80 外圆， 圆 。粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并 不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 110的外圆，粗糙度为 要求也不高，粗车后 精车就可以达到精度要求。 第 3 章 工艺规程设计 本 水泵后侧盖 ，假设 年产量为 10万台，每台车床需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 灰口铸铁 ，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择 铸铝 铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 19%和 入 公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 灰口铸铁 ，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 水泵后侧盖 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面 要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 110，注意各外圆留 140 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 59，粗车外圆 80端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 150 精车 精车右端面，精车外圆 110，达到图纸尺寸公差要求 60 精车 精车左端面，精车外圆 59，精车外圆 80端面，达到图纸尺寸公差要求 70 车 车 80 车 车内孔 98孔、 90 车 车内孔 3100 钻孔攻丝 钻圆周钻孔 42 110 铣槽 铣槽 120 钳 去毛刺，清洗 130 终检 终检入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 艺路线方案二 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗 铣 粗 铣 右端面，粗 铣 外圆 110，注意各外圆留 140 粗 铣 掉头，粗 铣 左端面，粗车外圆 59，粗车外圆 80端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 150 精车 精车右端面，精车外圆 110，达到图纸尺寸公差要求 60 精车 精车左端面，精车外圆 59，精车外圆 80端面，达到图纸尺寸公差要求 70 车 车 80 车 车内孔 98孔、 90 车 车内孔 3100 钻孔攻丝 钻圆周钻孔 42 110 铣槽 铣槽 120 钳 去毛刺，清洗 130 终检 终检入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难 度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 110，注意各外圆留 140 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 59，粗车外圆 80端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 150 精车 精车右端面，精车外圆 110，达到图纸尺寸公差要求 60 精车 精车左端面，精车外圆 59，精车外圆 80端面，达到图纸尺寸公差要买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 求 70 车 车 80 车 车内孔 98孔、 90 车 车内孔 3100 钻孔攻丝 钻圆周钻孔 42 110 铣槽 铣槽 120 钳 去毛刺，清洗 130 终检 终检入库 择加工设备和工艺装备 床选用 粗车、粗镗和精车、 精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的考根据机械制造设计工工艺简明手册表 孔，选用 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器 的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 水泵后侧盖 ” 零件材料为 灰口铸铁 ，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较， 灰口铸铁 的硬度 43 269，表 口铸铁 的物理性能， 灰口铸铁 密度 =3，计算零件毛坯的重量约为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 30 粗车右端面，粗车外圆 110，注意各外圆留 1半精车余量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 f 根 据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设 计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工 硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 序 40 掉头， 粗车 左 端面，粗车外圆 59， 粗车外圆 80 端面， 粗车 各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序确定切 削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 56s 序 50 半精车右端面，半精车外圆 100，半精 车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3 序 60 精车 左 端面， 精车 外圆 59， 精车 外圆 80 端面 ， 达到图纸尺寸公差 要求 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明 使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 80. 车 内孔 98 孔、 所选用的刀具为 质合金圆形镗刀，主偏角为 450 ，直径为 16圆形镗刀，其耐用度为 60T ap ，当半精镗铸料，镗刀直径为 镗刀伸出长度 给量为： 。 按表 的计算公式确定 V = （ 3 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 式中 m = V=124.6 选择 n= n =1200 20 实际切削速度为： v = 确定半精镗孔的基本时间 50s 工序 100 钻圆周钻孔 42 取 （ 所以 （ r ） 按机床选取r （ 所以实际切削速度 （ m ） 切削工时（一个孔）： 212 工序 110 铣槽 机床的选择： 铣床 （ 1）选择刀具 ： 查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 为铣削宽度 8wa 可查得立铣刀 4od ） 查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 择 7:24 锥柄立铣刀 4od 标准系列 L=198准系列 l=63齿 数 为 4。 （ 2）选择切削用量 1）决定铣削深度 m 10 00 r买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时 2）决定每齿进给量 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 铣削宽度2，铣刀 的 每齿进给量 . 0 5 0 . 0 8 /齿，取 / 齿，所以 0 . 0 5 4 0 . 2 /a z m m r 。 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 可选择 高速钢立铣刀， 15od 粗铣，后刀面 的 最大磨损限度为 查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 可 选用0 40d 高速钢立铣刀，其耐用度 T=90 4）决定切削速度 查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 查 得：.0，.9，.0，削余量较小时， 003 0 4 0） 1. 1 8 X 1. 0 X 0 . 9 X 1. 2 X 1. 0 X 1. 2 5 1. 5 9 3v v S t v B v k r vK v K K K K K K 铣削速度计算公式： v v y z a f a z查 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 查 得： 2 9 0 . 4 5 0 . 1 0 . 5 0 . 5 0 . 1 m 0 . 3 3v v v v v vC q x y u p ， ， ， ， ， ， ， 所以 0 . 4 50 . 3 3 0 . 1 0 . 5 0 . 5 0 . 12 9 4 1 . 5 9 3 1 1 . 99 0 3 . 4 0 . 2 8 4V m/ 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 9 15724 r/ 机 械 加 工 工 艺 手 册 ， 根据 表 能铣床 的使用 说明书，选择： 2 0 0 r / m i n 6 8 0 m m / m i ， 这时实际切削速度2 4 2 0 0 151 0 0 0 1 0 0 0 m/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第 4 章 钻 42 孔 夹具设计 具的夹紧装置和定位装置 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的 基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧