液压泵盖工艺工装设计

1、编编 号号 无锡太湖学院 毕毕业业设设计计（论论文文） 题目：题目： 液压泵盖工艺工装设计液压泵盖工艺工装设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：高工 ） （职称： ） 2012 年 5 月 25 日 ii 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 液压泵盖工 艺工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成 果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表 示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、 集体已发表或撰写的成果作品

2、。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2012 年 5 月 25 日 i 无无锡锡太太湖湖学学院院 信信 机机系系 机机械械工工程程及及自自动动化化 专专业业 毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题：一、题目及专题： 1、题目 液压泵盖工艺工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 工艺是制造技术的灵魂，也是核心力量。现代制造工艺可以说是 先进制造技术的重要组成部分，也是其最有活力的部分。一件产品从 设计变为现实必须通过生产加工才能完成，故而工艺是设计、制造的 桥梁。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精 密、复合、智能、环保

3、方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、 模块、组合、通用、经济的方向发展。其中液压夹具的作用尤为明显。 使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的 时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时 间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 由此可见，做液压泵盖零件工艺及液压夹具设计是很有意义的。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉与课题相关的课程的基本理论； ii 正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧及工艺路线安排、工艺 尺寸确定和夹具设计等问题； 提高产品结构设计能力； 学会使用手册及

4、图表资料； 应用计算机绘制给定的产品图，夹具装配图及零件图； 完成给定零件的加工工艺规程设计及夹具设计。 四、接受任务学生：四、接受任务学生： 班班 姓名姓名 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、设计（论文）指导（或顾问）：六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师指导教师签名签名 签名签名 签名签名 教教研研室室主主任任 学科组组长研究所学科组组长研究所 所长所长签名签名 系主任系主任 签名签名 2012 年年 11 月月 12 日日 iii 摘摘 要要 泵是非常重要的一个零件，广泛应用于机械

5、产品，如汽油泵，泵，液压泵，潜水泵， 隔膜泵，动力转向泵，双作用叶片泵，它的作用是不能被其他成分所取代，所以和泵的 选择是密切相关的泵盖作为一个设计的主题，来获取过程有关的大量书籍的过程中，最 好的设计方案的综合比较与选择。液压泵盖是液压泵重要的零件之一，采用钻、扩、铣 等传统工艺,不仅效率低,而且稳定性差,精度不易保证,制约了生产的发展。应用组合机 床加工大批量零件，快捷高效，生产率高，是机械加工的发展方向。本设计主要包括液 压泵盖的加工工艺过程的设计，应采取哪些措施存在的主要问题和液压泵盖的加工设计 过程。具体确定毛坯制造形式获得，基面的选择，确定工艺路线，加工余量的确定，工 序尺寸及空白

6、，切削用量的确定。此外，这次还给液压泵盖进行了专用夹具设计，以及 夹具操作的简要说明。在完成此次设计任务中得到老师及同学们的大力帮助，在此向他 们表示衷心的感谢。 关键词：关键词：液压泵盖；工艺；夹具设计 iv abstract pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump, power steering p

7、ump, double action vane pump, etc.its role cannot be replaced by other parts, and therefore i choose the pump cover closely related to the pump as the design theme. in the design process of i refer to related process books material, comprehensive comparison finally chooses the best design. hydraulic

8、 pump cover is one of the important parts in hydraulic pump. using the drilling, expanding, milling and other traditional techniques, is not only low efficiency, and poor stability. its difficult to ensure the accuracy and restrict the production development. using a combination of machine parts in

9、large quantities is the development direction of machining, because its efficient and high productivity. this design includes the design of the hydraulic pump cover process planning; the main problems of the hydraulic pump cover processing and the measures to be taken in the process design. there is

10、 a specific determining blank obtained manufacturing form, the selection of base, process route determination, machining allowance, process dimension and the rough determination cutting specifications and so on. in addition, i design the special fixture for hydraulic pump cover, and made a brief des

11、cription of the fixture operation. thanks for the great help given by students to teachers in the design. key words: hydraulic pump cover; process; fixture design v 目录目录 摘 要.iii abstract.iv 1 绪论.1 1.1 本课题的研究内容和意义.1 1.2 国内外的发展概况.1 1.3 本课题应达到的要求.2 2 零件的三维造型.5 3 零件的分析.10 3.1 零件的作用.10 3.2 零件的工艺分析.11 3.2

12、.1 液压油泵盖加工工艺规程设计.11 3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施.11 3.2.3 小结.20 4 专用夹具设计.21 4.1 夹具工序的选择.21 4.2 液压夹具设计.21 4.2.1 定位基准的选择.21 4.2.2 铣削力与夹紧力计算.21 4.2.3 确定液压缸基本参数.22 4.3 钻 311 孔夹具设计.24 4.3.1 定位基准的选择.24 4.3.2 定位元件的设计.25 4.3.3 定位误差分析.25 4.3.4 钻削力与夹紧力的计算.25 4.3.5 衬套、钻模板及夹具体设计.26 4.3.6 夹紧装置的设计.26 4.3.

13、7 夹具设计及操作的简要说明.26 4.4 小结.27 5 结论与展望.28 6 致谢.29 7 参考文献.30 v 液压泵盖工艺工装设计 1 1 绪论绪论 1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义 机械制造技术（机械技术）是机械，电子，光学，信息科学，材料科学，生物科学 的研究，激光科学和管理科学的最新成果，作为一种新兴技术和新兴产业，归纳的科学 理论和机械制造技术实践的总结，解决实际问题的过程中，科学，揭示的一般规律。 机械制造研究如何加工机械零件的生产制造过程中，可以提高工作效率，精度，降 低加工成本。和夹具的设计制造，工具和其他工具，方法提高零件精度，表面质量，工 艺尺寸链

14、（加工余量分配） ，组处理技术，工艺设计和布局，以及各种机床的加工范围的 特点，各种材料加工等特点。 制造业作为支柱产业，充分体现了一个国家的竞争创作和国家实力。它不仅仅是为 现代工业增加物质的基础，为信息与知识方便了先进的技术，更是符合具有中国特色社 会主义的国家安全发展的基础。 经过近三十年的变化，我国制造业获得了巨大的进步，中国制造业挺近全世界前三。 2005 至 2007 的统计数据显示，制造业的增加值在中国占 gdp 的 30%以上，工业产品的出 口占中国出口 90%以上的。然而，中国制造业还是存在着很多问题，比如资源消耗大、废 物排放多、创新自主的能力差、结构产业等雷同、严重缺少高

15、技术性人才等急需解决的 问题。 本课题设计过程中的一个液压泵盖和夹具的设计，可以让我有更深入的了解机械制 造技术。液压技术已渗透到很多领域，不断在各种行业得到广泛应用与进步，正不断的 成长为我国的一个重要性标志之一。如 95%工业机械生产的发达国家，90%的数控加工中 心，95%以上采用自动线的液压传动技术。并对该技术在国民经济和国防建设中占有十分 重要的地位。它不仅能最大限度的符合产品多元化功能的重要条件，也是完成浩大项目 工程、巨大装备技术的基础保障，更是机械产物和浩大项目工程和装备安全性的保障。 所以液压产品发展完整的自动化生产技术，尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。因 此对于液压传动

16、的相关技术的理解的需求性就非常明显了。 因此，掌握设计，以及液压泵的开发应用，提高施工机械化水平，加快施工进度， 促进建筑业的发展，具有重要的意义。在各个领域的广泛应用液压泵的观点，所以在一 个重要的系统研究是非常必要的。 液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的用法是把电 动机（如内燃机和动力机等）的动能转换成的压力能。许多因素影响液压泵的使用寿命， 除了使泵的设计，泵的使用因素和一些相关的元素（如耦合，滤油器）的选择，调试过 程中的操作等。液压泵的工作原理是改变带来的容积泵腔，可使压力流体的压缩。必须 具备的条件就是泵腔有密封容积变化。 1.2 国内外的发展概况国内外

17、的发展概况 当今世界正在发生深刻的变化，制造业产生了深远的影响，制造工艺和制造工艺也 有了新的内涵。传统的制造业不断吸收机械，信息，材料的最新研究成果，以及整个制 无锡太湖学院学士学位论文 2 作过程，在产品开发和设计，综合应用制造，检测，管理和客户服务。二十第一个世纪 制造具有高技术，信息，绿色，极端，增值服务，特点和发展趋势。 在高技术驱动，制造技术具有前所未有的取得新的进展，制造技术与高新技术的应 用过程，体现在以下几个方面。 （1）微加工成为常规制造技术。制造常规尺度下的微米级精度的 1 至 2 个数量级，亚微 米和纳米制造将成为主流。 （2）特种加工技术广泛应用。与以前的机加工相比较

18、，采用非机械加工特殊的加工工艺， 如电解加工，电火花加工，电化学加工，激光加工，将成为生产的常规手段，零件的加 工，将加工或不加工成为可能。 （3）生长型制造的比重日益提高。固定的原型生产快速改变原处理“去除材料” ，成型 的层由层添加剂。在微制造领域， “自下而上”的生产和增长/去除复合制造将成为主要 的生产模式。 （4）制造技术和材料和生产技术联系更加紧密。特别是在工业设计上的变化的纳米材料， 无论产品或制造过程，从而产生了根本性的变化。 （5）极端制造得到发展。极端制造是指在极端制造环境下，制造极端尺度或极高性能的 器件和功能系统。 经过十年的发展，在中国液压行业已形成一定的产业规模，并

19、成为行业的持续发展 “锁喉痛” ，因为缺乏服务于高端市场的能力。 图 1. 1 液压泵盖 液压泵盖工艺工装设计 3 1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求 在我们的大学基础课程，机械制造技术课程设计，在技术基础课、最专业的课程。 这是在我们设计的综合课程的深层联系的课程，也是理论联系实际的训练。因此，它是 在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这种设计可以使用机械制造基础理论，并 结合生产实践学习实践知识，独立的分析和解决机械制造过程中的问题，在老师和同学 的帮助下，我也在夹具，机床，刀具的结构与工作原理有更深的了解，不知不觉的在分 析中，我的图纸设计能力的提高，为今后的毕业设计打下良

20、好的基础，今后的工作。 机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的课 程设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知 识的熟练使用，1.如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安 排，工序尺寸，保证零件的加工质量提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得 根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具 的能力；学会使用手册及图表资料；培养了一定的创新能力。 目前，中国制造业的迅速发展，中国的制造业之前广泛使用的刚性平面加工各种零 件，从而提高和零部件生产周期长。随着我国制造业的发展和各种

21、备件需求与日俱增， 加工设备和技术方向的改变灵活。柔性概念和处理设备的需求主要体现在设备很快和适 应性的需求，因此制造商寻求灵活性和产量之间的最佳组合。当然，一个灵活的情况下， 也会有不一样的解决方案，如：网络的兼容性，变量的变化，模块化，可重构等。无论 使用何种方法，为高性能的液压夹具是最重要的，现在，可重构机床加工相结合，用中 心和灵活的机器，可以使处理引擎部件变得更加灵活，具体情况应不同的输出配额每个 加工项目。使用液压夹具的主要优势和松动可以节省花费大量的时间装卸工件。有关统 计数据显示，机械夹紧液压夹紧相比能节省 90%以上的时间，大大降低了生产时间，从 而提高产量也意味着更低的成本

22、。 我在做的过程和液压泵盖夹具的设计，在我自己的话，我希望通过这次毕业设计自 己的未来工作的适应性训练，分析能力的锻炼，提高解决问题的能力，奠定了现代建设 祖国的未来，一个良好的基础。 无锡太湖学院学士学位论文 4 图 1. 2 液压泵盖 液压泵盖工艺工装设计 5 2 零件的三维造型零件的三维造型 1.首先草绘一个方框，然后拉伸得到如图 2.1 所示。 2.将图 2.1 四个角倒圆角，可以得到如图 2.2 所示。 图 2. 1 拉伸立方体 图 2. 2 倒圆角 3.选择上表面草绘一圆，然后拉伸，得到如图 2.3 所示。 4.以圆柱上表面为基面草绘一圆，然后拉伸，得到如图 2.4 所示。 图 2

23、. 3 画圆拉伸 图 2. 4 草绘拉伸 5.以最上面的圆最基面画一圆，然后反向拉伸，之后切削，得到如图 2.5 所示。 6.以大圆柱形体的上表面为基面，安装工件图画出封闭轮廓，之后拉伸，可以得到如图 2.6 所示。 无锡太湖学院学士学位论文 6 图 2. 5 反向拉伸 图 2. 6 画轮廓拉伸 7.在 right 面上作一个肋板，如图 2.7 所示。 8.选择图 2.2 的上表面为基面，画两个圆，反向拉伸，得到如图 2.8 所示的两个孔，肋 板的两侧。 图 2. 7 画肋板 图 2. 8 打孔 9.以孔的底面为基面，画圆，然后反向拉伸，得到如图 2.9 所示。 10.给内部的两个孔倒角，得到

24、如图 2.10 所示。 图 2. 9 继续打孔 图 2. 10 倒角 液压泵盖工艺工装设计 7 11.以从上往下第二个面为基面，画三个圆，拉伸得到 3 个孔，如图 2.11 所示。 12.给上一步画出的三个孔倒角，得到如图 2.12 所示。 图 2. 11 画 3 孔 图 2. 12 给三孔倒角 13.以从上网下第二个面为基面，草拟 5 个圆，再拉伸，得到 5 个新的孔，如图 2.13 所 示。 14.给新出的 5 个孔的下面两个孔中继续画圆拉伸，得如图 2.14 所示。 图 2. 13 画如图所示孔 图 2. 14 如果画孔 15.给打出的孔倒角，可以得到如图 2.15 所示。 16.一上表

25、面为基准面，草拟一圆，拉伸之后，一反面为基准面，草拟一圆，然后拉伸， 之后得到如图 2.16 所示。 无锡太湖学院学士学位论文 8 图 2. 15 倒角 图 2. 16 草拟圆拉伸 17.以反面为基面，草拟一圆，拉伸得到如图 2.17 所示。 18.继续以反面为基面，草拟两个圆，拉伸，得到如图 2.18 所示。 图 2. 17 草拟圆拉伸 图 2. 18 拉伸 19.给底部中部两个大圆倒角，可以得到如图 2.19 所示。 20.以如图所示的底部俩圆中间为基面，草拟一圆，拉伸即可得如图 2.20 所示。给孔倒 角，最终得到工件的三维图如图 2.21 所示。 图 2. 19 给大圆倒角 图 2.

26、20 拉伸倒角 液压泵盖工艺工装设计 9 图 2. 21 三维图 无锡太湖学院学士学位论文 10 3 零件的分析零件的分析 3.1 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是液压油泵的泵盖。属于该盖体部分，它和其他部件组装在一起 的液压泵的腔体结构是用来储存，输送和分配液压油。在其内表面，通过液压减震部件， 所以有一定要求的零件的刚度，表面的一部分与其他部分的配合表面，有一定的尺寸精 度和形状精度。 图 3. 1 毛坯图 图 3. 2 工件图 液压泵盖工艺工装设计 11 3.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 由于此零件是液压泵零件，起传递动力和液压油分配所以对密封性能要求较高。该 零件的几组平面

27、和有表面粗糙读和位置度要求。 3.2.1 液压油泵盖加工工艺规程设计液压油泵盖加工工艺规程设计 （1）零件的材料是 zl106，是典型的二元共晶铝硅合金，该合金具有优良的铸造性 能，但其机械性能和加工性能不太行。为了改善 zl106 合金主砂型铸造、金属型铸造和 精密铸造等。要加工面： 1）铣上下平面保证尺寸 43mm，平行度误差为 0.10； 2）镗 25.5 孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 3）钻 78.5 孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 4）钻 311 孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 5）钻 23 度斜 4 孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 6）镗 32 孔至所要求尺寸，并

28、保证位误差要求。 （2）主要基准面： 1）以下平面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：液压油泵盖表面各孔、液压油泵盖上表面。 2）以下平面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：主要是镗二个 32 孔。 3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3.2.2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件的材料 zl106。4000 年产量，实现批量生产水平，和轮廓尺寸零件小，铸件表 面质量要求高，因此它可以用来对铸件质量稳定，适合大批量生产的金属型铸造。便于 铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

29、3.2.2.2 基面的选择基面的选择 （1）对于这部分粗基准的选择，根据相互参考的选择原则，选择部分的下表面作为 粗基准的过程，可用夹走上肩，与底面和定位块轴承作为主要定位基准的底面，限制 z，z，y，y，x 五自由度。再以一面定位消除 x、向自由度，达到定位目的。 （2）主要考虑基准重合的问题，参考的好选择，并便于夹紧，加工结束，下面作为 精基准。 3.2.2.3 确定工艺路线 无锡太湖学院学士学位论文 12 表 3.1 工艺路线方案一 工序 1粗精铣上平面 工序 2钻 311 孔 工序 3粗精铣下平面 工序 4钻 78.5 孔 工序 5钻 23 度斜 4 孔 工序 6扩 25.5 孔并平底

30、 工序 7扩 26 孔与 25.5 工序 8镗 232 孔及镗 孔 工序 9精磨大平面 工序 10检验入库 表 3.2 工艺路线方案二 工序 1粗精铣上平面 工序 2粗精铣下平面 工序 3钻 311 孔 工序 4钻 78.5 孔 工序 5钻 23 度斜 4 孔 工序 6扩 25.5 孔并平底 工序 7扩 26 孔与 25.5 工序 8镗 232 孔及镗 孔 工序 9时效去应力处理 工序精磨大平面 工序检验入库 液压泵盖工艺工装设计 13 工艺路线的比较与分析： 第二个过程是不同的从第一是增加了 9 步，为了提高加工精度的平面后，经过一系 列加工去除老化可能在前挖土过程中产生的应力，防止产品的变

31、形，影响精度。这个对 零件的质量是很有好处的。 相互参考的原则，第一处理，两个平面，然后下面的平面基础平面上，从而保证孔 的加工，两平面平行度要求下，保证在两个平面上的孔加工的同时，垂直度要求。符合 先加工面再钻孔的原则。如果第一个工艺路线，和空白面与轴线垂直的决定出来的孔的 轴线的轴线不平行的问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方 案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准， 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第 二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。 3.2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余

32、量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件的材料 zl106，生产类型为大批生产。因为毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的 确定如图.。 因为毛坯和加工后的各个步骤或步骤有公差，所以加工余量只需要外加工余量，余 量基本上允许的最大和最小加工余量。 由于零件的设计要求是大批量生产，所以使用调整的过程，因此，最大和最小余量 的计算应根据调整过程的确定方法。 1）加工泵盖的上下平面，根据参考文献8表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，可达到要求。 2）加工 311 孔时，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.5mm。可一次钻削

33、加 工余量 1.4mm，就可达到要求。 3) 加工 78.5 孔时，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削 加工余量 1.1mm，就可达到要求。 4) 钻 23 度 4 斜孔，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 0.5 。可一次钻削加工 余量 0 .4 mm,就可达到要求。 5）钻扩 26 与 25 .5 通孔 ，采用 7 的麻花钻钻孔 。 6）镗 232 孔，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工余 量 0.5，即可达到加工要求。 7) 镗 25.5 孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量 2.5mm。可一 1.6 a rm 次粗加工 2m

34、m，一次精加工 0.5 就可达到要求。 3.2.2.5 确定切削用量确定切削用量 工序 1：粗、精下平面 （1）粗铣下平面 加工条件： 工件材料：zl106，铸造。 机床：x52k 立式铣床。 无锡太湖学院学士学位论文 14 查参考文献7表 3034 因其单边余量：z=2mm 所以铣削深度： p a2 p amm 每齿进给量：根据参考文献3表 2.4-75，取铣削速度：参 f a0.12/ f amm z v 照参考文献7表 3034，取。 1.33/vm s 机床主轴转速： 式（2.1） n 1000v n d 式中 v铣削速度； d刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速： n 100010

35、00 1.33 60 254 /min 3.14 100 v nr d 按照参考文献3表 3.1-74 300 /minnr 实际铣削速度 ： v 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f v0.12 8 300/604.8/ ff va znmm s 工作台每分进给量： m f4.8/288/min mf fvmm smm ：根据参考文献7表 2.4-81, a40amm （2）精铣下平面 加工条件： 工件材料：ht200，铸造。 机床：x52k 立式铣床。 参考文献7表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数 12，此为

36、 15yt100dmm 细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：z=1mm 铣削深度： p a1 p amm 每齿进给量：根据参考文献7表 3031，取 f a0.08/ f amm z 铣削速度：参照参考文献7表 3031，取 v0.32/vm s 机床主轴转速，由式（2.1）有： n 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 v nr d 按照参考文献7表 3.1-31 75 /minnr 实际铣削速度 ： v 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s 进给量，由式（1.3）有： f v0.15 12 75/602.25/ ff va z

37、nmm s 工作台每分进给量： m f2.25/135/min mf fvmm smm 液压泵盖工艺工装设计 15 粗铣的切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l111lmm 刀具切入长度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)ldda 22 0.5(10010040 )(1 3)7mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 111 72 1.13min 288 j m lll t f 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 1 1.04 f t 精铣的切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 111lmm 刀具切入长度

38、：精铣时 1 l 1 100ldmm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 2j t 12 2 111 1002 1.09min 135 j m lll t f 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 2 1.04 f t 铣下平面的总工时为：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 1j t 2j t 1f t 2f t 工序 2：加工上平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序 1 执行。 工序 3：粗镗 32h12 的孔 机床：卧式镗床 618t 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5yt 切削深度：，孔径。 p

39、 a2.0 p amm 0 27dmm 进给量：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为 f mm200 =2.5mm。因此确定进给量。 f a0.2/fmm r 切削速度：参照参考文献3表 2.4-9 取 v2.4/144/minvm sm 机床主轴转速： n ， 10001000 144 804.56 / min 3.14 27.5 v nr d 按照参考文献3表 3.1-41 取 1000 /minnr 实际切削速度 ： v 3.14 32 1000 2.98/ 10001000 60 dn vm s 工作台每分钟进给量： m f0.2 1000200/min m ffn

40、mm 被切削层长度 ： l7lmm 无锡太湖学院学士学位论文 16 刀具切入长度： 1 l 1 2.5 (2 3)26.33 30 p r a lmm tgktg 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ： i1i 机动时间： 1j t 12 1 76.334 0.227min 200 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：2.61min 工序 4：精镗下端孔 32h12 机床：卧式镗床 618t 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5yt 切削深度： p a0.5 p amm 进给量：根据参考文献3表 2.4-66，刀杆伸出长度取，切削

41、深度为 f mm200 =。因此确定进给量 f a 0.5mm 0.15/fmm r 切削速度：参照参考文献3表 2.4-9，取 v3.18/190.8/minvm sm 机床主轴转速： n ，取 0 10001000 190.8 1029 / min 3.14 61 v nr d 1000 /minnr 实际切削速度 ，： v 3.14 32 1000 3.09/ 10001000 62 dn vm s 工作台每分钟进给量： m f0.15 1000150/min m ffnmm 被切削层长度 ： l7lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5 (2 3)22.87 30 p r a lmm

42、 tgktg 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ： i1i 机动时间： 1j t 12 1 72.874 0.279min 150 j m lll t f 所以该工序总机动工时 0.2270.2790.506min j t 查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.86min 工序 5：粗镗 25.5h12 的孔 机床：卧式镗床 618t 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5yt 切削深度：，毛坯孔径。 p a2.0 p amm 0 20.5dmm 进给量：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为 f mm200 =2.0mm。因此确定进

43、给量。 f a0.2/fmm r 切削速度：参照参考文献3表 2.4-9 取 v1.92/115/ minvm sm 液压泵盖工艺工装设计 17 机床主轴转速： n ， 10001000 115 546.63 / min 3.14 20.5 v nr d 按照参考文献3表 3.1-41 取 600 / minnr 实际切削速度 ： v 3.14 67 600 1.75/ 10001000 71 dn vm s 工作台每分钟进给量： m f0.2 600120/ min m ffnmm 被切削层长度 ： l17lmm 刀具切入长度： 1 l 1 2.0 (2 3)25.45 30 p r a l

44、mm tgktg 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ： i1i 机动时间： 1j t 12 1 175.454 0.196min 150 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：2.61min 精镗下端孔到 25.5h12 机床：卧式镗床 618t 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5yt 切削深度： p a0.5 p amm 进给量：根据参考文献3表 2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为 f mm200 =。因此确定进给量 f a 0.5mm 0.15/fmm r 切削速度：参照参考文献3表 2.4-9，取 v2.86/171

45、.72/ minvm sm 机床主轴转速： n ，取 0 10001000 171.72 770.2 / min 3.14 71 v nr d 800 / minnr 实际切削速度 ，： v 3.14 24 800 3.09/ 10001000 72 dn vm s 工作台每分钟进给量： m f0.15 800120/ min m ffnmm 被切削层长度 ： l17lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5 (2 3)22.87 30 p r a lmm tgktg 刀具切出长度： 取 2 lmml53 2 mml4 2 行程次数 ： i1i 机动时间： 1j t 12 1 172.874

46、0.224min 120 j m lll t f 所以该工序总机动工时 0.1960.2240.42min j t 查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.56min 无锡太湖学院学士学位论文 18 工序 6：加工 311 孔 孔的直径为 11mm。加工机床为 z535 立式钻床，加工工序为钻孔至 11，选用 11 的麻花钻头。 进给量：根据参考文献5表 2.4-39，取 frmmf/25 . 0 切削速度：参照参考文献5表 2.4-41，取 vsmv/43 . 0 由式（2.1）机床主轴转速： n ，取 0 10001000 0.43 60 1174 /min 3.14 7 v

47、nr d 900 /minnr 实际切削速度： v 0 3.14 11 900 0.33/ 10001000 60 d n vm s 被切削层长度 ： l17lmm 刀具切入长度： 1 l 1 7 (1 2)12024.1 22 r d lctgkctgmm 刀具切出长度： 2 l0 2 l 走刀次数为 1 机动时间： j t 12 204.5 0.045min 1.5 360 j lll t fn 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t 工序 7：阶梯孔 孔的直径为 8.5mm，表面粗糙度。加工机床为 z535 立式钻床，加工 3.2 a rm 工序为锪钻

48、，加工刀具为：锪钻孔15mm 小直径锪钻。 1）确定切削用量 确定进给量根据参考文献7表 28-10 可查出，由于孔深 f 0.25 0.31/fmm r 表 度比，故。查 0 /8/130.6l d 1.0 lf k (0.25 0.31) 1.00.25 0.31/fmm r 表 z535 立式钻床说明书，取。 0.23/fmm r 根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进 1.75/fmm r 给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献7表 28- max 15690fn 9，允许的进给量。 1.8/fmm r 由于所选进给量远小于及，故所选可用。 f f

49、 ff 确定切削速度 、轴向力 f、转矩 t 及切削功率根据表 28-15，由插入法得： vm p ， 17/minvm 表 4732fn 表 ， 51.69tn m 表 1.25 m pkw 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 液压泵盖工艺工装设计 19 由参考文献7表 28-3，故 0.88 mv k0.75 lv k 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm 表 0 10001000 11.22/ min 298 / min 13 vmm nr dmm 表 查 z535 机床说明书，取。实际切削速度为 195 /minnr 0 8.

50、5195 / min 7.35/ min 10001000 d nmmr vm 由参考文献7表 28-5，故 1.0 mfmt kk 47321.04732()fnn 51.691.051.69tn mn m 校验机床功率 切削功率为 m p /) mmmm ppn n k 表 （ 1.25(195/298) 1.00.82kwkw 机床有效功率 4.50.813.65 eem ppkwkwp 故选择的钻削用量可用。即 ， 0 13dmm0.23/fmm r 195 /minnr7.35/minvm 相应地 ， 4732fn51.69tn m 0.82 m pkw 工序 8：精磨底平面 选用磨

51、床 m7130 根据机械制造工艺设计手册表 2.4170 选取数据 切削速度 v = 0.527 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 进给量 f = 0.008 mm/r 工序 9：检验。 3.2.3 小结小结 机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的毕 业设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知 识的熟练使用，如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安 排，工序尺寸，保证加工质量；提高设计能力结构。通过对夹具设计训练，根据被加工 零件的加工要求，设计效率高，省力，既经济又合理，能保证加工质量的夹具的能

52、力； 学会使用手册和图表；创新能力的培养。 加工工艺规划是产品或零件的机械加工工艺文件和操作方法的过程。处理过程设计， 可以理解的过程对生产的重要影响，技术水平。的生产规模，技术水平以及研究方法和 手段的层面解决各种技术问题必须由加工过程的反映。 无锡太湖学院学士学位论文 20 4 专用夹具设计专用夹具设计 4.1 夹具工序的选择夹具工序的选择 在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计一液压 夹具,泵盖上顶面镗孔夹具。 4.2 液压夹具设计液压夹具设计 本夹具主要用来粗、精铣泵盖上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗，细 磨面粗糙度，泵盖，泵盖平面平行度的要求和下

53、平面，垂直轴和孔的加工，工艺粗糙， 完成泵盖平面加工。因此，在加工过程中，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。 同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 4.2.1 定位基准的选择定位基准的选择 通过与垂直度的要求绘制工艺孔轴平面，从定位来看，夹紧点的过程中，定位基准 平面以下，以确保平行度要求的设计依据和要求，在两个平面，定位基准与设计基准重 合，不需要重新计算平行的度的平面，可以保证平行度的要求。在本工序只需保证下平 面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。 4.2.2 铣削力与夹紧力计算铣削力与夹紧力计算 液压泵盖工艺工装设计 21 夹具采用机，用于定位螺钉不仅起到定位，也用于夹紧

54、，以保证工件在过程中不产 生振动，必须施加夹紧力对”17“六”11“螺母和螺母。 由计算公式 fj=fsl/(d0tg（+1)/2+rtg2) （3.2） fj沿螺旋轴线作用的夹紧力 fs作用在六角螺母 l作用力的力臂(mm) d0螺纹中径(mm) 螺纹升角() 1螺纹副的当量摩擦() 2螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角() r螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径() 根据参考文献6其回归方程为 fjktts 其中 fj螺栓夹紧力(n)； kt力矩系数(cm1) ts作用在螺母上的力矩(n.cm)； fj =52000=10000n 对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与

55、夹具的相对位置。 由于本道工序是完成泵盖上平面的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据 gb224380 直角对到刀块的结构和尺寸如图 4.1 所示。 10 147 37 8 25 图 4.1 直角对刀块 塞尺选用平塞尺，其结构如图 4.2 所示。 无锡太湖学院学士学位论文 22 标记 四周倒圆 图 4.2 平塞尺 塞尺尺寸如表 4.1 所示： 表 4.1 平塞尺结构尺寸 公称尺寸 h允差 dc 3-0.0060.25 4.2.3 确定液压缸基本参数确定液压缸基本参数 1、工作负载的计算 工作负荷计算，确定所需的牵引油缸，油缸的工作负载是指在满负荷条件下工 作，具有一定的加速度启动时，液压缸的

56、总电阻，即 （n） gfe rrrr 工作阻力工作机制和重力（当油缸垂直安装），在气缸上的力（n） 工作机构满载起动时静摩擦力对油缸产生的作用力（n） f r 工作机构满载起动时的惯性力对油缸产生的作用力（n） g r 2、工作速度和速比 当无杆腔进油时，活塞（或缸体）的工作速度为 （m/s） 2 1 4 d q v v 当有杆端进油时的速度 （m/s） )( 4 22 2 dd q v v 式中 q泵的流量（m /s）； 3 d缸筒内径（m）； d活塞杆直径（m）； 容积效率。 v 液压泵盖工艺工装设计 23 如果气缸的速度运行机制有一定的要求，应根据所需的高速气缸和选定的流量 确定。推力和

57、速度都有要求时，可根据速度和缸径来选择压力和流量。速度没有要 求时，则可根据已选定的流量和缸径来确定工作速度。对于双作用油缸，其往复运 动的速比为： 22 2 1 2 dd d v v 的比例不应太小或太大，以避免过度的压力和活塞杆太薄，稳定性不好。值可 按 jb2183-77 中所制定的标准选用，为了不使往复运动速度相差太大，一般推荐 。一般来说，工作压力高的油缸选用大值，工作压力低的选小值，特殊情况 6 . 1 可另作考虑。 3、缸筒内径 对于负载油缸大工程，矿山机械，给出了系统的工作压力，通常是为了确保缸 有足够的牵引力，能够驱动的负载确定缸筒内径的重要条件，如果有速度，往往在 内核，通

58、过选择适当的流量泵的解决方法。 但是，当系统工作压力尚未确定，首先必须根据负载的大小合理选择油缸的工 作压力，工作压力应与 gb2346-80 值相一致的规定。 因此双作用单杆活塞缸，压力油输入无杆腔，活塞杆用推力驱动工作负载时， 其推力是 rdpdppf m )( 4 2 0 2 0 由此得缸筒内径 （m） 0 2 0 0) ( 4 pp dp pp r d m 式中工作压力（pa）； p 回油背压（pa），可取0； 0 p 0 p 活塞杆的直径（m），通常 。 d dd)7 . 02 . 0( 当活塞杆以拉力驱动负载时，则压力油进入有杆腔，其拉力为 m pddppr )( 4 22 0 由

59、此得缸筒内径 (m) 0 2 0) ( 4 pp pd pp r d m 计算出的气缸内径，与 gb2348-80 液压缸直径系列在规定的标准值符合要求。 无锡太湖学院学士学位论文 24 4、活塞杆直径 气缸直径被确定，如果单杆活塞缸的双向运动有一定的比例要求，根据活塞杆 直径，计算出的比率之间的关系 (m) dd 1 式中的值可根据需要或从有关资料的推荐值选取。 对于一般无速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞杆直径 （m） dd) 5 1 3 1 ( 所需的活塞杆直径的计算上，活塞杆的尺寸系列 gb2348-80 规定的圆形到标准值 的外径。 4.3 钻钻3 31111孔夹具设计孔夹具设计

60、 4.3.1 定位基准的选择定位基准的选择 在加工 11 孔工序时，泵盖上、下两平面及工艺孔已经加工到要求尺寸。因此选用 上平面及与其垂直的任意孔上表面加作为定位基准。符合典型的一面两销定位原理，一 共限制了工件的 6 个自由度，符合六点定位法则。工件以一面两销定位时，夹具上的定 位元件是：一面两销。其中一面为泵盖的下表面，两销为短圆柱销。 4.3.2 定位元件的设计定位元件的设计 一二引脚的定位基准的选择过程，使定位元件相应的夹具应一二针。因此进行定位 元件的设计主要是对短圆柱销进行设计根据参考文献11，可查得短圆柱销的结构和尺 寸。 4.3.3 定位误差分析定位误差分析 机械加工过程中，产