机械制造课程设计说明书

1、课程设计资料液压泵盖机械加工工艺的编制及其专用夹具的设计系部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 教授 职称 教授 职称 教授 职称 副教授 职称 讲师 最终评定成绩： 长沙学院教务处二一六年六月长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级1设计题目液压泵盖机械加工工艺及其钻3×11孔工序夹具设计指导教师课程设计评分表（互评占20%，指导教师评分占50%，答辩占30%）工作量及态度01.2工艺部分01.2夹具部分01.2工作图纸或工艺卡质量01效果00.8分数总和考勤、质量、完整性工艺方案工艺过程合理性有无创新定位方案精度计算其它计算有无创

2、新结构整体质量布局完整性主观质量评价小组互评指导教师答辩得分总评得分答辩提问及回答：1、 本次加工限制几个自由度？答：限制6个自由度。2、 定位基准是什么？定位基准是直径26的内孔和工件左端面。3、 怎么实现定位？答：通过两孔一面实现定位。评 定 等 级： 教师签名： 教研室意见：教研室主任签名： 日 期： 系（部）意见：系 主 任 签 名： 日 期： 长沙学院课程设计 课程设计课题任务书 系(部)：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师学生姓名学号班级课题名称编制 液压泵盖 零件的机械加工工艺，设计 钻3×11孔 专用夹具内容及任务根据给定的零件图样，生产纲领按中等批量

3、。编制 液压泵盖 零件的机械加工工艺规程，编制 工序的工序卡及设计其专用机床夹具。拟达到的要求或技术指标一、设计图纸1、毛坯图、零件毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为2号或3号装配)2、关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图)3、指定工序夹具装配图一张(2或3号图)4、夹具部分零件图12张(图幅自定)二、设计说明书1、设计说明书(一份，格式按毕业设计规范要求)2、夹具3D装配效果图一张(3或4号图，可渲染)、夹具视频一份。以书面交设计资料，同时交电子文档备查。进度安排起止日期工作内容第一周至周3搜集、准备参考资料，完成机械加工工艺及比较第一周结束完成工艺卡及其相关计算，完成零件定

4、位分析等第二周至周3设计夹具，完成装配图；建立部分零件三维模型第二周结束完成说明书、全部图纸，准备答辩主要参考资料1 机械零件设计手册M.北京:机械工业出版社,1998.2 谢祚水. 机构优化设计概论M. 北京：国防工业出版社，1997.3 孙桓.机械原理M.北京:高等教育出版社,2001.4 濮良贵.机械设计M.北京:高等教育出版社,20015 夹具设计手册 目 录摘 要前 言1第1章 液压泵盖零件工艺分析21.1 液压泵盖零件的作用与结构21.1.1液压泵盖零件的作用21.1.2 液压泵盖零件的结构特点21.1.3 液压泵盖零件的结构工艺性21.2 液压泵盖零件关键表面的技术要求3第2章

5、液压泵盖零件工艺设计42.1 液压泵盖生产类型的确定42.2液压泵盖毛坯的选择与毛坯图说明42.3 液压泵盖工艺路线的确定5 2.4 加工余量、切削用量、工时定额的确定2.4.1钻孔3×117 2.5 工序尺寸与公差的确定2.5.1钻孔3×1112第3章 夹具设计133.1 钻3×11孔夹具设计133.1.1 钻3×11孔夹具总体方案设计133.1.2 夹具定位分析及误差计算133.1.3 夹紧机构设计与夹紧力计算153.1.4 对刀及导引装置设计163.1.5 夹紧操作动作说明16设计心得 22参考文献25附 录 钻3×11孔夹具三维图 摘要

6、 在机械制造过程中，各种零部件的加工过程中都需要用到夹具，夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程中的切削加工，装配，焊接和检测等工艺过程中，它能使工件在加工过程中定位和夹紧，从而提高工件的加工精度，稳定产品质量，另外有利于提高劳动生产率和降低成本，除此之外它还能扩大机床工艺范围，所以说，机床夹具对零件的加工精度起到了重要作用。在本次课程设计中，我们组的课题是液压泵盖加工工艺及夹具的设计，我们按照液压泵盖零件要求对其进行加工工艺的设计，使其从一个毛坯变成一个合格的产品。关键词：液压泵盖，加工工艺，夹具I 长沙学院课程设计 前言 这是我们进行毕业设计之前对所学课程的一深入的综合性

7、的连接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 对我们大学期间的理论知识学习有很好的实践检验作用。通过这次课程设计。我们能锻炼的的部分有：1. 熟练运用机械制造基本理论知识，去解决零件在加工中的定位，夹紧，工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，来保证加工质量。2.能使我们更熟悉各类绘图软件工具，学会使用手册，查阅各种资料来解决我们遇到的各种问题。第1章 液压泵盖零件工艺分析3级标题设为标题3（操作：选中本行样式中选择标题3）1.1液压泵盖零件的作用与结构1.1.1 液压泵盖零件的作用图1.1 零件图零件为液压泵盖，属于盖体类零件。它和其他零件一起装配液压泵的

8、腔体结构来存储输送分配液压油，工作中，零件内表面受到液压力的冲击，因此有一定刚度要求，与其他零件相配合的表面有一定精度要求。1.1.2 液压泵盖零件的结构特点零件为液压泵盖，如图所示，为齿轮泵中右端盖，齿轮泵体内一对齿轮通过轴，轴承被左右端盖所支承，图中2×25.5H8的孔就是支承孔，A面与泵体接触，用7×M8的螺栓将泵体与左右端盖连接起来，右端B面及66F9止口与液压泵支架配合，并通过3×11孔用M10的螺栓固定在支架上，能起到密封作用。1.2 液压泵盖零件关键表面技术要求通过对零件图的分析，知道原图是正确，完整。尺寸公差及技术要求齐全。其A基准面要求较高，25

9、.5H8,2×32H8精度要求也比较高。该零件的大部分表面需要切削加工，各表面的加工精度都可以获得。阿棉加工采用金刚石车即可达到要求。4小孔是油孔，钻通即可，加工不成问题。该零件的工艺性良好。1.2.1 主要加工面及要求（1）A面基准面：与B面的距离是43mm,表面粗糙度为Ra0.8，平行度公差为0.01，与孔25.5H8轴的垂直度为0.03。（2）B面：表面粗糙度为3.2，平行度公差为0.15，与A面平行度为0.1。（3）支承孔：孔径25.5H8，表面粗糙度为1.6。（4）螺杆连接孔：孔径7×M8，表面粗糙度为12.5。（5）止口：直径66F9，需要倒角，表面粗糙度为3.

10、2其与支承孔25.5H8同轴度为0.03。（6）螺栓连接孔：孔径为11，需要倒角，表面粗糙度为12.5。 第2章 液压泵盖零件工艺设计2.1 液压泵盖生产类型的确定由于年产量为6000件，生产类型为大批量生产。2.2 液压泵盖毛坯的选择与毛坯图说明2.2.1 毛坯的选择 (1) 零件材料是ZL106，毛坯采用硬模铸造，在铸造时采用金属型模具 (2) 零件在加工过程中不加工面进行定位少，故零件选用毛坯为粗铸件，铸件需要加工面尺寸等级为IT8，不需要加工尺寸公差等级为IT12。、（3）毛坯的技术要求，铸件必须经过失效处理，不得有气孔沙眼等铸造缺陷。2.2.2 毛坯图及说明图2.1 毛坯图2.3 液

11、压泵盖工艺路线的确定2.3.1基准的选择（1）粗基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准面的选择是否正确与合理关系到零件的加工质量以及生产效率的高低，如果选择不当，在加工过程中出现很多问题，更可能造成零件的大批报废使生产无法进行。对于零件而言，尽可能选择不加工的表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求位置精度较高的不加工表面作为粗基准，根据这个原则，现取78为粗基准，利用三爪卡盘作为加工A面的定位基准，限制6个自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工序 基准不重合时，应进行尺寸换算，使选择的设计基准与工序基准重合。2

12、.3.2确定各加工面的加工方法根据各加工面的加工精度与表面粗糙度的要求，选定下列加工方法 （1）A面基准面，采用车方法，经过粗车，半精车，精车，金刚石车最后达到要求。（2）B面，采用车方法，经过粗车，半精车。（3）内孔2×25H8,26H8,2×32H8采用绞，经过粗绞，半精绞，精绞。（4）孔7×8.5，3×11采用钻即可达到要求。（5）7×15采用扩。（6）66f9外圆，采用车方法，经过粗车，半精车。2.3.3工序的集中于分散工艺方案的比较与分析下述两个方案：加工方法与定位基准基本上一样，不同的是加工的顺序不同，方案一加工比较集中，工艺经过同

13、一机床换夹具和刀具，比较麻烦，对于大批量生产，换刀与换刀比较费时，所以采用换机床，通过中和考虑两个方案，最后采用第二个工艺方案。2.3.4拟定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，是使零件的几何尺寸形状位置精度等技术要求得到合理保证。（1）工艺路线方案1工序1 粗车A面，以78定位。工序2 以A面及内孔25H8定位，粗车B面及66f9外圆内孔26h8。工序1 以B面及内孔26H8定位，粗绞2×25.5H8,2×32H8。工序4 以A面及内孔，钻7×8.5孔。工序5 以A面及，钻3×11孔工序6 钻4。工序7以A面及内孔25h8定位，扩7×15及倒角

14、。工序8 以外圆66f9定位，半粗车A面。工序9 以B面及内孔26h8定位，半精镗2×25.5H8,2×32H8工序10 以A面及内孔25.5H8定位，半精车B面及66f9外圆，内孔26H8，倒角。工序11 以B面及内孔26H8定位，精镗2×25.5H8,2×32H8。工序12 以外圆66f9定位，精车A面。工序13 以外圆工序66f9定位，金刚石车A面。工序14 去毛刺。工序15 终检。（2）工艺路线方案2工序1 粗车A面，以78定位。工序2 以A面及内孔25.5H8定位，粗车B面及66f9外圆。工序3 以A面及内孔25.5H8定位，粗镗内孔26H8。

15、工序4 以B面及内孔26H8定位，粗镗2×25.5H8，2×32H8。工序5 以A面及内孔25.5H8定位，钻孔3×11孔。工序6 以A面及内孔25.5H8定位，钻孔7×8.5工序7 钻孔4。工序8 以A面及内孔25.5H8定位，扩内孔7×15及倒角。工序9 以外圆66f9定位，半精车A面。工序10 以A面及内孔25.5H8定位，半精车B面及66f9外圆，倒角。工序11 以A面及内孔25.5H8定位，半精镗内孔26H8工序12 以B面及内孔26H8定位，半精镗2×25.5H8，2×32H8工序13 以外圆66f9定位，精车A

16、面。工序14 以B面及内孔26H8定位，精镗2×25.5H8，2×32H8工序15 以外圆66f9定位，金刚石车A面。工序16 去毛刺。工序17 终检。2.3.4工艺设备与工艺装备的选择（1）工艺设备工序1234是粗车，粗镗，各工序不多，精度要求不高，零件尺寸不大，选用C6201型卧式车床即可。工序567为钻孔，工序不多，而且精度要求不高，可选用z3025钻床。工序8选用C620-1型卧式车床。工序9，10，11，12为半精车，半精镗，选用C620-1卧式车床。工序14为精镗，零件尺寸不大，是回转体，故在车床上加工，由于精度要求高，面粗糙度小选用C616型卧式车床。工序13

17、15为精车，故选用CM6125型卧式车床。（2）选择夹具在钻孔4,311,78.5，半精镗2×25.5H8，2×26h6时需要专业夹具，其他都用通用夹具。（3）选择刀具在车床的工序，一般都选用硬质合金车刀与镗刀，所以加工零件时，粗加工用YG6，半精加工用TG3，精加工用YG6X。钻孔使用直柄麻花钻。（GB/T6135.3-1996）扩孔采用锥柄扩孔钻孔（GB/T1141-1984）金刚石车采用金刚石车刀。2.4 加工余量，切削用量，工时定额的确定2.4.1钻3×11孔（李晓东）（1）加工余量本工序为钻3×11孔考虑加工余量1.5mm。可一次钻削加工余量1

18、.4mm，就可达到要求。（2）钻孔切削用量本工序为3×11mm的通孔，单边切屑余量为5.5mm。1，确定进给量f本工序为钻孔，钻孔使用直柄麻花钻（GB/T6135.3-1996）,钻头直径为，HBS<200，f=0.051.6，选取Z3025钻床的主轴进给量为f=1.00。2，确定切削速度V3，切削速度： （2.1） F=1，, ,m=0.125=5.88m/min （2.2） （2.3）取n=200r/min实际（3）工时定额 （2.4）2.5工序尺寸与公差的确定2.5.1钻3×11（李晓东）本工序为钻3×11孔，经济精度为IT12，基本尺寸为11mm，加

19、工余量1.5mm。可一次钻削加工余量1.4mm，就可达到要求。第3章夹具的设计3.1钻3×11孔夹具的设计3.1.1钻3×11孔夹具总体方案的设计（李晓东）夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛应用于集资额制造过程。应用机床夹具，有利保证工件的加工精度，提高产品质量；同行提高劳动生产率和降低成本；除此之外，有利于扩大机床工艺范围，实现一机多用。本夹具为加工3个非规则排列的11mm通孔，由于这些通孔在加工的时，位置不对称，因此需要专门的夹具，机床使用立式机床，刀具为麻花钻。3.1.2 定位分析及误差计算（1）定位基准的选择由零件要求可知，本工序为钻3个11mm的通孔，所以本工序

20、要限制的自由度为 6个。定位方案一：以加工A面为定位基面，在已经加工好的25.5通孔处使用一圆轴为定位基准，再在另一个孔处使用菱形销做好辅助定位。定位方案二：以加工面B面为定位面，在已经加工好的25.5mm通孔处用用一长销做固定轴定位。设计夹具定位方案如下：方案一的定位原理为一面两销。一面限制三个自由度，一个短销，限制两个自由度，一个菱形销限制一个自由度，。实现了完全定位。其定位符合加工精度的要求。是合理的。图 3.1定位原理图1方案二的定位原理为：一面一销，一面限制3个自由度，一个短销限制两个自由度。有一个沿销轴中心线的旋转为限制，且与销接触的孔为非加工表面，对于钻孔，除了沿销中心轴线的方向

21、自由度不限制外，其余均要求限制。因此该方案不合理。图3.2定位原理图2比较两种方案，明显方案一为典型的一面两销定位，可靠性高可行性好，工具夹紧采用垫圈和六角螺母。工件和转盘连成一体，绕轴转动，二钻模板位置不变，从而实现刀具不动，工件动。（2） 夹具定位误差分析考查工件尺寸与使用夹具有关的功能或许尺寸要求有：3个孔的圆心以非对称的形式排列在直径105mm，圆心相对于直径78，圆心偏移1.6mm的圆上。通孔长14mm。工序基准为两孔中心连线，与定位基准一致，不存在基准不重合误差。下图中画出了工件两孔中心连线与夹具上两销中心连线偏移的情况，当两孔直径为最大，两销直径为最小时，可能最大偏移角为： （3

22、.1）代入数据得：工序基准为A面，定位基准也为A面。不存在基准不重合误差，又定位端面都已加工过，其基准位置误差近似等于零，故定位误差为零。一面两销定位，为了装夹方便，将短销改为定位轴，其定位误差为零。1，内孔定位：定位心轴的选用，该定位心轴为间隙配合的心轴。装卸工件较方便，可实现轴向定位，但定心精度要求的精度较低。考虑到311孔的技术精度要求不高，因此选择定位心轴是较合理的。2，一面两孔的设计过程(取两销中心距为mm(取圆柱销直径为25.5选取菱形销宽度b=5mm，计算菱形销与其配合孔的最小空隙： （3.2）确定菱形销的直径公差得到：=3.1.3 钻3×11孔夹具夹紧机构与夹紧力计算（1）夹紧机构根据生产率的要求，运用手动夹可以满足，加工零件采用螺旋压紧机构通过M20的螺母将工件压在转盘上，有效的提高了工作的效率，夹紧主要是防止工件在钻孔作用下产生倾覆和震动。（2）切削力及夹紧力计算钻头为高速钢麻花钻头钻11mm的孔的轴向力，扭矩及功率的计算：扭矩的计算公式为： （3.3）查表得：=0.11