泵套课程设计

1、一、课程设计的目的 本课程设计的目的是培养学生能把所学的知识工艺理论和所学的知识，在实际的工艺、夹具设计中综合地加以运用，进而得到巩固、加深和发展，提高学生的分析能力和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计奠定扎实的基础。通过机械结构设计的课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼。能熟练地运用机械制造技术、机械制造装配设计及其他有关课程设计中的基本理论，以及在生产学习中学到的时间知识，正确的分析和解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。通过夹具设计，进一步提高学会的机构设计能力，能够根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力，既经济

2、合理又能保证加工质量的夹具。进一步提高计算、制图能力，能比较熟悉地查阅和使用各类技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。在设计过程中培养学生的严谨的工作作风和独立的工作能力。2、 确定夹具的结构方案确定工件的定位方案，包括定位原理分析、定位方法、定位元件及装置。确定工件的夹紧方案和设计夹紧机构。确定夹具的其他组成部分，如对刀装置、引导元件、分度装置等。确定夹具的结构形式、夹具中各元件的布局，以及夹具体与各元件间与机床间的配合和连接。在确定方案过程中，会有多种方案，但应从精度和成本的角度出发，选择一个最合理、最简单的方案。 螺杆泵套夹具的设计就是镗床上面镗孔的夹具设计，镗床夹具（见附件装配

3、图）都具有镗杆导向的镗套，一般为镗模。镗模导向支架的布置，主要依据镗孔的长径比L/D的大小来选取。双面单导向连接。镗杆与主轴浮动连接，空的精度由镗套保证。适用于加工L>1.5D的通孔，同轴线的几个短孔、有较高同轴度或中心距要求的孔系。当L>10d时，还应在中间加导向镗套或支架。L：加工孔的长度，D：加工孔的直径，d：镗杆的直径。设计注意事项：若镗刀调整好后，深入镗模进行加工，需注意镗刀从镗套中穿过时的刀具引入问题。若镗杆上是多刀加工工件上同轴线的多孔，必须注意刀具从未加工毛孔中穿过问题。一般处理方法是刀尖都准停在刀杆上部，将工件先抬高，刀具进入到加工位置后，工件再落下，夹紧固定。镗

4、模导向支架上不允许安装夹紧机构及元件，以防受力变形，影响孔德加工精度和孔系位置精度。三、泵套加工流程 专用模具回火 粗精加工铸件QT 粗加工 车床加工、镗床加工 专用模具精车 钻孔 入库。 球墨铸铁是在熔炼过程中经过球化处理 , 使石墨形成球状的一种铸铁。它具有较高的机械性能和良好的铸造性能。由于球铁生产成本比铸钢低 , 机械性能比一般铸铁好 , 因此目前已得到广泛应用。 为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。回火的目的：1降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形

5、甚至开裂。 2获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性、塑性。3稳定工件尺寸 4对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。 四、定位方案的确定工件在夹具中的定位，对保证加工精度起着重要作用。在加工工件之前，必须使它相对于刀具和机床有正确的加工位置，它包括工件在夹具中的定位、夹具在机床上的安装以及夹具对刀具和整个工艺系统的调整等工作过程。实际上，由于定位基准和定位元件存在各种误差，故同批零件在夹具中占有的位置是不可能一致

6、的，它将导致加工误差的产生。但是，只要工件在夹具中的位置的变化所引起的加工误差，没有超出本工序所允许的误差范围，则仍可以认为工件在夹具中已被确定的位置是正确的。由此可知，工件在夹具中的定位包括下列三个方面内容：从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中中占据一致的正确的位置。选择或者设计合理的定位方法及相应地定位元件或装置。保证有足够的定位精度，即工件在夹具中定位时，虽有一定误差，但仍能保证工件的加工要求。为了形象点描述加工中的定位确定，两块中板和泵套如下图1所示： 图1：中板和泵套简图 如上图所示，泵套的定位基准与加工受力方向一致，减少因为定位而产生的误差。钻头或镗杆在右侧进刀，利用两块中板

7、压紧泵套，在进行镗床加工时，泵套受到轴向力与镗杆方向一致。轴向方向上面，没有夹紧，只有定位。这种不完全定位，符合加工的需要，经济适用，装夹方便。五、定位误差的分析一批工件在夹具中定位的时候，由于工件及定位元件存在公差，使得各个工件所占据的位置不一致而引起定位误差D造成定位误差的原因：一是定位基准与工序基准不重合而产生的基准误差B；二是定位基准与限位基准不重合而产生的基准位移误差Y。上诉两项误差之和（代数和），即为定位误差D(D=B±Y）。定位基面：内孔面，限位基面:圆柱面，定位简图2：图2：定位误差图D（x）=0，D（y）=（D+d）/2。（定位基面同方向移动）。孔为镗套的内孔，轴为

8、镗杆。因为加工的需求，轴为负公差，孔为正公差，导致本身夹具就有公差，才有定位误差。六、夹紧方案确定所谓夹紧，就是对已在夹具中定好位的工件施力使之被夹紧压劳的操作过程。其目的是使被加工零件不因切削力和其他外力的作用而松动或震动。在夹具中执行夹紧任务的机构称为夹紧装置。由于夹紧装置即会影响夹具结构的复杂程度，也会影响夹紧效率以及操作工人的劳动强度，所以在夹具设计中，夹紧装置的设计占了重要的部分。夹紧装置由力源装置、夹紧元件和中间传力装置三部分组成。所设计的夹紧装置应有利于工件的定位，操作安全、方便，夹紧准确可靠，且有良好的锁紧性能，结构简单可靠，其复杂程度应与加工工件的生产类型相适应。因夹具设计多

9、属单件生产，夹具设计时，一般不进行强度与刚度的计算，而是采用类比法或图表参照法，只对个别要求较高受力很大的零件才进行强度和刚度的计算。下图3简单描述泵套夹紧装置：图3：泵套夹紧简图 夹紧力为径向，面接触，沿着大半个圆周。在轴向方向上面，有泵套的子口起到轴向定位。镗刀进行镗孔的时候，既有轴向力也有径向力。所以泵套的夹紧在径向方向上面进行夹紧。轴向方向固定，并且受力方向与定位方向一致。七、夹紧力的确定与计算 夹紧装置时依靠其产生的夹紧力起到夹紧工件的作用，且要求夹紧力适当，即既能保证工件被夹紧，又不会因夹紧力过大而导致工件产生不允许的夹紧变形，这就使夹紧力成为了设计夹紧装置的基本依据。 夹紧力的方

10、向与工件的定位方案，夹具定位支承的配置状况以及工件在加工中所受外力，特别是切削力的方向等相关，它将直接影响工件的定位精度和所需夹紧力的大小。因此，在确定夹紧力方向时，应着重考虑下列问题：夹紧力应能保证定位准确可靠，不破坏工件原来的定位精度应有利于减少所需的夹紧力。 通过旋紧两头的双头螺栓来夹紧泵套，假设双头螺栓对泵套的夹紧力为F，自身重力为G，求上下压板对泵套的夹紧力。因为钻孔或者镗孔的时候，泵体所受的切削力与泵套所受的夹紧力为垂直，将不受影响。所以夹紧力为： =G+2F八、泵套的加工工艺泵套的零件图见附件零件名称：泵套 毛坯种类：铸件 材料牌号：QT-50-5表7.1：泵套工种/工序 工序或

11、工步名称 机器设备夹、模具/量检具刀具及辅助工具(料）1清砂、去毛刺（车）2三爪夹毛坯Ø105外径，车端面，保证前端外径Ø95，长30.5。车两处外径Ø95至Ø97，后端保证长29.5，调头夹外径Ø97，车Ø105外径至Ø107，车端面，保证总长206。车床CW6140或C6136（车）3用车床专用夹具加工Ø45H8，Ø27H8内孔，装夹泵套，U型铁压紧，Ø105端面向主轴。用Ø23加长钻头钻两边孔。装镗杆，用Ø19镗杆粗镗一边孔，半精镗至Ø26.70.05。换&#

12、216;25精镗杆，用浮动镗刀精镗内孔至Ø27H8（+0.023），保证表面粗糙度Ra小于1.6um。同上要求加工另一边孔至图纸要求。用Ø35加长钻头钻中孔。用Ø30粗镗镗杆粗镗Ø45内孔，半精镗至Ø44.70.05。换Ø30精镗镗杆，装浮动镗刀，精镗内孔至Ø45H8（+0.039），保证表面粗糙度小于1.6um。将Ø55.5止口成型刀锥柄装于主轴，加工Ø55.5止口，深，表面粗糙度小于3.2um。同理装Ø37.5止口成型刀，加工Ø37.5两止口，表面粗糙度小于3.2um，深。车床C6

13、136AØ27量块百分表Ø23加长钻头Ø27浮动镗刀Ø35钻头Ø45浮动镗刀（车）4用涨胎夹具，涨夹中孔，顶涨夹两头中心孔，车Ø105h9（-0.087）外径，保证粗糙度小于1.6um，车Ø95js7（0.017）外径，两处粗糙度小于1.6um，保证各长度，劈Ø105h9端面，保证长10及止口，深，总长205，倒角0.5×，1×。车床C6136A涨胎夹具卡尺75-100千分尺（钳）5划两端油孔线。用Ø6钻头两端对钻或通孔。用Ø8钻头扩孔深100。Ø6接长钻头

14、6;8钻头 九、总结 课程设计是机械设计中非常重要的一环。通过本次课程设计，从中得到的收获还是非常多的。这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教诲之下，和同学之间的交流，使我找到了信心。其实正向老师所说想copy一份或者自己胡乱编写些数据上去是不可能的，因为你的每一个数据都要从机械设计手册上或者机械设计书上面去查找。 通过本次课程设计，我不仅仅是掌握了机械加工工艺的部分知识，了解钢材中的符号特征，夹紧方向的分析。而且会简单的夹具设计，在夹具设计过程中，我遇到了很多问题，比如说夹紧力的方向困扰，定位误差的分析，定位元件的选择等等。这样的学