课程设计说明书齐宏亮

1、辽宁工程技术大学课程设计题目： 齿轮油泵泵体的机械加工工艺规程及工艺装备设计班级： 机电 05-1姓名： 齐宏亮指导教师： 魏永乐完成日期： 2008 年 7 月 2 日一、设计题目齿轮油泵泵体的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料被加工零件的零件图（草图） 生产类型: 5176 件/年三、上交材料1张(1)(2)(3)(4)(4)( 5)(6)被加工工件的零件图毛坯图机械加工工艺过程综合卡片与所设计夹具对应那道工序的工序卡片夹具装配图夹具体零件图1111111张张张张张张份课程设计说明书(5000字左右)四、进度安排(参考)(1) ( 2 )(3) (4) (5) 熟悉零件, 画零件图

2、选择工艺方案, 确定工艺路线, 填写工艺过程综合卡片工艺装备设计( 画夹具装配图及夹具体图)编写说明书准备及答辩25932天天天天天五、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要本次课程设计的课题是钻床主轴径向孔钻夹具设计。本按照夹具设计的一般步骤， 进行了以下部分的设计： 通过对零件的分析， 了零件的机械加工工艺过程、工艺规程设计和毛坯的种类。通过零件的分析后制定零件机械加工工艺路线，说明表面加工方法的选择、零件加工工艺原则和工艺编制。确定夹具总体方案，包括加工的方法、定位方案和定位误差的分析、夹紧方案、切削夹紧力的计算。: 夹具设计 钻模 加工工艺AbstractThe project of th

3、e class is the subject of radial drillingspindle hole drilling fixture design. This pr in accordancewith teral steps fixture design, the design of some of thefollowing:Through the partsysis, discussed the components ofthe machining pros, pros design and order the type ofhair embryo. Part of themecha

4、nical parts proysis through the development ofsing line,t the choice of surfaceprosing methods, principles and prosing parts of thepreparation. Fixture determine the overall plan,includingitioning ing forceproerrorsing methods,ysis, cling programmes and ing programme, cutting clcalculations.Key word

5、s: fixture designdrill-prosingmanufacturetechnology目 录1 齿轮油泵泵体零件技术要求1标题（ 二级）1标题（ 三级）12.泵体的工艺性1确定泵的生产类型2确定毛坯.绘制毛坯简图2选择毛坯2零件的工艺分析24.2.14.2.24.2.4上端面 4- 9mm 的圆表面3两端 4- 5 孔3钻孔及攻螺纹孔34.2.3 泵体左端面 6- 9 通孔3确定毛坯尺寸，设计毛坯图3确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差34.3.24.3.34.3.54.3.44.3.5确定机械加工余量4确定毛坯尺寸4设计毛坯图4确定毛坯尺差4设计毛坯图45.选择加工方定工艺路线5

6、定位基准的选择5精基准的选择5粗基准的选择5各个表面的加工方法7制定工艺路线76.工序设计（工序 、 ）86.1 选择加工设备与工艺装备86.1.1 选择机床86.1.26.1.36.1.4选择夹具9选择刀具9选择量具96.2 确定工序尺寸97.确定切削用量107.1 工序加工 4- 5 盲孔107.1.1 加工余量， 工序尺寸和公差的确定107.1.2 确定粗加工 4.5 孔的切削用量127.2 工序、加工 9 孔127.2.1 确定粗加工 9 孔的切削用量137.3 工序 钻削螺纹孔137.3.1 切削用量138.钻床8.1 夹具设计14夹具设计任务14 8.28.38.48.58.68.

7、7定位方案的确定14选择定位元件14定位误差分析d15切削力及夹紧力计算15导向及引导装置设计15确定夹紧机构16参考文献171. 齿轮油泵泵体零件技术要求泵体弧面2.泵体的工艺性分析零件图可知1 结构形状比较复杂，为空腔形， 某些部位有“ 隔墙”， 箱体壁薄且厚薄不均。2 壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系；3 泵体上的加工面， 主要是大量的平面， 此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。4 钻孔结构 零件上的孔多数是用钻头加工而成， 用钻头在加工表面尺寸及偏差Mm公差及精度等级表面粗糙度 Ra m形差/mm泵体上端面88IT8泵体左端面151IT81. 6泵体右端面1

8、51IT81. 6泵体端面 22IT812.5泵体出口端面 22IT812.5零件上钻孔时，要使钻头尽量垂直于被钻孔的零件表面，以保证钻孔准确和避免钻头折断。5 该零件除主要工作面外， 其余表面加工精度均较低， 不需求高精度机床加工，通过粗加工就可达到加工要求；而主要工作面虽然加工精度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见， 该零件的工艺性较好。3.确定泵的生产类型依设计题目知： Q=5000 台/年， m=1 件/台； 结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 0. 5%。代入公式得N= 5000 台/年X1 件/台X （ 1+3

9、%） X （ 1+0. 5%）=5176 件/年4.确定毛坯、绘制毛坯简图4. 1 选择毛坯根据所用材料（ HT30）， 泵体材料选用铸铁， 同时由于泵体的外形简单，可以通过铸造获得。由于零件属大量生产，可以应用砂型铸造，且采用金属模机器造型，这从提高生产率，保证加工精度以及节省材料上考虑， 是合理的。4. 2 零件的工艺分析由表可知，要确定毛坯的尺差及机械加工余量，应先确定如下各项。从零件图上可以看出， 主要加工表面可以分为四个部分。4. 2. 1 上端面 4- 9mm 的圆表面： 加工时要保证和表 2-4 确定。要确定毛坯的尺差及机械加工余量， 应先确定如下各项。铸件机械加工余量等级该值由

10、铸件的成型方法和材料确定，成型方法为金属型铸造，材料为灰口铸铁，确定加工余量等级为 D F。铸件尺差根据表 2-3 毛坯铸件的基本尺寸处于 100 160差为 . 之间， 而铸件的尺差等级取为 级， 取铸件的尺mm。4.3.2 确定机械加工余量根据查得的毛坯的加工余量等级为 D F， 以及铸件的尺寸， 定铸件的机械加工余量 1. 5mm。4.3.3 确定毛坯尺寸根据成型零件的基本尺寸，以及确定的件机械加工余量和铸的尺差确定毛坯的尺寸为基本尺寸加上 2. 5mm。4.3.4 确定毛坯尺差根据表 2-3 毛坯的尺差等级去为 8 级， 确定尺差为1. 8mm。4.3.5 设计毛坯图毛坯图如下图所视。

11、5.选择加工方定工艺路线5.1 定位基准的选择本零件是带孔的类箱体零件，孔是其设计基准，在铣削零件的三个平面以及钻孔的时侯，都应以孔为定位基准，避免基准不重合误差的产生，在铣削底面时应该以铸件中的内圆弧为粗基准进行加工。定位基准有粗基准和精基准之分，通定精基准，然后再确定粗基准。5.1.1 精基准的选择因为该零件的精基准为两个泵体内圆作为粗基准的表面应该平真， 没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。该泵体零件可以选择下端面为粗基准。二表面加工方法的确定根据泵体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加泵体弧面加工表面尺寸及偏差Mm公差及精度等级表面粗糙度 Ra m加工方案备注泵体下端面88IT8

12、3. 2粗铣-半精铣表 1-8泵体左端面151IT111. 6粗铣-半精铣表 1-8泵体右端面151IT111. 6粗铣-半精铣表 1-8泵体端面 22IT1112.5粗铣表 1-8泵体出口端面 22IT1112.5粗铣表 1-8工各表面的加工方法， 如上表所示。5.2 各个表面的加工方法（ 1） 泵体下端面据表面粗糙度 Ra3. 2， 考虑加工余量的安排， 根据表 1-8 选用先粗铣后半精铣的方法加工。（ 2） 泵体左右端面据表面粗糙度 Ra1. 6， 考虑加工余量的安排，根据表 1-8 选用先粗铣后精铣的方法加工。（ 3） 泵体出端面据表面粗糙度 Ra12.5，考虑加工余量的安排，根据表

13、1-8 选用粗铣的方法加工。（ 4） 泵体弧面据表面粗糙度 Ra3. 2， 考虑加工余量的安排，根据表 1-8 选用先粗铣后半精铣的方法加工。（ 5） 上端面 4- 9 的孔根据表面粗糙度 Ra25，选公差等级为 IT8，根据表 1-7 选用钻削的加工方法。（ 6） 两端 4- 5 的孔根据表面粗糙度 Ra3. 2， 选公差等级为 IT8，根据表 1-7 选用先钻后扩再粗铰再精铰的加工方法。（ 7） 左端 6- 9 的孔根据表面粗糙度 Ra25， 选公差等级为 IT8，根据表 1-7 选用钻削的加工方法。（ 8） M8 螺纹孔根据螺纹的加工方法， 选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。5.3 制定工

14、艺路线根据该零件的结构以及需要选用的定位基准， 按照先加工基准面，以及先粗后精的的原则， 该零件应先加工下底面， 再钻孔， 再加工其他表面的方法， 具体工艺路线如下：工序 ：以泵体左右端面互为基准加工保证 38 的厚度尺寸后，加工4- 5 的深 7 的孔。工序 ： 以泵体出端面互为基准加工。工序 ： 以泵体内弧面为粗基准加工下端面， 并钻削 4- 9 的孔。工序 ： 以下端面为精基准加工两个内弧面。工序 ： 以铣削过的内弧面和一个支撑为定位， 钻削直径 9 的六个孔。工序：以铣削过的内弧面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻削左右直径 20 的孔， 然后扩孔至 22， 用相同的基准铣削进出口端面，

15、 保证长度 100mm 的尺寸。工序 ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，加工 M8的螺纹孔。6.工序设计（ 工序、）6.1 选择加工设备与工艺装备6.1.1 选择机床根据不同的工序选择机床。a) 关于铣削。工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用立式铣床。根据零件外廓尺寸，精度要求，选用 X51 式立式铣床即能满足要求。b) 关于钻削零件中的孔加工主要涉及到钻、扩孔,攻螺纹。由工面位置分散，表面粗糙度数值要求不同，因而选择 Z550钻床。6.1.2 选择夹具本零件结构不规则，不易进行装夹、定位，故工序、 、 均选择夹具。6.1.3 选择刀具根据不同的工序选择刀具。a)

16、工序、 铣端面时， 在立式铣加工， 所以选择端铣刀。按表查得，选用镶齿套式面铣刀根据零件加工尺寸，所选铣刀直径 D 32mm， 齿数 Z 4。材料选择硬质合金钢。b) 工序 、 钻孔时，选择高速钢麻花钻头 d 9mm，长度 L 125mm，齿数 Z 3。材料选择高速钢。c) 工序 钻孔时， 选择高速钢麻花钻头 d 4. 5mm，长度 L 58mm，齿数 Z 3。材料选择高速钢。d) 工序 攻螺纹时，根据螺纹公称直径选择 M8 丝锥，直径 d 10mm，长度 L 72mm， 螺距 P 1.25。6.1.4 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特

17、点， 参考有关资料， 选择如下。a) 选择加工平面所用量具。铣端面， 选择读数值 0.02， 测量范围 0 150 游标卡尺。b) 选择加工孔所用量具。 5mm、 9mm过钻，扩两次加工，选择读数值 0.01， 测量范围 5 30 的内径千分尺。M86H 螺纹经过钻,锪孔，攻螺纹加工， 测量范围 5 30 的内径千分尺， 攻螺纹时选择螺纹塞规进量。6.2 确定工序尺寸本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表。（ mm）7.确定切削用量7.1 工序 加工 4- 5 盲孔本工序为钻， 已工材料为 HT30， 铸件； 机床为 Z550 立式钻床， 工件装夹在夹具上。7.1.1 加工余量

18、， 工序尺寸和公差的确定该工序的加工过：1） 根据图纸尺寸确定加工圆心，以圆心作为定位基准，首先加工4.8mm 的孔， 保证工序尺寸 P1。2） 还是以圆心作为定位基准， 精加工 4.8mm 的孔， 加工至 5mm，保证工序尺寸 P2。则画出工艺尺寸链，如下图加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度/ m粗半精粗半精粗半精端面3100、88Ra6.3 5 孔4.50.5 4.8 5Ra12.5Ra3.24- 9 孔 9 94- 9 孔 9 9M8 螺纹1.6M8从图知，P2=2.5mm,且 P2=P1+Z，其中 Z 为半精铰余量，由表格 3-32，知 P2=P2=床， 工件装夹在夹具上。7.2

19、.1 确定粗加工 9 孔的切削用量所选刀具为直柄麻花钻。 .确定背吃刀量 ap钻孔粗加工双边余量 9.0mm， 显然 ap 9.0/2 4.5mm。 .确定进给量 f根据表 5-22， 在高速钢钻头钻孔时， 麻花钻直径为 9.0mm,进给量 f 0.12 0.20mm/r， 选择进给量为 0.15mm/r。 .确定切削速度由表 5-22 知在铸铁上钻直径 9.0 的孔， v=16 24m/min, 取 v=20 m/min则可知 n=v/(3.14*d)*1000= 708r/min,查表 4-9，选 n=735r/min,再代入 v=n*3.14*d/1000= 6.6m/min。7.3 工

20、序 钻削螺纹孔本工序为钻， 已工材料为 HT30， 铸件； 机床为 Z550 立式钻床， 工件装夹在夹具上。7.3.1 切削用量确定粗加工 M8 螺纹底孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。 . 确定背吃刀量 ap钻孔粗加工双边余量 7mm， 显然 ap 7/2 3.5mm。 . 确定进给量 f根据表 3-2 和 4-10，在高速钢钻头钻孔时，莫氏锥柄阶梯麻花钻直径为 7mm, 进给量 f 0.12 2.64mm/r ， 选 择 进 给 量 为 0.4mm/r。 .确定切削速度由表 5-22 知在铸铁上钻直径 7mm 的孔， v=16 24m/min, 取 v=20 m/min则可知 n=v/(

21、3.14*d)*1000=909r/min, 查表 4-9，选 n=996r/min,再代入 v=n*3.14*d/1000=21.9m/min。8.钻床夹具设计8.1 夹具设计任务设计任务要求设计加工 4- 9 通孔的夹具。已知： 工件材料为 HT30，毛坯为铸件，所用机床为 Z550 型立式钻床， 成批生产规模。8.2 定位方案的确定由于本方案设计的是4- 9 的通孔机床夹具， 孔的位置都已规定，所以要限制 X的转动和移动等 6 个轴的转动和移动， Y 轴的转动和移动， Z 轴度。实际上，本道工序不需限制沿 Z 轴的移动度，但考虑到加工的方便以及切削力的影响，限制其沿 Z 轴的移动度。8.3 选择定位元件根据要求用一个长心轴先在 54 的孔处来固定 Z 轴的转