泵体零件的加工工艺和工装设计方案

1、O霜州学院2016届本科生毕业设计论文分类号：TH162题目：泵体零件的加工工艺和工装设计姓名：董冰港学号：2012081010系 （院）：机械与电子工程学院专 业：机械设计制造及其自动化指导教师姓名：刘浩窦召领指导教师职称：助教讲师2016年03月1日摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、 金属切削机床、 公差配合与测量等多方面的知识。泵体零件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。 泵体零件的工艺规程及钻攻 2-M 10 的工装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

2、选择好零件的加工基准， 设计出零件的工艺路线； 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； 切削用量； 夹紧； 定位； 误差ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the

3、 metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and the various knowledge.Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. The reduction gear box body components technological process and the processing 2-M 10 hole jig design includes

4、the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and

5、chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is deciding each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries o

6、n the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locating the part, clamping the part, guiding the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when producing, analyzes the jig st

7、ructure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords : Craft; Cutting specifications; Clamp; Localization; Error TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 绪论 1国内外研究现状 1机械加工工艺的概述 1机床夹具概述 2机床夹具的功能 2机床夹具在机械加工中的作用 2 HYPERLINK l boo

8、kmark8 o Current Document 零件的分析 4零件的作用 4零件的工艺分析 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 工艺规程设计 6确定毛坯的制造形式 6毛坯的设计 6基面的选择 7制定工艺路线 7机械加工余量的确定 8确定切削用量及基本工时 8 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 夹具设计 15问题提出 15定位基准的选择 15定位元件的设计 15切削力和夹紧力的计算 15定位误差分析 16夹具设计及简要操作说明 16 HYPERLINK l bookmark16 o Curr

9、ent Document 结束语 18参考文献 19致谢 20绪论国内外研究现状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。 随着科学技术的快速发展 和市场竞争日益激烈，尽管我国将大量的财力和人力投入到了机械制造方面，但是其水平与发达国家仍有着较大的差距。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。 从某种意义上讲， 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

10、的重要指标。在现代制造业的发展中，机械加工过程越来越柔性化，现代机床夹具的发展方向： 标准化、精密化、高效化、柔性化。夹具的使用可以有效的保证加工质量，提高生产 效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等。 随着现代科学的快速发展，加工控制和测量技术在不断进步，国外先进的制造工艺是 将泵体和泵盖分别加工，然后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大 大提高了加工效率，降低了成本。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在泵体的生 产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究泵体的机械加工工艺及夹具设计 的课题有着十分重要的意义。在大型泵体部件的加工工艺中，采用

11、先进的设备、工装 和检测手段确保产品质量，是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向。机械加工工艺的概述制造工艺是制造技术的灵魂、 核心和关键，是生产中最活跃的因素。其过程是采 用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、 表面粗糙度和力学物理性能，从而生产出合格的零件。当代机械制造业主要采用单件 生产、多品种/小批量和重复大批量生产等多种方式。目前采用 CAPP编制工艺很普 遍，成组工序允许采用同一设备和工艺装置， 以及相同或相近的机床调整方式来加工 工全组零件。机械制造工艺目前在我国还处于发展阶段， 在机械制造过程中已经有先进的工艺 得到应用。上世纪80年

12、代，现代机械制造工艺被提出，其实最初还是纯手工操作， 后来才被机械代替，这样劳动强度得到了降低，整个生产效率和产品的质量得到了提 高。随着人类历史的发展机械制造也在发生着变化，人类第一次使用工具，也就是原始社会的石器工具，后来人们为了满足需要，土器、铜器、铁器工具陆续被发明出来， 但是这些工具科技含量不高，制造工艺非常简单，随着机械制造工艺的改进和生产力 的提升，机械制造工艺也得到了发展，不再仅仅是满足基本生活需要，而是向工业、 艺术、文化等方面发展，从而促进了人类物质文明的提高。机床夹具概述在机床上对工件进行加工时，为了保证加工表面相对其他表面的尺寸和位置精 度，首先需要使工件在机床上占有准

13、确的位置， 并在加工过程中能承受各种力的作用 而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件的定位，后者称为工件的火紧，这一整 个过程统称为工件的装夹。而在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具。它 广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、 劳动生产率和产品的制造成本等，机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技 术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作， 它是随着机械 加工技术发展的。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品 种已占工件种类总数的 8

14、5说右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换 代，以适应市场激烈的竞争。因此适用于这类生产特点的通用可调夹具，组合夹具， 成组夹具等应运而生。现代机床夹具也正朝着精密化、高效化、柔性化、标准化四个 方面的方向发展。机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。.机床夹具的主要功能一一机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定 位和夹紧。(1)定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。 定位是通过工件定位基准面与夹具定位 元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 由

15、于工件在 加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为 工件提供了安全、可靠的加工条件。.机床夹具的特殊功能一一机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。(1)对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铳床夹具中的对刀块，它能迅速 地确定铳刀相对于夹具的正确位置。(2)导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。链床夹具(链模)也具有导向功能。机床夹具在机械加工中的作用工件的装夹可根据工件加工的不同技术要求， 采取先定位后夹紧或在夹紧过程中同时实现定位两种方式，其目的都是为了保证工件在加工时

16、相对刀具及切削成形运动 （通常由机床所提供）具有准确的位置。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、 生产成本和工人操作方面的要求， 以达到预期的效果。在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面：.保证精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性， 故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。夹具能保证 加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位 置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证， 从而夹具能满足工件的加工精度 要求。.提高劳动生产率使用夹具后，能使工

17、件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时 问，提高劳动生产率。.改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工 人的劳动强度，保证安全生产。.降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工 人操作，故可明显地降低生产成本。.保证工艺纪律在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设 计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。.扩大机床工艺范围这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。2零件的分

18、析2.1零件的作用图1泵体零件图如图1所示，该类零件是一种泵体。泵体是一种泵的外壳零件，在泵中具有密封,定位，紧固的作用，这个零件从零件图上可以看出，零件尺寸较大，孔系位置精度较 高，泵体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿 轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体， 并按预定传动关系协调其运动。因 此，泵体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、 使用性能和寿命。其主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。一般 中型机床制造厂用于泵体类零件的机械加工劳

19、动量约占整个产品加工15% 20%。2.2零件的工艺分析对于泵体零件的加工，难度主要在于如何定位工件使得孔的加工质量得到保证。该泵体的主要加工表面是平面和孔， 由于泵体的尺寸不大、刚性较好，所以平面加工 一般没有困难。只是由于考虑到要尽可能减少装配时的刮研劳动量， 因此对平面加工 的精度和粗糙度要求较高。该泵体有两组加工面，它们分别有位置度要求。这二组加工面分别为：.以37.5孔为基准的加工面，这个主要是 45 100面和45 100面对应的面，412孔，2个10配作孔，由于配作孔的要求是为了提高装配时的精度，而且一般做法是可以事先加工好一件工件，另一件待装好后以前一件为准加工， 因此在下面的

20、 计算中将不计算制作配作孔的切削工时2.以45 100面为基准的加工面，这组加工面包括：37.5孔，40孔， 2 M10 H7螺纹孔。因为链 40孔的时候与链 37.5孔所用机床和工步相同，其选 择的定位基准也一样，在下面的工时计算中，其计算过程与 37.5孔的过程相同，因 此将省略其工步且不计算链 40孔所用工时。由于在整个加工工艺过程中，对于加工2 M10 H7螺纹孔是更具有难度的，因 此本次设计只针对加工该螺纹孔过程中而进行夹具设计，这样更有利于基准面的选 取，从而使得螺纹孔的加工质量得到保证。而且泵体类零件的加工顺序总是先加工平 面再加工孔系，先加工主要表面再加工次要表面，由此才能更好

21、的达到零件图对孔系 精度的要求。由于泵体是加工要求较高的基准件， 又是形状复杂的铸件，必须消除内 应力，防止加工和装配以后产生变形，所以在工艺安排中，合理的安排时效处理工序， 更有利于保证被加工工件的质量。3工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,这类铸铁价格低廉，铸造性能及切削加工性能好，且在工作过程中由于经常受到冲击性载荷， 所以采用这种材料零件的强度也能保证。 由于零 件成批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造 精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，从提高生产率和保证加工精度上考虑也是可取 的。毛坯的设计毛坯的种类和其质量对机械加工的质量、材料的节

22、约、劳动生产率的提高和成本 的降低都有密切的关系。在确定毛坯时，总希望尽可能提高毛坯质量，减少机械加工 劳动量，提高材料利用率，降低机械加工成本，但是这样就使毛坯的制造要求和成本 提高。因此，设计毛坯需要根据生产类型和毛坯车间的具体条件来综合考虑。泵体零件材料为HT200,硬度选用200HBS,毛坯重约1.5Kg。生产类型为成批 生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺， 分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：.37.5 mm 的孑 L因为孔只有37.5mm大，37.5mm孔的粗糙度为1.6,需要粗链，半精链，精链 几道工序加工，查相关资料知粗加工和

23、精加工的余量之和为3mm。.泵体的45 100面该泵体的45 100面粗糙度是3.2,需要进行粗铳，精铳等加工才能满足光洁度要 求。根据资料可知，选取加工余量等级为 G,选取尺寸公差等级为9级。所以根据相 关资料和经验可知，泵体的45 100面的单边余量为3mm,符合要求。根据上述原始资料及加工工艺， 确定了各加工表面的加工余量、 工序尺寸，这样 毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见上图2泵体零件毛坯简图。基面的选择基面选择是制定工艺过程中要解决的首要问题，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中出现问题，更有 甚者，还会造成零件的报

24、废，使生产无法进行。粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，泵体零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后 端面的位置精度的要求，选择泵体37.5mm孔作为粗基准，依照粗基准的选择原则（即 当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准， 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位置精度较高的不加工表面做为粗基准） 来选取。对于精基准考虑的重点是如何减少误差，提高定位精度。因此选择精基准的原则 分别是基准重合原则、统一基准原则、立为基准反复加工原则、自为基准原则，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

25、合时， 应该进行尺寸换算，从 而选取更合适的精基准。制定工艺路线制订工艺路线就是为了使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求都能 得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床 配以专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果， 以便使生产成本下降。万案一：工序I:铸造工序H:时效处理工序田：铳45 100面工序IV:铳45 100面的对面工序V:钻46.6孔，物孔12孔，钻210孔配作工序VI:粗链，半精链，精链 37.5, 40孔工序即：钻2 M10 H7孔工序检验万案一：工序I:铸造工序H:时效处理工序田：铳45 100面工序IV

26、:铳45 100面的对面工序V:粗链，半精链，精链 37.5, 40孔工序VI:钻46.6孔，物孔12孔，钻210孔配作工序即：钻2 M10 H7孔工序检验工艺方案一和方案二的区别在于方案一钻孔后再镇孔，由于泵体对链孔的精度要求更高，因此当钻了 26.6孔后，链37.5和40孔，这样可以利用26.6的孔作为定位基准，能够更好地保证工件的加工精度，综合考虑之下选择方案一。具体的工艺路线如下：工序I :铸造工序H:时效处理工序田：铳45 100面工序IV:铳45 100面的对面工序V:钻46.6孔，物孔12孔，钻210孔配作工序VI:粗链，半精链，精链 37.5, 40孔工序即：钻2 M10 H7

27、孔工序检验机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定泵体零件材料为HT200,生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。.泵体的上下和左右端面因为泵体的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量为3mm o.泵体的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7 IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为3mm。.6确定切削用量及基本工时工序田：粗铳，精铳45 100面工步一：粗铳45 100面.选择刀具刀具选取硬质合金端铳刀，查机械制造装备设计课程设计得ap 2mm, d0 60mm, v 80m/min , z 4.决定铳削用量(1)决定铳削深度因为加工余量不大，一次加

28、工完成a 2.0mmp(2)决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为 根据机械制造技术基础(第三版) 1000Vns d7.5kw,中等系统刚度，查得得，1000 80424.63r/min60fz 0.2mm/齿查机械制造技术课程设计指导表 1-78,按机床标准选取nw490r / min 0dnw60 490v 92.32m/ min10001000当nw 500r/min时，根据机械制造技术基础查得公式Vf nf给速度Vf为：nzfz,则机床进vf nzfz 490 4 0.2 392mm/min查机床说明书有Vf 400mm/min3.计算工时切削工时：查机械制造技术基

29、础得公式tm 、i ,式中i表示进给次数，nw fL l l2 l3, l 100mm, l1 9mm, l2 3mm,则切削工时为：tm工步二：精铳45 100面.决定铳削用量切削深度 查机械制造装备设计课程设计表 4.12, ap 1mm。(2)进给量 查机械制造装备设计课程设计表4.12与表4.14,取f 0.2mm/齿(3) 切削速度 根据机械制造装备设计课程设计表 4.12,查得l1il2nwf100 9 3 min 0.29min490 0.8V 130m/ min2.确定机床主轴转速1000Vc 1000 130ns dw60按机床说明书，现选取nw 710r/min。所以实际切

30、削速度：690r / min当nwVcd%100060 7101000133.8m/min710r/min时，工作台的进给速度Vf应为:vf nzfz 710 4 0.2 568mm/ min.切削工时查机械制造技术基础得切削工时tm为:1+11 12100 9 3tm min 0.2 minnwf710 0.8工序V:钻4 6.6孔，物孔12孔，钻2 10孔配作工步一：钻46.5孔，再较4- 6.6H7孔1.加工条件机床：选用摇臂钻床Z37和专用夹具刀具：选用高速钢直柄麻花钻2,确定主轴转速根据机械制造装备设计课程设计表4.1 ,查得fa =0.12 0.20mm/r ,V 16 24m/m

31、in ,选取 V 16m/min ,则：1000V n D查机械制造技术课程设计指导表1000 166.5783.9r /min1-69,选取 nw 900r/min3,计算基本工时选取 f 0.15mm/r ,则11112tm rnwf因为钻4个6.5的孔，所以总时间：6.5 3 3900 0.140.1minT 4tm 4 0.1 0.4min较4- 6.6H7孔时，选用直柄机用钱刀，根据机械制造装备设计课程设计表4.10,查得 f 0.3 0.5mm/ r , V 2 6m/min ,选取 V 4m/min ,则:1000V1000 4n 193r / minD 6.6查机械制造技术课程

32、设计指导表 1-69,选取nw 224r/min 计算较孔的工时，0.4mm/r ,1 1 tm1 126.6 3 3 0.14 minnwf224 0.4T 4tm 4 0.14 0.64min所以总时间T为：工步二：车忽12孔1.加工条件机床：选用摇臂钻床Z37和专用夹具刀具：选用带导柱的高速钢直柄平底钢钻2,确定主轴转速根据机械制造装备设计课程设计表3.6,查得f机=0.150.20mm/rV 812m/min,选取 V 10m/min ,则:1000V n D查机械制造技术课程设计指导表1000 1012265.4r /min1-69,选取 nw 280r/min3,计算基本工时选取

33、f 0.16mm/r ,贝U:tml 1112nwf12 3 3280 0.160.4 min因为钻4个12的沉头孔，所以总时间:T 4tm 4 0.4 1.6min工序VI:粗链，半精链，精链 37.5,40孔工步一：粗镇37.5孔.加工条件加工要求：粗链 34.5孔，单侧加工余量Z 1.5mm机床：选用T616金刚键床和专用夹具刀具：硬质合金单刃链刀.选择切削用量(1)选择切削深度ap由于单侧加工余量Z 1.5mm,故一次可镇去全部余量，则ap 1.5mm。(2)选择进给量fz根据机械制造装备设计课程设计表 4.11，查得粗链时，硬质合金刀头，加工 材料铸铁：v 35 50m/min ,

34、f 0,4 1.5mm/r3,确定主轴转速选择：v 50m/min ,1000v 1000 50D 34.5461.6r / min根据机械制造装备设计课程设计选择fz 0.5mm/r , nw 475r/min。4,计算基本工时根据公式tm i ,式中L 1 12 I3 ,当加工一个孔时 nwf1 100, 11 3mm,12 1.5mm,则:L (100 3 1.5)mm104.5mm故有tm104.5 min475 0.50.44min工步二：半精链 34.5孔至36.5孔.加工条件加工要求：半精链 34.5孔至36.5孔，单侧加工余量Z 1mm机床：选用T616金刚键床和专用夹具。刀具

35、：硬质合金单刃链刀。.选择切削用量(1)选择切削深度ap由于单侧加工余量Z 1mm, ap 1mm。p(2)选择进给量fz根据机械制造装备设计课程设计表 4.11查得，半精链时，硬质合金刀头，加工材料为铸铁:fz 0.15 0.45mm/rv 50 70m/min3,确定主轴转速选择：v 70m/min ,1000vD1000 70 ,. r/min36.5610.48r/min根据机械制造装备设计课程设计选择选择 fz0.25mm/ r , nw 630r / min 04,计算基本工时根据公式tm i ,式中L 1 12 I3,当加工一个孔时l 100, 12 1 , I3 1 nwfL

36、(100 1 1)mm=102mm故有：口嬴*5min0.65min工步三：精链 36.5孔至37.5孔.加工条件加工要求：精链 36.5孔至37.5孔，单侧加工余量Z 0.5mm。机床：选用T616金刚键床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃链刀。.选择切削用量(1)选择切削深度ap由于单侧加工余量Z 0.5mm,故可在一次镇去全部余量，则 ap 0.5mm p(2)选择进给量fz根据机械制造装备设计课程设计表 4.11,查得：精链时，硬质合金刀头，加工 材料为铸铁：fz 0.12 0.15mm/r, v 70 90m/ min3,确定主轴转速选择：v 80m/min ,则:679.4r / mi

37、n1000v 1000 80 ,.n r /minD 37.5根据机械制造装备设计课程设计表4.11,选才$ fz 0.15mm/ r , nw 710r / min4,计算基本工时根据公式tm i ,式中L l 12 I3,当加工一个孔时l 100, I2 0.53 1 nwfL (100 0.5 1)mm101.5mm故有：tm101.5710 0.15min0.95min工序VH:钻2 M10 H7孔，钻8.5mm底孔，攻螺纹 M10 H 7mm工步一：钻 8.5mm底孔.加工条件根据机械制造技术课程设计指导 表1-113选用8.5mm高速钢麻花钻，由机械制造技术课程设计指导表1-69,

38、机床选用摇臂钻床Z37,查得：f机 0.12 0.20mm/rV 1624m/min.确定主轴转速选择：V 16m/min ,1000V1000 16n 599.5r/minD8.5查机械制造技术课程设计指导表 1-69,按机床选取n机710r/minVc机Dn机10008.5 710100018.95m/ min.计算基本工时选用:f 机=0.15mm/r,l I1 I2 8.5 3 3tm 0.14 minn机 f机710 0.15工步二：攻螺纹 M10 H7mm选才M M 10mm高速钢机用丝锥,.加工条件f等于工件螺纹的螺距p ,即f 1.2mm/r ,根据机械制造装备设计课程设计查得

39、Vm 4 8m/min。.确定主轴转速可选择：Vc 7m/min1000VccD1000 710222.9r/min根据机械制造技术课程设计指导表1-69,按机床选取n机236r/min.计算基本工时因为已经确定f 1.2mm/r ,l 1i l210 3 3所以：tm 0.06 minn机 f236 1.2总的工时：T 2tm 0.12 min4夹具设计为了保证加工质量，提高生产率，降低劳动强度，因此设计专用夹具，是机械加 工工艺系统中必不可少的一项重要工作。出于泵体的总体设计考虑，决定设计工序即： 钻2 M10 H 7孔的夹具设计。问题提出本夹具主要用来钻螺纹底孔8.5孔，因为钻8.5孔，

40、在本道工序加工时，需要使泵体固定且保证钻螺纹孔的质量，应考虑如何提高生产率、降低劳动强度。定位基准的选择以26.6孔为定位基准，以45 100面为辅助基准。定位方式采取经典的“一面两销”。工件被放在夹具体上，45 100面贴住夹具体限制三个自由度；圆柱销限制 两个自由度，菱形销限制一个自由度，实现完全定位。定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位， 所以相应的夹具上的定位元件应是一面 两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和菱形销进行设计。根据加工要求和基准重合原则，则以 45 100底面和2个6.6孔定位，定位元件 采用一面两销，限制住工件的六个不定度实现完全定位。用钻床加工2

41、个6.6H7孔的公差等级为IT7,查互换性与测量技术基础表 2-8,可取圆柱销直径 6.6f 6, 公差等级为IT6 ,因此可得孔与轴的极限偏差为：6.6H 76.600.015mm,f6 6.6 0.023mm ,取菱形销的公差等级为IT7,查机床夹具设计表2-1得 菱形销的结构尺寸b 2mm, bi 3mm,其中b表示修圆后留下圆柱部分宽度，b1表 示削边部分宽度。4.4切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，刀具材料选用高速钢，工件材料为灰铸铁，查机械制造装备设计课程设计表 4.16得：钻削力：F 26Df0.8HB0.6钻削力矩：T 10D1.9f0.8HB0.6式中

42、：D 10mm, f 0.45 TOC o 1-5 h z 11HB HBmaHBmax HBmin187 187 149 174maxmaxmin33求得：F 26 10 0.450.8 1740.6 3032.9 NT 10 101.9 0.450.8 1740.6 9265.8N mm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同，因此进行夹紧力计算的 问题无太大意义，只需要考虑销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.5定位误差分析在实际生产过程中，圆柱销和工件内孔都有制造误差，而且为了便于工件固定在 夹具上，内孔和销的配合采用基孔制，实现过盈配合，所以安装后孔和销的中心必然 不重合，

43、得定位基准相对调刀基准发生位置移动。(1)移动时基准位移误差 jw根据机械制造技术基础查得：jwdiDi式中：di：圆柱销孔的最大偏差Di :圆柱销的最小偏差D d代入得：jw diDi0.015 0.022 0 0.037mm(2)角度误差根据机床夹具设计查得:tgdi Diimin d22LD22min式中：di :工件内孔的公差Di :夹具上短圆柱销的公差imin :定位孔与定位销最小配合间隙d2 :工件内孔的公差D2 :夹具上菱形销的公差2min :定位孔与定位销最小配合间隙其中：X2min 2( Lx Lg 乂产)，L202 60263mm0.0i5 0.035 0.0i3 0.0i

44、5 0.04i 0.0i3代入得：tg 0.00i0472 63则： 0.064.6夹具设计及简要操作说明本工件采用圆柱销和菱形销定位，用移动压板压紧，实现完全定位，动作简单迅 速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具结构简单，操作方便，且能够满足定位 夹紧要求，满足批量生产要求。装配图如下图 3所示：图4夹具体结束语这次毕业设计的完成，使我认识到了仅仅学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在泵体的生产中 直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究泵体的机械加工工艺及夹具设计的课 题有着十分重要的意义。通过这次设计，我了解了许多关于工艺制

45、定的知识， 而且很 好的将以前学过的知识的复习和总结。泵体零件，与其它箱体零件的工艺规程制订、链床夹具和铳床夹具的设计具有很 多相似性。通过对泵体零件加工工艺的制订和夹具的设计，使我自己在大学四年对机械加工的知识有了更全面的掌握。泵体零件工艺规程制订过程中，所需内容包括零件 工艺分析、加工路线的确定、切削用量的确定、工时定额的计算、加工余量的确定、 定位误差的分析，夹具设计等环节，这是我学习过的知识的一次大综合的运用。 通过 机床夹具的设计，让我巩固了工件在夹具中的定位、夹紧以及夹具精度的计算等知识， 教会了我如何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，保证零件的加工质量。在大型泵体部件的加工工艺中，采用先进的设备、工装和检测手段确保产品质量， 是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向。将工艺合理的进行安排是保证泵 体加工精度的关键，