機械制造工藝學課程設計齒輪泵蓋加工工藝及夾具設計

1、機械制造工藝學課程設計設計課題： 齒輪泵蓋加工工藝及夾具設計學生姓名： 學 號： 班 級： 指導教師： 2012/12/1機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計“齒輪泵蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產量為4000件）內容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機械加工工藝規(guī)程卡片 1套 4、夾具裝配總圖 1張 5、夾具體圖 1張 6、課程設計說明書 1份原始資料：該零件圖一張，生產綱領4000件/年。目錄序言 1第一章 零件的分析 2第一節(jié) 零件的作用2第二節(jié) 零件的工藝分析2第三節(jié) 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設計 2第四節(jié) 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施

2、 3第五節(jié) 小結 16第二章 鉆23°4斜孔專用夾具設計 17第一節(jié) 定位基準的選擇及定位元件設計 17第二節(jié) 定位誤差分析 17第三節(jié) 鉆削力與夾緊力的計算 17第四節(jié) 夾具設計及操作的簡要說明 1第三章 結束語19第四章 參考文獻20序言機械制造工藝學課程設計是在我們大學基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們進行課程設計之前對所學課程的一深入的綜合性的連接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我的大學學習生活中占有十分重要的地位。對我個人來言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉分析能力，提高解決問題的能力，為今后參加祖國的

3、現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎。 由于本人的知識，能力有限，設計尚有很多不足之處，懇請老師給予指教。 第一章 零件的分析第一節(jié) 零件的作用題目所給定的零件是液壓油泵的泵蓋。屬于蓋體類零件，它和其他。零件一起裝配液壓泵的一個腔體結構用來儲存、輸送分配液壓油。工作中，零件內表面要受到液壓力的沖擊，因此對零件的剛度有一定的要求，零件i面要與其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。第二節(jié) 零件的工藝分析由于此零件是液壓泵零件，起傳遞動力和液壓油分配,所以對密封性能要求較高。第三節(jié) 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設計零件的材料為zl106，是典型的二元共晶鋁硅合金, 該合金具有優(yōu)良的鑄造性能,力學性能

4、和切削加工性能較差。為了改善zl106合金主砂型鑄造、金屬型鑄造和精密鑄造等。一、要加工面（一）銑上下平面保證尺寸43mm，平行度誤差為0.10（二）鏜25.5孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求（三）鉆78.5孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求（四）鉆311孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求（五）鉆23度斜4孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求（六）鏜32孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求二、主要基準面（一）以上平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：液壓油泵蓋表面各孔、液壓油泵蓋上表面（二）以下平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：主要是鏜兩個32孔第四節(jié) 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所

5、應采取的相應措施一、確定毛坯的制造形式零件的材料zl106。由于年產量為4000件，達到成批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸較小，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。二、基面的選擇（一）粗基準的選擇對于本零件而言，按照互為基準的選擇原則，選擇本零件的下表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準。（二）精基準的選擇主要考慮到基準重合和便于裝夾的問題，采用已加工結束的上、下平面作為精基準。三、確定工藝路線表2.1工藝路線方案工序1粗精銑上平面工序2粗精銑下平面工序3鉆311孔

6、工序4鉆78.5孔工序5鉆23度斜4孔工序6擴25.5孔并平底工序7擴26孔與25.5工序8鏜232孔及鏜25.5孔工序9時效去應力處理工序10精磨大平面工序11檢驗入庫四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件的材料zl106，生產類型為成批生產。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如毛坯圖。由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設計規(guī)定零件為成批量生產，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。（一）加工泵蓋的上下平面根據(jù)參考文獻8表4-35

7、和表4-37考慮加工余量3mm，粗加工2mm金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，可達到要求。（二）加工311孔根據(jù)參考文獻8表4-23考慮加工余量1.5mm。可一次鉆削加工余量1.4mm，就可達到要求。（三）加工78.5孔根據(jù)參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，就可達到要求。 （四）鉆23度4斜孔根據(jù)參考文獻8表4-23考慮加工余量0.5 ?？梢淮毋@削加工余量0.4mm,就可達到要求（五）鏜擴26與25.5通孔采用t618鏜床鏜孔 （六）鏜232孔粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，精加工余量0.5，即可達到加工要求（七） 鏜25

8、.5孔由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5就可達到要求。五、確定切削用量（一）工序1：粗、精上平面1.粗銑上平面工件材料： ，鑄造。機床：x52k立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取，銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。機床主軸轉速：式（2.1）式中v銑削速度；d刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)參考文獻7表2.4-81,2.

9、精銑上平面工件材料：zl106，鑄造。機床：x52k立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=1mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻7表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量：粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑的切削工時，被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精

10、銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑下平面的總工時為：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min（二）工序2：加工下平面，各切削用量與加工上平面相同。（三）工序3：加工311孔孔的直徑為11mm。加工機床為z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至11，選用11的麻花鉆頭。進給量：根據(jù)參考文獻5表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻5表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間（四）工序4：加

11、工7-8.5孔孔的直徑為8.5mm，表面粗糙度。加工機床為z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔15mm小直徑锪鉆。1.確定切削用量確定進給量根據(jù)參考文獻7表28-10可查出，于孔深度比，故。查z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻7表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻7表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力f、轉矩t及切削功率。根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實際加工條件與表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻7表28-3，故查z535機床說明書，取

12、。實際切削速度為由參考文獻7表28-5，故校驗機床功率切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應地，（五）工序5：粗鏜25.5h12的孔機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：，毛坯孔徑。進給量：根據(jù)參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=2.0mm。因此確定進給量。切削速度：參照參考文獻3表2.4-9取機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.1-41取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：查參考文獻1，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min（六）工序6：精鏜下端孔到25.5h12機床：臥

13、式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻3表2.4-9，取機床主軸轉速：，取實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時查參考文獻1，表2.5-37工步輔助時間為：1.56min（七）工序7：粗、精鏜32的孔1.粗鏜32的孔機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：，孔徑。進給量：根據(jù)參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=2.5mm。因此確定進給量。切削速度：參照參考文獻3表2.4

14、-9取機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-41取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度：。取行程次數(shù)：機動時間：查參考文獻1，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min2.精鏜32孔機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻3表2.4-9，取機床主軸轉速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：。取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時查參考文獻1，表2.5-37工步輔助時間為：1.86min（

15、八）工序8：精磨底平面機床：磨床m7130根據(jù)機械制造工藝設計手冊表2.4170選取數(shù)據(jù)切削速度v=0.527m/s，切削深度ap =0.10mm進給量f=0.008mm/r第五節(jié) 小結機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有著極其重要的影響。生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。第二章 鉆23°4斜孔專用夾具設計第一節(jié) 定位基準的選擇及定位元件設計加工此孔，采用一面兩孔的定位方法，其中面選面，孔選擇3個11的孔和56的孔。因為采用一面兩孔的

16、定位方案，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。第二節(jié) 定位誤差分析定位誤差是由基準不重合和基準位移誤差組合而成。此設計方案中沒有基準不重合誤差，因此，只需分析基準位移誤差。銷與孔的配合0.05mm，鉆模與銷的誤差0.02mm，鉆套與襯套0.029mm。由公式e=(h/2+h+b)×max/hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。第三節(jié) 鉆削力與夾緊力的計算由于本道工序主要完成孔的鉆加工。由參考文獻得：鉆削力，鉆削力矩式中：，所以，本套夾具采用壓板夾緊，壓板主要靠上下旋動墊板上

17、的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻得：夾緊裝置的設計本夾具采用螺旋壓板夾緊機構，該機構便于調整夾緊力的大小、指向、作用點及夾緊行程，使夾緊系統(tǒng)和整個夾具得到合理、靈活的布局，實現(xiàn)工件的快速裝卸。第四節(jié) 夾具設計及操作的簡要說明本套夾具用于加工23°4斜孔。定位采用常見的一面兩銷定位方案。泵蓋上平面（面）及其內孔來實現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于加工，夾緊裝置采用螺旋壓緊機構。工件裝夾時，先將工件放到帶大端面的長圓柱銷和固定定位銷處，然后將壓板放置在工件上平面，壓緊工件，將螺栓擰緊。為了便于加工，工件與夾具裝配完成之后，將整體旋轉，使得待加工孔的中心線和機床軸線平行，在整體底部加斜板，安裝在機床上。第三章 結束語在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有劉軍老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。第四章 參考文獻1 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，