齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計設(shè)計說明書

1、- - 課程設(shè)計題目：齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計班級：姓名：指導教師：完成日期： 2011 年 12 月 29 日- - 一、設(shè)計題目泵蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計（鉆盲孔162）二、原始資料(1)被加工零件的零件圖1張(2) 生產(chǎn)類型 : 中批或大批大量生產(chǎn)三、上交材料(1)被加工工件的零件圖1張( 2 )毛 坯 圖1張(3)機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1)1張(4)與所設(shè)計夾具對應那道工序的工序卡片1張(4)夾具裝配圖1張( 5 )夾 具 體 零 件 圖1張( 6 )課 程 設(shè) 計 說 明 書 ( 5 00 0 8 0 0 0字 )1份四、進度安排 (參考)

2、 ( 1 )熟 悉 零 件 , 畫 零 件 圖2天( 2 )選 擇 工 藝 方 案 , 確 定 工 藝 路 線 , 填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片5天( 3 )工 藝 裝 備 設(shè) 計 ( 畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 )9天( 4 )編 寫 說 明 書3天( 5 )準 備 及 答 辯2天五、指導教師評語成績：指導教師日期- - 摘要本課 程 設(shè) 計主 要 內(nèi) 容包 括 齒 輪油 泵 泵 蓋的 加 工 工藝 過 程設(shè)計 和鉆162盲孔 的專 用 夾 具設(shè) 計，在課 程 設(shè)計過 程中完 成了零 件圖 、 毛 坯圖 、 夾 具體 裝 配 圖和 夾 具 體零 件 圖 的繪 制 及

3、說明 書的編 寫 。泵蓋 零 件 結(jié)構(gòu) 較 簡 單， 而 且 為鑄件 ，外表 面為 要求 較 高精度 要求 ， 鑄 造即 可 滿 足， 與 其 它接 觸 面 處的 端 面 精度 要 求較高 ，需要 經(jīng) 過粗 車 、 半精 車 加工 ， 保證密 封配合 性。本 次設(shè) 計 針 對162盲 孔的 加 工 難 度 設(shè) 計 了 一 套 專 用 夾具， 采用 一 面 兩孔 的 定 位方 式 來 滿足 定 位 要求 ，又 通過 夾 緊裝置 保證 加 工 過程 中 不 會產(chǎn) 生 較 大誤 差 。 其中 間 過 程對 夾 緊裝置 進行了 受 力分 析 ， 保證 了 夾緊 的 可靠性 。綜上所 述為 本 次課 程

4、設(shè) 計的 主 要內(nèi) 容及 設(shè)計 過程- - abstract the main contents of the curriculum design, including gear oil pump cover process design and process of 162blind hole drilling special fixture design in the curriculum design process was completed parts map, blank map of the specific folder and the folder assembly of s

5、pecific parts and the manual mapping preparation. pump parts to build a simpler structure, but also for the casting, the outer surface of the requirements for higher precision, casting can be met, contact with other department of the higher-end precision, cars need to go through thick, semi-refined

6、car processing, to ensure that sealed with sexual. the design for the162blind hole of the processing difficulty of the design of a special fixture, using a two-hole position to meet position requirements to ensure through clamping device processing will not produce large errors. intergovernmental pr

7、ocess in which a clamping device for mechanical analysis, to ensure the reliability of the clamp. to sum up this meeting the main contents of the curriculum design and the design process - - 目 錄1零件的工藝性分析1 1.1零件的用途1 1.2零件的技術(shù)要求1 1.3審查零件的工藝性1 2零件毛坯的確定2 2.1 零件的生產(chǎn)類型2 2.2 毛坯的種類和制造方法2 2.3 零件各表面的加工方法3 2.4 各

8、工序間加工余量3 2.5 確定毛坯尺寸4 3機械加工工藝規(guī)程設(shè)計4 3.1 擬定工藝路線4 3.2162孔切削用量的計算5 3.3162基本工時的計算6 3.4 制訂162工序卡片8 4 162孔的專用夾具設(shè)計8 4.1 定位方案的設(shè)計8 4.2 定位誤差分析與計算9 4.3 導向元件設(shè)計10 4.4 夾緊裝置的設(shè)計10 - - 4.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明11 5 方案綜合評價與結(jié)論11 6體會與展望12 參考文獻13 - - 1 零件的工藝性分析1.1零件的用途本 次 課 程 設(shè) 計 的 題 目 是 左 端 蓋 的 加 工 以 及162孔 的 專 用 夾 具 的設(shè) 計 。 左 端 蓋

9、 是 齒 輪 油 泵 的 組 成 部 分 ， 它 與 泵 體、 右 端 蓋齒 輪 軸 等零件 裝 配 在 一 起 工 作 ， 泵 蓋 主 要 的 作 用 是 密 封 、 緊 固 。保 證 油 泵 正 常 工作 ， 不 漏油 ， 不 與 齒 輪 軸 打 齒 。1.2零件的技術(shù)要求齒 輪油 泵 泵 蓋 的 材 料 是 ht200，毛 坯 制造 完 成 后 需 進行 時 效 處 理 ，消 除 毛 坯制 造 和 機 械 加 工 中 產(chǎn) 生的 內(nèi) 應 力 。 泵 蓋 有 下列 幾 組 加 工 表面 ：1. 以泵 蓋 左 端 蓋 20 為 基準 的 加 工表 面 ， 這 一組 加 工 表 面 包括 對 右

10、端 面 的 加工 。2. 以中 心 距 為 28.76 0.016為 定 為 基 準 的 兩 個 盲 孔。經(jīng) 過對 以 上 加 工 表 面 的分 析 ， 我 們 可 以 選定 粗 基 準 ，加 工 精 粗 基準 所 在 的 加 工 表 面 ， 然 后 借 用 專 用 夾 具 對 其 它 加工 表 面 進行 加 工 ，保證 它 們 的位 置 精 度表 1 泵蓋技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm 公差 /mm 及精度等級表面粗糙度 /um 形位公差 /mm 泵蓋右端面20 0.033/it8 6.3 6 6.5 沉頭孔6.5 11 0.090/it11 12.5 2 5銷孔5 0.018/it8

11、1.6 16011.00盲孔 16011. 000.011 /it6 1.6 16011.00盲孔16011. 000.011 /it6 1.6 1.3審查零件的工藝性根 據(jù)老 師 發(fā) 給 的 零 件 圖 ， 審查 了 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 ，零 件 圖 上的- - 視 圖 、 尺 寸 公 差 和 技 術(shù) 要 求 較 統(tǒng) 一 ， 不 必做 大 的 修 改 。 仔 細 閱 圖 后 了解 到 此 工 件 結(jié) 構(gòu) 較 簡 單 ， 通 過 鑄 造 再 加 工 即 可 獲得 ， 表 面的 精 度 要求不 高 ， 只 是 在 右 端 面 的 接 觸 處 要 求 具 有 較 高 的 精度 ， 以

12、保證 密 封 性。泵 蓋 上 的 沉 頭 孔 和 銷 孔用 一 般 鉆床 夾 具 可加 工 出 來 ， 而 盲 孔 可利 用 設(shè)計 的 專 用 夾 具 加 工 。 總 體 來 說 ， 此 工 件 還 是 比 較容 易 加 工。 其 零 件圖見 電 子 版附 圖 。2 零件毛坯的確定2.1 零件的生產(chǎn)類型零 件的 生 產(chǎn) 類 型 是 指 企業(yè) （ 或 車 間 、 工 段、 班 組 、 工作 地 等 ） 生產(chǎn) 專 業(yè) 化 程 度 的 分 類 ， 它 對 工 藝 規(guī) 程 的 制 訂 具 有決 定 性 的影 響 。 生產(chǎn)類 型 一 般 可 分 為 大 量 生 產(chǎn) 、 成 批 生 產(chǎn) 和 單 件 生 產(chǎn)

13、三 種 類 型， 不 同 的 生產(chǎn) 類 型 有 著 完 全 不 同 的 工 藝 特 性 。 零 件 的 生 產(chǎn) 類型 是 按 零件 的 年 生產(chǎn)綱 領(lǐng) 和 產(chǎn) 品 特 征 來 確 定 的 。 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 是 指 企 業(yè) 在計 劃 期 內(nèi)應 當 生 產(chǎn)的產(chǎn) 品 產(chǎn) 量 和 進 度 計 劃 。 年 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 是 包 括 備 品 和廢 品 在 內(nèi)的 某 產(chǎn) 品的年 產(chǎn) 量 。零 件 的 年 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) n 可按 下 式 計 算(1%)(1%)nqmab其 中n 是 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) （件 / 年 ） ；q 產(chǎn) 品 的年 產(chǎn) 量 （臺 、 輛 / 年 ） ；m 每臺 （ 輛 ）

14、產(chǎn) 品 中 該 零 件的 數(shù) 量 （件 / 臺 、 輛 ） ；%a 備 品 率， 一 般 取 2%4% ；%b 廢 品 率， 一 般 取 0.3%0.7% ；根 據(jù)上 式 結(jié) 合 題 目 給 定數(shù) 據(jù) ， 即 可 算 出 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) ， 進 而 確定 出 其 生產(chǎn) 類 型 。q=8000 臺 / 年，m=1 件 / 臺 ，取%a=3%，取%b=0.6%，由 公式 (1-1 ）有 ：)/(4.8028%)6 .01 (%)31(18000年件n. 泵 蓋 零 件 的 重 量 為3.16kg，查 表 1-3 可 知 ，泵 蓋為 輕 型 零 件 ，由 此再 查 表 1-4 可 知 ，

15、該泵 蓋 的 生產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) 。2.2 毛坯的種類和制造方法泵 蓋 的 材 料 在 產(chǎn) 品 設(shè)計 時 已 經(jīng) 確 定 ， 在 制 定 零件 機 械 加 工 工藝 規(guī) 程- - 時 ， 毛 坯的 選 擇 主 要 是 選 定 毛 坯的 制 造 方 法 。由 于泵 蓋 選 用 ht200 作 為 材 料 ， 為了 減 少 加工 余 量 ， 提 高勞 動 生產(chǎn) 率 ， 采 用 機 器 造 型 ，機 器 造 型生 產(chǎn) 率 較高 、 鑄 件 尺寸 精 度 高 、 表 面光 潔 ， 勞 動 條 件 好 ， 盡 管 機 器 造 型 需 要 專 用 設(shè) 備和 工 藝 裝備 ， 投 資較大 ，

16、生 產(chǎn) 準 備 時 間 長 ， 但 在 大 批 大 量 生 產(chǎn) 的 情 況下 鑄 件 成本 仍 能 顯著降 低 ， 該 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 所 以 在 鑄件 造 型 上采 用 機 器造型 。2.3 零件各表面的加工方法當 零件 的 加 工 質(zhì) 量 要 求較 高 時 ， 一 般 要 經(jīng)過 粗 加 工 、半 精 加 工 和精 加 工 三 個 階 段 ， 如 果 零 件 的 加 工 精 度 要 求 特 別高 、 表 面粗 糙 度 特別小 時 ， 還 要 經(jīng) 過 光 整 加 工 階 段 。 通 過 對 泵 蓋 的 各加 工 表 面的 分 析 ，選擇 前 面 一系 列 的

17、 預 備 工 序 的 加 工方 法 和 順 序 。表 2 各加工表面加工方案加工表面精度要求 /um 加工方案泵蓋右端面6.3 粗車 - 半精車5 銷孔1.6 鉆- 鉸5 .66孔12.5 鉆 16011.00孔1.6 鉆- 粗鉸 - 精鉸2.4 各工序間加工余量根 據(jù)表 1-6 至 1-11 和 2-15 至 2-40 ， 將 各 加 工 表 面 的工 藝 路 線 、工 序 （ 或 工 步 ） 余 量 ， 工 序 （ 或 工 步 ） 尺 寸 及 其公 差 、 表面 粗 糙 度填入 表 3 中。3 各工序間加工余量12加工表面工步名稱工步余量基本尺寸公差等級精度公差工步偏差粗糙度泵蓋右端面半精

18、車1.4 20 it8 0.033 200033.06.3 粗車1.6 18.6 it12 0.21 18.6021.012.5 毛坯3 23 - 2.4 232.12 .1- - - 5 銷孔鉸0.2 5.0 it8 0.018 5018.001.6 鉆0.8 4.8 it12 0.120 4.8120. 006.3 毛坯4 4 - 2 41 - 6.5 孔鉆2 6.5 it11 0.090 6.5090. 0012.5 毛坯4.5 4.5 2 4.51 16011. 00精鉸0.05 16 it6 0.011 16011. 001.6 粗鉸0.95 15.95 it8 0.027 15.9

19、5027. 006.3 鉆1.2 15 it11 0.110 15110.0012.5 毛坯13.8 13.8 - 2.4 13.81.2 - 2.5 確定毛坯尺寸根 據(jù)表 3 得出 毛 坯 尺寸 。 利 用 電 子版 繪 出 毛坯 圖 ， 毛 坯 尺寸 詳 見毛 坯 圖 。3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1 擬定工藝路線擬 定零 件 的 機 械 加 工 工 藝 路線 是 制 訂 工 藝 規(guī) 程 的 一 項重 要 工 作，擬 定 工 藝 路 線 時 主 要 解 決 的 問 題 有 ： 選 定 各 加 工表 面 的 加工 方 法 ；劃分 加 工 階 段 ； 合 理 安 排 各 工 序 的 先 后 順

20、 序 ； 確 定工 序 的 集中 和 分 散程度 。考 慮到 實 際 經(jīng) 驗 的 缺 乏， 有限 的 時 間， 主 要 進 行 了 定 位 基 準 的選擇 、 各 表面 加 工 方 法 的 確 定 和 工序 順 序 的 安 排 工 作 。3.1.1 定位基準的選擇定 位基 準 的 選 擇 是 制 訂工 藝 規(guī) 程 的 一 項 重要 工 作 。 定位 方 案 的 選擇 直 接 影 響 加 工 誤 差 ， 影 響 夾 具 的 復 雜 性 及 操 作方 便 性 。定 為 基 準的選 擇 分 為 粗 基 準 和 精 基 準 。 最 初 工 序 中 ， 只 能 選擇 以 未 加工 的 毛 坯面作 為 定

21、 位 基 準 ， 稱 為 粗 基 準 ， 隨 后 與 以 加 工 面 為定 位 基 準， 稱 為 精基準 。左 泵 蓋 的 左 端 面 為 鑄 造 面 ， 能 滿 足 表面 粗 糙 度 和 精 度 的 要 求 ， 先- - 以 左 端 面 為 粗 基 準 ， 粗 加 工 出 右 端 面 ， 再 以 右 端 面 為 精 基 準 鉆 出5 .66孔 和 锪 出52的 銷 孔 ，162盲 孔 。粗 加 工 完 成 后，進 一 步 進行 半 精 加工 和 精 加 工 等 。3.1.2 工序順序的安排根 據(jù)表 2 各 加 工 表面 的 加 工方 法 和 表 3 各 工序 間 加 工 余 量， 考 慮加

22、工 過 程中 定 位 基 準 的 選 擇 原 則，確 定 工 序 順序 。在工 序 順 序 安 排 中 ，不 僅 要 考 慮 機 械 加 工 工 序 ， 還 應 考 慮 熱 處 理 和 輔助 工 序 ，遵 循 先 基準后 其 他 、 先 粗 后 精 、 先 主 后 次 、 先 面 后 孔 的 原 則， 最 終 確定 的 工 序順序 詳 見 表 4， 以此 為 依據(jù) ， 填寫 機 械 加 工 工 藝過 程 卡 片 。表 4 加工工序工 序工 序 名 稱工 序 內(nèi) 容1 車粗 車 右 端 面 至 18.6mm 2 車半 精 車 右 端 面 至 20mm 3 锪锪52通 孔4 鉸鉸52孔 至 5.0

23、mm 5 鉆鉆5.66通 孔 ， 鉸 孔 ，擴 11 孔 深 6， 鉸 孔6 鉆鉆162深 13 ， 粗 鉸 、精 鉸7 時 效 熱 處 理8 去 毛 刺鉗 工9 終 檢3.2 162孔 切削用量的計算3.2.1 鉆孔工步切削用量的計算背 吃刀 量 的 確 定 ， 取pa =15mm 。 進 給 量的 確 定 ，由 表5-22 ， 選 取該 工 步 的每 轉(zhuǎn) 進 給 量 f=0.20mm/r。切 削 速 度 的 計 算 ，由 表 5-22 ，按 工件 材 料 為鑄 鐵 、 硬 度為 187hbs 的條 件 選 擇 ， 切 削 速度v可 取 為 18m/min 。- - 由 公 式 （ 5-1

24、） n=1000v/d1000 /nvd可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉(zhuǎn) 速n358.1/ minr， 參 照 表 4-9 所 列 z525 型 立 式 鉆床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速， 取 轉(zhuǎn)速n=392/minr。再 將 此 轉(zhuǎn)速 代 入 公式（ 5-1 ） ，可 求 出 該 工 序 的實 際 鉆削 速 度1000/dnv=min/5 .181000/1514.3392m。113.2.2 鉸孔工步工步切削用量的計算1） 粗 鉸背 吃刀 量 的 確 定 ， 取pa =0.95mm。 進 給量 的 確 定， 由 表5-31 ， 選取 該 工 步的 每 轉(zhuǎn) 進 給 量 f=0.9mm/r。 切 削

25、速 度的 計 算 ，由 表 5-31 ， 切削 速 度v可 取 為4m/min 。 由 公 式 （ 5-1 ）1000/nvd可 求 得 該 工 序 鉆頭 轉(zhuǎn) 速n80/ minr，參 照表 4-9 所 列 z525 型 立 式 鉆 床 的 主軸 轉(zhuǎn) 速 ，取轉(zhuǎn) 速n=97/ minr。 再 將 此 轉(zhuǎn)速 代入 公 式 （ 5-1 ） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際鉆 削 速 度1000/dnv=min/8.41000/1614.397m。2 ） 精 鉸背 吃刀 量 的 確 定 ， 取pa =0.05mm。 進 給量 的 確 定， 由 表5-31 ， 選取 該 工 步的 每 轉(zhuǎn) 進 給

26、 量 f=0.9mm/r。 切 削 速 度的 計 算 ，由 表 5-31 ， 切削 速 度v可 取 為 4m/min 。由 公式（ 5-1 ）dvn/1000可 求 得 該 工序 鉆 頭轉(zhuǎn) 速n80/minr，參 照表 4-9 所列 z525 型 立式 鉆 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ，取 轉(zhuǎn)速n=97/ minr。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速代 入公 式 （ 5-1 ） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際 鉆削 速 度1000/dnv=min/8.41000/1614.397m。3.3162基本工時的計算3.3.1 基本時間jt的計算1） . 鉆 孔 工 步根 據(jù)表 5-41 ，鉆 孔 的 基 本

27、時 間可 由 公 式)(/21lllfnltj求 得 式中l(wèi)=13mm ；2l =0mm ；mmmmkdlr4 .5054cot/215)21 (2/cot1f=0.20mm/r； n=392r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間jt =(13mm+5.4mm+0mm)/(0.20mm/r 392r/min)0.234min=14.1s。- - 2） . 粗 鉸 孔 工 步根 據(jù)表 5-41 ，絞 圓 柱 孔 基 本 時間 由 公 式)(/21lllfnltj求 得 式中1l、2l。由 表 5-42按15rk、2/)(ddap=(16-15.95)/2=0.025mm 的條 件 查

28、 得mml37. 01；2l=0mm ； 而l=13mm ；f=0.9mm/r ；n=97 /minr。將 上 述 結(jié)果 代 入 公 式)(/21lllfnltj中 ，經(jīng) 過 計 算 即 可得 出 該 工 序 的 基 本 時 間：jt =(13mm+0.37mm+0)/(0.9mm/r 97r/min)0.153min=9.2s。3） . 精 鉸 孔 工 步根 據(jù)表 5-41 ， 絞 圓 柱孔 基 本 時間 由 公 式)(/21lllfnltj求 得 。式 中1l、2l由 表 5-42 按15rk、2/)(ddap=(16-15.95)/2=0.025 的條 件 查 得1l=0.19mm；2l

29、=0mm ；而l=13mm ；f=0.9mm/r ；n=97 /minr。將上 述 結(jié) 果代 入 公 式 ：)(/21lllfnltj經(jīng) 過 計 算 即可 得 出 該 工 序 的 基 本 時間 ：jt =(13mm+0.19mm+0)/(0.9mm/r 97r/min)0.151=9.1s 3.3.2 輔助時間ta的計算根 據(jù) 第 五 章 第 二 節(jié) 所 述 ， 輔 助 時 間at 與 基 本 時 間jt 之 間 的 關(guān) 系 為jftt)2.015.0(， 可 取jatt15.0，則 各 工 序 的 輔 助 時 間 分別 為 ：鉆 孔工 步 的 輔 助 時 間 ：at =0.15 14.1s=

30、2.12s; 粗 鉸孔 工 步 的 輔 助 時 間 ：at=0.15 9.2s=1.38s; 精 鉸孔 工 步 的 輔 助 時 間 ：at =0.15 9.1s=1.37s; 3.3.3 其他時間的計算除 了作 業(yè) 時 間 以 外 ， 每 道 工 序 的 單 件 時間 還 包 括 布 置 工 作 的 時間 、休 息 與 生 理 需 要 時 間 和 準 備 與 終 結(jié) 時 間 。 由 于 泵 蓋 的生 產(chǎn) 類 型為 大 批生 產(chǎn) ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 準 備與 終 結(jié) 時間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 ； 布 置工 作 的 時間bt 是 作 業(yè) 時間 的%7%2，休 息 與

31、 生 理需 要 時 間xt 是 作 業(yè) 時間 的%4%2， 本 工件 均 取 3%，則 各工 序 的 其 他 時間 （xbtt） 可 按 關(guān)系 式)(%3%3jatt計算 ， 分 別 為 ：鉆 孔工 步 的 其 他 時 間 ：xbtt=6% (2.12s+14.1s)=0.97s 粗 鉸孔 工 步 的 其 他 時 間 ：xbtt=6% (9.2s+1.38s)=0.63s - - 精 鉸孔 工 步 的 其 他 時 間 ：xbtt=6% （9.1s+1.37s） =0.62s 3.3.4 單件時間djt的計算1） 鉆 孔 工 步鉆djt=2.12s+14.1s+0.97s=17.19s; 2）

32、粗 鉸 孔 工 步粗鉸t=9.2s+1.38s+0.63s=11.21s; 3） 精 鉸 孔 工 步精鉸t=9.1s+1.37s+0.62s=11.09s; 因 此 ， 工 序 的單 件 時 間 ：djt=鉆djt+粗鉸t+精鉸t=17.91s+11.21s+11.09s=40.21s 3.4 制訂162工序卡片本 次課 程 設(shè) 計 中 ，我 所選 擇 的 工 序 是 加 工 2 16 孔 。根 據(jù) 表 4、2 16 切 削 用 量的 計 算 和 基 本 工 時的 計 算 即 可制 訂 出 該 工 序 的 工序卡 片 ， 具體 內(nèi) 容 詳 見 機 械 加 工 工序 卡 片 。4 162孔的專用

33、夾具設(shè)計在 成批 、 大 量 生 產(chǎn) 中 ，工 件 的 裝 夾 是 通 過機 床 夾 具 來實 現(xiàn) 的 。 機床 夾 具 在 生 產(chǎn) 中 應 用 十 分 廣 泛 ， 機 床 夾 具的 功 用 主 要 是 ： 穩(wěn) 定 地 保 證工 件 的 加 工 精 度 ； 減 少 輔 助 時 間， 提 高 勞動 生 產(chǎn) 率 ； 擴 大 機 床 的 工 藝范 圍 ， 實 現(xiàn) 一 機 多能 。 泵 蓋 的162盲 孔 加 工 精 度 ， 位 置 精 度要 求 都較 高 ， 如 果 選 用 常 規(guī) 的 夾 具 （ 即 通 用 夾 具） 其 生 產(chǎn) 效 率 是 很 低 的 ， 同時 加 工 精 度 也 不 容 易 保

34、 證 。 考 慮 到 泵 蓋 零件 屬 于 大 批量 生 產(chǎn) ， 所 以 應該 對 其 設(shè)計 專 用 夾 具 ，以 保 證 加 工 精 度 和 位 置精 度 ，提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 。4.1 定位方案的設(shè)計本 夾具 的 定 位 方 案 如 下 圖 所示 ，采 用 1 個短 圓 柱 銷 、1 個 菱 形銷 和 支承 平 面 定位 ， 同 時 運 用 支 承 板來 快 速找 正 工 件在 夾 具 體 中 的 位 置 。其 中：一 個菱 形 銷 限 制 的自 由 度為 :z。一 個短 圓 柱 銷 限 制 的 自 由 度為 ：x，y。- - 支 承平 面 限 制 的 自 由 度 為 ：x，y，

35、z綜 上， 該 定 位 方 案 限 制 了 工件 的 6 個自 由 度 ， 較 好的 滿 足 零件 加工 要 求 ，定 位 合 理 。4.2 定位誤差分析與計算所 謂定 位 誤 差 ， 是 指 由于 工 件 定 位 造 成 的加 工 面 相 對工 序 基 準 的位 置 誤 差 。 因 為 對 一 批 工 件 來 說 ， 刀 具 經(jīng) 調(diào) 整 后位 置 是 不動 的 ， 即被加 工 表 面 的 位 置 相 對 于 定 位 基 準 是 不 變 的 ， 所 以定 位 誤 差就 是 工 序基準 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動 量 。 造 成 定 位 誤差 的 原 因有 ： 由 于定位

36、 基 準 與 工 序 基 準 不 一 致 所 引 起 的 定 位 誤 差 ， 稱基 準 不 重 合 誤差 ， 即工 序 基 準相 對 定 位 基 準 在 加 工 尺寸 方 向 上 的 最 大 變 動 量， 以b表 示 ；由 于 定 位 副 制 造 誤 差 及 其 配 合 間 隙 所 引 起 的 定 位誤 差 ， 稱基 準 位 移誤差 ， 即 定位 基 準 的 相 對 位 置 在 加工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變動 量 ， 以j表示 。jbd。 1分 析和 計 算 定 位 誤 差 的目 的 ， 就 是 為 了 判斷 所 采 用 的定 位 方 案 能否 保 證 加 工 要 求 ， 以 便

37、對 不 同 方 案 進 行 分 析 比 較， 從 而 選出 最 佳 定位方 案 ， 它是 決 定 定 位 方 案 時 的 一個 重 要 依 據(jù) 。4.2.1 定位元件尺寸公差的確定夾 具的 定 位 形 式 是 一 面兩 銷， 即 一 個短 圓 柱 銷 、 削 邊銷 和 支 承板之 間 的 保持 元 件 的 定 位 精 度 。由 公式sttydddw)(11+=其 中dt 代 表公 差 ，s代 表 基 準 孔 與 定位 元 件 間 的 最小 間 隙由 于定 位 銷 和 孔 間 的 配 合 代號 是655hh， 查 表 2-40 ， it6=0.008 it5=0.005,又 銷 與孔 間 的 最

38、 小 間隙 都 是 0， 故 代 入 公 式 ：sttydddw)(11+=0.008+0.005=0.013mm，)2/()(tan22111lsttttdddd+=注 ：為 工 件 中 心 線 的 偏 轉(zhuǎn) 角 度 誤 差 代 入 數(shù) 據(jù) 求 得32.0)28.612/()0005.0008. 0005. 0008. 0(tan1=+=滿足 定 位 要 求 。- - 4.3 導向元件設(shè)計鉆 床 夾 具 的 刀 具 導 向 元 件 為 鉆 套 ， 鉆 套 的作 用是 確 定 刀 具 相 對 夾 具 定 位 元 件 的 位 置 ， 并在 加工 中 對 鉆 頭 等 孔 加 工 刀 具 進 行 引

39、導 ， 防 止刀 具 在 加工 中 發(fā) 生 偏 斜 。由 于 該 孔 的 加 工 方 法 是 先 鉆 孔 ， 后 鉸 孔 。所 以， 采 用 快 換 式 鉆 套 ， 由 于 泵 蓋 零 件 的 特 殊結(jié) 構(gòu)， 為 了 便 于 裝 夾 工 件 ， 所 以 自 行 設(shè) 計 快 換鉆 套 。 其結(jié) 構(gòu) 如 上 圖 所 示4.3.1 鉆套高度和排屑間隙鉆 套高 度 與 所 鉆 孔 的 孔距 精 度 、 工 件 材 料、 孔 加 工 深度 、 刀 具 剛度 、 工 件表 面 形 狀 等 因 素 有 關(guān) 。鉆 套 高 度 h 越 大， 刀 具 的 導 向性 能 越好 ，但 刀 具 與 鉆 套的 摩 擦 越

40、 大 ，一 般 取 h=(1-2.5)d，孔 徑 小 、精 度 要求 高 時 ，h 取 較大 值 。 h=(1-2.5)d=(1-2.5)16=(16-40),取 h=40mm 。鉆 套底 部 與 工 件 間 的 距離h 稱 為 排 屑 間 隙 ， h 值 應適 當 選 取， h值 太 小 時 ， 切 屑 難 以 自 由 排 出 ， 使 加 工 表面 被 破 壞 ； h 值 太 大時 ， 會降 低 鉆 套對 鉆 頭 的 導 向 作 用 ， 影 響 加 工精 度 。 加 工 鑄 鐵時 ， h= （7.03 .0）d； 加工 鋼 時 ， h=(5.17.0)d 。由 于 泵 蓋 材 料為 ht20

41、0， 所以 其 排 屑 間隙 h=(7.03.0)d=(7.03.0)16=(2 .118 .4), 取 h=10mm。4.4 夾緊裝置的設(shè)計在 加工 過 程 中 ， 工 件 會受 到切 削 力 、 慣 性 力 、 離 心 力等 外 力 的作用 ， 為 了 保 證 在 這 些 力 作 用 下 ， 工 件 仍 能 在 夾 具中 保 持 定位 的 正 確位置 ， 而 不 致 發(fā) 生 位 移 或 產(chǎn) 生 振 動 ， 一 般 在 夾 具 結(jié)構(gòu) 中 都 必須 設(shè) 置 一定的 夾 緊 裝置 ， 把 工 件 壓 緊 夾 牢 在定 位 元 件 上 。在 該夾 具 體 設(shè) 計 中 ， 由于 所 選 用 的 定

42、位 方案 的 夾 緊 力與 切 削 力 的方 向 一 致，所 需 夾 緊 力較 小 ，所 以 采 用 鉤形 壓 板（ 組 合 ）式 夾緊 機 構(gòu) 。夾 緊 力 的計 算 采 用)/31(hlfffj計 算 ， 其 中 的f- 摩 擦 系數(shù) ， 一 般 取0.1-0.15， 由 于 在- - 進 行 鉆 孔 工 序 時 ， 夾 緊 力 作 用 表面 的 表 面粗 糙 度 較 小 ， 所 以 本 設(shè) 計 中選 擇 f=0.1。由 于螺 旋 壓 板 夾 緊 機 構(gòu) 中 有彈 簧 的 作 用 力 ， 所 以 公式 中 的 f 代 表的 是 彈 簧壓 縮 變 形 受 到 的 作 用 力，有 材 料 力

43、學中 的 公 式gdzfc/ )8(3z- 彈 簧 的 工 作 圈 數(shù)g-彈 簧 材 料 的 剪 切 彈 性模 量 ， 其 值 查 表 12-1 - 是在 最 大 載 荷 下發(fā) 生 的 最大 變 形 量查 機 械 設(shè) 計 書 代 入 數(shù) 據(jù) 得mmmmmpaf7)9.08000/()888(3求 得 f=1.54n ， 將 f 代入)/31(hlfffj， 其 中 l=28mm,f=0.1,h=45,求 得nfj30.1. 由 于 該 工 序 過 程 需 要 兩 處 夾 緊 力 ， 故 總 的nfj60.2.可 以 看 出 夾 緊 力 很 小 。 因 為 夾 緊 力 與 切 削 力 方 向一

44、致 ， 當其 他 切 削力很 小 時 ， 僅 需 要 較 小 的 夾 緊 力 來 防 止 工 件 在 加 工過 程 中 產(chǎn)生 振 動 和轉(zhuǎn)動 。 所 以此 處 夾 緊 力 能 滿 足 要 求。4.5 夾 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè)計 及 操 作 簡 要 說 明在 設(shè)計 夾 具 進 應 該 注 意 提 高勞 動 生 產(chǎn) 率 。因 此 ，使 用 鉸 鏈 式 鉆模 ，一 次 固 定 2 個 鉆 套 ，在 一 次 裝 夾 中 可以 加 工 2 個 孔 。本 工 序 是 粗 加工 ，切 削 力 較 大 ， 但 是 由 于 鉆 削 重 要 生 產(chǎn) 的 軸 向 力 指向 定 位 面， 和 夾 緊 力方 向 相 同， 所

45、 以 夾 緊 力 不 直 接 對消 切 削 力 。裝 夾工 件 時 ， 先 翻 開 鉆模 板 把 工 件 放 在 夾具 上 ， 由 短圓 柱 銷 和 菱形 銷 定 位 ， 最 后 用 支 承 板 定 好 位 置 把 鉆 模 板 合 上， 把 菱 形螺 母 鎖 上。這 樣 就 可以 鉆 削 了 。 本 夾 具 裝 配圖 和 零 件 圖 ， 見 附 圖 。5 方案綜合評價與結(jié)論對 于162的 盲 孔 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 我 們 采 用 了 一 面 兩 銷 的 定 位 方式 ， 限 制了 工 件 的 6 個 自 由 度 。很 好 的 保 證 了 工 件 在 夾具 體 中 的 位 置但 也可

46、能 造 成 過 定 位 ，原 因 在 于 ， 支 承 板與 短 圓 柱 銷和 菱 形 銷 的安 裝 誤 差。在 鉆 孔 工 序前 的 工 序 尺 寸保 證 的 情 況 下，不 會產(chǎn) 生 過 定 位 ，滿 足 了 加 工 的 要 求 。 通過 以 上 的分 析 ， 本次 課 程 設(shè) 計 的 基 本 目 的 已 經(jīng)達 到 ， 較 好 的 反 映 了 零 件 加 工 過 程 中 的 定 位 要 求 極 其必 要 性 。 同 時 ，在 專 用 夾 具 設(shè) 計 過 程 中 ， 通 過 查 閱 大 量 資 料 ， 設(shè) 計 出的 夾 具 在使 用 上十 分 方 便 ， 定 位 也 很 準確 。 繪 制夾 具

47、 體 裝配 圖 時 ， 很 好 運 用 了 機 械 制- - 圖 的 知 識， 圖 幅 表 達 合 理 ， 線 條準 確 。6 體會與展望機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計就要結(jié)束了，回首近20 天的設(shè)計過程，我們得到了許多收獲。再 設(shè)計 過 程 中 我 們 遇 到了 許 多 問 題 ， 而 解決 問 題 的 途徑 很 多 ， 查閱 資 料 ， 請 教 老 師 、 同 學 們 ， 總 之 ， 為 了 完 成 任務 達 到 課程 設(shè) 計 的目的 要 求 ，我 們 能 夠 一 起 研 究 、 討論 。雖 然課 程 設(shè) 計 任 務 完 成了 ， 但 是 在 細節(jié) 問 題 的 把 握 上 還 很 欠 缺，還 需 要 進 一 步 的 考 究 。 對 于 一 名 合 格 的 技術(shù) 設(shè) 計 人 員， 零 件 的設(shè) 計 準確 性 是 其 為 之 奮 斗 的 根 本 ， 用 于實 際 中 是他 們 的 理 想 。 當 然 我 的 技 術(shù)水 平 還 不 能 和 他 們 相 提 并 論 ， 我的 課 程 設(shè)計 完 成 了 ，在 這 三 周的 時 間里 ， 我 們 查 閱 了 許 多 關(guān)于 機 械 加工 與 夾 具設(shè) 計 方 面 的 資 料 。 電 子 圖 版繪 圖 讓 我