泵體零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)

#/403.7小結(jié)本章主要講述了泵體零件的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，從對該毛坯零件基準(zhǔn)的定位，到加工余量的確定，到工序尺寸的計(jì)算，再到編寫完整的工藝路線，一步都不能缺少，對于基準(zhǔn)的定位關(guān)系到加工精度，所以毛坯零件基準(zhǔn)的定位是加工開始最重要的部分，而加工余量和工序尺寸的確定和計(jì)算需要查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可以通過網(wǎng)絡(luò)和書籍來完成。熟練掌握CAPP繪圖軟件對任務(wù)快速且準(zhǔn)確完成有著很大的幫助，另外電腦制圖軟件可以將尺寸誤差大大縮小，而且有著手動(dòng)繪圖無法比擬的優(yōu)勢，不會(huì)受到環(huán)境的影響，可以隨時(shí)修正。4夾具的設(shè)計(jì)4.1.1機(jī)床夾具的概念機(jī)床夾具是用來在機(jī)床上夾裝工件和導(dǎo)向刀具的。它主要是將工件進(jìn)行定位來保證工件相對于機(jī)床和刀具的相對位置在加工合理范圍內(nèi)，另外還可以將工件進(jìn)行夾緊。但是從實(shí)際情況來看，只要是在工藝過程中能夠提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度以及確保工作安全的裝置或者裝備都可以稱為機(jī)床夾具。機(jī)床夾具作為機(jī)械加工系統(tǒng)的重要組成部分，不可或缺，加工某一部件或者零件要求的精度范圍不僅僅取決于刀具的加工精度，還包括前期準(zhǔn)備的夾具的定位精度，所以說一個(gè)部件或者零件的精度范圍在允許范圍之內(nèi)就首先必須要滿足最基本的要求，即定位精度要求，這就需要夾具的設(shè)計(jì)要簡單化和可行化，要求工件和夾具、刀具和夾具、機(jī)床和夾具有著正確的相對位置。4.1.2機(jī)床夾具的分類根據(jù)使用范圍來劃分：通用夾具、組合夾具、專用夾具等類型；根據(jù)所使機(jī)床來劃分：可以分為車床夾具、鉆床夾具、銃床夾具等類型；根據(jù)夾緊力產(chǎn)出來劃分；手動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具、液壓夾具等類型。4.1.3機(jī)床夾具的組成定位元件：其作用就是定位工件。保證工件相對于夾具的位置精度。對定位元件所限制的自由度一般采用“六點(diǎn)定位”的原理來分析。導(dǎo)向元件：其作用就是保證機(jī)床工作臺和夾具之間的方向位置精度。連接元件：其作用就是保證機(jī)床工作臺和夾具之間的相對位置精度。加緊裝置：其作用就是保證工件所限制的自由度。對刀裝置：其作用就是保證刀具相對于夾具的位置精度。夾具體。夾具體是把定位元件、導(dǎo)向元件、連接元件、加緊裝置和對刀裝置組裝到一起的承載體。為了保證各個(gè)元件和裝置之間的相對位置精度，所以夾具體的形狀的設(shè)計(jì)程度可能比較復(fù)雜，但是作為夾具必不可少的主要組成部分，復(fù)雜是為了后續(xù)加工的方便，也是可以理解的。再者，為了保證各個(gè)元件和裝置的加工精度，所以夾具體的形狀的制作精度也是要求比較高的。4.2鉆夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求，選擇一道工序并進(jìn)行相應(yīng)的專用夾具的設(shè)計(jì)：對斜面鉆孔的工序進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)。通過前面對工程圖樣的繪制、加工工藝的編制以及對泵體零件的外形和尺寸的掌握。M18的孔并不是及標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)基準(zhǔn)垂直，其軸線及坐標(biāo)系中的Z軸的角度為30°，夾具定位和夾緊相對比較困難。此道工序選擇了Z3025立式鉆床進(jìn)行加工，要求孔的軸線及坐標(biāo)系中的Z軸垂直。設(shè)計(jì)本夾具是用來鉆M18X1.5的通孔，部分表面粗糙度要求Ra=6.3，因此需要采用鉆-擴(kuò)-鉸三道加工工序完成。4.2.2夾具體的定位方案根據(jù)所給零件圖結(jié)合實(shí)際情況出發(fā)，目標(biāo)夾具需要完全定位。由于是在泵體零件的斜面鉆孔，所以為了保證鉆頭及所加工平面呈垂直角度，需要把部件以規(guī)定角度擺放。加工孔就需要把泵體零件準(zhǔn)確定位在合理的位置，可以根據(jù)“一面兩銷”的方法定位，因?yàn)楸皿w端面有3個(gè)通孔，就可以利用圓柱銷、菱形銷和支撐板限制泵體的自由度，屬于完全定位，所以要限制6個(gè)自由度，已經(jīng)知道面可以限制2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和1個(gè)移動(dòng)自由度，圓柱銷限制了2個(gè)移動(dòng)自由度，菱形銷限制了1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，限制了6個(gè)自由度，屬于完全定位。所以這個(gè)方案是可行的。圖4-1支撐板

圖4-2圓柱銷圖4-3菱形銷設(shè)計(jì)一個(gè)及工作臺面傾斜角度為30的斜面體，中空，便于固定加工零件，采用螺釘固定；底座，用來及工作臺面固定，采用螺釘固定。4.2.3夾具體的夾緊方案僅僅依靠定位元件還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能使工件完全夾緊，所以需要合理的夾緊元件進(jìn)行必要的夾緊。由于所鉆通孔是傾斜的，鉆頭鉆孔產(chǎn)生的切削力和向下的推進(jìn)力都會(huì)使泵體底座前端面受到不均勻的壓緊力，泵體的凸出軸由此會(huì)發(fā)生不規(guī)則擺動(dòng)，從而導(dǎo)致加工過程中出現(xiàn)磨損以及誤差?？梢酝ㄟ^在泵體底座后端面放置壓板，通過螺釘連接，使工件夾緊，考慮到所設(shè)計(jì)的夾具僅僅是加工?8通孔，直接通過兩個(gè)螺釘連接在裝卸時(shí)會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，從而提高經(jīng)濟(jì)成本，所以將其中一個(gè)壓板替換為可滑動(dòng)的,裝卸時(shí)，只需要旋鈕一個(gè)螺釘?shù)穆菽?，然后將移?dòng)壓板就可以裝卸工件。這樣就節(jié)省了時(shí)間，降低了成本。圖4-4壓板

圖4-5特制螺釘

4?2?4夾具體的導(dǎo)向方案鉆套和鉆模板是重要的導(dǎo)向元件，前者采用標(biāo)準(zhǔn)制作，后者配合前者制作，鉆套是引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確加工孔的重要導(dǎo)向部件，一般放置在鉆模板上；鉆模板是對鉆套的定位起作用的重要導(dǎo)向部件，一般放置在定位體上，其安裝鉆套的孔徑的尺寸和位置分別由鉆套的外徑尺寸和加工孔的位置決定。鉆模板是鉆床夾具不可或缺的一部分，是一種安裝可換鉆套和襯套的板。鉆模板的安裝形式對加工效率也有一定的影響，為了方便工件的裝夾方便，一般將鉆模板和夾具體固定安裝，這樣不僅能夠保證孔的位置精度，也可以提高生產(chǎn)效率。夾具在高度方向的主要定位元件為一底面，其精度要求為自由公差，由于其基準(zhǔn)重合，所以裝配公差及尺寸公差是相同的。

圖4-8鉆模板圖4-9鉆套4?2?5夾具裝配效果圖設(shè)計(jì)一個(gè)及工作臺面傾斜角度為30的斜面體，中空，便于固定加工零件，采用螺釘固定；底座，用來及工作臺面固定，采用螺釘固定。夾具體效果圖，如圖所示:圖4-10夾具體效果圖夾具裝配效果圖，如圖所示：

圖4-11夾具裝配效果圖4.3小結(jié)本章主要闡述了泵體專用夾具的設(shè)計(jì)，對于設(shè)計(jì)鉆斜面的孔的夾具相對來說比較困難，需要考慮角度的問題，該夾具的設(shè)計(jì)首先要確定角度問題，可以設(shè)計(jì)一個(gè)斜面體來保證角度。關(guān)于鉆孔，需要標(biāo)準(zhǔn)的鉆套部件，鉆模板可以通過鉆套來自行設(shè)計(jì)；關(guān)于銷的選擇，為了避免兩個(gè)一樣的圓柱銷會(huì)形成過定位，所以采用了圓形銷和菱形銷，前者定位，后者定向，剛好限制了6個(gè)自由度；關(guān)于螺釘，由于泵體底座上的3個(gè)通孔及凸出軸過于接近，以至于無法使用常規(guī)的螺栓，所以在參考了螺栓標(biāo)準(zhǔn)后，將其08的螺帽特制成開槽螺帽，以便快速卸載。結(jié)語本次課程設(shè)計(jì)主要檢驗(yàn)本人對工藝規(guī)程掌握的熟悉程度和對夾具設(shè)計(jì)的能力。一個(gè)優(yōu)秀的論文都以解決實(shí)際生產(chǎn)問題為基礎(chǔ)。泵體專用夾具是整個(gè)零件工藝生產(chǎn)中必不可少的一部分，一般的通用夾具可能達(dá)不到生產(chǎn)該泵體的要求。設(shè)計(jì)出的夾具要經(jīng)得起工藝生產(chǎn)過程中的考驗(yàn)以及相關(guān)技術(shù)操作員的認(rèn)可，比如該夾具設(shè)計(jì)是否合理簡單，制作是否耗時(shí)費(fèi)力，裝卸是否方便快捷，精度是否滿足要求。隨著現(xiàn)代工藝水平的不斷提高，對夾具的要求也越來越高。所以對夾具的要求只能不斷提升,要經(jīng)得起長時(shí)間的考驗(yàn)。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，本人碰到了許許多多的難題，這些難題的答案有的無法從書本中找到，需要指導(dǎo)老師的講解，逐步擊破一個(gè)個(gè)的難題也讓我逐步提升了自己的學(xué)識水平，這種提升難以言語。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)包括加工工藝規(guī)程的編制、鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)，加工工藝要求數(shù)據(jù)計(jì)算合理，部件定位標(biāo)準(zhǔn)，精度要求嚴(yán)謹(jǐn)；專用夾具要求設(shè)計(jì)合理，定位準(zhǔn)確，加工誤差在合理范圍內(nèi)，需要要求考慮到夾緊和導(dǎo)向等因素，需要考慮到經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境影響。這些都促使我以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度去面對每一個(gè)零件、每一個(gè)數(shù)據(jù)、每一個(gè)誤差。相信對我個(gè)人能力的提升有很大的幫助。參考文獻(xiàn)濮良貴，陳國定，吳立言編著.機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）.北京：高等教育出版社，2013陳宏鈞主編.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009盧秉恒主編?機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005任軍學(xué)主編.UGNX8.0中文版三維造型設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：電子工業(yè)出版社，2013李名望.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009徐鴻本主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第六版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016李育錫主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2013[9]鄭修本主編.機(jī)械制造工藝學(xué)（第三版）.江南：機(jī)械工業(yè)出版社,2016廖念釗、古瑩庵、莫雨松編著.互換性及技術(shù)測量（第六版）.北京：中國質(zhì)檢出版社，2015關(guān)慧貞主編.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)（第四版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015武友德、吳偉主編.機(jī)械零件加工工藝編制.北京：機(jī)械工藝出版社，2009吳拓主編.機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工藝出版社，2016[15]韓秋實(shí)、王紅軍主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2009致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)，是作為一名大學(xué)生在大學(xué)生涯所學(xué)的知識的最后一次總結(jié)，一份答卷。四年的學(xué)習(xí)生活，讓每個(gè)人有所感悟和啟迪，畢業(yè)設(shè)計(jì),不僅僅是知識新的升華，更是人生新的憧憬。馬上就要畢業(yè)了，從剛開始的彼此陌生到后來的依依不舍，從大一時(shí)的熱血激情到現(xiàn)在的腳踏實(shí)地，這四年經(jīng)歷了很多，學(xué)到了很多，感受到了生活的美好，領(lǐng)悟到了學(xué)習(xí)的真諦，這將是我人生中無比寶貴的財(cái)富和不可磨滅的記憶。在這里，我尤其要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師張康智張老師，張老師給我教過課，我們在許多事情上有過交集，我和張老師一起參加過比賽并取得了優(yōu)秀的成績，一起設(shè)計(jì)過裝備課程并完成了規(guī)定的任務(wù)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，他總是不厭其煩地給我解答疑問，給我耐心指導(dǎo)，張老師的那種師者風(fēng)范讓我欽佩。校園生活很快就要結(jié)束了，但是這里的每一棵數(shù)草、每一間教室、每一個(gè)球框、每一位師生，都將是我這一生中最美好的回憶，即將走進(jìn)社