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寧波大紅鷹學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
所在學(xué)院
機(jī)械與電氣工程學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
課 題
CB-10型齒輪泵泵體加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求
本課題是學(xué)完了專業(yè)課程，應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的一個(gè)綜合鍛煉。通過這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固自己所學(xué)的理論知識(shí)與技能，提高自己的設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、技術(shù)文件編寫等各方面的能力。學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書。并在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和獨(dú)立分析，獨(dú)立思考的能力。
1、主要任務(wù)與目標(biāo)
（1）圍繞課題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料不少于12篇，其中外文資料不少于2篇，并撰寫文獻(xiàn)綜述，字?jǐn)?shù)不少于3000字。
（2）完成與課題相關(guān)外文文獻(xiàn)（原文論文）的翻譯，字?jǐn)?shù)不少于2000字；
（3）分析和研究課題內(nèi)容，查閱文獻(xiàn)資料，完成開題報(bào)告；
（4）完成CB-10型齒輪泵泵體零件圖2D、3D繪制和毛坯圖2D、3D設(shè)計(jì)；完成CB-10型齒輪泵泵體的機(jī)械加工工藝規(guī)程（含機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片）設(shè)計(jì)；數(shù)控加工需手工或自動(dòng)編制數(shù)控加工程序；完成各工序?qū)Ｓ脢A具（含裝配圖、夾具零件）等零件2D、3D圖的設(shè)計(jì)，編寫設(shè)計(jì)說明書1萬字以上。
（5）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的其它工作（完成指導(dǎo)記錄、資料上傳網(wǎng)絡(luò)畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)、答辯PPT準(zhǔn)備、資料裝訂整理）。
2、主要內(nèi)容與基本要求
（1）主要內(nèi)容：
1）了解泵體類零件功能、結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)、技術(shù)要求，毛坯特點(diǎn)；
2）完成CB-10型齒輪泵泵體機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)。
（2）要求：
1）機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)方案合理；
2）要求夾具結(jié)構(gòu)合理、緊湊，使用方便；
3）完成零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖及夾具零件圖電子稿和紙質(zhì)稿；
4）圖紙、圖面布置合理、正確清晰符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。
5）撰寫設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容包括：課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)；研究的主要內(nèi)容；機(jī)械加工工藝路線和夾具結(jié)構(gòu)方案的擬定和主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；加工工藝和夾具方案的確定，設(shè)計(jì)專用夾具，進(jìn)行計(jì)算，條理清楚，計(jì)算有據(jù)；格式按寧波大紅鷹學(xué)院機(jī)電學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）規(guī)范化要求。文字在1萬字以上。
6）其他要求：在進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，不能照抄現(xiàn)有資料，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過自己的
努力，理解和消化資料，認(rèn)真分析和解決實(shí)踐過程中遇到的問題，充分發(fā)揮自己獨(dú)立思考和創(chuàng)作設(shè)計(jì)，培養(yǎng)和鍛煉工程實(shí)際中的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，反對(duì)盲從和抄襲行為。設(shè)計(jì)期間應(yīng)完成以下工作：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，其中外文資料不少于兩篇，外文翻譯不低于2000字，英文翻譯必須注明出處，并提供原版PDF文件。
3、設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）年產(chǎn)量為50000臺(tái)/年；零件技術(shù)要求見圖紙；
（2）產(chǎn)品要求優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。
4、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
應(yīng)收集的資料：箱體的結(jié)構(gòu)、材料、功用及相關(guān)技術(shù)要求；箱體的工藝性；工藝路線擬定的方法；各種專用夾具的種類、特點(diǎn)及原理，鉆床、銑床、數(shù)控機(jī)床類夾具的設(shè)計(jì)方法及國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)。主要參考文獻(xiàn)：
[1] 尹成湖．機(jī)械可制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].—北京：高等教育出版社，2008.8
[2] 尹成湖 李保章 杜金萍.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2009
[3] 柯建宏.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.8
[4] 浦林祥.金屬切削機(jī)床與夾具金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社1995第2版
[5] 張瀅瀅，劉春雨.關(guān)于機(jī)床夾具的發(fā)展前景的探討[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2011年26期
[6] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1997.6
[7] 陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].高等教育出版社，2009.12
[8] 吳拓.簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2010.4
[9] 毛平淮.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)：第2版[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1
[10] 何慶、李郁主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)教程[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2012.8
[11] 朱耀祥，浦林祥?主編，現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.2
[12] 濮良貴、陳國(guó)定、吳立言主編，機(jī)械設(shè)計(jì)（第9版），北京：高等教育出版社，2013.5
二、畢業(yè)論文進(jìn)度計(jì)劃
序號(hào)
起訖日期
各階段工作內(nèi)容
備注
1
2015.10.1～11.30
閱讀畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)的要求和任務(wù)，收集并閱讀文獻(xiàn)
資料，完成開題報(bào)告，和外文翻
譯和文獻(xiàn)綜述。
外文資料不少于兩篇，翻譯不低于2000字，提供原版PDF。
2
10.9～10.20
分析零件圖，確定毛坯類型及制
造方法，完成毛坯圖。
3
10.21～10.31
選擇定位基準(zhǔn)，確定加工方法，擬定機(jī)械加工工藝路線方案。
11.1～11.12
確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差，選擇機(jī)床及工藝設(shè)備。
4
11.13～11.30
確定切削用量及基本工時(shí)，并填
寫工藝文件。
提交開題報(bào)告、外文翻譯、文獻(xiàn)綜述。
5
12.01～12.31
確定專用夾具工件的定位方案和夾緊方案，計(jì)算定位誤差和計(jì)算夾緊
力，繪制夾具總圖和零件圖。
2016年3月1日中期檢查
6
2016．01．01～03．31
撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，整理并修
改和完善所有畢業(yè)設(shè)計(jì)資料。
7
2016年3月31日
提交經(jīng)整改后的開題報(bào)告、外文翻譯、文獻(xiàn)綜述、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）、圖紙，指導(dǎo)記錄本等所有資料。
電子稿、紙質(zhì)稿
8
2016．04．05～04．17
指導(dǎo)老師進(jìn)行三次審核
提交膠裝材料
9
2016．05
制作PPT，參加答辯。
三、專業(yè)（教研室）審批意見：
審批人（簽字）：
年 月 日
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
共 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
泵體
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鍛件
毛坯外型尺寸
每毛坯可件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
備 注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
0
鍛
鑄造
鑄造
1
銑
粗銑前端面
機(jī)加
X52K
銑夾具、端面銑刀100、游標(biāo)卡尺
2
銑
粗銑后端面
機(jī)加
X52K
銑夾具，端面銑刀100、游標(biāo)卡尺
3
銑
粗銑下底面
機(jī)加
X52K
銑夾具、端面銑刀100、游標(biāo)卡尺
4
銑
銑上端面
機(jī)加
X52K
銑夾具、端面銑刀80、游標(biāo)卡尺
5
銑
銑左端面
機(jī)加
X52K
銑夾具、立銑刀20、游標(biāo)卡尺
6
鉆
鉆φ32H11孔, φ22孔
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=30、d=20深度游標(biāo)卡尺
7
鏜
粗鏜2-φ48H8孔
機(jī)加
T68
鏜夾具、硬質(zhì)合金鏜刀d=45、游標(biāo)卡尺
8
鉆鉸
鉆、鉸φ16H8孔
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=15、深度游標(biāo)卡尺
9
鉆锪
鉆、锪擴(kuò)4-φ10，4-φ20孔、鉆G3/8螺紋孔
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=10、錐柄锪孔鉆d=20、中心鉆、深度游標(biāo)卡尺
10
鉆鉸攻
鉆φ12孔、鉸φ12孔、攻螺紋G3/8
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=10、直柄機(jī)用鉸刀d=10、公制細(xì)牙螺紋絲錐、深度游標(biāo)卡尺
11
鉆
鉆6×M8-7H孔
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=8、游標(biāo)卡尺
12
鉆鉸
泵蓋配鉆2×φ6T14孔
機(jī)加
Z525
鉆夾具、直柄麻花鉆d=4、直柄機(jī)用鉸刀d=6、游標(biāo)卡尺
13
鏜
鏜φ32H11孔, φ22孔
機(jī)加
Z525
硬質(zhì)合金鏜刀d=32、d=22、游標(biāo)卡尺
14
銑
精銑前端面
機(jī)加
X52K
銑夾具、端面銑刀d=100、游標(biāo)卡尺
15
檢查
16
入庫(kù)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
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日期
標(biāo)記
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文獻(xiàn)綜述
前言
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置，它把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力傳給液壓系統(tǒng)，屬于液壓系統(tǒng)中的能源裝置。目前液壓泵按其主要運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)方式分，有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、軸向柱塞泵、徑向柱塞泵等類型。齒輪泵以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、自吸性能好、對(duì)污物不敏感、工作可靠、壽命長(zhǎng)、便于維護(hù)修理、成本低。廣泛地應(yīng)用于各種液壓機(jī)械上。而由于齒輪泵本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致齒輪泵產(chǎn)生泄漏、徑向液壓力不平衡和困油現(xiàn)象，影響了齒輪泵的額定壓力和容積效率；導(dǎo)致使用壽命縮短；產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲并引起振動(dòng)和氣蝕，影響工作平穩(wěn)性，難以實(shí)現(xiàn)高壓化。為了提高齒輪泵的適用范圍，于是就有必要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，符合人們對(duì)其所需要的功能及經(jīng)濟(jì)性能。下面簡(jiǎn)述齒輪泵的未來發(fā)展方向及所能達(dá)到的功能。
正文
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)齒輪泵的要求越來越嚴(yán)格，如何降低嚙合過程的機(jī)械噪聲與困油沖擊產(chǎn)生的液壓噪聲是齒輪泵發(fā)展的趨勢(shì)之一；大排量與變排量是齒輪泵適應(yīng)各種工作環(huán)境的必然要求；集成化是機(jī)械設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)，泵與電機(jī)的一體化，能夠減小設(shè)備的體積，提高傳動(dòng)效率，控制方便等優(yōu)勢(shì)。大家都知道，當(dāng)一個(gè)東西發(fā)展到一定程度時(shí)，必然會(huì)對(duì)該事物進(jìn)行不斷地升級(jí)、優(yōu)化，以便去更加的符合人們的需求，在這種激烈的競(jìng)爭(zhēng)下，不斷地新產(chǎn)品新事物如雨后春筍般呼之欲出，因?yàn)槟銢]有創(chuàng)新就會(huì)被淘汰。
1、齒輪泵的發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)外有關(guān)齒輪泵的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：
1.1齒輪參數(shù)及泵體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
作為液壓系統(tǒng)傳動(dòng)動(dòng)力源的齒輪泵，在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，主要應(yīng)考慮以下要求嘲：在滿足油泵排量的要求下，盡可能選取較小的尺寸，以得到較小的油泵外形：齒輪參數(shù)的選擇盡可能考慮減少流量的脈動(dòng)與噪音的產(chǎn)生；選擇合適的齒頂厚度、齒輪寬度及幅面寬度(齒根圓半徑與齒輪軸半徑的差)，能起到減少泄漏及摩擦損失的作用，提高油泵效率：齒輪及輪軸具有適應(yīng)工況要求的強(qiáng)度，要求尺寸整齊標(biāo)準(zhǔn)，為編制制造工藝創(chuàng)造條件。蘇勇1刀對(duì)齒輪泵的模數(shù)、齒數(shù)變位系數(shù)、齒輪間隙的選擇做了些探討。齒輪泵中一對(duì)齒輪，是最關(guān)鍵的元件．其參數(shù)選擇合理與否，將直接影響著泵的性能、噪聲和壽命。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合需要，會(huì)有不同的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。李志華等人提出了一個(gè)多目標(biāo)離散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，同時(shí)考慮到了齒輪泵工作條件不同，設(shè)計(jì)者按具體條件，考慮主要問題側(cè)重面的不同，構(gòu)建了包括：流量脈動(dòng)率最小、單位排量體積最小和徑向力最小這三個(gè)主要目標(biāo)函數(shù)。
1.2困油沖擊及卸荷措施
齒輪泵的困油現(xiàn)象對(duì)齒輪泵乃至整個(gè)液壓系統(tǒng)都產(chǎn)生了很大的危害。困油沖擊與齒輪嚙合的重疊系數(shù)及卸荷是否完全等有很大關(guān)系(包括卸荷槽的位置、形狀及面積等)。
1.3齒輪泵噪聲的控制技術(shù)
液壓系統(tǒng)噪聲的根源是復(fù)雜的和多方面的，它涉及到液壓技術(shù)，流體力學(xué)，振動(dòng)力學(xué)，聲學(xué)及其他學(xué)科的滲透和影響，液壓泵產(chǎn)生噪聲，一般與其種類，結(jié)構(gòu)，大小，轉(zhuǎn)速及工作壓力有關(guān)。液壓泵的噪聲隨液壓功率的增加而增加，而液壓功率是由泵的輸出功率P，每轉(zhuǎn)排量q及轉(zhuǎn)速n這三個(gè)工作參數(shù)的增加而增加。對(duì)于齒輪泵，可以采取如下措施來降低噪聲【柳：加大罩殼的厚度、提高零部件的剛性、使油容易吸進(jìn)、改進(jìn)困油卸荷槽、改進(jìn)齒形、使齒輪的模數(shù)減小，加大齒寬，提高零部件尺寸的精度及降低表面粗糙度等。
1.4降低齒輪泵的流量脈動(dòng)的方法
由于齒輪泵的流量脈動(dòng)較大，在一些要求較高的液壓系統(tǒng)中，很少采用齒輪泵。關(guān)于降低齒輪泵流量脈動(dòng)的方法已有很多，如合理選擇齒輪的參數(shù)；采用剖分式齒輪；采用多齒輪等。
1.5齒輪泵的變量方法研究
齒輪泵不能變量大大限制了它的使用范圍，丁萬榮等人提出了用通過改變齒輪嚙合寬度來改變排量，比較具有實(shí)用價(jià)值?？梢愿鶕?jù)需要做成手動(dòng)變量操作方式和自動(dòng)變量操作方式，其排量與嚙合寬度成線性關(guān)系。改變嚙合寬度的關(guān)鍵是解決齒輪泵的軸向密封。祝海林等人提出兩齒輪式變量，兩齒輪式齒輪大小不等，分別以小齒輪和大齒輪作主動(dòng)輪可以獲得兩種排量，還有多齒輪式、帶內(nèi)齒圈式、轉(zhuǎn)動(dòng)軸套式、變轉(zhuǎn)速。
1.6齒輪泵高壓化的研究
高壓齒輪泵和低壓齒輪泵的工作原理是相同的，但低壓齒輪泵卻不能在高壓下使用。其原因有二由于低壓齒輪泵齒輪的端面間隙和徑向間隙都是定值，當(dāng)工作壓力提高后，其間隙的泄漏量大大增加，使容積效率顯著下降：b)隨著工作壓力的提高，不平衡的徑向力也隨之增大，以致軸承承載能力不足而不能工作。目前研究的解決方法有：a)對(duì)齒輪的徑向問隙和軸向間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償；b)減小齒輪泵的徑向力，可通過減小排油口的尺寸、優(yōu)化齒輪參數(shù)，改變齒輪密封的齒數(shù)；c)提高軸承的承載能力，如采用新型復(fù)合材料滑動(dòng)軸承代替滾針軸承。d)采用多級(jí)齒輪泵，即將兩個(gè)以上齒輪泵串聯(lián)來提高壓力．
2、輪泵研究進(jìn)展
2.1外嚙合齒輪泵
外嚙合齒輪泵是應(yīng)用最廣泛的一種齒輪泵(稱為普通齒輪泵)，其設(shè)計(jì)及生產(chǎn)技術(shù)水平也最成熟。多采用三片式結(jié)構(gòu)、浮動(dòng)軸套軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償措施、鋁合金殼體徑向“掃膛”工藝，并采用平衡槽以減小齒輪(軸承)的徑向不平衡力。目前，這種齒輪泵的額定壓力可達(dá)25 MPa。但是，由于這種齒輪泵的齒數(shù)較少，導(dǎo)致其流量脈動(dòng)較大。
2.2衛(wèi)星齒輪泵
為了減小普通齒輪泵的流量脈動(dòng)，作者研制了一種衛(wèi)星齒輪泵(或稱多齒輪泵，復(fù)合齒輪泵)。衛(wèi)星齒輪泵的結(jié)構(gòu)原理如圖l所示，在殼體4中安裝1個(gè)中心輪1，在中心輪的周圍均勻布置3個(gè)衛(wèi)星輪5。殼體的前部安裝1個(gè)前端蓋6，其上布置有進(jìn)液口，殼體的后部安裝1個(gè)后端蓋2，其上布置有出液口。中心輪由2個(gè)中心輪軸套7支承，每個(gè)衛(wèi)星輪分別由2個(gè)衛(wèi)星輪軸套3支承。
圖1衛(wèi)星齒輪泵結(jié)構(gòu)原理
1．中心輪2．后端蓋3．衛(wèi)星輪軸套4．殼體5．衛(wèi)星輪6．前端蓋7．中心輪軸套
當(dāng)衛(wèi)星齒輪泵工作時(shí)，原動(dòng)機(jī)動(dòng)力由中心輪輸人(假設(shè)中心輪順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng))，則中心輪帶動(dòng)3個(gè)衛(wèi)星輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，形成3個(gè)外嚙合齒輪泵(簡(jiǎn)稱子泵)，液體由前端蓋上的進(jìn)液口進(jìn)入，經(jīng)進(jìn)液通道分別進(jìn)入對(duì)嚙合齒輪的進(jìn)液腔(O1、O2、O3)，壓力液體則由3對(duì)嚙合齒輪的排液腔(Pl、P2、P3)經(jīng)排液通道由出液1：3排出泵外。研究表明：
(1)當(dāng)取中心輪齒數(shù)Zl= Nk +1時(shí)(N為衛(wèi)星輪的個(gè)數(shù)，k為自然數(shù))，衛(wèi)星齒輪泵的流量脈動(dòng)率顯著減小。
(2)由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，中心輪所受的齒輪嚙合力及徑向液壓力是平衡的，因此，中心輪及其軸套的靜態(tài)徑向力為零。
(3)由于中心輪同時(shí)與N個(gè)衛(wèi)星輪嚙合，避免了單對(duì)齒輪嚙合時(shí)所產(chǎn)生的沖擊和噪聲。同時(shí)，泵的排量可顯著增加。
2.3平衡式復(fù)合齒輪泵
平衡式復(fù)合齒輪泵是作者在行星傳動(dòng)理論與齒輪泵工作原理相結(jié)合的基礎(chǔ)上提出的一種新型液壓元件(獲國(guó)家自然科學(xué)基金資助，編號(hào)：59575010)。它保留了普通齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)，解決了普通齒輪泵存在的徑向液壓力不平衡問如圖2所示，它主要由中心輪、惰輪、內(nèi)齒輪、密封塊及前后泵蓋等組成。由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，使該泵各齒
輪所受靜態(tài)徑向液壓力完全平衡，形成了由中齒輪1、惰輪2構(gòu)成的外嚙合齒輪泵和由惰輪2、內(nèi)齒輪3構(gòu)成的內(nèi)嚙合齒輪泵的復(fù)合結(jié)構(gòu)，即平衡式復(fù)合齒輪泵。
題。
圖2平衡式復(fù)合齒輪泵工作原理
1．中心輪2．惰輪3．內(nèi)齒圈4．密封塊
研究表明：平衡式復(fù)合齒輪泵具有徑向液壓力平衡、流量大、流量均勻性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于各齒輪所受徑向液壓力平衡，使各齒輪與泵體之間的間隙可以控制得很小，從而為平衡式復(fù)合齒輪泵的高壓化創(chuàng)造了條件。
2.4無嚙合力齒輪泵
無嚙合力齒輪泵的結(jié)構(gòu)原理如圖3所示，主要由輸入軸、同步齒輪、隔板、吸排液齒輪、軸承、泵體及前后泵蓋等組成。原動(dòng)機(jī)動(dòng)力由輸入軸1通過同步齒輪2、3傳遞給吸排液齒輪7、8。吸排液齒輪分別通過花鍵套裝在輸入軸l和傳動(dòng)軸9上。齒輪傳動(dòng)的嚙合力由同步齒輪承受，吸排液齒輪只承受因吸排油而產(chǎn)生的液壓力。對(duì)于普通齒輪泵，由于主、從動(dòng)齒輪所受的徑向力不同，造成2對(duì)軸承載荷不均。另外，將排液與動(dòng)力傳遞合在一起，給齒輪的設(shè)計(jì)與加工帶來很多困難，齒輪既要滿足動(dòng)力傳遞方面的強(qiáng)度及齒面
圖3無嚙合力齒輪泵的結(jié)構(gòu)原理
硬度要求，又要滿足吸排液方面的精度及表面粗糙度要求，致使齒輪的材料選擇及加工方法均受到一定的限制，齒輪的加工成本較高。而無嚙合力齒輪泵將吸排液與動(dòng)力傳遞分開設(shè)計(jì)。傳遞動(dòng)力的嚙合力由同步齒輪承擔(dān)，其設(shè)計(jì)方法與一般齒輪傳動(dòng)相同，主要考慮輪齒的強(qiáng)度及齒面硬度。排液的液壓力由吸排液齒輪承擔(dān)，其設(shè)計(jì)方法以考慮齒輪精度、輪齒表面粗糙度及耐磨性為主，其材料除了采用普通齒輪泵所選用的高性能合金鋼以外，還可以采用普通鋼材(經(jīng)表面處理)、耐磨鑄鐵、陶瓷及高分子材料等。結(jié)構(gòu)仍然可以采用普通齒輪泵中的端面間隙補(bǔ)償以及復(fù)合材料軸承等結(jié)構(gòu)形式。因此，無嚙合力齒輪泵除了可以用于礦物油以外，還可以用于高水基液壓液、水、甚至化學(xué)溶劑等有腐蝕性的介質(zhì)。
3、齒輪泵的發(fā)展趨勢(shì)
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正向著快響應(yīng)、小體積、低噪聲的方向發(fā)展。為了適應(yīng)這種要求，齒輪泵除積極采取措施保持其在中低壓定量系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)等的霸主地位外，尚需要向以下幾方向發(fā)展。
3.1高壓化
高壓化是系統(tǒng)所要求的，也是齒輪泵與柱塞泵、葉片泵競(jìng)爭(zhēng)所必須解決的問題。齒輪泵的高壓化工作己取得了較大進(jìn)展，但因受其本身的限制，要想進(jìn)一步提高工作壓力是很困難的，必須研制出新結(jié)構(gòu)的齒輪泵。
3.2低流量脈動(dòng)
流量脈動(dòng)將引起壓力脈動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，這是與液壓系統(tǒng)的要求不符的。
3.3低噪聲
國(guó)外早就有“安靜”的液壓泵之說。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)齒輪泵的噪聲要求也越來越嚴(yán)格。齒輪泵的噪聲主要由兩部分組成，一部分是齒輪嚙合過程中所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，另一部分是困油沖擊所產(chǎn)生的液壓噪聲。前者與齒輪的加工精度有關(guān)，后者主要取決于泵的卸荷是否徹底。在這方面，內(nèi)嚙合齒輪泵因具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無困油現(xiàn)象、噪聲低等特點(diǎn)，因此今后將會(huì)有較大發(fā)展。
3.4大排量
對(duì)于一些要求快速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)來說，大捧量是必需的。但普通齒輪泵排量的提高受到很多因素的限制。這方面，平衡式復(fù)合齒輪泵具有顯著優(yōu)勢(shì)。
3.5變排量
齒輪泵的排量不可調(diào)節(jié)，限制了它的使用范圍。為了改變齒輪泵的排量，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了很多研究成果。有關(guān)齒輪泵變排量方面的專利已有很多，但真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的卻不多。
4、齒輪泵的發(fā)展中所存在的問題
針對(duì)齒輪泵的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)齒輪泵參數(shù)及泵體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、齒輪泵噪聲的控制技術(shù)、齒輪泵的高壓化途徑、齒輪泵的變量方法研究等方面做了大量研究工作。特別是各種新的泵體結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，包括多齒輪泵、多級(jí)齒輪泵、復(fù)合齒輪泵等等，使齒輪泵的高壓化與低流量脈動(dòng)從根本上得以實(shí)現(xiàn)。但是這些新的泵體結(jié)構(gòu)中真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的很少，尚需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研制出可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的齒輪泵。
5、如何解決問題
5.1多齒輪泵采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上解決了齒輪泵液壓徑向力不平衡的問題。采用瞬態(tài)流量疊加原理，很大程度上降低了齒輪泵的流量脈動(dòng)。
5.2多聯(lián)齒輪泵是另外一種解決齒輪泵流量脈動(dòng)大的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、噪聲小、流量脈動(dòng)小等特點(diǎn)。
5.3平衡式復(fù)合齒輪泵是在多齒輪泵基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)，平衡式復(fù)合齒輪泵被認(rèn)為是齒輪泵較為理想的一種結(jié)構(gòu)。既保留了普通齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)，又徹底解決了普通齒輪泵存在的徑向液壓力不平衡問題。其排量大，流量均勻性好，易于實(shí)現(xiàn)齒輪泵的高壓化。
5.5齒輪泵也不斷向高壓化、低流量脈動(dòng)、低噪聲、大排量、變排量、集成化的方向發(fā)展。研發(fā)新型泵體結(jié)構(gòu)，從根源上解決齒輪泵液壓徑向力不平衡、流量脈動(dòng)大的問題，是未來齒輪泵的發(fā)展方向。
6、外嚙合齒輪泵的工作原理
外嚙合齒輪泵的工作原理如圖1．1所示。在泵的殼體內(nèi)有一對(duì)外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋。泵體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封工作容腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，油箱中的油液在大氣壓的作用下，經(jīng)液壓泵的吸油管被吸進(jìn)來，進(jìn)入右側(cè)吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，把油液帶到左側(cè)壓油腔去。在壓油區(qū)一側(cè)，由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作容積不斷減小，油液便被擠出去。吸油區(qū)和壓油區(qū)是由相互嚙合的輪齒以及泵體分隔開的。兩齒輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，泵的吸油口和排油口便連續(xù)不斷地吸油與排油，使泵不停的向系統(tǒng)供油。
圖1-1齒輪泵工作原理圖
7、外齒合齒輪泵與CAD的聯(lián)系和展望
7.1聯(lián)系：硬件技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的普及使CAD技術(shù)在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，也促使CAD技術(shù)不斷向前發(fā)展。CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要圍繞在標(biāo)準(zhǔn)化、開放式、集成化、智能化四個(gè)方面。齒輪泵是液壓系統(tǒng)中的重要元件，由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、體積小且重量輕等特點(diǎn)，使其在機(jī)械、化工、輕工、冶金、能源等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和CAD技術(shù)的發(fā)展，許多廠家將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到泵的設(shè)計(jì)中來。
7.2展望：（1）對(duì)齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)加上強(qiáng)度校核部分，進(jìn)行計(jì)算機(jī)有限元分析。（2）運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)泵內(nèi)一些標(biāo)準(zhǔn)件(如螺栓、軸承等)進(jìn)行參數(shù)化建模。（3）將泵的CAD設(shè)計(jì)功能完善、模塊化，即將參數(shù)計(jì)算、優(yōu)化、三維模型生成、二維圖紙生成、裝配圖生成等模塊集成在solidworks環(huán)境中。
8、外齒合齒輪泵泵體孔加工工藝改進(jìn)及專用夾具設(shè)計(jì)
外嚙合芮輪泵屬于齒輪泵的一種，是利用齒輪嚙合原理工作的液壓泵。由于運(yùn)動(dòng)部件與固定部件存在間隙，工作過程中必然存在泄漏，且泄漏置與間隙的立方成正比關(guān)系，與壓力差的一次方成正比。其中，端面的間隙泄露量最大，約占80%-85%，徑向問隙泄漏量約占10%一15%，其余為輪齒齒合處的泄漏。影響上述間隙大小的一個(gè)重要的因素就是泵體孔的加工精度，大孔對(duì)應(yīng)著齒輪齒頂圓和泵體內(nèi)圓之間的徑向間隙，小孔和火扎的端面加工影響端面間隙。為減少泄漏量，必須保證加工精度，減小間隙。外嚙合齒輪泵的泵體上的兩對(duì)孔加工精度要求較高，但在中小批量生產(chǎn)的條件下，采用數(shù)控加工并不經(jīng)濟(jì)。因此?？梢詮漠a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工方法、工藝設(shè)備等方面提高加工質(zhì)量以達(dá)到規(guī)定要求。
8.1加工工藝規(guī)程
（1）工藝性分析
通過研究零件的圖樣和技術(shù)要求，確定主要加工表面是兩孔的內(nèi)圓柱面。齒輪泵泵體上由于泵體孔較大，因此毛坯選用有鑄造底孔的鑄件。
（2）定位基準(zhǔn)的選擇
首先，為保證泵體的寬度，粗基準(zhǔn)取小孔對(duì)應(yīng)的端面。其次，由于孔的位置度公差要求較高，大孔和對(duì)應(yīng)的端面G還有垂直度的要求，因此在大孔的加工中應(yīng)有精基準(zhǔn)端面G。還有，精度上大孔和小孔有同軸度要求，因此選擇端面G和孔作為精基準(zhǔn)。
8.2夾具設(shè)計(jì)
在加工外嚙合齒輪泵泵體孔的過程中，第一道工序中使用分度回轉(zhuǎn)夾具加工鑄造底孔的大孔和鉆小孔。為了簡(jiǎn)化設(shè)備，使用的夾具為通用的同轉(zhuǎn)臺(tái)。第二道下序是關(guān)鍵工序，為保證加工精度，必須使用專用夾具即直線分度夾具。
結(jié)論
傳統(tǒng)齒輪泵存在著液壓徑向力不平衡、流量脈動(dòng)大等缺點(diǎn)，這會(huì)易使齒輪泵產(chǎn)生泄露和磨損，降低軸承壽命，難以實(shí)現(xiàn)高壓化。這是由齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。多齒輪泵采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上解決了齒輪泵液壓徑向力不平衡的問題。采用瞬態(tài)流量疊加原理，很大程度上降低了齒輪泵的流量脈動(dòng)。多聯(lián)齒輪泵是另外一種解決齒輪泵流量脈動(dòng)大的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、噪聲小、流量脈動(dòng)小等特點(diǎn)。平衡式復(fù)合齒輪泵是在多齒輪泵基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)，平衡式復(fù)合齒輪泵被認(rèn)為是齒輪泵較為理想的一種結(jié)構(gòu)。既保留了普通齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)，又徹底解決了普通齒輪泵存在的徑向液壓力不平衡問題。其排量大，流量均勻性好，易于實(shí)現(xiàn)齒輪泵的高壓化。齒輪泵也不斷向高壓化、低流量脈動(dòng)、低噪聲、大排量、變排量、集成化的方向發(fā)展。研發(fā)新型泵體結(jié)構(gòu)，從根源上解決齒輪泵液壓徑向力不平衡、流量脈動(dòng)大的問題，是未來齒輪泵的發(fā)展方向。
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寧XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
泵體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
摘 要
本文是對(duì)泵體零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)泵體零件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.
機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)泵體鉆床夾具設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：泵體，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具
35
Abstract
This article is for the bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the bearing part two process designing special fixture.
Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design the bearing seat hole end milling fixture and cover mounting hole drilling fixture design.
Key Words: Bearing seat, processing technology, processing method, process documentation, fixture
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 序 言 1
第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1零件的分析 2
2.1.1零件的作用 2
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2確定生產(chǎn)類型 4
2.3確定毛坯 4
2.3.1確定毛坯種類 4
2.3.2確定鑄造加工余量及形狀 4
2.3.3繪制鑄造零件圖 4
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 5
2.4.2制定工藝路線 5
2.4.3 工藝方案的比較與分析 7
2.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 9
2.4.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 9
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 11
2.6本章小結(jié) 21
第3章 鉆底面4-φ10孔夾具設(shè)計(jì) 22
3.1 夾具的設(shè)計(jì) 22
3.1.1 定位分析 22
3.1.2 定位原理 22
3.1.3 定位元件的分析 23
3.1.4 夾緊元件的選擇 23
3.1.5定位誤差的分析 24
3.1.6切削力及夾緊力的計(jì)算 25
3.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 26
第4章 銑端面夾具設(shè)計(jì) 27
4.1概述 27
4.2方案設(shè)計(jì) 27
4.3定位基準(zhǔn)的選擇 27
4.4切削力和夾緊力的計(jì)算 28
4.5定位誤差分析 29
4.6 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 29
4.7夾具設(shè)計(jì)及操作說明 30
結(jié) 論 32
參 考 文 獻(xiàn) 33
致謝 34
第1章 序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
機(jī)殼零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是泵體。旋片泵依靠傳遞到液體中的液體原動(dòng)機(jī)機(jī)械能的效果。由于從泵葉輪入口到過程的出口處的液體的作用，它的速度可以增加，壓力能量正在通過液體排出壓出的葉輪室的，大部分的速度能轉(zhuǎn)換成壓力能量，和然后沿排放管線輸送出在此情況下，由于葉輪入口和液體，以形成在表面壓力（大氣壓力）的影響之下的池真空或低壓，液體水的排出，它被壓入入口葉輪，于是，旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。
2.1.2零件的工藝分析
圖1.1 泵體零件圖
零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
泵體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工面多、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大。因此箱體結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要意義。
泵體幾個(gè)加工表面它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下：
（1） φ32H11孔和φ有0.04的同軸公差要求。
（2） φ48H8孔和表面1都對(duì)于φ48H8孔內(nèi)壁有0.04的垂直度公差要求。
（3） φ16H8孔與φ45H8內(nèi)壁有60：0.004的平行度公差要求。
2.2確定生產(chǎn)類型
已知此泵體零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，因此，初步確定工藝安排：加工過程分為階段;步驟應(yīng)該集中精力;加工設(shè)備，通用設(shè)備為主，大量使用專用工裝。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類
零件材料為HT200。考慮零件零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根據(jù)任務(wù)書，故選擇鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄造加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》172頁(yè)表1-4-7
2.3.3繪制鑄造零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
②精基準(zhǔn)的選擇
考慮為確保精度和零件的裝夾方便準(zhǔn)確，根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)相一致”的原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，加工通孔的定位精度為主要參考，下面?zhèn)瓤?，用于支撐定位精度基?zhǔn)后。
2.4.2制定工藝路線
根據(jù)零件，尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求和處理方式的幾何形狀可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的精度，在生產(chǎn)程序中的案件已經(jīng)確定，你可以考慮使用多種工具，專用夾具，并嘗試使集中，以提高生產(chǎn)率的過程。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
現(xiàn)確定工藝路線如下：
方案一：
工序Ⅰ 以表面①為基準(zhǔn)銑表面④。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅱ 以表面②為基準(zhǔn)銑表面①。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅲ 以表面②為基準(zhǔn)銑表面③。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅳ 以表面③為基準(zhǔn)銑表面④。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅴ 以表面②④為基準(zhǔn)銑表面⑤。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅵ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆φ32 H11孔、φ22孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525
工序Ⅶ 以表面①②⑤為基準(zhǔn)鏜2-φ48H8孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：T68
工序Ⅷ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆，锪擴(kuò)4-φ10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具:麻花鉆、锪鉆，機(jī)床：Z525
工序Ⅸ 以表面①②⑤為基準(zhǔn)鉆φ16-H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525
工序Ⅹ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆φ12孔，留余量。鉸φ12孔，攻螺紋G3/8孔。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機(jī)床：Z525
工序Ⅺ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆6×M8-7H孔。刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525
工序Ⅻ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)與泵蓋配鉆2×φ6T14孔、鉸2×φ6T14孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525
工序ⅩⅢ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鏜φ32H11孔、φ22孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：T61Ⅰ
工序ⅩⅣ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉸2-φ48H8孔。 刀具：鉸刀，機(jī)床：Z525
工序ⅩⅤ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)精銑表面①。 刀具：銑刀，機(jī)床：X52K
工序ⅩⅥ 檢查
方案二：
工序Ⅰ 以表面①為基準(zhǔn)銑表面④。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅱ 以表面②為基準(zhǔn)銑表面①。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅲ 以表面②為基準(zhǔn)銑表面③。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅳ 以表面③為基準(zhǔn)銑表面④。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅴ 以表面②④為基準(zhǔn)銑表面⑤。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅵ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)銑表面①。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K
工序Ⅶ 以表面①②⑤為基準(zhǔn)鏜2-φ48H8孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：坐標(biāo)鏜床TGX4132B
工序Ⅷ 以表面①②⑤為基準(zhǔn)鉆φ16H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A
工序Ⅸ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆φ32H11孔，φ22孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A
工序Ⅹ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆，锪擴(kuò)4-φ10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具：麻花鉆、锪鉆，機(jī)床：Z540A
工序Ⅺ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆φ12孔，留余量，鉸φ12孔，攻螺紋G3/8。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機(jī)床：Z540A
工序Ⅻ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉆6×M8-7H孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A
工序ⅩⅢ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)與泵蓋配鉆2×φ6T14孔，鉸2×φ6T14。 刀具：麻花鉆，鉸刀,機(jī)床：Z540A
工序ⅩⅣ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鏜φ32H11孔, φ22孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：坐標(biāo)鏜床TGX4132B
工序ⅩⅤ 以表面②④⑤為基準(zhǔn)鉸2-φ48H8孔內(nèi)壁，φ16H8孔。 刀具：鉸刀，機(jī)床：Z540A
工序ⅩⅥ 檢查。
以上所有刀具、機(jī)床選擇均查找于《機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》。
2.4.3 工藝方案的比較與分析
分析兩套方案，不難看出，第一套方案先加工表面后加工孔，而且加工孔的順序明確、清晰；而第二套方案中第五部就銑了表面①，而表面①所要求的粗糙度為3.2，屬于精度比較高的面，所以導(dǎo)致在接下來的工序中，難免會(huì)因?yàn)檠b夾、掛擦導(dǎo)致其精度降低，且在第二套方案中，鉆孔步驟混亂，容易造成重復(fù)性裝夾，浪費(fèi)時(shí)間。但在第一套方案當(dāng)中，工序Ⅶ和工序Ⅸ可排列在一起，從而減少換用機(jī)床時(shí)間，降低時(shí)間成本。
改進(jìn)的工藝如下：
工序Ⅰ 銑表面④，選用表面①為粗基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅱ 銑表面①，以表面④為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅲ 銑表面②，以表面③為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅳ 銑表面③，以表面②為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅴ 銑表面⑤，以表面②④為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅵ 鉆φ32H11孔, φ22孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅶ 鏜2-φ48H8孔，以表面①②⑤為基準(zhǔn)。選用T68鏜床，專用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅷ 鉆φ16H8孔，以表面①②⑤為基準(zhǔn)，需留余量。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅸ 鉆4-φ10孔，锪φ20孔，鉆G3/8螺紋底孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、錐柄锪孔鉆、中心鉆，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅹ 鉆φ12孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)，需留余量，鉸φ12孔，攻螺紋G3/8。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機(jī)用鉸刀、公制細(xì)牙機(jī)用絲錐，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅺ 鉆6×M8-7H底孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序Ⅻ 與泵蓋配鉆2×φ6T14孔，鉸2×φ6T14孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機(jī)用鉸刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序ⅩⅢ 鏜φ32H11孔, φ22孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用T68鏜床，專用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序ⅩⅣ 鉸2-φ48H8孔內(nèi)壁，φ16H8孔，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用套式機(jī)用鉸刀，錐柄機(jī)用鉸刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序ⅩⅤ 銑表面①，以表面②④⑤為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
工序ⅩⅥ 檢查。
2.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序3、4、5、6、7、8、9采用X52K銑床
工序5、6、7、11采用Z525鉆床
②選擇夾具
該泵體的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
泵體零件材料HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯。根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表6-90，P516，選擇鑄造精度CT9；再由表6-79，P510,查得鑄造斜度3°；未注明圓角半徑R3。
鑄件加工余量由《機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)》，表3－1，P78中選擇等級(jí)F；鑄件機(jī)械加工余量由表3-3，P80，單面為3.5mm，孔和雙面為3mm；鑄件尺寸公差查表3-6，P84。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量（mm）
精度等級(jí)
工序尺寸（mm）
粗糙度
（um）
工序余量（mm）
最小
最大
銑端面①
鑄件
3.5
CT8
粗銑
0.75
IT11
6.3
0.56
1.55
銑端面
鑄件
3.5
CT8
粗銑
0.75
IT11
6.3
0.72
1.55
精銑
0.09
IT7
6.3
0.56
1.55
銑斷面
鑄件
3.5
CT8
銑削
0.75
IT11
6.3
0.56
1.65
銑端面
鑄件
3.5
CT8
銑削
0.75
IT11
6.3
0.53
1.65
銑端面⑤
鑄件
3.5
CT8
鏜削
0.56
IT11
6.3
0.49
1.3
鉆、鏜φ32H11孔
鑄件
CT8
鉆孔
30
IT12
12
2.64
3.1
鏜孔
2.8
IT11
6.3
5.9
9.81
鉆、鉸φ22孔
鑄件
CT8
鉆
15
IT12
12
鉸
2
IT7
3.2
0.129
0.28
鉆、鏜φ2-48H8孔
鑄件
CT8
鉆
IT12
12
鏜
3
IT7
3.2
2.975
3.25
鉆、擴(kuò)4-φ10孔
鑄件
CT8
鉆
8
IT12
12
擴(kuò)
2
IT11
3.2
1.91
2.15
鉆、鉸φ12孔
鑄件
CT8
鉆
10
IT12
12
鉸
2
IT11
3.2
1.89
2.15
鉆、攻G3/8螺紋孔
鑄件
CT8
攻
4
IT11
3.2
1.89
2.15
鉆6-M8-7H孔
鑄件
CT8
鉆
8
IT12
12
鉆、鉸2×φ6T14孔
鑄件
CT8
鉆
4
IT12
12
鉸
2
IT11
3.2
1.25
2.12
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1粗銑前端面
機(jī)床：X52K銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.2粗銑后端面
機(jī)床：X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
①粗銑a面
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
2.5.3 粗銑下底面
機(jī)床：X52K銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.4銑上端面
機(jī)床：X52K銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.5銑左端面
機(jī)床：X52K銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.5粗精鏜φ48的切削用量及基本工時(shí)
所選用刀具為硬質(zhì)合金（鎢鈷類），直徑為φ48的圓形鏜刀。
①.確定切削深度
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.5可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑，，鏜刀伸出長(zhǎng)度為時(shí)：
=0.15～0.40
按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2—9），選擇，
=0.25
③.確定切削速度
= （3-9）
式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15
（3-10）
=37
== （3-11）
轉(zhuǎn)速，選擇
=160=2.6
④.計(jì)算基本工時(shí)
選鏜刀的主偏角=，則=，，，，，，，則：
==117
2.5.6鉆、鉸φ16H8孔
機(jī)床：Z525鉆床
刀具：16直柄短麻花鉆
確定鉆削用量
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出，查Z525鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故
查Z525機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58min
2.5.7 鉆、锪擴(kuò)4-φ10，4-φ20孔、鉆G3/8螺紋孔
鉆φ12孔、鉸φ12孔、攻螺紋G3/8
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 （3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
2.5.8 鉆孔攻絲M8
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
攻絲M8
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
由工序2可知：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
14、 精銑前端面
機(jī)床：X52K銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
第3章 鉆底面4-φ10孔夾具設(shè)計(jì)
3.1 夾具的設(shè)計(jì)
在本次夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)鉆底面4-φ10孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動(dòng)夾緊。這類夾具的特點(diǎn)是：針對(duì)性強(qiáng)，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)往往不能繼續(xù)使用適應(yīng)性差，費(fèi)用較高。
3.1.1 定位分析
在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。
根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計(jì)過程中盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以便減小加工誤差。
所以在這道設(shè)計(jì)中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準(zhǔn)。
3.1.2 定位原理
在機(jī)械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具處于正確的相對(duì)位置。當(dāng)采用機(jī)床夾具安裝一批工件時(shí)，是通過夾具來實(shí)現(xiàn)這些要求的。要實(shí)現(xiàn)工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具占有一個(gè)正確的加工位置，必須做到以下三點(diǎn)：
（1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；
（2） 使夾具在機(jī)床上占有正確的位置；
（3） 使刀具相對(duì)于夾具占有正確的位置。
工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設(shè)置定位支承點(diǎn)，限制工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個(gè)處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理學(xué)可知，任一剛體在空間直角坐標(biāo)系中都有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸軸向移動(dòng)的自由度，分別用、、來表示；繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，分別用、、來表示。由此看來，未限制六個(gè)自由度的工件的位置是不確定的，當(dāng)然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對(duì)影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進(jìn)行限制。
工件的六個(gè)自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個(gè)自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。
3.1.3 定位元件的分析
在加工過程中，因?yàn)樵摿慵^為復(fù)雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計(jì)一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個(gè)自由度，達(dá)到不完全定位狀態(tài)。
不完全定位可分為下列兩種情況：
①. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無法也沒有必要限制某些方面的自由度；
②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時(shí)允許某些方面的自由度不被限制。
3.1.4 夾緊元件的選擇
工件在夾緊過程中應(yīng)避免夾緊元件跟工件進(jìn)行點(diǎn)接觸。因?yàn)樵邳c(diǎn)接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應(yīng)力，由于定加工過程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺(tái)的相對(duì)位置安裝誤差，必須進(jìn)行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設(shè)計(jì)中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導(dǎo)軌。
①.選擇鉆套
鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。
可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)。
快換鉆套：當(dāng)要取出鉆套時(shí)，只要將鉆套朝逆時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)使螺釘頭部剛好對(duì)準(zhǔn)鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。
在這次設(shè)計(jì)中我選擇可換鉆套，因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長(zhǎng)來保證精度和它的高度?？鞊Q鉆套如圖所示：
圖4-1 快換鉆套
②.夾具底座與工作臺(tái)的連接
由于加工過程中選用的機(jī)床為Z525搖臂鉆床，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)上面T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)側(cè)面槽數(shù)為3個(gè)，，，，，，，，，，，，，。
3.1.5定位誤差的分析
定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認(rèn)為該定方案符合加工精度的要求。
在用夾具裝夾工件時(shí)，當(dāng)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時(shí)，工件的位置即由定位元件確定下來。而對(duì)一批工件來說，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個(gè)被定位的工件上的一些表面的位置仍然會(huì)產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。
該夾具以2個(gè)平面和1個(gè)支撐釘定位，螺旋機(jī)構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得：
1 定位誤差：
當(dāng)以任意邊接觸時(shí)
當(dāng)以固定邊接觸時(shí)
式中為彼此最小間隙
通過分析可得：
因此：當(dāng)以任意邊接觸時(shí)
2 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.1.6切削力及夾緊力的計(jì)算
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，決定選用液壓泵螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
取，，
夾緊力，由式（2.9）有：：
式中參數(shù)可查得：
其中：
原動(dòng)力計(jì)算公式：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
3.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
本夾具用于在鉆床上加工孔。采用螺紋螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。
第4章 銑端面夾具設(shè)計(jì)
4.1概述
在機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要
保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件
正確位置固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由夾具來完成。
對(duì)于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件
的生產(chǎn)成本。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)
往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。
本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證
工件精度， 提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)專用夾具就顯得非常必要。
4.2方案設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)關(guān)鍵的一步，方案
設(shè)計(jì)的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就
會(huì)造成不能滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因
此必須慎重考慮。
設(shè)計(jì)方案的擬定必須遵循下列原則：
1、 定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六位定位原理。
2、 夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。
3、 夾具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，操縱力小而夾緊可靠，力爭(zhēng)造價(jià)低
4.3定位基準(zhǔn)的選擇
我們采用已經(jīng)加工好的端面作為定位基準(zhǔn)
共限制5個(gè)自由度，這樣還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制，為了保證空
間工件定位準(zhǔn)確，我們需要限制6個(gè)自由度，因此我們采用一擋銷來限
制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。這樣空間6個(gè)自由度就限制完了。
4.4切削力和夾緊力的計(jì)算
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力，夾緊力的作用下的情況下，以找出在夾緊最不利的瞬間的過程中，按靜力平衡原則計(jì)算理論夾緊力。最后，為了確?？煽康膴A緊，然后由一個(gè)安全系數(shù)乘以作為夾緊力的所需的實(shí)際值，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
4.5 定位誤差分析
⑴ V形塊的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.6 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺(tái)的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺(tái)的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí)，螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷，加強(qiáng)加工夾具牢固。
對(duì)刀塊圖紙
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示：
圖2.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：
表2.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
4.7夾具設(shè)計(jì)及操作說明
應(yīng)著重于提高生產(chǎn)效率，但它采用的是手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)模式，當(dāng)工件夾緊和松開比較費(fèi)時(shí)。這樣的夾持機(jī)構(gòu)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊和在機(jī)器可靠，多功能大夾具被廣泛使用。由于小尺寸的工件，經(jīng)過仔細(xì)分析和比較計(jì)劃，選擇手動(dòng)夾緊（螺絲夾緊機(jī)構(gòu)）的。
另外，當(dāng)具有制造誤差的一個(gè)文件夾，該工作過程磨破，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換V型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
附加工數(shù)控程序代碼：
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
:0030 T00 M06
N0040 G0 G90 X.0317 Y.0659 S0 M03
N0050 G43 Z1.378 H00
N0060 Z.8268
N0070 G3 X.0317 Y.0659 Z.7075 I-.0261 J-.0659 K.019 F9.8
N0080 X.0317 Y.0659 Z.5882 I-.0261 J-.0659 K.019
N0090 X-.0652 Y0.0 Z.5512 I-.0261 J-.0659 K.019
N0100 I.0652 J0.0
N0110 G1 X-.144 M08
N0120 G3 I.144 J0.0
N0130 G1 X-.2227
N0140 G3 I.2227 J0.0
N0150 G1 X-.3015
N0160 G3 I.3015 J0.0
N0170 G1 X-.3802
N0180 G3 I.3802 J0.0
N0190 G1 X-.4589
N0200 G3 I.4589 J0.0
N0210 G1 X-.5377
N0220 G3 I.5377 J0.0
N0230 G1 X-.6164
N0240 G3 I.6164 J0.0
N0250 G1 X-.6952
N0260 G3 I.6952 J0.0
N0270 G1 X-.7739
N0280 G3 I.7739 J0.0
N0290 G1 X-.8526
N0300 G3 I.8526 J0.0
N0310 G1 X-.9314
N0320 G3 I.9314 J0.0
N0330 G1 X-1.0101
N0340 G3 I1.0101 J0.0
N0350 G1 X-1.0889
N0360 G3 I1.0889 J0.0
N0370 G1 X-1.1676
N0380 G3 I1.1676 J0.0
N0390 G1 X-1.2463
N0400 G3 I1.2463 J0.0
N0410 G1 X-1.3251
N0420 G3 I1.3251 J0.0
N0430 G1 X-1.4038
N0440 G3 I1.4038 J0.0
N0450 G1 X-1.4826
N0460 G3 I1.4826 J0.0
N0470 G1 X-1.4038
N0480 Z.6693
N0490 G0 Z1.378
N0500 X.0851 Y.0659
N0510 Z.6693
N0520 G3 X.0851 Y.0659 Z.55 I-.026 J-.0659 K.019
N0530 X.0851 Y.0659 Z.4307 I-.026 J-.0659 K.019
N0540 X-.0118 Y0.0 Z.3937 I-.026 J-.0659 K.019
N0550 I.0118 J0.0
N0560 G1 X-.0905
N0570 G3 I.0905 J0.0
N0580 G1 X-.1693
N0590 G3 I.1693 J0.0
N0600 G1 X-.248
N0610 G3 I.248 J0.0
N0620 G1 X-.3268
N0630 G3 I.3268 J0.0
N0640 G1 X-.4055
N0650 G3 I.4055 J0.0
N0660 G1 X-.4842
N0670 G3 I.4842 J0.0
N0680 G1 X-.563
N0690 G3 I.563 J0.0
N0700 G1 X-.6417
N0710 G3 I.6417 J0.0
N0720 G1 X-.7205
N0730 G3 I.7205 J0.0
N0740 G1 X-.7992
N0750 G3 I.7992 J0.0
N0760 G1 X-.8779
N0770 G3 I.8779 J0.0
N0780 G1 X-.9567
N0790 G3 I.9567 J0.0
N0800 G1 X-1.0354
N0810 G3 I1.0354 J0.0
N0820 G1 X-1.1142
N0830 G3 I1.1142 J0.0
N0840 G1 X-1.1929
N0850 G3 I1.1929 J0.0
N0860 G1 X-1.2716
N0870 G3 I1.2716 J0.0
N0880 G1 X-1.1929
N0890 Z.5118
N0900 G0 Z1.378
N0910 M02
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結(jié)論
結(jié) 論
生產(chǎn)零件從毛坯到成品的銑削，鏜孔，鉆孔，攻絲，去毛刺等工序后的設(shè)計(jì)，在中間。由于是大批量生產(chǎn)，踩分散，中間和調(diào)試工具，可以節(jié)省時(shí)間來取代它。在均量和切削工時(shí)計(jì)算各處理。
在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。
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[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。
[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。
[12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。
[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9-19。
[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。
[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17
致謝
致謝
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。X老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。
在論文工作中，得到了XX學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。
最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！