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課程設(shè)計說明書
題目：泵體零件的工藝規(guī)程及鉆攻2-M10的工裝夾具設(shè)計
學 生：
學 號：
專 業(yè)：
班 級：
指導老師：
摘 要
本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
泵體零件的工藝規(guī)程及鉆攻2-M10的工裝夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes 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 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 decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3
2.3制定工藝路線 ……………………………………………4
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………6
2.5確定切削用量及基本工時………………………………6
三 夾具設(shè)計………………………………………………………14
鉆攻2-M10的夾具設(shè)計………………………………………14
3.1問題的提出………………………………………………14
3.2夾具設(shè)計…………………………………………………14
3.3切削力及夾緊力計算……………………………………14
3.4定位誤差分析……………………………………………15
3.5夾緊誤差…………………………………………………16
3.6夾具設(shè)計及操作簡要說明………………………………17
總 結(jié)………………………………………………………………19
致 謝………………………………………………………………20
參考文獻 …………………………………………………………21
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。
泵體零件的工藝規(guī)程及銑45X100面、鏜Φ37.5孔和鉆攻2-M10的工裝夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
泵體的作用，待查
1.2 零件的工藝分析
泵體有二組加工面他們有位置度要求。
這二組加工面的分別為
1：以Ф37.5孔為基準的加工面，這個主要是50X100面和50X100面對應的面，2個Φ10的錐孔、4-Φ13孔
2：以50X100面為基準的加工面，這組加工面包括： 2個Φ10Φ37.5孔，Φ40孔，2-M10-H7。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。
2.2 毛坯的設(shè)計
泵體零件材料為 HT200，硬度選用200HBS，毛坯重約1.5Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設(shè)計如下：
1. ?37.5mm的孔
因為孔只有Φ37.5mm大，Φ37.5孔的粗糙度為1.6需要粗鏜，半精鏜，精鏜幾道工序加工，查相關(guān)資料知粗加工和精加工的余量之和為3mm
2. 泵體的45X100面
該泵體的45X100面粗糙度是3.2，進行一需要進行粗銑，精銑，等加工才能滿足光潔度要求。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級為G，選取尺寸公差等級為9級。
所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗可知，泵體的45X100面的單邊余量為3mm，符合要求。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖“泵體”零件毛坯簡圖。
2.3 基面的選擇的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，泵體零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。為了保證前后端面的位置精度的要求，選擇泵體Ф37.5孔作為作為粗基準，，依照粗基準的選擇原則
（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。
工件被放在夾具體，Φ37.5端面頂住夾具體限制三個自由度；Φ37.5限制兩個自由度，一個支承釘限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。
對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。
制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來
方案一
工序Ⅰ：鑄造
工序Ⅱ：時效處理
工序Ⅲ：銑45X100面
工序Ⅳ：銑45X100面的對面
工序Ⅴ：鉆4-Φ6.6孔，锪孔Φ13孔，鉆2-Ф10錐孔配作
工序Ⅵ：粗鏜，半精鏜，精鏜Ф37.5，Ф40孔
工序Ⅶ：鉆2-M10-H7孔
工序Ⅷ：檢驗
方案二
工序Ⅰ：鑄造
工序Ⅱ：時效處理
工序Ⅲ：銑45X100面
工序Ⅳ：銑45X100面的對面
工序Ⅴ：粗鏜，半精鏜，精鏜Ф37.5，Ф40孔
工序Ⅵ：鉆4-Φ6.6孔，锪孔Φ13孔，鉆2-Ф10錐孔配作
工序Ⅶ：鉆2-M10-H7孔
工序Ⅷ：檢驗
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一鉆孔后再鏜孔，鉆了2-Φ6.6孔后，鏜Ф37.5Ф40孔，這樣可以利用2-Φ6.6的孔作為定位基準，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一
具體的工藝路線如下
工序Ⅰ：鑄造
工序Ⅱ：時效處理
工序Ⅲ：銑45X100面
工序Ⅳ：銑45X100面的對面
工序Ⅴ：鉆4-Φ6.6孔，锪孔Φ13孔，鉆2-Ф10錐孔配作
工序Ⅵ：粗鏜，半精鏜，精鏜Ф37.5，Ф40孔
工序Ⅶ：鉆2-M10-H7孔
工序Ⅷ：檢驗
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
泵體零件材料為HT200，
生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。
1、 泵體的上下和左右端面
因為泵體的上下和左右端面沒有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為3mm。
3、泵體的孔
毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為單邊余量為3mm
2.5 確定切削用量及基本工時
工序Ⅲ：粗銑，精銑45X100面
工步一：粗銑45X100面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因為加工余量不大，一次加工完成
2） 決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選取＝750
當＝750r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
.
工步二：精銑45X100面
1) 切削深度 查《機械加工工藝師手冊》表10-119,取=1mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119 按機床行選取f=0.2mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=190min/s. 即V=11.4m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 36.3r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與36.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。
所以實際切削速度
==
當=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為
=fZ=0.21037.5=75(mm/min)
查機床說明書有=80(mm/min)
5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t==min=1.25min
工序Ⅵ：粗鏜，半精鏜，精鏜Ф37.5，Ф40孔
工步一：粗鏜Ф37.5孔
1．加工條件
加工要求：粗鏜Φ34.5孔，單側(cè)加工余量Z=1.5mm。
機床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=1.5mm，故可在一次鏜去全部余量，則=1.5mm
(2)選擇進給量
根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇
則=183.7r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=100，，
L=（100+1.5+3）mm
=104.5mm
故有=min=0.668min
工步二：半精鏜Φ34.5孔至Φ36.5孔
1．加工條件
加工要求：半精鏜Φ34.5孔至Φ36.5孔，單側(cè)加工余量Z=1mm。
機床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=1mm， =1mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：半精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=240.36r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 。
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=100，=1，
L=（100+1+1）mm
=102mm
故有 ==2.178min
工步三：精鏜Φ36.5孔至Φ37.5孔
1．加工條件
加工要求：精鏜Φ36.5孔至Φ37.5孔，單側(cè)加工余量Z=0.5mm。
機床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.5mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.5mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=240.1r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 。
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=100，=0.5，
L=（100+0.5+1）mm
=101.5mm
故有 ==2.009min
工序Ⅶ：鉆2-M10-H7孔
鉆底孔，攻螺紋M10-H7mm。
工步一：鉆底孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機床選取
基本工時：
工步二：攻螺紋M10-H7mm
選擇M10mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取
基本工時：
總的工時：T=2t=0.10min
三、 夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
由指導老師的分配，決定設(shè)計工序Ⅶ：鉆2-M10-H7孔的夾具設(shè)計
鉆攻2-M10-H7夾具設(shè)計
3.1、問題提出
本夾具主要用來鉆螺紋底孔Ф8.5孔，因為鉆Ф8.5孔，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、。
3.2 定位基準的選擇
以2-Ф6.6孔為定位基準，以45X100面為輔助基準。也就是經(jīng)典的“一面兩銷”。
3.3定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設(shè)計。
根據(jù)加工要求和基準重合原則，則以底面和2個Φ6.6孔定位，定位元件采用1面2銷，定位孔和定位銷的主要尺寸如圖
2定位孔中心距L及2定位銷中心距l(xiāng)
所以L=158.36mmmm
取L=158.36mmmm
取圓柱銷直徑Φ6.6H7
菱形銷的直徑公差取IT7為0.09mm，得菱形銷的直徑為Φ6.6
3.4切削力和夾緊力的計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。
3.5:定位誤差分析
2 一面兩銷定位誤差
(1)移動時基準位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-6）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式5-6）得：
則：
3.6夾具設(shè)計及簡要操作說明
本工件采用定位銷和菱形銷定位，用移動壓板壓緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合打批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下
夾具體附圖如下
總 結(jié)
課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次課程設(shè)計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1983年
4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月
6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
第 22 頁 共 21 頁