泵體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及孔Φ15H7工藝裝備設(shè)計(jì).doc

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此套設(shè)計(jì)有全套CAD圖和卡片，有意者請(qǐng)聯(lián)系我索取522192623qq.com序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于所學(xué)的知識(shí)所限，考慮的不夠全面，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教，提出您寶貴的建議。1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1零件的工藝分析通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。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和粗糙度。1.泵體底面的粗糙度為12.5m；左端面粗糙度為3.2m；右端面粗糙度為12.5m；兩側(cè)的凸臺(tái)表面粗超度Ra12.5m;底面兩個(gè)9的通孔粗超度為25m，底面兩個(gè)20深度為2mm的孔粗超度為12.5m。2.孔60H7，粗糙度為63.2m，對(duì)于左端面的垂直度為0.02；3.孔15H7，粗糙度為3.2m，對(duì)于60H7的同軸度為0.02。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。1.2零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)。2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖2.1選擇毛坯該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用機(jī)器鑄造成形，以提高生產(chǎn)效率。2.2確定機(jī)械加工余量根據(jù)鑄件的材料和鑄造方法確定毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表，然后查取鑄件的機(jī)械加工余量表得；左端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?.4mm，右端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?.4mm；底面的加工余量為1.4mm；兩側(cè)凸臺(tái)的單邊加工余量為1.4mm；60H7的孔的單面余量查表得0.7mm。2.3確定毛坯尺寸 毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 2.4設(shè)計(jì)毛坯（1）確定圓角半徑需要加工的和不需要加工的過度表面處圓角半徑為R=2mm；其余的圓角半徑為R3R5。（2）確定拔模斜度查表得： 拔模斜度為5（3）確定分模位置選擇在主視圖中距左端面28mm處的平面為分模面。3選擇加工方法，制定工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：按基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。現(xiàn)以零件的左端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇60H7孔為精基準(zhǔn)。3.2零件表面加工方法的選擇（1）泵體的底面 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。（2）泵體的右端面 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。（3）泵體兩側(cè)的凸臺(tái) 表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行粗銑。（4）60H7的孔 公差等級(jí)為IT7，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2，由于改孔在鑄造是已經(jīng)鑄出來了，所以需要先進(jìn)行粗鏜，再進(jìn)行半精鏜，可達(dá)到7級(jí)精度。（5）泵體的左端面 表面粗糙度為Ra3.2，且要與孔60H7的軸線保證0.02的垂直度，需先進(jìn)行粗銑，再進(jìn)行半精銑。（6）15H7的孔 公差等級(jí)為IT7，內(nèi)表面粗糙度為Ra3.2，與孔60H7要滿足0.02的同軸度，所以要以孔60H7為定位基準(zhǔn)，需先鉆，再粗鉸，然后進(jìn)行精鉸可達(dá)到要求。（7）22的孔 表面粗糙度為Ra12.5，只需锪鉆就能達(dá)到要求。（8）底座上兩個(gè)9的孔 表面粗糙度為Ra25，只需鉆即可。（9）底座上兩個(gè)20的孔 表面粗糙度為Ra12.5，需用平底锪鉆。（10）6個(gè)M6T14的螺紋孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。（11）3個(gè)M4T10的螺紋孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。（12）2個(gè)G1/8的螺紋通孔 先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。（13）7的斜面 表面粗超度為Ra12.5，只需用車床粗車就可以。 （14）1X45倒角 表面粗超度為Ra12.5，只需用車床粗車就可以。3.3制定工藝路線工序1：粗銑泵體底面工序2：粗銑泵體的右端面工序3：粗銑泵體兩側(cè)的凸臺(tái)工序4：粗鏜-半精鏜60H7的孔工序5：粗銑-半精銑泵體的左端面工序6：鉆-粗鉸-精鉸15H7的孔工序7：鉆22的孔工序8：鉆底座上兩個(gè)9的孔工序9：鉆底座上兩個(gè)20的孔工序10：絲錐功6個(gè)M6T14的螺紋孔工序11：絲錐功3個(gè)M4T10的螺紋孔工序12：絲錐功2個(gè)G1/8的螺紋通孔工序13：車7的斜面工序14：車1X45倒角工序15：清洗。工序16：終檢。4工序設(shè)計(jì)4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備工序號(hào)設(shè)備工 藝 裝 備工序1X62臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序2X62臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序3X62臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序4X62臥式銑床高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序5鏜床鏜刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具工序6Z525組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具工序7Z525組合鉆床平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序8Z525組合鉆床麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序9Z525組合鉆床帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具工序10Z525組合鉆床麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具工序11Z525組合鉆床麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具工序12Z525組合鉆床麻花鉆、機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具工序13車床CA6140車刀、卡尺、三爪卡盤工序14車床CA6140車刀、卡尺、三爪卡盤工序15清洗機(jī)工序16塞規(guī)、百分表、卡尺等4.2確定工序尺寸（工序6）由表2-28可查得，孔15mm的精鉸余量=0.05mm；粗鉸余量=0.1mm，擴(kuò)孔鉆的余量=0.85mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.058mm鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：mm；粗鉸:，鉆孔：mm.5確定切削用量及基本時(shí)間（工序6）5.1切削用量的計(jì)算（1）鉆孔工步被吃刀量的確定 取ap=14.85mm。進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=467.09r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=25.67m/min. (2)粗鉸工步被吃刀量的確定 取ap=0.1mm。進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.80mm/r。切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為2m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.46 r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=4.57m/min. (3)精鉸工步 被吃刀量的確定 取ap=0.05mm。 進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.60mm/r。 切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為6m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=127.4 r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=6.594m/min.5.2基本時(shí)間tm的計(jì)算（1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=38mm;l2=3mm；l1=(D/2)cotkr+(12)=（14.85mm/2）cot54+1mm=5.33mm；f= 0.3mm/r；n= 545r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(38mm+1mm+5.33mm)/(0.3mm/r545r/min)=0.271min=16.27s。（2）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(14.95mm-14.85mm)/2=0.05mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=38mm；f=0.80mm/r; n=97r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tj=（38mm+0.37mm+15mm）/（0.80mm/r97r/min）=0.69min=41.4s。（3）精鉸工步 根據(jù)表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(15mm-14.95mm)/2=0.025mm的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；而l=38mm；f=0.6mm/r; n=140r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tj=（38mm+0.19mm+13mm）/（0.6mm/r140r/min）=0.61min=36.7s。5.3輔助時(shí)間的計(jì)算輔助時(shí)間與之間的關(guān)系為=（0.150.2），取=0.15，則各工序的輔助時(shí)間分別為：工序6鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.1516.27s=2.44s工序6粗鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1541.4s=6.21s工序6精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1536.7s=5.5s5.4其它時(shí)間的計(jì)算 布置工作時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%4%，這里都取3%，則各工序的其它時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）（+）計(jì)算，分別是：工序6鉆孔工步的其它時(shí)間：+=6%（16.27s+2.44s）=1.12s工序6粗鉸工步的其它時(shí)間：+=6%（41.4s+6.21s）=2.86s工序6精鉸工步的其它時(shí)間：+=6%（36.7s+5.5s）=2.53s5.5單件時(shí)間的計(jì)算工序6的單件時(shí)間為三個(gè)工步單件時(shí)間的和，其中鉆孔工步=16.27s+2.44s+1.12s=19.83s粗鉸工步=41.4s+6.21s+2.86s=50.47s精鉸工步=36.7s+5.5s+2.53s=44.73s所以工序6的單間時(shí)間=+=19.83s+50.47s+44.73s=115.03s6夾具設(shè)計(jì)6.1定位方案工件以一端面和60H7孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和短定位銷組合定位方案，在定位平面及短定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制X和Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z方向的平移3個(gè)自由度，短圓柱銷限制了X和Y方向上的平移2個(gè)自由度，共限制了5個(gè)自由度。定位誤差的計(jì)算：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，所以基準(zhǔn)不重合誤差b為0。由于定位銷與泵體60孔的配合為，所以定為基準(zhǔn)孔與定位銷間的最小間隙S為0。查公差數(shù)值表的IT7=0.03mm。參考指導(dǎo)書表8-13的計(jì)算公式得總的定位誤差=+S=0.03+0.03+0=0.06mm。6.2夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，需要大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，故采用液動(dòng)夾緊方案。具體原理是采用液壓缸推動(dòng)杠桿的一端，使杠桿的另一端壓在工件的表面，可根據(jù)對(duì)液壓回路的設(shè)計(jì)來調(diào)整壓緊力的大小，其壓緊的主要作用是防止工件在鉆孔過程中，切削力的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)和震動(dòng)。 其夾緊力的計(jì)算根據(jù)杠桿原理：F1*L1=F2*L2，F(xiàn)2和F3是用力與反作用力的關(guān)系所以F3=F2,則已知液壓力，就可以求出壓緊力。L1=76mm,L2=80mm?；钊酌嬗行娣e為256。設(shè)液壓缸的入口壓力為390625Pa。則液壓力為100N，壓緊力為95N。6.3導(dǎo)向裝置采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，孔徑為15mm。選用JB/T 8045.2-1999，鉆套高度H=(12.5)d,這里取H=36mm，排削間隙h(0.30.7)d,這里取h=10mm.6.4夾具與機(jī)床連接元件在夾具體上的兩側(cè)設(shè)計(jì)座耳，用T形螺栓固定。由于Z525型立式鉆床工作臺(tái)槽寬a=14H11，所以T形螺栓的直徑d取12，夾具體兩側(cè)座耳槽寬取14。6.5夾具體由于被加工零件的孔有同軸度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時(shí)同軸度在15范圍內(nèi)允差0.02mm。 夾具裝配體三維效果圖 定位短銷的三維效果圖7、設(shè)計(jì)體會(huì)在這次設(shè)計(jì)中，我明確設(shè)計(jì)目的，綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主將理論與實(shí)際結(jié)合起來鍛煉了自己分析實(shí)際問題、解決問題的能力，在這個(gè)過程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝和工序安排的問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備。在本次課程設(shè)計(jì)中，我參考了很多文獻(xiàn)，在獲取我所要的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)到了很多其它方面的知識(shí)。由于這次設(shè)計(jì)全部的圖紙都是用電腦繪制，因此，我的制圖能力又有了一定的提高，而且在設(shè)計(jì)的過程中，我運(yùn)用了Pro/ENGINEER軟件把我所設(shè)計(jì)的專用夾具的三維模型做了出來，并做了運(yùn)動(dòng)過程的仿真。然而設(shè)計(jì)過程中,我也遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯(cuò)誤,但是這并沒有影響到我學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我對(duì)自己更有了信心。我相信一切問題都會(huì)有解決的辦法，同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我的指導(dǎo)教師張老師給了我很大的幫助，在各個(gè)環(huán)節(jié)都給予我理論的指導(dǎo)，在這里我要感謝我的指導(dǎo)老師。參考文獻(xiàn)1楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002李云.機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997.83薛源順.機(jī)床卡具設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20004崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南M.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.125周開勤.機(jī)械零件手冊(cè)M.高等教育出版社，19946大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，19787鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程M. 機(jī)械工業(yè)出版社，200.88孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.99李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198410于駿一.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200011顧崇衡.機(jī)械制造工藝學(xué)M.陜西科學(xué)出版社，199512趙家奇.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.1013陶崇德.葛鴻翰.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版M.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，198914黃健求.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).M. 機(jī)械工業(yè)出版社，200515哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990