1、课程设计说明书题目：泵体零件的工艺规程及钻攻 2-M10 的工装夹具设计全套图纸，加 153893706学 生：学 号：专 业：班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。泵体零件的工艺规程及钻攻 2-M10 的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部
2、件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis 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
3、 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 th
4、e 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 s
5、tep 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 engi
6、ne 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 specificatio
7、ns, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2 零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式 32.2 基面的选择传 32.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5 确定切削用量及基本工时6三 夹具设计14钻攻 2-M10 的夹具设计143.1 问题的提出143.2 夹具设计143.3 切削力及夹紧力计算143.4 定位误差分析153.5 夹紧误差163.6 夹具设计及操作简要说明17总 结19致 谢20参考文献 21第 1 页 共 21 页序 言机械制
8、造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。泵体零件的工艺规程及铣 45X100 面、镗 37.5 孔和钻攻2-M10 的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位
9、，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第 2 页 共 21 页一、 零件的分析1.1 零件的作用泵体的作用，待查1.2 零件的工艺分析泵体有二组加工面他们有位置度要求。这二组加工面的分别为1：以 37.5 孔为基准的加工面，这个主要是 50X100 面和50X100 面对应的面，2 个 10 的
10、锥孔、4-13 孔2：以 50X100 面为基准的加工面，这组加工面包括： 2 个1037.5 孔，40 孔，2-M10-H7。第 3 页 共 21 页二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 毛坯的设计泵体零件材料为 HT200，硬度选用200HBS，毛坯重约1.5Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。根据上
11、述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 37.5mm的孔 因为孔只有37.5mm大，37.5孔的粗糙度为1.6需要粗镗，半精镗，精镗几道工序加工，查相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3mm2. 泵体的45X100面该泵体的45X100面粗糙度是3.2，进行一需要进行粗铣，精铣，等加工才能满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。所以根据相关资料和经验可知，泵体的45X100面的单边余量为3mm，符合要求。根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸
12、见图“泵体”零件毛坯简图。第 4 页 共 21 页2.3 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，泵体零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择泵体37.5孔作为作为粗基准，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精
13、度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。第 5 页 共 21 页工件被放在夹具体，37.5端面顶住夹具体限制三个自由度；37.5限制两个自由度，一个支承钉限制一个自由度，实现完全定位。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来方案一工序：铸造工序：时效
14、处理工序：铣 45X100 面工序：铣 45X100 面的对面工序：钻 4-6.6 孔，锪孔 13 孔，钻 2-10 锥孔配作工序：粗镗，半精镗，精镗 37.5，40 孔工序：钻 2-M10-H7 孔工序：检验方案二工序：铸造工序：时效处理工序：铣 45X100 面工序：铣 45X100 面的对面工序：粗镗，半精镗，精镗 37.5，40 孔工序：钻 4-6.6 孔，锪孔 13 孔，钻 2-10 锥孔配作工序：钻 2-M10-H7 孔第 6 页 共 21 页工序：检验工艺方案一和方案二的区别在于方案一钻孔后再镗孔，钻了2-6.6 孔后，镗 37.540 孔，这样可以利用 2-6.6 的孔作为定位
15、基准，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下工序：铸造工序：时效处理工序：铣 45X100 面工序：铣 45X100 面的对面工序：钻 4-6.6 孔，锪孔 13 孔，钻 2-10 锥孔配作工序：粗镗，半精镗，精镗 37.5，40 孔工序：钻 2-M10-H7 孔工序：检验2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定泵体零件材料为 HT200，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、泵体的上下和左右端面因为泵体的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量为 3mm。3、泵体的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 IT7IT8 之间，参照参
16、数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为 3mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：粗铣，精铣 45X100 面工步一：粗铣 45X100 面第 7 页 共 21 页1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金面铣刀， ， ， 。map5.1d60min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin48.631510rdvns按机床标准选取 750wn/min/3.140751vw当 750r/min 时nrzfwm /607542.
17、按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l10l91ml32.in7.0i2.75321xfnltwm工步二：精铣 45X100 面第 8 页 共 21 页1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表 10-119,取=1mmpa2) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10-118 与表 10-119 按机床行选取 f=0.2mm/齿3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得V=190min/s. 即 V=11.4m/min4) 确定机床主轴转速 ns= = 36.3r/minWd10cv104.按机床说明书(见工艺手册表 6-39),与 36.
18、3r/min 相近的机床转速为 37.5r/min。现选取 =37.5r/min。wn所以实际切削速度= =cv10sdmin/8.105.37当 =37.5r/min 时，工作台的每分钟进给量 应为wn f=fZ =0.2 10 37.5=75(mm/min)mfwn查机床说明书有 =80(mm/min)5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = = min=1.25minm21fl80工序：粗镗，半精镗，精镗 37.5，40 孔工步一：粗镗 37.5 孔第 9 页 共 21 页1加工条件加工要求：粗镗 34.5 孔，单侧加工余量 Z=1.5mm。机床：选用 T616 金刚镗床和专用夹具
19、。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度 pa由于单侧加工余量 Z=1.5mm，故可在一次镗去全部余量，则=1.5mmap(2)选择进给量 zf根据【6】 实用机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ）表 11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/rv选择 60/min则 =183.7r/minDn15.34.60X根据简明手册表 4.2-204.2-61，选择 ，0.74/zfmr。20/minwnr（3）计算基本工时根据公式 ，式中 ，当加工一个孔时fnLtwm32ll=100， ，5.12l3lL=（100+1
20、.5+3）mm第 10 页 共 21 页=104.5mm故有 = min=0.668mintm74.0251X工步二：半精镗 34.5 孔至 36.5 孔1加工条件加工要求：半精镗 34.5 孔至 36.5 孔，单侧加工余量Z=1mm。机床：选用 T616 金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度 pa由于单侧加工余量 Z=1mm， =1mmp（2）选择进给量 zf根据工艺手册表 11-313，查得：半精镗时，硬质合金刀头，加工材料为铸铁：0.15./zfmr8inv选择 /则 =240.36r/minDn10i/5.364.0rX根据简明手册表 4.2
21、-20，选择 0.19/zfmr。250/minwnr（3）计算基本工时第 11 页 共 21 页根据公式 ，式中 ，当加工一个孔时fnLtwm32ll=100， =1，213lL=（100+1+1）mm=102mm故有 = =2.178mintmin19.025X工步三：精镗 36.5 孔至 37.5 孔1加工条件加工要求：精镗 36.5 孔至 37.5 孔，单侧加工余量Z=0.5mm。机床：选用 T616 金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度 pa由于单侧加工余量 Z=0.5mm，故可在一次镗去全部余量，则=0.5mmap（2）选择进给量 zf根
22、据工艺手册表 11-313，查得：精镗时，硬质合金刀头，加工材料为铸铁：0.15./zfmr8inv选择 /第 12 页 共 21 页则 =240.1r/minDvn10min/5.374.80rX根据简明手册表 4.2-20，选择 0.19/zfmr。250/minwnr（3）计算基本工时根据公式 ，式中 ，当加工一个孔时fnLtwm32ll=100， =0.5，213lL=（100+0.5+1）mm=101.5mm故有 = =2.009mintmin19.025X工序：钻 2-M10-H7 孔钻 底孔，攻螺纹 M10-H7mm。.8工步一：钻 底孔2.选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.1
23、6）m由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得0.28/fr机（切削表 2.15）16incV查016(/min)8.5cnrD查查按机床选取 4/ir机第 13 页 共 21 页8.541(/min)100cDnV机机基本工时： 1230.(i).8ltf机 机工步二：攻螺纹 M10-H7mm选择 M10mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即f p1.25/fmr7.5/mincV机 107.598(/in)cnrD查按机床选取 2/ir机6.8/incVm机基本工时： 1203.5(min)7.ltf机总的工时：T=2t=0.10min第 14 页 共 21 页三、 夹具设计为了
24、提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序：钻 2-M10-H7 孔的夹具设计钻攻 2-M10-H7 夹具设计3.1、问题提出本夹具主要用来钻螺纹底孔 8.5 孔，因为钻 8.5 孔，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、 。3.2 定位基准的选择以 2-6.6 孔为定位基准，以 45X100 面为辅助基准。也就是经典的“一面两销” 。3.3 定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。第 15 页 共 21 页根据加工要
25、求和基准重合原则，则以底面和 2 个 6.6孔定位，定位元件采用 1 面 2 销，定位孔和定位销的主要尺寸如图2 定位孔中心距 L 及 2 定位销中心距 lmL158715243.902max42in所以 L=158.36mm mm7.取 L =158.36mm mm002取圆柱销直径 6.6H7菱形销的直径公差取 IT7 为 0.09mm，得菱形销的直径为 6.6 m07.93.4 切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）6.08.2HBDfF钻削力矩 式（5-3）91T式中： 10.5Dmaxaxmin187491733HB第 1
26、6 页 共 21 页代入公式（5-2）和（5-3）得10.2fmr0.8.665741FN1.9.0.39Tm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.5:定位误差分析2 一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 yj min11XDd（式 5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合1min间隙代入（式 5-5）得： =yjmin11XDd0.9.16=0.25(2) 转角误差LXDdXDdtg2min2min11 （式 5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏
27、差1 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合1min间隙第 17 页 共 21 页 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D 削边销定位孔与定位销最小配合2minX间隙其中： )2(min1in2XLgx则代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg则： .213.6 夹具设计及简要操作说明本工件采用定位销和菱形销定位，用移动压板压紧，这样操作更加简单，迅速，特别适合打批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求装配图附图如下第 18 页 共 21 页夹具体附图如下第 19 页 共 21 页第 20 页 共 21 页总 结课程设计即将结束了，时间虽然短
28、暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。第 21 页 共 21 页致 谢这次课程设计使我收益
29、不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以
30、精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。第 22 页 共 21 页参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994 年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994 年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983 年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990 年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981 年10 月6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997 年
