1、课 程 设 计齿 轮 泵 泵 座 零 件 的 加 工 工 艺 规题 目 ：程 编 制 及 钻 削 19 孔 夹 具 设 计全 套 图 纸 ， 加 153893706班 级 ： 机 电 05-1姓 名 ：指 导 教 师 ：完 成 日 期 ： 2008 年 7 月 2 号辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I一、设计题目齿轮泵泵座零件的机械加工工艺规程编制及钻削 4-19 孔工序专用夹具设计。二、原始资料(1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 （ 草 图 ） 1 张(2) 生 产 类 型 : 5000 件 /年三、上交材料(1) 被 加 工 工 件 的 零 件 图 1 张(2) 毛
2、 坯 图 1 张(3) 机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡 片 1 张(4) 与 所 设 计 夹 具 对 应 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 张(4) 夹 具 装 配 图 1 张(5) 夹 具 体 零 件 图 1 张(6) 课 程 设 计 说 明 书 (5000 字 左 右 ) 1 份四、进度安排(参考)(1) 熟 悉 零 件 ,画 零 件 图 2 天 (2) 选 择 工 艺 方 案 ,确 定 工 艺 路 线 ,填 写 工 艺 过 程 综 合 卡 片 5 天(3) 工 艺 装 备 设 计 (画 夹 具 装 配 图 及 夹 具 体 图 ) 9 天(4) 编 写 说 明 书 3 天
3、(5) 准 备 及 答 辩 2 天五、指导教师评语成 绩： 指导教师 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II摘 要本 次 设 计 的 课 题 是 钻 床 主 轴 径 向 孔 钻 夹 具 设 计 。 本 论 文 按照 夹 具 设 计 的 一 般 步 骤 ， 进 行 了 以 下 部 分 的 设 计 ： 通 过 对 零 件 的 分 析 ， 讨 论 了 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 过 程 、 工艺 规 程 设 计 和 毛 胚 的 种 类 。 通 过 零 件 的 分 析 后 制 定 零 件 机 械 加工 工 艺 路 线 ， 说 明 表 面 加 工 方 法 的 选 择 、 零
4、 件 加 工 工 艺 原 则 和工 艺 编 制 。 确 定 夹 具 总 体 方 案 ， 包 括 加 工 的 方 法 、 定 位 方 案 和定 位 误 差 的 分 析 、 夹 紧 方 案 、 切 削 夹 紧 力 的 计 算 。关 键 词 夹 具 设 计 钻 模 加 工 工 艺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IIIAbstractthis projects topic is the drilling spindle radial hole drills the jig design. The present paper according to the jig designs g
5、eneral step, has carried on the following part of designs: through to the components analysis, discussed components machine-finishing technological process, technological process design and the wool embryos type. After components analysis formulates the components machine-finishing craft route, the
6、explanation face work method choice, the components processing craft principle and the craft establishment. Definite jig overall concept, including processing method, localization plan and position errors analysis, clamp plan, cutting clamping force computation.key word jig design jig processing cra
7、ft.辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV目 录1.泵 座 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确定 11.1泵 座 的 用途 11.2泵 座 的 技 术 要求 11.3审 核 泵 座 的 工 艺性 11.4确 定 泵 座 的 生 产 类型 12.确 定 毛 坯 和 绘 制 毛 坯 简图 22.1泵 座 的 材 料 与 毛坯 22.2毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工 余量 22.2.1公 差 等 级 22.2.2基 本 尺 寸 22.2.3公 差 等 级 22.2.4零 件 的 表 面 粗 糙 度 22.3绘 制 泵 座 锻 造 毛 坯 简图 23. 拟
8、定 泵 座 的 工 艺 路 线 33.1 定 位 基 准 的 选 择 3辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V3.1.1精 基 准 的 选 择 33.1.2粗 基 准 的 选 择 33.2表 面 加 工 方 法 的 确定 33.3加 工 精 度 的 划分 43.4工 序 的 集 中 与 分散 43.5 工 序 顺 序 的 安 排 43.6 确 定 工 艺 路 线 43.7确 定 切 削 用量 53.8机 械 加 工 工 艺 过 程 卡片 63.9机 械 加 工 工 序 卡片 74.钻 床 专 用 夹 具 设计 94.1夹 具 设 计 任务 94.2定 位 方 案 的 确定 94.3
9、选 择 定 位 元件 94.4定 位 误 差 分 析d10辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 61.泵 座 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定1.1 泵 座 的 用 途该 泵 座 为 支 撑 齿 轮 泵 所 用 ， 突 台 上 两 孔 放 入 两 个 齿 轮 轴 ， 突 台 加 强 了 泵 座 的 刚 性 ，底 面 两 个 筋 板 对 突 台 起 加 固 和 支 撑 作 用 。 该 泵 座 在 齿 轮 泵 工 作 时 要 承 受 弯 曲 应 力和 冲 击 载 荷 的 作 用 ， 因 此 该 零 件 应 具 有 足 够 的 强 度 、 刚 度 和 韧 度 ， 以 适
10、应 齿 轮 泵的 工 作 条 件 。 该 零 件 的 主 要 工 作 表 面 为 泵 座 的 两 个 端 面 和 突 台 上 的 两 个 孔 ， 在 设计 工 艺 规 程 时 应 重 点 予 以 保 证 。1.2 泵 座 的 技 术 要 求加 工 表 面 尺 寸 及 偏 差mm公 差 及 精 度等 级表 面 粗 糙 度Ra/ m形 位 公 差 /mm泵 座 左 端 面 315 IT11 3.2泵 座 右 端 面 214 IT11 3.2泵 座 底 面 240 IT12 6.3 50mm 孔 50 IT7 1.6 60mm 孔 60 IT10 6.3 8 圆 锥 销孔 8 IT11 1.66-
11、17 孔 17 IT12 254- 19 孔 19 IT12 251.3 审 核 泵 座 的 工 艺 性分 析 零 件 图 可 知 ， 泵 座 的 两 端 面 和 泵 座 底 面 均 要 求 切 削 加 工 ， 并 在 轴 向 方 向上 均 高 于 相 邻 表 面 ， 这 样 可 减 少 加 工 面 积 ， 也 可 提 高 泵 座 端 面 的 刚 度 。 60mm 孔 、 19mm 孔 和 17mm 孔 的 端 面 均 为 平 面 可 以 防 止 加 工 过 程 中钻 头 偏 钻 ， 以 保 证 孔 的 加 工 精 度 ； 另 外 ， 该 零 件 除 主 要 加 工 表 面 （ 泵 座 两 端
12、 面 和泵 座 底 面 、 17 孔 、 19 孔 ） 外 ， 其 余 表 面 加 工 精 度 均 较 低 ， 结 构 也 较 为 简单 。 不 需 要 高 精 度 机 床 加 工 ， 通 过 铣 削 、 钻 床 的 粗 加 工 就 可 以 达 到 加 工 要 求 ； 而主 要 表 面 虽 然 加 工 精 度 相 对 较 高 ， 但 也 可 以 在 正 常 的 生 产 条 件 下 ， 采 用 较 经 济 的办 法 保 质 保 量 地 加 工 出 来 。 由 此 可 见 ， 该 零 件 的 工 艺 性 较 好 。1.4 确 定 泵 座 的 生 产 类 型Q=5000 件 /年 ， m=1 件 /
13、台 ， 备 用 率 和 废 品 率 分 别 取 3%和 0.5%带 入 公 式 N=QmX(1+a%)X(1+b%) =5000X(1+3%)X(1+0.5%)=5176 件 /年查 表 1-4 可 知 该 泵 座 的 生 产 零 件 为 大 批 生 产辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 72.确 定 毛 坯 绘 制 毛 坯 简 图2.1 泵 座 的 材 料 与 毛 坯选 HT150 做 泵 座 ， 用 铸 造 的 方 法 。 成 批 生 产 ， 既 可 以 提 高 生 产 率 ， 又 可 以提 高 精 度 而 且 加 工 余 量 小 等 优 点 。 毛 坯 的 拨 模 斜 度 为
14、 5 度 。2.2 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工 余 量2.2.1 公 差 等 级有 泵 座 的 公 用 和 技 术 要 求 ， 确 定 该 零 件 的 公 差 等 级 为 普 通 级 。2.2.2 基 本 尺 寸机 械 加 工 前 的 毛 坯 铸 件 的 尺 寸 ， 包 括 必 要 的 加 工 余 量 ， 所 以 此 泵 座 的 直 立 方 向 最大 尺 寸 。2.2.3 公 差 等 级铸 件 公 差 等 级 为 IT12， 由 表 2-1 查 得 毛 坯 铸 件 方 法 为 砂 型 铸 造 ， 由 表 2-3查 得 毛 坯 铸 件 尺 寸 公 差 为 9， 由 表 2-5
15、 查 得 毛 坯 铸 件 机 械 加 工 余 量 等 级 为G。2.2.4 零 件 的 表 面 粗 糙 度加 工 表 面 的 粗 糙 度 均 大 于 等 于 1.6um.根 据 上 述 诸 因 素 ， 可 查 表 确 定 该 铸 件 的 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工 余 量 ， 所 得 结 果 列 于下 表铸 件 材 料 公 差 等 级 铸 造 方 法 尺 寸 公 差 加 工 余 量 等 级 公 差 等 级HT150 IT12 砂 型 铸 造 9 G 普 通 级项 目 /mm 机 械 加 工 余 量 /mm 备 注泵 座 3.5 表 2-42.3 绘 制 泵 座 锻 造 毛 坯 简 图（
16、 见 毛 坯 图 ）辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13. 拟 定 泵 座 的 工 艺 路 线3.1 定 位 基 准 的 选 择定 位 基 准 有 粗 基 准 和 精 基 准 之 分 ， 先 确 定 精 基 准 ， 再 确 定 粗 基 准 。3.1.1 精 基 准 的 选 择根 据 该 零 件 的 技 术 要 求 和 装 配 要 求 ,选 择 泵 座 底 面 和 50 孔 为 精基 准 ,零 件 上 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 们 作 基 准 进 行 加 工 。 为 了 提 高 泵 座 的精 度 ， 利 用 基 准 统 一 的 原 则 ， 即 利 用 孔 和 外 表
17、 面 一 次 定 位 ， 尽 量 加 工 较多 的 表 面 。3.1.2 粗 基 准 的 选 择为 保 证 孔 的 加 工 精 度 保 证 各 表 面 有 足 够 的 加 工 余 量 ， 先 选 择 左 端 面 作 为粗 基 准 来 加 工 泵 座 底 面 等 ， 为 后 面 的 工 序 准 备 好 精 基 准 。3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定根 据 泵 座 零 件 图 上 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 确 定 加 工 各 表面 的 加 工 方 法 ， 如 下 表加 工 表 面 公 差 及 精 度 等级表 面 粗 糙 度Ra(um)加 工 方
18、案 备 注泵 座 底 端 面 IT12 6.3 粗 铣 表 1-8泵 座 左 端 面 IT11 3.2 粗 铣 -半 精 铣 表 1-8泵 座 右 端 面 IT11 6.3 粗 铣 -半 精 铣 表 1-8上 50 孔 IT7 1.6 钻 -扩 -粗 铰 -精 铰 表 1-7上 60 孔 IT10 6.3 钻 -扩 表 1-7下 50 孔 IT7 1.6 钻 -扩 -粗 铰 -精 铰 表 1-7 8 圆 锥 销 孔 IT11 1.6 粗 扩 表 1-9 17 孔 IT12 25 钻 表 1-7辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 19 孔 IT12 25 钻 表 1-73.3 加
19、 工 精 度 的 划 分加 工 阶 段 划 分 分 粗 加 工 、 半 精 加 工 和 精 加 工 三 个 阶 段 。 粗 加 工 阶 段 高 效的 切 除 各 加 工 表 面 上 包 括 孔 和 外 表 面 上 的 各 部 分 余 量 ， 半 精 加 工 加 工 出除 精 度 要 求 不 高 的 表 面 ， 并 为 精 加 工 做 准 备 。 精 加 工 阶 段 完 成 内 孔 和 外表 面 的 加 工 ， 使 其 满 足 精 度 要 求 和 同 轴 度 要 求 。3.4 工 序 的 集 中 与 分 散本 零 件 选 择 工 序 集 中 的 原 则 安 排 加 工 工 序 ， 该 零 件 的
20、 生 产 类 型 为 大 批 生产 ， 可 以 采 用 万 能 机 床 配 以 专 用 夹 具 ， 来 提 高 生 产 率 。 而 且 用 工 序 集 中的 原 则 使 工 件 的 装 夹 次 数 少 ， 不 但 可 以 缩 短 辅 助 时 间 ， 而 且 可 以 在 一 次装 夹 中 完 成 多 表 面 的 加 工 ， 有 利 于 保 证 各 表 面 之 间 的 相 对 位 置 和 精 度 要求 。3.5 工 序 顺 序 的 安 排机 械 加 工 工 序（ 1） 遵 循 先 基 准 后 其 它 的 原 则 ， 先 加 工 内 孔 。（ 2） 遵 循 先 粗 后 精 的 原 则 ， 先 安 排
21、 粗 加 工 工 序 再 安 排 精 加 工 工 序 。（ 3） 遵 循 先 主 后 次 的 原 则 ， 先 加 工 内 孔 和 外 表 面 再 加 工 其 他 的 孔 。3.6 确 定 工 艺 路 线工 艺 路 线 图 如 下辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3工 序 号 工 序 名 称 机 床 设 备 刀 具1 粗 铣 下 端 面 立 式 铣 床 端 铣 刀2 半 精 铣 的 左 表 面 立 式 铣 床 端 铣 刀3 半 精 铣 的 右 表 面 立 式 铣 床 端 铣 刀4 粗 铣 外 表 面 立 式 铣 床 端 铣 刀5 钻 、 扩 、 粗 精 铰 上 50孔四 面 组 合
22、 钻 床 扩 孔 钻 和 绞 刀6 粗 扩 上 60 孔 四 面 组 合 钻 床 扩 孔 钻7 钻 、 扩 、 粗 精 铰 下 50孔四 面 组 合 钻 床 扩 孔 钻 和 绞 刀8 粗 扩 8 圆 锥 孔 四 面 组 合 钻 床 扩 孔 钻9 钻 6 个 17 的 孔 四 面 组 合 钻 床 麻 花 钻10 钻 4 个 19 的 方 孔 四 面 组 合 钻 床 麻 花 钻11 去 毛 刺 钳 工 台 平 锉12 中 检13 热 处 理 淬 火 机14 校 正 钳 工 台 手 锤15 磨 削 平 面 磨 床 砂 轮16 清 洗 清 洗 机17 终 检3.7 确 定 切 削 用 量工 序 10
23、加 工 4- 19 盲 孔本 工 序 为 钻 ， 已 知 加 工 材 料 为 HT150， 铸 件 ； 机 床 为 Z535 立 式钻 床 ， 工 件 装 夹 在 专 用 夹 具 上 。1).确 定 粗 加 工 19 孔 的 切 削 用 量 。 所 选 刀 具 为 直 柄 麻 花 钻 。 . 确 定 背 吃 刀 量 ap 取 ap 19mm。 . 确 定 进 给 量 f 根 据 表 5-22， 选 取 每 转 进 给 量 f 0.2mm/r。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 . 确 定 切 削 速 度 v 根 据 表 5-22， 按 工 件 材 料 为 HT150 的 条 件
24、 选 取 ， 切 削 速 度 v可 取 为 20mm/min。 由 公 式 （ 5-1） n=1000v/ d 可 求 得 该 工 序 钻 头 转速 n=335r/min， 参 照 表 4-9 所 列 Z535 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 可 取n=392r/min。 z 再 将 此 转 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削速 度 v=n d/1000=23.3m/min。3.8 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产 品 型号零 件 型 号机 电05-1机 械 加 工 工 艺 过 程 卡片产 品 名称零 件 名 称 泵座共 页第
25、页材 料 牌号HT150 毛 坯种 类铸件毛 坯 外形 尺 寸每 毛 坯 可 制件 数1 每 台件 数1 备注工 序号工 序 名 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时1 粗 铣 下 端面立 式 铣 床 端 铣 刀 准 终 单 件2 半 精 铣 的左 表 面立 式 铣 床 端 铣 刀3 半 精 铣 的右 表 面立 式 铣 床 端 铣 刀4 粗 铣 外 表面立 式 铣 床 端 铣 刀5 钻 、 扩 、粗 精 铰 上 50 孔四 面 组 合 钻床扩 孔 钻 和绞 刀6 粗 扩 上 60 孔四 面 组 合 钻床扩 孔 钻7 钻 、 扩 、 四 面 组 合 钻 扩 孔 钻
26、和辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5粗 精 铰 下 50 孔床 绞 刀8 粗 扩 8圆 锥 孔四 面 组 合 钻床扩 孔 钻9 钻 6 个 17 的 孔四 面 组 合 钻床麻 花 钻10 钻 4 个 19 的 方孔四 面 组 合 钻床麻 花 钻11 去 毛 刺 钳 工 台 平 锉12 中 检13 热 处 理 局 部 淬 火 淬 火 机14 校 正 钳 工 台 手 锤15 磨 削 平 面 磨 床 砂 轮16 清 洗 清 洗 机17 终 检设计审核标 准化会签标记处数更 改 文件 名签字日期标 记 处数更 改文 件名签字日期辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 63.9
27、机 械 加 工 工 序 卡 片产 品 型号零 件 型 号机 电05-1机 械 加 工 工 艺 过 程 卡片产 品 名称零 件 名 称 套筒共 页第 页车 间 工 序号工 序 名 材 料牌 号10 HT150毛 坯种 类毛 坯外 形尺 寸每 毛 坯可 制 件数每 台件 数铸 件 1 1设 备名 称设 备型 号设 备 编号同 时加 工件 数四 面组 合钻 床夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液专 用 夹 具工 序 工 时工 位 器 具编 号工 位 器 具名 称 准终单件0工序工 序 内 容 工 艺 装 备 主 轴转 速切 削速 度进 给量背 吃刀 量进 给次 数工 步工 时辽 宁 工 程 技
28、 术 大 学 课 程 设 计 7号 r/mm m/min mm/r mm1 钻 孔 麻 花 钻 、游 标 卡 尺335 23.3 02 19 1标记处数更 改 文件 名签 字 日期标 记 处数更 改文 件名签字日期4.钻 床 专 用 夹 具 设 计4.1 夹 具 设 计 任 务设 计 任 务 要 求 设 计 加 工 4- 19 通 孔 的 专 用 夹 具 。 已 知 ： 工 件 材 料 为HT150， 毛 坯 为 铸 件 ， 所 用 机 床 为 立 式 钻 床 ， 成 批 生 产 规 模 。4.2 定 位 方 案 的 确 定 ：由 于 本 方 案 设 计 的 是 4- 19 的 通 孔 专 用
29、 机 床 夹 具 ， 孔 的 位 置 都 已 规定 ， 所 以 要 限 制 X 轴 的 转 动 和 移 动 ， Y 轴 的 转 动 和 移 动 ， Z 轴 的 转 动和 移 动 等 6 个 自 由 度 。 实 际 上 ， 本 道 工 序 不 需 限 制 沿 Z 轴 的 移 动 自 由度 。 夹 具 设 计 中 出 现 过 定 位 Z 的 移 动 ， 因 工 序 加 工 厚 度 为 18cm， 其辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8加 工 刚 性 差 ， 过 定 位 可 用 。4.3 选 择 定 位 元 件 ：根 据 要 求 用 一 个 圆 锥 销 先 在 50 的 孔 处 来 固
30、 定 Z 轴 的 移 动 、 X 轴的 移 动 ， 再 用 四 个 支 承 钉 在 泵 座 底 面 ， 限 制 X 和 Z 的 转 动 ， 来 加 强加 工 时 底 面 的 刚 度 。 最 后 用 一 个 支 承 钉 在 零 件 的 一 个 端 面 来 固 定 零 件 在Y 轴 方 向 的 移 动 。 这 就 满 足 了 元 件 所 要 求 的 定 位 方 案 。4.4 定 位 误 差 分 析 d选 择 一 端 面 为 定 位 基 准 ， 设 计 基 准 为 夹 具 端 面 ， 所 以 定 位 基 准 与工 序 基 准 不 重 合 ， 基 准 不 重 合 误 差 b=0 .25mm。 由 于
31、定 位 基 准 与 支 撑板 存 在 一 定 的 设 计 误 差 ， 定 位 基 准 的 加 工 也 就 是 端 面 加 工 是 的 端 面 粗 糙度 ， 端 面 的 粗 糙 度 为 0.0032mm。 支 撑 板 选 择 公 差 数 值 为 IT5 也 就 是0.02mm， 所 以 基 准 位 移 误 差 j 为 0.0032mm+0.02mm=0.0232mm。 所以 此 孔 的 定 位 误 差 d=j+b=0.2732mm。 根 据 加 工 要 求 所 需 的 公 差 等级 IT8 的 孔 也 就 是 加 工 误 差 为 0.033mm ， 定 位 误 差 加 工 误 差 ， 所 以此
32、定 位 方 案 合 理 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9参 考 文 献1 苏 翼 林 .材 料 力 学 M.北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ,19792 赵 俊 ,楮 乃 雄 .AG 材 料 床 身 的 结 构 设 计 J.制 造 技 术 与 机 ,1996,26(03):27-293 张 平 .铣 床 夹 具 优 化 设 计 的 研 究 D.阜 新 ： 辽 宁 工 程 技 术 大 学 硕 士 学 位论 文 ， 20064 黄 健 求 . 机 械 制 造 技 术 基 础 .北 京 ： 机 械 工 程 出 版 社 ， 20055 魏 康 民 . 机 械 加 工 技 术 . 西 安 ： 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社 2006
