課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)“齒輪泵前蓋”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

1、<p>　　機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　制定齒輪泵前蓋加工工藝，</p><p>　　設(shè)計(jì)銑8mm流油槽的銑床夾具</p><p><b

2、>　　目 錄</b></p><p>　　一 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)題目3</b></p><p><b>　　（二）設(shè)計(jì)要求3</b></p><p><b>　?。ㄈ┰O(shè)計(jì)時(shí)間3</b>&

3、lt;/p><p><b>　?。ㄋ模┰O(shè)計(jì)內(nèi)容3</b></p><p>　　二 零 件 的 分 析4</p><p>　?。ㄒ唬┝慵淖饔?</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?</p><p>　　三 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)5</p><p>　　（

4、一）確定毛坯的制造形式5</p><p>　　（二）基面的選擇5</p><p>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€6</p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定9</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(shí)11</p><p>　　四 夾 具 設(shè) 計(jì)12</p><

5、p>　　（一）問題的提出12</p><p>　?。ǘ?卡具設(shè)計(jì)12</p><p>　　（三） 定位誤差分析13</p><p>　　五 總 結(jié)14</p><p>　　一 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)題目</b></p&

6、gt;<p>　　設(shè)計(jì)“齒輪泵前蓋”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（銑流油槽）。</p><p><b>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　中批量生產(chǎn)，手動(dòng)夾緊，通用工藝裝備</p><p><b>　?。ㄈ┰O(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>　　2008年6月15日——2

7、008年6月27日</p><p><b>　?。ㄋ模┰O(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1．熟悉零件圖</b></p><p>　　2．繪制零件圖 （1張）</p><p>　　3．編寫工藝工程卡片和工序卡片（本工序，各1張）</p><p>　　4．繪制夾具總裝

8、圖 （1張）</p><p><b>　　5．繪制夾具零件圖</b></p><p><b>　　6．說明書一份 </b></p><p>　　二 零 件 的 分 析</p><p><b>　?。ㄒ唬┝慵淖饔?lt;/b></p><p>　　題目所給定

9、的零件是機(jī)械密封裝置傳動(dòng)套，它的主要作用是傳遞扭矩。利用端部的兩個(gè)小凸臺(tái)與另一個(gè)傳動(dòng)套的兩個(gè)小凹槽相互嚙合來傳遞扭矩。有零件圖所給出的精度要求可以看出，它也起到一定的密封作用。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　從齒輪泵前蓋這個(gè)零件所給零件圖可以看出，其主要有兩組加工表面，且它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)將這兩組表面分述如下：</p><p&g

10、t;　　1、以小端面為加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：6個(gè)直徑為Φ8mm的螺栓孔，尺寸為Φ24mm的進(jìn)出油腔，尺寸為Φ50mm的孔。</p><p>　　2、以大端面為加工表面</p><p>　　這一組的加工表面包括：兩個(gè)Φ10mm的定位銷孔，兩個(gè)Φ24K7的軸孔及倒角，寬度為8mm的流油槽，直徑為Φ11mm的存油坑。 </p&g

11、t;<p>　　這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：</p><p>　?。?）兩軸孔之間的平行度為0.01，圓跳動(dòng)為0.05；</p><p>　?。?）大端面相對(duì)于軸孔表面的直線度為0.01，大端面的平面度為0.005；</p><p>　　（3）定位銷孔對(duì)軸孔的平行度為0.01。</p><p>　　三 工

12、藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為鑄鐵，有較好的剛度和耐磨性，零件的輪廓尺寸不大，可以采用鑄件，這樣可以方便快捷的進(jìn)行生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　?。ǘ┗娴倪x擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇

13、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(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)保證加工余量的均勻分配和加工表面與非加工面（作為粗基準(zhǔn)的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。</p><p>　　如圖1所示，零件的毛坯鑄造時(shí)其兩端面難免有平行度的誤差。加工時(shí)若以小端面A作為粗基準(zhǔn)定

14、位，則加工后大端面C能夠與小端面平行，可以保證零件壁厚均勻，但卻保證不了A、B兩面的厚度及B、C兩面的厚度；若以大端面C作為粗基準(zhǔn)定位，A面作為非配合表面的要求不高，這樣以配合表面作為基準(zhǔn)可以提高零件的精度，滿足要求。由上面的分析可知，我們要加工的零件必須保證壁厚均勻，對(duì)加工余量沒有特殊要求，所以可以選擇以大端面做為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加

15、工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。有任務(wù)書中給定的零件圖上可以看出零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是大端面，如果我們選擇大端面做為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合的原則，同時(shí)又可以保證凸臺(tái)上端面和小端面的精度要求，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，而且裝夾也很便。故選擇大端面作為精基準(zhǔn)。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　擬訂工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。工藝

16、路線的優(yōu)略，對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本以及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，都有很大影響。通常情況下，制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 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(wàn)能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　1．工藝路線方案一</b>

17、</p><p>　　工序1：粗銑小端面。</p><p>　　工序2：粗銑大端面。</p><p>　　工序3：半精銑小端面。</p><p>　　工序4：半精銑大端面。</p><p>　　工序5：裝三蓋，鉆、擴(kuò)2—Φ10mm的定位銷孔。</p><p>　　工序6：鉆6—Φ8mm的螺栓孔，

18、攻絲。</p><p>　　工序7：鉆鏜2—Φ24mm兩軸孔。</p><p><b>　　工序8：軸孔倒角。</b></p><p>　　工序9：擴(kuò)Φ50mm孔。</p><p>　　工序10：鉆2—Φ24mm的進(jìn)出油腔及倒角。</p><p>　　工序11：攻進(jìn)出油腔的螺紋。</p>

19、;<p>　　工序12：鉆、鉸Φ11mm存油坑。</p><p>　　工序13：銑8mm的流油槽。</p><p><b>　　工序14：終檢。</b></p><p><b>　　2．工藝路線方案二</b></p><p>　　工序1：粗銑大端面。</p><p&

20、gt;　　工序2：粗銑小端面。</p><p>　　工序3：半精銑小端面。</p><p>　　工序4：半精銑大端面。</p><p>　　工序5：鉆6—Φ8mm的螺栓孔，攻絲。</p><p>　　工序6：裝三蓋，鉆、擴(kuò)2—Φ10mm的定位銷孔。</p><p>　　工序7：鉆、鏜2—Φ24mm兩軸孔。</p&

21、gt;<p><b>　　工序8：軸孔倒角。</b></p><p>　　工序9：擴(kuò)Φ50mm孔。</p><p>　　工序10：鉆2—Φ24mm的進(jìn)出油腔及倒角。</p><p>　　工序11：攻進(jìn)出油腔的螺紋。</p><p>　　工序12：鉆、鉸Φ11mm存油坑。</p><p&g

22、t;　　工序13：銑8mm的流油槽。</p><p><b>　　工序14：終檢。</b></p><p>　　3．兩種工藝路線方案的比較</p><p>　　上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是以大端面為粗基準(zhǔn)，先銑小端面，然后以小端面精基準(zhǔn)銑大端面，然后再以大端面定位，進(jìn)行孔的加工；而方案二是以小端面粗基準(zhǔn)，先銑大端面，再以大端面為基準(zhǔn)銑小端面

23、，最后進(jìn)行孔的加工。</p><p>　　方案一以大端面粗基準(zhǔn)，保證了零件壁厚均勻及平行度的技術(shù)要求，裝夾次數(shù)也較少，但是小端面沒有進(jìn)行精加工，從而不能保證大端面這一配合表面的精度。另外工序6和工序7應(yīng)該互換一下，因?yàn)槎ㄎ讳N孔是保證裝配時(shí)的位置精度的，故應(yīng)在螺栓孔加工完成后進(jìn)行裝三蓋使前后蓋及泵體一起加工；方案二小端面為粗基準(zhǔn)，不能保證零件的壁厚均勻，其裝夾次數(shù)較多。而且在加工進(jìn)油孔Φ19mm及出油孔Φ8mm前加

24、工2—Φ24mm的進(jìn)出油腔，這樣就不符合先鉆后擴(kuò)的原則。綜合兩個(gè)方案，我確定具體的工藝工程如下：</p><p>　　工序1：粗銑小端面。選用X 6132銑床及V形塊夾具。</p><p>　　工序2：粗銑大端面。選用X 6132銑床及V形塊夾具。</p><p>　　工序3：半精銑小端面。選用X 6132銑床及V形塊夾具。</p><p>

25、　　工序4：半精銑大端面。選用X 6132銑床及V形塊夾具。</p><p>　　工序5：鉆6—Φ8mm的螺栓孔，攻絲。選用Z5125A立式鉆床及V形塊夾具。</p><p>　　工序6：裝三蓋，鉆、擴(kuò)2—Φ10mm的定位銷孔。選用Z5125A立式鉆床及V形塊夾具。</p><p>　　工序7：鉆、鏜2—Φ24mm兩軸孔。選用Z5140A立式鉆床及長(zhǎng)銷夾具。<

26、/p><p>　　工序8：軸孔倒角。倒角機(jī)。</p><p>　　工序9：擴(kuò)Φ50mm孔。擴(kuò)孔鉆</p><p>　　工序10：鉆2—Φ24mm的進(jìn)出油腔及倒角。選用Z5140A立式鉆床及長(zhǎng)銷夾具。</p><p>　　工序11：攻進(jìn)出油腔的螺紋。</p><p>　　工序12：鉆、鉸Φ11mm的存油坑。選用Z5125A立

27、式鉆床及長(zhǎng)銷夾具。</p><p>　　工序13：銑8mm的流油槽。選用X5032立式銑床及長(zhǎng)銷夾具。</p><p><b>　　工序14：終檢。</b></p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“齒輪泵前蓋”零件材料為鑄鐵，硬度HB143～229，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。采

28、用鑄造毛坯，3級(jí)精度組（成批生產(chǎn)）。</p><p>　　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、工序尺寸及毛坯如下：</p><p><b>　　1．外圓表面</b></p><p>　　由給定任務(wù)書中的零件圖，毛坯為階梯盤狀灰鑄鐵，毛坯總厚為38mm，大臺(tái)階面厚度為20mm，總長(zhǎng)128mm,寬86mm。齒輪泵后蓋側(cè)面表

29、面粗糙度無(wú)嚴(yán)格要求，鑄造可達(dá)到精度。</p><p>　　2．大小端面的粗加工余量</p><p>　　小端面加工余量取2.7mm，大端面加工余量3.3mm [見《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）表1-24]</p><p>　　3．半精銑小端面的加工余量</p><p>　　小端面的精銑加工余量為1.4mm。[見《手冊(cè)》表1-24]&

30、lt;/p><p>　　4．半精銑大端面的加工余量</p><p>　　大端面的半精銑加工余量為1.4mm。[見《手冊(cè)》表1-24]</p><p>　　5．鉆6—Φ8mm的螺栓孔</p><p>　　前蓋總厚度為30mm，大端面臺(tái)階面厚度為20mm，Φ8mm的螺栓孔切削深度為20mm，攻Φ8mm的螺栓孔。</p><p>

31、;　　6．裝三蓋，鉆2—Φ10mm的定位銷孔</p><p>　　將齒輪泵前蓋、后蓋及泵體用螺栓連接固定，選用Z5125A立式鉆床并用雙V形塊夾緊，利用鉆套導(dǎo)向及定位，用Φ8mm鉆頭加工通孔，切削深度為4mm。</p><p>　　7．?dāng)U2—Φ10mm的定位銷孔</p><p>　　選用Φ10mm的擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，切削深度為1mm。即可達(dá)到加工精度。</p&g

32、t;<p>　　8．鉆2—Φ24mm兩軸孔及導(dǎo)角</p><p>　　選用Φ20mm立鉆鉆兩軸孔，切削深度為10mm。</p><p>　　9．軸孔倒角。倒角機(jī)倒1×45°。</p><p>　　10．粗鏜2—Φ24mm兩軸孔</p><p>　　選用YT20鏜刀粗鏜兩軸孔，切削深度為1mm。</p&g

33、t;<p>　　11．半精鏜2—Φ24mm兩軸孔</p><p>　　選用YT20鏜刀粗鏜兩軸孔，切削深度為0.75mm。</p><p>　　12．精鏜2—Φ24mm兩軸孔</p><p>　　選用YT20鏜刀粗鏜兩軸孔，切削深度為0.25mm。</p><p>　　13．鉆2—Φ24mm的進(jìn)出油腔及倒角</p>

34、<p>　　選用Z5125A立式鉆床及長(zhǎng)銷夾具夾緊定位，用Φ24mm鉆頭加工進(jìn)出油腔并倒角。</p><p>　　14．攻進(jìn)出油腔的螺紋</p><p>　　選用Φ24mm的絲錐攻絲。</p><p>　　15．鉆Φ11mm的存油坑</p><p>　　選用Z5125A立式鉆床及長(zhǎng)銷夾具夾緊定位，用Φ10mm的鉆頭鉆存油坑。<

35、;/p><p>　　16．鉸Φ11mm的存油坑</p><p>　　選用Z5125A立式鉆床及長(zhǎng)銷夾具夾緊定位，用Φ11mm的鉸頭鉆存油坑。</p><p>　　17．銑8mm的流油槽</p><p>　　選用X5032立式銑床及長(zhǎng)銷夾具夾緊定位，用Φ8mm的銑刀銑流油槽。銑削深度為2.5mm。</p><p><b

36、>　　18．終檢</b></p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　本工序以前蓋端面，兩個(gè)φ10加工工藝孔精基準(zhǔn)，銑8mm流油槽，保證垂直度誤差不超過0.05mm,槽的寬度為8mm。</p><p><b>　　1. 選擇銑刀</b></p><p>　　選擇槽銑立銑刀，粗銑

37、時(shí)do=7.8mm，后角αo＝16°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度，° ，° ，° </p><p><b>　　2.選擇切削用量</b></p><p><b>　　（1）決定進(jìn)給量</b></p><p><b>　　查《切》

38、 </b></p><p>　　按銑刀強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇</p><p>　　最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量</p><p><b>　　經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。</b></p><p>　?。?）銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0

39、.8mm，壽命　</p><p><b>　?。?）切削速度</b></p><p>　　查《切》 修正系數(shù) </p><p><b>　　故。</b></p><p>　　查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　故實(shí)際的切削速度</b&g

40、t;</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)扭矩功率</b></p><p>　　故滿足條件，校驗(yàn)成立。</p><p><b>　　3.計(jì)算工時(shí)</b></p><p>　　由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。</p><p>　　四 夾 具

41、 設(shè) 計(jì)</p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)通用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)齒輪泵前蓋第三道工序——鉆6×ΦM8孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M8絲錐，以及φ6的高速鋼麻花鉆。</p><p><b>　?。ㄒ唬﹩栴}的提出</b></p><p>　　在給定的零件中，對(duì)本

42、步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。</p><p><b>　?。ǘ?卡具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇端面，側(cè)面為基準(zhǔn)（自由度限制數(shù)為3個(gè)），配合以兩V型塊，一個(gè)固定一

43、個(gè)活動(dòng)（自由度限制數(shù)為3個(gè)）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。</p><p><b>　　切削力和卡緊力計(jì)算</b></p><p>　　本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。</p><p>　　修正系數(shù)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 KF== (=1.062</p><p><b&g

44、t;　　軸向力 </b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p>　　由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。</p><p><b>　　卡緊力為</b></p><p>　　則實(shí)際卡緊力為 F’=·· sin</p><p>　　=

45、[(4.57×10-6)／86]×(2.8／0.22)×sin45。=8.2N</p><p>　　使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。</p><p>　　（三） 定位誤差分析</p><p>　　本工序采用兩側(cè)面夾緊，使用一面兩孔定位，工件始終靠近銷孔的面，而工件自重會(huì)始終靠近底面，當(dāng)然工件有

46、一定的誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。</p><p>　　T形槽寬為 S=14mm</p><p>　　T形槽所選用的螺栓為M12，長(zhǎng)L=80mm</p><p>　　（四）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明</p><p>　　如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。盡管采用機(jī)動(dòng)夾緊能提高夾緊速度，提

47、高勞動(dòng)生產(chǎn)率，但是題目中要求設(shè)計(jì)的夾具使用手動(dòng)夾緊，并且進(jìn)行銑削加工時(shí)的橫向力大，故此我就想到了使用一面兩孔定位機(jī)構(gòu)，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡(jiǎn)單省事。由于選擇的定位基準(zhǔn)為零件的端面和精加工后的工藝孔，所以可以使用一面兩孔配合定位。</p><p>　　此外，由于本零件是中批生產(chǎn)，隨著加工零件個(gè)數(shù)的增加，夾具磨損也將增大，這將導(dǎo)致零件加工誤差的增大，廢品率升高，間接地增加了生產(chǎn)成本。為了解決這個(gè)問題，在設(shè)

48、計(jì)時(shí)，采用銷孔的第二個(gè)孔為菱形孔機(jī)構(gòu)可以防止這個(gè)問題，延長(zhǎng)了夾具的使用壽命。</p><p><b>　　五 總 結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，兩周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這兩周的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)

49、而且掌握了設(shè)計(jì)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(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。<