泵盖加工工艺及其夹具设计

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1、 泵 盖 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计(总3 0 页)-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-2 目录 1 摘要.1 1 绪论.1 1 零件的工艺分析.错误!未定义书签。2 机械加工工艺规程设计.错误!未定义书签。泵盖的工艺分析及生产类型的确定.错误!未定义书签。零件的用途.错误!未定义书签。泵盖主要技术要求.错误!未定义书签。审查泵盖的工艺性.错误!未定义书签。确定零件的生产类型.错误!未定义书签。确定毛坯种类绘制毛坯图.错误!未定义书签。毛坯选择.错误!未定义书签。确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量.错误!未定义书签。绘制泵盖金属型铸造毛坯简

2、图.错误!未定义书签。拟定泵盖工艺路线.错误!未定义书签。定位基准的选择.错误!未定义书签。表面加工方法的确定.错误!未定义书签。加工阶段划分.错误!未定义书签。工序集中与分散.8 工序顺序的安排.8 切削用量、时间定额的计算.11 3 切削用量的计算.11.时间定额的计算.错误!未定义书签。3 夹具设计.错误!未定义书签。铣端面夹具设计的设计.14 夹具设计任务.错误!未定义书签。定位方案确定.错误!未定义书签。刀具导向方案确定.错误!未定义书签。夹紧方案确定.错误!未定义书签。4 方案综合评价与结论.14 方案评价.20 结论.21 5 体会与展望.28 6 参考文献.29 摘 要 本毕业

3、设计是重要的实践教学环节之一。通过对“泵盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备的设计，完成了从毛坯到零件的机械加工工艺过程。本毕业设计的主要内容包括：绘制“泵盖”的零件图、毛坯图，编制机械加工工艺过程综合卡片和机械加工工序卡片，以及铣 24mm 厚端面加工夹具设计。本次毕业设计实现了所学理论与生产实践的结合，通过设计使学生具有了制定工艺规程的初步能力，设计专用夹具的初步能力，进一步4 提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。通过设计全过程，熟悉了工艺计算方法，学会了进行工艺设计的程序和方法，对于培养独立思考和独立工作的能力大有裨益。关键词：泵盖；夹具；设计；机床 5 Abstr

4、act The course design is an important element of practical teaching.Through the PUMP COVER part of the mechanical equipment,process planning and process design,the completion of parts from the blank to the machining process.The main design of this course include:Drawing,pump part map,blank map,the p

5、reparation of a comprehensive machining process and machining processes card cards,The course was designed and implemented what they have learned the combination of theory and production practice,through the design so that students have an initial capacity to develop process planning,designing speci

6、al fixtures initial capacity,and further improve access to information,skilled use of the design manual,reference materials,etc.capacities.Through the design of the whole process,familiar with the process calculation methods,learned to carry out process design procedures and methods for the developm

7、ent of independent thinking and ability to work independently of great benefit.Key words:PUMP COVER;fixture design;Machine 6 1 绪论 毕业实践工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是非常重要的，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作，在这里，我以泵盖零件为例，对它的工艺过程和夹具进行设计。做毕业设计可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成毕业设计是很

8、有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪

9、自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。一、机床夹具在机械加工中的作用 7 对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：（1）能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹

10、工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。（2）能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高生产率。（3）能扩大机床的使用范围 （4）能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远8 小于由于提高劳动

11、生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。二、机床夹具的分类 机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。1.按夹具的使用特点分类（1）通用夹具 已经标准化的，可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应，只需选购即可。（2）专用夹具 专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。（3）可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具

12、两类。（4）组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。2.按使用机床分类 9 夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3.按夹紧的动力源分类 夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。三、机床夹具的组成

13、 机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。1.定位装置 定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2.夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。3.对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。4.连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5.夹具体 夹具体是机床夹具的基础件。6.其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分 10 布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。四、

14、本设计的任务 本设计的任务是：设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析；通过本设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。11 泵盖零件的工艺及夹具设计 1 零件的工艺分析 1）从零件图上可以看出零件的主要加工表面为一个大端面，两个16 孔，两个6 孔，进出油口，以及大端面上的若干台阶孔。2）工序安排以泵盖底面和大端面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。3）泵盖上大端面和16 孔底面对底面有垂直度要求，M12 孔与孔6 中心线有同轴度要求。2 机械加工工艺规程设计 泵盖的工艺分析及生产类型的确定 零件的用途 泵盖是泵的主要组成部分之一

15、。它与齿轮的壳体内装有一对齿数和模数完全相同的外啮合齿轮，齿轮两端有端盖盖住。由于齿轮的齿顶和壳体内表面及齿轮侧面与端盖之间间隙很小，故两个齿轮的轮齿的接触线就将图中的左、右两个腔隔开，形成两个密封容积。泵的中间体与前端盖共同组成了齿轮的壳体，并保持正确的相互位置，还应有良好的密封性、以及足够的强度和刚度，以保证泵有较长的寿命。12 泵盖主要技术要求 按表1-1 形式将零件的技术要求列于表 2-1：表 2-1 泵盖零件的技术要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm 及精度等级 表面粗糙度/m 大端面 23 端面 2*16 孔 16H7 IT7 齿轮孔 16 16 IT8 2*6 孔 6 4

16、*孔 IT11 2*4 孔 4 审查泵盖的工艺性 1）零件材料HT200，切削加工性良好。2）泵盖上两齿轮孔16 中心线有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来 13 确定零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。生产类型一般可分为中批量生产、大批生产和单件生产三种类型。本设计采用了生产类型为中批量生产。确定毛坯种类绘制毛坯图 毛坯选择 由于该零件形状复杂，根据零件材料为HT200，生产类型为中批生产，因

17、此采用金属型铸造毛坯 。选择毛坯及毛坯制造方法 根据零件材料确定毛坯为铸件，根据其结构形状、尺寸大小和材料性能毛坯的铸造方法选用-低压铸造毛坯公差等级-IT8级 球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的产生气孔原因：1空气夾杂在熔汤中 2气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂 改善方法：1适当的慢速 2检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐減 14 3检查逃

18、气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方 4检查离型剂是否噴太多，模温是否太低 5使用真空 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 根据该泵盖零件的形位特点，由表 2-1，可确定公差等级 CT=10，再根据表2-3、2-4（设计指导书），得泵盖金属型铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量如表 2-2：表 2-2 泵盖毛坯尺寸公差及机械加加工余量 项目/mm 机械加工余量/mm 尺寸公差/mm 大端面 3 3 5.18.035 M12 螺纹端面 3 1.0.211 进出油口端面 3 5.18.042 16 进出油区 7.01.116 M12 螺纹 05.165.05.10 绘制泵盖金属型铸造

19、毛坯简图 由表2-2 中的加工余量数据，绘制图如下：15 泵盖毛坯图 拟定泵盖工艺路线 制定工艺路线的出发点，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用工装夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率，以便使生产成本尽量下降。工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。确定工艺路线 表工艺路线方案一 1 铸造成型 2 时效处理 3 镗 2-16 孔 4 钻 2-4 孔 5 钻 4-孔及其沉孔 6 钻 M 12 螺纹孔及6 孔 7 粗精铣大端面 8 粗精铣 38mm 端面 16 9 去毛刺 10 清洗 11 终检 12 表工

20、艺路线方案二 1 铸造成型 2 时效处理 3 粗精铣大端面 4 粗精铣 38mm 端面 5 钻 4-孔及其沉孔 6 钻 M 12 螺纹孔及6 孔 7 镗 2-16 孔 8 钻 2-4 孔 9 去毛刺 10 清洗 11 终检 12 工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将工序镗孔与工序铣平面工序对调，镗孔工序放到后面。其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。采用互为基准的原则，先加工平面，然后以平面为精基准再加工平面上的各孔，这样便保证了，平面的平行度要求同时为加平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原

21、则。若选第一条工艺路线，加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先加各平面，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证各孔的形位公差要求 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。17 定位基准的选择 定位基面的选择 定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1

22、)以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行(2)为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面(3)是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面 精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。在十字接头机械加工工艺过程中，大部分工序选用十字接头的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头孔处指定一侧的外圆面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。这样就使各工序的定位基准统一起来

23、，减少定位误差。定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(4)以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行(5)为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面(6)是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面 精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。1）精基准的选择 选择精基准时应重点考虑如何

24、减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。选择精基准要遵循下列原则：基准重合原则；18 基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。选择泵盖齿轮孔底面和轴承孔18H7 轴线作为精基准，零件上很多表面都可以采用他们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。2）粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择泵盖底座底面和大端面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。表面加工方法的确定 根据泵盖零件图上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，工艺路线如 2-3 表所示。表 2-3 泵盖零件各表面加工方案一 加工

25、表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/m 加工方案 备注 大端面 粗铣精铣 表 1-8 M12 螺纹端面 粗铣精铣 表 1-8 2*16 孔 IT8 粗镗半精镗精镗 表 1-7 齿轮孔16H8 IT8 粗镗半精镗精镗 表 1-7 齿轮孔16H7 IT7 粗镗半精镗精镗 表 17 齿轮孔端面 粗铣半精铣精铣 表 1-8 4*孔扩沉头孔 IT11 钻扩 表 1-10 M12 螺纹孔 粗车车螺纹 表 1-10 19 加工阶段划分 该泵盖加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。工序集中与分散 采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较

26、多的加工要求。制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。见附表.工序顺序的安排 1）机械加工顺序 遵循

27、“先基准后其他”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。2)热处理工序 为改善工件材料切削性能和消除毛坯内应力，金属型铸造后对毛坯进行正火处理；零件粗加工后，进行调质处理，然后进行精加工；最后，为了改善工件的材料力学性能，进行淬火处理，使工件获得较高的硬度和耐磨性。3)辅助工序 20 在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。1）用查表法确定工序余量。（2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度。（3）当有基准转换时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。（4）确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序

28、的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。切削用量、时间定额的计算 工序：铸造 工序：热处理(正火)工序：铣大端面 采用 X51 卧式铣床 采用高速钢套式面铣刀，当为粗铣平面时，每齿进给量为，齿数为8，刀具耐用度为 6090min，d=90mm,ae=82mm。p=3mm,zf=1mm/s,e=82mm（参考文献【1】表 14-69）,刀具耐用度为 t=6090min，根据文献【1】，表 14-67，得：v=0.70.250.50.60.30.328.3pzedtafaz =min mi

29、n/636100051.379014.31000rdvn 由机床转速数列，取 n=600r/min mmflllt21 )31()(5.0221BDDl mml312 21 mmBDDl322)609090(5.02)(5.022221 mml32 mmflllt21min53.06003.033260 工序钻 4-孔：工序为用夹紧元件夹紧泵盖后，用钻削加工。达到设计图的要求。表面粗糙度要求为，钻削一次、扩孔一次后成型。根据技术要求尺寸公差为 GB1804-m，查表可知作为 630mm 段的尺寸加工，尺寸公差为。即之后的钻削加工要达到设计尺寸的要求：35 查表，得钻削加工余量，公差值。等级精度

30、为：钻削，IT12，工序尺寸及公差分别为，钻削、扩孔：。1）背吃刀量的确定 钻削取pa=；扩孔取pa=1mm。2）进给量的确定 由表 5-21，钻削时选取的每转进给量 f=r；由表 5-23，扩孔时选取的每转进给量 f=r。3）切削速度的计算 钻削：由表 5-21，按工件材料为 HT200 的条件选取，切削速度 v 可取为24m/min。由公式（5-1)n=1000v/(d)可求得该工序钻头转速 n=546r/min，参照表 4-9 所列 Z525 立式钻床主轴转速，取转速 n=545r/min。再将此转速带入公式（5-1），可求出该钻削的实际切削速度 v=nd/1000=min。扩孔：由表

31、5-24，按工件材料为 HT200 的条件选取，切削速度 v 可取为83m/min。由公式（5-1)n=1000v/(d)可求得该工序钻头转速 n=1762r/min，22 参照表 4-9 所列 Z525 立式钻床主轴转速，取转速 n=1360r/min。再将此转速带入公式（5-1），可求出该钻削的实际切削速度 v=nd/1000=min 时间定额的计算 4-孔：1）基本时间mt的计算 钻削：根据表 5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj=L/fn=(l+1l+2l)/fn 求得。式中l=；1l=D/2*cotkr+（12）14/2*cot54。+1mm；2l=3；f=r；n=545r/min

32、。将上述结果代入公式，则该工步的基本时间 tj=（+3)/r545r/min)=。扩孔：根据表 5-41，扩孔的基本时间可由公式 tj=L/fn=(l+1l+2l)/fn 求得。式中l=；1l=（D-d）/2*cotkr+（12）（15-14）/2*cot54。+1mm；2l=3；f=r；n=1360r/min。将上述结果代入公式，则该工步的基本时间 tj=（+3)/r1360r/min)=。因此，基本时间jt=+=。2）辅助时间 根据辅助时间ft与基本时间jt之间的关系式为：ft=（）jt，本工件取，则该工序的辅助时间为：ft=。3）其他时间的计算 除了作业时间（辅助时间与基本时间之和）之外

33、，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间，休息与生理需要时间与终结时间。本工件是大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间很少。布置工作地时间是作业时间的23 2%7%，休息与生理需要时间是作业时间的 2%4%，此次二者取 3%。则其他时间为：bxtt=6%（+）=。4）单件时间 djt=+=将上述零件工艺规程设计结果填入工艺文件，制作机械加工工艺过程卡片。工序：粗精铣 M 12 螺纹孔端面 采用 X51 立式铣床 采用高速钢套式面铣刀，当为粗铣平面时，每齿进给量为，齿数为8，刀具耐用度为 6090min，d=90mm,ae=82mm。p=3mm,zf=1mm/s,e=82mm（参考文献【1】

34、表 14-69）,刀具耐用度为 t=6090min，根据文献【1】，表 14-67，得：v=0.70.250.50.60.30.328.3pzedtafaz =min min/636100051.379014.31000rdvn 由机床转速数列，取 n=600r/min mmflllt21 )31()(5.0221BDDl mml312 mmBDDl322)609090(5.02)(5.022221 mml32 24 mmflllt21min53.06003.033260 工序：镗16 孔文献【3】镗16:由表 Tj=nflll21 rptgkal 1+(23)主偏角为 90时，1l=23mm

35、 取l1=3mm l2=3-5 mm 取l2=4mm 由文献【3】表 取 f=r 文献【3】表 选 T68 镗床 n=400r/min Tj=nflll21min77.040027.04376 精镗16:由文献【3】表 取 f=r 文献【3】表 取 n=800r/min Tj=nflll21min80.080013.04376 倒角：T=工序：钻6孔：由文献【3】表 选 Z525 立式钻床 进给量 f=由文献【3】表 取 n=272 r/min 由文献【3】表 25 Tj=nflll21 mmctgctgkDlr11230211221 l2=14 l2=4mm Tj=nflll21=min83

36、.027228.041148(单孔)工序 钻铰M12孔,孔口倒角.选用Z525钻床.(1)钻孔 查切削用量简明手册表 f=(mm/r)查切削用量简明手册表 v=18(m/min)1000swvnd=1000 183.14 10.5=415(r/min)查机械制造工艺简明手册表 钻床Z37选取wn=450(r/min)所以实际切削速度 1000wwd nv=3.14 10.5 4501000=(m/min)切削工时 12wllltn f=1064450 0.4=（min）两孔 2t=(min)（2）攻丝12 孔为加工这个孔的最后一道工序,加工后基本尺寸为8M。查切削用量简明手册表高速钢铰刀铰孔时

37、的切削用量。f=（mm/r）取(mm/r)cv=4-8(m/min)取 6（m/min）1000swvnd1000 63.14 12136(r/min)查机械制造工艺简明手册表 钻床 Z37 选取wn=140(r/min)所以实际切削速度 1000wwd nv=3.14 12 1401000=（m/min）26 切削工时 12wllltn f=1064140 1.0=（min）两孔 2t=（min）3 夹具设计 第一节 机床夹具设计的基本要求和一般步骤 一、对专用夹具的基本要求 1.保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能

38、满足工件的加工精度要求。27 2.提高生产效率 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5.经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。二、专用夹具设计步骤 1.明确设计任务与收

39、集设计资料 夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图 1）确定工件的定位方案，设计定位装置。2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。3）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。

40、4）确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。5）确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置 及吊装元件等。6）确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。7）绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。1.进行必要的分析计算 28 工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。3.审查方案与改进设计 夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。4.绘制夹具装配总图 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：

41、1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。夹具总图绘制次序如下：1）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。2）依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。3）标注必要的尺寸、公差和技术要求。4）编制夹具明细表及标题栏。完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。5.绘制夹具零件图 夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。铣大端面夹具设计 .1 问题的提出 本次设

42、计的夹具为铣 24mm 夹具精度要求不高，并与其它的加工部位之间的技术要求不是很高。主要应考虑的问题是如何能保证加工表面的精度要求，同时还应考虑如何可以提高劳动生产率，降低劳动强度，而与其它之间的技术要求不是主要问题。29 设计夹具的基本要求 1.保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案，标注合理的尺寸公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工要求。2.提高生产效率 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3工艺性好 专用夹具的结构应简单合理便于加工装配检验和维修。专用夹具的制造属于批量生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具

43、应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好 专用夹具的操作应简单省力安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排泄结构。5.经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单。标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。对夹具体的要求 夹具体是整个夹具体的基础零件，它的形状和尺寸取决于夹具上个组成元件的分布情况，工件的形状、尺寸及加工要求等。夹具体有铸造、焊接及组装30 三种类型。铸造结构一般用于精度要求高，结构相对复杂，加工时有较大振动的场合；焊接结构容易制造，生产周期短，但精度不高，容易变形，一般用于新产品的试制或单件小

44、批生产中夹具的夹具体。夹具体设计施应注意的问题：夹具体要有足够的刚度和强度，承受夹紧力和切削力，在刚度不足处应设有加强筋。铸造夹具体壁厚一般为 825mm，超过 25mm 应挖空；焊接夹具体壁厚一般为 610mm。夹具体需要进行必要的热处理，以保证尺寸稳定。夹具体应有良好的结构工艺性，以便于制造、装配与使用。其形状应尽量简单，避免过多的凸凹弯扭，各工件表面一般应高出不加工表面 415mm，以便于加工装配。夹具上不加工毛面与工件表面之间应有一定的距离，以保证工件和夹具体之间不发生干涉，通常当夹具体和工件都是毛面时，留 815mm，夹具体是毛面，工件是光面时，留 410mm。夹具体上一般应考虑搬运

45、夹具时的吊装问题，以便于加工安装。对于小型夹具不需考虑吊装，但应考虑便于搬动，一般要求连同工件的总质量的超过1015Kg。夹具体上应考虑排屑和清扫切屑方便，留有必要的排屑空间或排屑缺口。夹具体的结构尺寸应适当紧凑些，不要过于分散，考虑夹具的稳定性，夹具体底面可以做的稍大些，固定在工作台上的夹具中心应尽可能低一些。对回转类的夹具要注意平衡问题。1.有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面，安装对刀或导向元件的表31 面以及夹具体的安装基面等，应有适当的尺寸和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和铸造夹具体要进行退火处理

46、 2.有足够的强度和刚度 加工过程中，夹具体要求承受较大的切削力和加紧力。为保证夹具体不产生不容许的变形和振动，夹具体应有足够的强度和刚度。因此夹具体需有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强筋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体 3.结构工艺性好 夹具体应便于制造装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面英铸出凸台，以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙，一般为415。夹具体结构型式应便于工件的装卸。4.排屑方面 切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。以下确定基准：定位基准的选择 由零件图可知平面对孔中心线有一定的尺寸要求，其设计基准是孔的中心线。确定其定位基准为孔中心线和

47、已加工过的端面。又由于此零件是批量生产且根据要求，采用专用夹具，手动加紧。定位误差的分析 32 定位元件尺寸及公差的确定。根据定位方案，设计定位元件的结构如附图（夹具装配图）所示。该设计中的定位销为主要的定位元件，其公差根据文献【5】表得，所以影响位置度的定位误差为：1.03102.0B，即小于相位位置度公差的31，所以定位方案能够满足加工要求。夹紧力的计算及夹紧元件的强度校核 夹紧装置如夹具装配图，根据零件的形状，以及夹紧机构在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。切削力及夹紧力的计算 刀具：铣刀，mmdw80，齿数 6。粗铣时 B=6mm，精铣时 B=8mm。由文献【5】表 3-24 得：0.9

48、0.81.00.909.81 58ZezpFafa Zd 其中：zmmfmmammazep/3.0,6,3 所以：NF5068063.0365881.99.08.00.19.0 水平分力：NFFH5575061.11.1 垂直分力：NFFV1525063.03.0 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内。安全系数12341KK K K K 其中：1K基本安全系数，；2K加工性质系数，；3K刀具钝化系数，；4K断续切削系数，；F=KNFH11125571.11.11.15.1 为克服水平切削力，实际夹紧力N 应为 12HN ffKF 33 所以：12HKFNff 其中1f和2f为夹具定位面及夹紧面

49、上的摩擦系数，取120.25ff。则 NN222425.025.01112 夹具设计合格可靠。4 方案综合评价与结论 方案评价 1)机械加工工艺规程的制定较为合理。2)铣端面夹具设计结构虽然有助于提高刚度，但是增加了铸造和加工难度。结论 时光飞逝，为期两个多月的毕业设计已经接近尾声。回首这两个多月的设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。34 这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识

50、很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在毕业设计中还用到了 CAD 制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD 制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次毕业设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次毕业设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并

51、没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。在这次毕业设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件

52、，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次毕业设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：（1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所学的知识。（2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。（3）学会了，分析问题，解决问题的能力。不足之处：（1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。35 （2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。综上所述

53、：这次的毕业设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到，无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心。5 体会与展望 毕业设计即将结束，本次毕业设计的任务是根据加工工件设计夹具，我设计的零件是泵盖，相对于其他同学的设计要容易，但我并没有因为它的容易而放弃学习更多的机会，我在设计完自己的夹具同时，和其他的同学一起探讨更好的设计方法。并了解了其他相关工件的设计，在分析的过程中，让我更深刻地了解了工艺对我们学习的重要性，同时也发现了自己的很多不足。一、仅仅了解书本上的东西是远远不够的，只有在结合自己的实际情况，运用于实践，这样才能更深地了解和学习好知识；工艺是一个很细致的工作，我们要在工作中

54、不断的积累经验，学会用自己的知识解决实际问题。二、觉得自己学到的知识太有限，知识面太窄，以后还有待加强训练和实践，同时我们要不断地向别人学习，尤其要多向老师请教，他们可以让我们少走很多的弯路，同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理恋。三、创新设计是我们未来生存的法宝，所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面能力。总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。36 由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学 们批评指正！参考文献 1陈国香.

55、机械制造与模具制造工艺学M.北京：清华大学出版社，2006 2李彩霞.机械精度设计与检测技术M.上海：上海交通大学出版社，2006 3黄健求.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社，2005 4陈宏钧.实用金属切削手册M.北京：机械工业出版社，2005 5杨峻峰.机床及夹具M.北京：清华大学出版社，2005 6方子良.机械制造技术基础M.上海：上海交通大学出版社，2005 7王伯平.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2004 8武良臣.敏捷夹具设计理论及应用M.北京：煤炭工业出版社，2003 9孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.冶金工业出版社，2002 10杨叔子.机械加

56、工工艺师手册M.北京：机械工业出版社,2001 11秦宝荣.机床夹具设计M.北京：中国建材工业出版社,1998 12机械制造技术基础课程设计指导书M.阜新：辽宁工程技术大学，2009 致 谢 37 首先在这里我要感谢三年来每一位给我们上课的任课教师。感谢你们不辞辛苦的给我们传授知识。这次毕业设计能够完成，在这里首先要感谢我的导师 xx 老师与 xxx 老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，轴承等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为简单，杨老师与缪老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩 xx 老师与 xx 老师的专业水平外，他们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。还有，就是帮助过我完成设计的同学，谢谢你们！在这里同时也感谢三年来教育我们的老师和那些默默耕耘着的老师们，正因为有你们昨天的付出才换来了我们今天的成就！在这里真心的说一声：谢谢！你们的学生向你们 敬礼！