齿轮泵体的钻侧面φ12孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图
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中期汇报表专 业系 所姓 名指导教师论文(设计)题目设计泵体零件机械加工工艺规程及工艺装备毕业设计(论文)前期工作小结在开题以后的一段时间,我查阅各种资料,对所加工的泵体零件有了一定的了解,并且所需要的机床有更进一步的认识。另外,现在得网络非常发达,我在网上知到了许多关于泵体的用途,这样更有利于我对泵体零件结构和加工工艺及夹具等知识的理解。根据设计题目的要求,分析泵体零件的结构工艺性,分析其形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合工艺要求。在分析泵体零件的工艺性之后,通常可以列出几种不同的工序方案,进行综合分析、比较,然后确定合适于工厂具体生产条件的最经济的工艺方案。确定毛坯形状、尺寸和下料方式。确定夹具类型及结构型式。根据所确定的工序方案和夹具的形状特点、精度要求、生产批量条件等要求,选择合理的夹具,绘制夹具结构草图。进行必要的工艺计算,首先绘制零件图及毛配图,再绘制夹具体和夹具装配图,在进行上述工作的同时进行说明书计算。在陈老师的指导下,我明白了许多问题,论文的格式方面的问题以及装配图方面的问题。然后接下来的时间里,我在老师的建议下做了大量的修改,并对论文加以完善。在以后的设计中我还要和老师及我的同组同学多交流早日完成论文。毕业设计也进行了一段时间了,在段时间里,发现有些问题不是我想的那么简单,没有一个步骤能投机取巧,它都需要你认认真真的,严格按照设计指导书完成。当然了,我也受益匪浅,我不仅加深了对夹具和工艺知识的理解,而且更会利用各种学习工具和各种资源,例如:网络资源,图书馆的书籍等。中期汇报表毕业设计(论文)前期工作小结指导教师意见指导教师签名: 填表日期:中期检查表(教师用)专 业系 所指导教师检查人数工作进度情况(对照学生的计划进程表和任务书):工作态度情况(学生对毕业设计、毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况;指导教师具体指导情况):质量评价(学生前期已完成的工作的质量情况):存在的问题与建议:填表时间:一、论文选题的目的和意义机床夹具是在切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法,我们必须深入生产实践调查研究,因为,这样有利于我们掌握一些重要资料,例如: (1)工件的图纸详细阅读图纸,了解工件被加工表面的技术要求,该件在机械中的位置和作用,以及装配中的特殊要求。(2)工艺文件了解工件的工艺过程,本工序的加工要求,工件已加工面及及待加工面的状况,基准面的选择状况,可用的机床设备的主要规格,与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。(3)生产纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应,做到经济合理。(4)制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计,我也要了解并注意设计夹具出现的问题,对夹具最基本的要求是:工件的定位准确,定位精度满足加工要求,工件夹紧牢固可靠,操作安全方便,成本低廉。工件夹具中的定位精度,主要是定为基准是否与工序基准重合,定位基准的形式和精度,定位元件的形式和精度,定位元件的布置方式,定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差,可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时,要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下,不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度,和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度,主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此,提高夹具制造精度,减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高,而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时,应采用调整法或就地加工法解决,即在安装夹具时找正定位表面的准确位置,或在夹具安装后加工定位表面,使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有:导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时,可通过撤销多余定位定位元件,使多余定位元件失去限制重复自由度的能力,增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。二、国内外研究现状及发展趋势:制造技术的重要性是不言而喻的,它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济的今天,它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程,在人类发展的初期,为了生存,制造了石器以便于狩猎,此后,出现了陶器,铜器,铁器,和一些简单的机械,如刀,剑,弓,箭等兵器,锅,壶,盆,罐等用具,犁,磨,碾,水车等农用工具,这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程,主要围绕生活必需和存亡征战,制造资源,规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展,制造技术的范围,规模的不断扩大,技术水平的不断提高,向文化,艺术,工业发展,出现了纸张,笔墨,活版,石雕,珠宝 ,钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会,出现了大工业生产,使得人类的物质生活和文明有了很大的提高,对精神和物质有了更高的要求,科学技术有了更快更新的发展,从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产,内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车,火车和舰船,喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展,集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平,纳米技术的出现开创了微创机械的先河,因此,人类的活动与制造密切相关,人类活动的水平受到了限制,宇宙飞船,航天飞机,人造飞机,人造卫星以及空间工作站等技术的出现,使人类活动走出了地球,走向太空。三、研究的主要内容1、在齿轮泵体夹具设计中,涉及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。 2、首先确定齿轮泵体的工艺过程,了解待加工工序的技术要求,零件的结构,以及现阶段机械制造水平在什么样的机床加工零件,这样有利于夹具的设计。3、工艺卡片也很重要,机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是一切有关生产人员都应严格执行,认真贯彻的纪律文件。工艺还应遵循的原则有:1)可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。2)必须能满足生产纲领的要求。综合以上所述,本课题主要研究的重点是根据夹具设计的工作原理及工作过程。在传统的夹具基础上,对传统夹具进行一定的结构改造,使其更加适应生产的需要。并确定机器总体参数及传动机构型式,定位方式和驱动方式,对夹具工作部件的设计和计算。四、研究方法及技术路线1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中,应当掌握下面一些资料:工程图纸,工艺文件,生产纲领,制造与使用夹具情况等。2. 制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领,确定生产类型,分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查,确定毛坯的种类,形状,尺寸及精度,拟定工艺路线(划分工艺规程的组成,选择的定位基准,选择零件表面的加工方法,安排加工顺序,选择机床设备等),进行工序设计(确定各工序加工余量,切削余量,工序尺寸及工差,选择工艺装备,计算时间定额等),确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算,以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4. 确定夹具其他部分的结构形式如分度装置,对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在绘制总装配图时,尽量采用1:1比例,主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时,先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面,如定位表面,夹紧表面和被加工表面等。其中,被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体,按定位元件,导向元件,夹紧机构,传动装置等顺序, 画出具体结构。6. 标注各部分主要尺寸,公差配合,和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称,编号,序号,零件名称及材料,数量等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。五、课题的研究进度第一阶段(2010年3月10-2009年3年31)材料的搜集整理查阅相关资料;本阶段需要完成与课题相关的调研工作,并对相关的文章进行搜集、整理,选出与设计有关的资料备用,并且找出自己设计的产品与国内外的不同之处,说明其优点所在,拟定设计草图,选出最佳方案。第二阶段(2010年4.1-2009年5月10)方案设计,总体布置设计,计算中,最为显着的特点是机电一体化程度越来越高,机电一体化是目前新型卷染机发展的必然趋势和目标。本阶段主要清楚的表达出卷染机的结构,及相关方案设计,总体布置设计.如果有不合适的地方应进行修改,计算,使之满足生产要求。第三阶段 (2010年5月11-2009年6月10) 绘制装配图 零件图 撰写设计说明书本阶段主要完成与方案相符合的文章的撰写,包括摘要、前言、设计步骤、内容、参考文献等。图纸的绘制、装配图、零件图。六、预期结论 此课题是设计齿轮泵体的两套夹具,我想先通过确定零件工艺过程,一个好的工艺过程,能提高零件的加工精度,减小各种误差,也有利于夹具的设计,因为夹具的设计也考虑零件个工序间的形位公差及粗基准和精基准的选择,所以我确定一个比较理想的工艺过程,这样能有一个好的开端,为后面的设计打下坚实基础。接着开始设计夹具,我的理想中的夹具必须要满足工作要求,这个是重点中的重点,因为本人的没有太多的经验,设计出一个很好的,多功能的夹具的可能性很小,所以,我的预期结论是:希望通过自己的努力以及指导老师的大力帮助,设计出两套满足工作要求的夹具即可。七、参考文献1 刘仁家.陶性华主编.机械设计工程师手册.北京:机械工业出版社.19892 王启平主编.机床夹具设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.19963 徐发仁主编.机床夹具设计.重庆:重庆大学出版社.19964 李庆寿主编.机床家具设计.北京:机械工业出版社.19845 孙光华主编.工装设计.北京:机械工业出版.19986 秦宝荣主编.机床夹具设计.北京:机械工业出版社.19987 肖继德,陈宁平主编.机床夹具设计.北京:机械工业出版社.19988 黄奇葵主编.机械制造基础.武汉:华中理工大学出版社.19939 张志明主编.成组夹具设计与应用.北京:国防工业出版社.199110 马贤智主编.夹具与辅具标准应用手册.北京.机械工业出版社.1996 11 孙已德主编.机床夹具图册.北京:机械工业出版社.198412 孟少农主编.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社.199113 王先逵主编.机械制造工艺学.北京:清华大学出版社.198914 于俊一主编.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社.199015 郑焕文主编.机械制造工艺学.沈阳:东北工学院出版社.1988指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 指导教师: 年 月 日所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日- 6 -机械加工工序卡片工序名称铣底部大端面,保证厚度16工序号3零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台铣床X5032安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1面铣刀游标卡尺10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称钻底面上4-10孔工序号4零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1面铣刀游标卡尺,10麻花钻头10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称忽钻底部面上的4-20深2mm工序号5零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1面铣刀游标卡尺,20麻花钻头10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称粗镗孔22、32、48孔留余量1-2mm工序号6零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台镗床T613安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1镗刀游标卡尺,镗刀YG3X10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称精镗孔32、22、48和端面48工序号7零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台镗床T613安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1镗刀游标卡尺,镗刀YG3X10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称钻侧边上的M18孔工序号8零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1钻头、丝攻钻头16、M18丝攻10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称钻上平面上的12孔和钻M18底孔16,攻丝M18孔工序号9零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1钻头、丝攻钻头16、M18丝攻10210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称钻右侧端面上的5-M8和2-6孔工序号10零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1钻头、丝攻钻头6.8、丝锥M8、钻头610210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工序卡片工序名称钻攻左侧端面上的2-M8孔工序号11零件名称泵体零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度型式重量 HT200铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具专用工作台钻床Z3050安装工 步安装及工步说明刀具量具走刀长度走刀次数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时1钻头、丝攻钻头6.8、丝锥M810210mm0.6mm/r1100r/min24.7m/min0.06min设计者校核者 共14页第14页机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称泵体共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸111110110(mm)每毛坯件数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 时准终单件1铸造铸造,清理铸造2时效人工时效处理铸造3铣铣底部大端面,厚度16兼顾金工 X5032游标卡尺、铣刀盘1.18min4钻钻底部4-10孔金工Z3050游标卡尺、钻头103.2min5钻忽钻底部面上4-20深2mm金工Z3050游标卡尺、钻头203.5min6镗粗镗22、32和2-48金工T716A游标卡尺、镗刀YG3X10min7镗精镗22、32和2-48及端面金工T716A镗刀YG3X9.6min8钻钻攻侧面上的M18x1.5金工Z3050游标卡尺、钻头16、丝攻M180.29min9钻钻攻上部平面上的M18x1.5金工Z3050游标卡尺,钻头16、M18丝攻7.7min10钻钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M8金工Z3050游标卡尺,钻头6、6.8、 丝锥M88.5min11钻钻攻左侧上的2-M8金工Z3050游标卡尺,钻头6.8、M8丝攻 6.15min12去毛刺去各部分锐边毛刺钳工钳工台平板锉18.10min13检验质检检验台上设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期泵体加工工艺及夹具设计摘 要在生产过程中,使生产对象(原材料,毛坯,零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程,如毛坯制造,机械加工,热处理,装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中,要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步,加工该工序的机车及机床的进给量,切削深度,主轴转速和切削速度,该工序的夹具,刀具及量具,还有走刀次数和走刀长度,最后计算该工序的基本时间,辅助时间和工作地服务时间。本次设计的主要内容是泵体加工工艺规程及孔镗孔夹具和孔的钻孔夹具的设计。首先对泵体的零件进行分析,通过对泵体进行的研究和分析,描述了泵体零件的加工工艺的制定,各工序的加工工艺的分析以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率,降低劳动强度,保证加工质量,与指导老协商后,觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计中,根据课题所给的零件图、技术要求,通过查阅相关资料和书籍,了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤,并运用这些方法和步骤进行了泵体的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。泵体零件是铸造而成的,其主要加工表面及控制位置为和内孔。由零件要求分析可知,保证和内孔尺寸的同时应该尽量保证其与其他部位的同轴度,这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以,工序安排时,采取以经过铣削加工的大底面粗定位夹紧加工后,对孔进行镗削加工同时成型。因其粗糙度为Ra3.2,可通过粗镗、精镗满足。对于钻孔时,主要以泵体的大底面和外圆面定位,控制其自由度,以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对泵体的工艺性和力学性能分析,对加工工艺进行合理分析,选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具,通过实践验证,最终加工出合格的泵体零件。关键词 工序,工艺,工步,加工余量,定位方案,夹紧力目录摘 要I绪 论12零件的分析32.1零件的作用32.2.零件的工艺分析43毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出64泵体的工艺规程的设计74.1定位基准的选择74.2制订工艺路线74.3选择加工设备及刀、量、夹具104.4加工工序设计114.4.1选择刀具114.4.2选择切削用量114.4.3选择铣刀磨钝标准及耐用度114.4.4确定切削速度V114.4.5校验机床功率124.4.6计算基本工时124.4.7选择切削用量125设计泵体钻孔夹具215.1 研究原始质料215.2 定位基准的选择215.3 切削力及夹紧力的计算215.4 误差分析与计算225.5 夹具设计及操作的简要说明23结 论25致 谢26参考文献27II绪 论本文是在实际操作的基础上通过了解零件在装配体中的作用,分析其性能特点,咨询其工作原理等方面知识的基础上完成的。通过零件的实际加工结合毕业设计要求,我在分析零件主要功能的基础上设计零件的加工工艺,并且为了提高加工效率,满足图纸设计要求,真对其中一道工序的加工设计一套钻夹具。大学课程已全部结束,此次设计要把大学期间学的东西综合运用,使我们学的东西融会贯通,并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决工艺问题。通过这次毕业设计与学习,使我能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握,能掌握金属切削过程的基本规律,掌握机械加工的基本知识,能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数,具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识,初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况,初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。本次设计是机械的一个重要零件泵体。内容涉及到零件分析、确定毛坯、拟订工艺、工序设计以及两套夹具设计。此次设计把我们大学期间学的大部分内容都用上了,还用到了其它有关手册和图表。这次设计是在学校的最后一次设计,它是一次很好的锻炼机会,为我们未来从事的工作打下良好的基础。由于能力有限,经验不足,设计中有许多不足之处,希望各位老师多加指教。机械工业是国民的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备的性能、质量和成本,对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此,世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,都需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域,机械工程的工作内容基本相同,主要有:建立和发展机械工程的工程理论基础。例如,研究力和运动的工程力学和流体力学;研究金属和非金属材料的性能,及其应用的工程材料学;研究热能的产生、传导和转换的热力学;研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学;研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品,不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品,以适应当前和将来的需要。机械产品的生产,包括:生产设施的规划和实现;生产计划的制订和生产调度;编制和贯彻制造工艺;设计和制造工具、模具;确定劳动定额和材料定额;组织加工、装配、试车和包装发运;对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批,也有中批、大批,直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下,可能出现很大的波动。因此,机械制造企业的管理和经营特别复杂,企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备,以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备,以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,和自然资源过度耗费方面的问题,及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务,而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多,可以按几个不同方面分为各种类别,如:按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等;按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等;按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外,机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段,机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统,如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉,互相重叠,从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如,按功能分的动力机械,它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机,以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械,也是热力机械、流体机械和透平机械,它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置,可能也属于核动力装置等等。19世纪时,机械工程的知识总量还很有限,在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科,被称为民用工程,19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪,随着机械工程技术的发展和知识总量的增长,机械工程开始分解,陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期,即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握,一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割,视野狭窄,不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局,并且缩小技术交流的范围,阻碍新技术的出现和技术整体的进步,对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭,考虑问题过专,在协同工作时配合协调困难,也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始,又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论,拓宽专业领域,合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。2零件的分析2.1零件的作用作为铸件的一种,泵体有很多种类型,不同的泵体的作用不尽相同,在这里,我们对不同的泵体选取其中的几种,加以举例说明。 泵体由吸水室和压水室两大部分组成。在吸水室的进口和压水室的出口分别是水泵进口法兰和出口法兰,用以连接进水管和出水管。吸水室一般是一段逐渐收缩的锥形短管或等径直管,其作用是将水流引入叶轮,并向叶轮提供所需要的流态。压水室的作用是收集叶轮流出的液体,并将液流引向出口。压水室的外形很像蜗牛壳,俗称蜗壳,叶轮就包在蜗壳里。泵体的顶部设有排气孔(灌水孔),用以抽真空或灌水。在壳体的底部设有一放水孔,平时用方头螺栓塞住,停机后用来放空泵体内积水,防止泵内零件锈蚀和冬季结冰冻坏泵体。泵体由铸铁或铸钢等材料制造,其内表面要求光滑,以减小水力损失 齿轮泵的工作原理是:依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体和使之增压的回转泵外啮合双齿轮的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时,吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大,压力降低,液体在压差作用下进入齿间,随着齿轮的转动,一个个齿间的液体被带至排出腔,齿轮泵就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿ud旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排出。2.2.零件的工艺分析外形尺寸为111*110*110,材料为灰铸铁HT200,主要加工面是左右端面,其中8字形两孔和M8螺纹孔,这给加工带来了不便,在选择刀具上及工件装夹上需要特殊要求。其它加工部分还包括各端面、辅助孔及各种紧固螺钉孔等。其中48孔为需要通过粗镗,精镗达到工序要求的位置,同时12内孔也需要钻削加工。工件的尺寸公差及主要技术指标为:工件传动轴孔尺寸精度IT7级;位置度0.01mm;同轴度0.01mm;表面粗糙度Ra0.8。因工件的5个面 要加工,要求保证4个传动轴孔的垂直度与同轴度要求。一下为泵体的零件图的几个视图:2.1泵体主视图2.2泵体左视图2.3泵体剖视图3毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出 零件的材料为HT200。根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于泵体零件的内腔及60、48及搭耳凸台均需铸出,故还应放型芯。此外,为消除残余应力铸造后应安排人工时效。 参考文献【1】表2.2-5(P41),确定加工余量等级为灰铸铁CT8-10级,加工余量等级MA为G级,故取CT为10级,MA为G级。 铸件的分型面选择通过C基准孔轴线,且与R面平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。参考文献【表】2.2-4(P40)用查表法确定各表面的总余量如表所示:加工表面基本尺寸(mm)加工余量等级加工余量数值说明左端面54G3端面,双侧加工(下)右端面54G3端面,双侧加工(下)右端48孔42H3*2孔降一级,双侧加工左侧12孔 10G1*2端面,双侧加工(下)底面19G1.5*2端面,单侧加工左侧32孔26G3*2孔降一级,双侧加工查表2.2-1(P38)铸件主要尺寸的公差:零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT54357148342H1012210H716319H732626H74泵体的工艺规程的设计4.1定位基准的选择1. 粗基准的选择:考虑到以下几点要求,选择泵体零件的孔端面和毛坯孔作粗基准:第一,在保证各加工面均有加工余量的前提下,使重要面的加工余量尽量均匀;第二,装入箱体内的旋转零件与孔内壁应有足够的间隙,此外还应能够保证定位准确夹紧可靠。2. 精基准的选择:小齿轮泵泵体的左端面及两个中心孔既是装配基准又是设计基准,用他们作精基准,能使加工遵循基准重合的原则,其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了基准统一的原则,形成一面两孔的典型定位方式。此外,左端面面积较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单可靠,操作方便。4.2制订工艺路线 工艺路线的确定的合适与否直接关系到工件的加工的生产效率以及质量,是机械加工中的第一要素,必要重点对待,在泵体这个零件中,我们必须遵循零件加工工艺的基本原则,即为先面后孔,先粗车后精车,在这里,我们先对泵体的上、下平面进行加工然后就是泵体零件的四个侧面以及四个倒角,然后就是侧面和底面的铣削,最后就是镗孔,最后钻孔。 根据泵体零件的特点,确定泵体的加工工艺路线如下:工艺路线一:铸造时效涂底漆3.铣底部大端面,厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.粗镗22、32和2-486.精镗22、32和2-48及端面7.钻攻侧面上的M18x1.58.钻攻上部平面上的M18x1.59.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M810.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库工艺路线二:铸造时效涂底漆3.铣底部大端面,厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.粗镗22、32和2-486.精镗22、32和2-48及端面7.钻攻侧面上的M18x1.58.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M89.钻攻上部平面上的M18x1.510.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库工艺路线三:铸造时效涂底漆3.铣底部大端面,厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.钻攻侧面上的M18x1.56.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M87.钻攻上部平面上的M18x1.58.钻攻左侧上的2-M89.粗镗22、32和2-4810.精镗22、32和2-48及端面11.去毛刺12.检验13.入库工艺路线四:铸造时效涂底漆3.铣底部大端面,厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.钻攻侧面上的M18x1.56.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M87.粗镗22、32和2-488.精镗22、32和2-48及端面9.钻攻上部平面上的M18x1.510.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库其中,方案二、三、四的工艺路线虽能方便工人安装加工,但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏,造成零件损失;方案三,能加工出所要的零件,但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁,时间耽搁较长,生产率下降;所以,综合选定,方案一可用。方案一对于工件的夹持和安装都比较方便,并且拆卸也十分便捷。4.3选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以通用机床为主、辅以少量专用机床和组合机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。3.铣底部大端面,厚度16兼顾 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用铣床X5032,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、通用夹具、面铣刀4. 钻底部4-10孔。 采用摇臂钻床Z3020,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、9麻花钻头。5. 粗镗22、32和2-48 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用镗床T617A,参考文献1表6.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、YT18X镗刀。7.精镗22、32和2-48及端面 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用卧式镗床T6113,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、镗刀YG15X8. 钻攻侧面上的M18X1.5螺纹孔。 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用钻床Z3050,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头16.5、M18丝攻.9. 钻攻上部平面上的M18x1.5 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用钻床Z3050,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头16.5、M18丝攻.10.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M8。 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用钻床Z3050,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头5.5、6.5钻头,M8丝攻.11.钻攻左侧上的2-M8 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用钻床Z3050,参考文献1表4.2-38(P161)。游标卡尺0-125/0.02mm ,6.5钻头,M8丝攻.4.4加工工序设计工序3、4、5。4.4.1选择刀具1. 选择面铣刀400mm,齿数Z=144.4.2选择切削用量1.确定切削深度ap查文献(1)表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为3.5mm,端面精加工余量为1所以粗铣端面的余量为3.5-1=2.5m2.确定进给量根据表4,在粗铣铸件刀杆为16*25mm,ap3,工件直径为148为100400mm时,f=0.8-1.4mm/r。按C6140机床说明书选择确定进给量尚需满足刀片强度和机床仅给机构的强度的要求故需校验。校核机床进给机构强度:根据C6140机床说明书其进给允许的走刀力.根据表17,当铸铁的强度HB=170-212;ap4时f0.75mm/r, =45,V=1.1m/s(预计)时,走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为=1,=1,=1.11(见表22-3),故实际走刀力为Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力,故所选f=1.2mm/r的进给量可用。4.4.3选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表10,铣刀后刀面最大磨损量取1mm,铣刀耐用度T=3600s4.4.4确定切削速度V根据表21式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以,查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7),Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56;N=1000v/D=1000*53/3.14*262=1.1r/s=64.4r/min; 按C6140机床说明书,选择n=76r/min;4.4.5校验机床功率Pm=Fzv*10=2716.6*10*0.9=2.4KW;根据C6140机床说明书,允许功率为7KW2.4KW,故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。4.4.6计算基本工时Tm=L/nf式中L=L+Y+,l=210mm,根据表20,铣削时的入切削量及超且量Y+=4.3mm,则L=210+4.3=214.3mm,故tm=214.3/1.1*1.2=162s;精铣端面:一、选刀具铣刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗铣相同,铣刀牌号为YG6,铣刀几何形状为表3,=45,=5r0= 120=8 =3=1 ,卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm4.4.7选择切削用量1.决定切削深度ap ap=4.652.决定进给量f精铣价格进给两主要受价格光洁度的限制,根据表6当=1 V1.33(预计)时,f=0.4-0.55mm/r按C6140机床,选f=0.4mm/r,由于精加工,切削力小,故不需校核3. 选铣刀磨钝标准及耐用度根据表10,选铣刀后刀面最大磨损量为0.4mm,耐用度T=3600S4. 决定切削速度V根据表12 ap1.8mm,f0.42mm/r时,V=2.13m/s切削速度修正系数均为1,故V=2.13m/s=127.8m/min;N=100v/D=1000*2.13/3.14*262=2.6r/s=156r/min;根据C6140说明书,选择n=150r/min;则实际切削速度为:V=Dn/1000=3.14*262*150/1000=123.4m/min=2m/s;只校核粗加工所以本工序不需校核。4.4.7计算基本工时 根据Tm=L/nf式中L=L+Y+,l=210mm,根据表20,铣削时的入切削量及超且量Y+=2mm,则L=210+2=212mm,故tm=212/2.5*0.4=212s;1.镗76孔:查文献 (1)表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm,端面加工余量为1.2七级预铸孔查文献1表2.3-10得粗镗后孔的直径为72故孔的精镗余量为Z精=215-214.3/2=0.35,因为Z总=5所以Z粗=5-0.35=4.65粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下:加工表面加工方法余量精度等级工序尺寸及公差22粗镗2H1016H1032半精镗1.3H826H848精镗0.35H742h7 按CA6140机床的进给量文献1表4.2-9P146选择f=0.65mm/r 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求,故需进行校验。2.确定镗孔22的切削用量,所选刀具是为YG6直径为22mm的圆形镗刀。1. 确定切削深度ap=4.65mm2. 确定进给量f参考文献4表10-10P745得f= 0.5-0.7mm/r,按C620-1 机床进给量选择为0.5mm/r。5.确定切削速度V查文献4表10-1P735,当ap0.4时式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以,查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7),Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56;N=1000v/D= 284r/min;查文献1表4.2-8P145取n=305 r/min;1. 计算工时选镗刀主偏角Xr-45,则L1=ap/tgKr+25 l=132 4.65+2=6.65 l2=35 ,l3=5,L=l1+l2+l=132+6.65+5=143.65; F=0.5mm/r n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=143.65+5/0.5*5=59.46s;精镗:取f=0.12mm/r ; ap=0.35mm;N=1000v/D=1000*107/3.14*215=158r/min按C620-1取n=149r/min; 计算工时:F=0.12 n=2.5 Tj=143.65+5/0.12*2.5=496s;一)、粗镗48孔1.确定粗镗孔的切削用量,所选刀具为YG6硬质合金镗刀Kr=45,直径为20mm的圆形镗刀,其耐用度T=60min2.切削深度ap ap=3.65mm3.进给量参考文献4表10-10P745得f=0.5-0.7mm/r按C620-1机床进给量选择f=0.5mm/r4.切削速度=36.8m/min=0.6m/s;N=1000v/D=1000*36.8/3.14*110=107r/min;根据CA6140说明书,选择n=90r/min=1.5r/s;则实际切削速度为:V=Dn/1000=3.14*1.5*110/1000=0.5m/s =30m/min;5.计算工时选镗刀主偏角Xr=45,则L1=ap/tgKr+25 l=78 l1=3.5 l2=3,l3=0,F=0.5mm/r,n=1.5r/s; Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.5*1.5=113s;二)、精镗48孔1.切削深度ap ap=0.35mm2.进给量参考文献4表10-10P74选择f=0.12mm/r3.切削速度=107m/min=1.8m/s;N=1000v/D=1000*107/3.14*110=310r/min;根据CA61401说明书,选择n=305r/min=5r/s;则实际切削速度为:V=Dn/1000=3.14*305*110/1000=1.8m/s =105m/min5.计算工时选镗刀主偏角Xr=45,则L1=ap/tgKr+25 l=78 l1=3.5 l2=3,l3=0,F=0.12mm/r,n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.12*5=141s工序9查文献1表2.3-21 P74平面加工余量得总加工余量为4mm,设计尺寸(即一面零件尺寸加上另一面余量)X1=68则粗铣底面的工序尺寸为68mm。查文献3表2-2得粗加工公差等级IT11-114.取IT=11,其公差T=0.29.所以X2=68;设计尺寸X1=68mm,参考文献1表4.2-38(P162)。X52K主电机功率为7.5KW。参考文献4 表10-123(P859)取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z。粗铣走刀一次。取精铣每转进给量f=0.5mm/r,精铣走刀一次ap=1.5mm, 粗铣ap=3.5mm.参考文献1 表4.2-39,取粗铣的主轴转速为150r/min,又铣刀直径为18故相应的切削速度为:;取精铣的主轴转速为300r/min,又铣刀的直径为18,故相应的切削速度为:; 校核机床功率(一般只校核粗加工工序):切削功率Pm=167.910-5ap0.9fz0.74aeznkpm;取Z=8 N=150/60=2.5r/s ae=52mm ap=3.5mm fz=0.2mm/z Kpm=1Pm=167.9*10;又由文献1表4.2-38得机床功率为7.5KW,若取效率为0.85则7.5*0.85=6.3756.4KW故重新选择主轴转速118r/min.则n=118/60=2m/s;V粗=Dn/1000=3.14*200*118/1000=74.1m/min;Pm=167.9*106.375KW故机床功率足够。工时:1.基本时间Tj=l1+l2+l l1=0.5(d-)+13 l2=13 f=0.5mm/r d=18 ae=52 l=68 fmz=0.5*60=30mm/min l1=0.5(18-)+2=30.6 Tj=68+30.6+2/30=8.52.辅助时间:操作内容每次时间次数时间装夹工件0.0510.05主轴停、开0.0140.04打开或关闭切削液0.0240.06纵向快速移动工作台靠近0.0320.06离开0.0220.04横向快速移动工作台靠近0.0420.08离开0.0320.06升降工作台0.0220.04转动夹具0.0310.03转动工件0.110.1测量0.1810.18卸工件0.0310.03清屑0.0310.03Tf=0.83.作业时间TB=Tj+Tf=8.5+0.8=9.3;4.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=9.3*15.9%=1.5;5.休息与生理时间TxTx=TB*K=1.5;6.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min;7. 单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=9.3+1.5*2=12.3;8.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=12.3+0.013=12.313;工序10查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/min;N=1000v/D=1000*6.8/3.14*30.3=700r/min;查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*30.3/1000=20m/min;校核:Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*30.3*0.75*1=2827N;M=9.81*0.021*=9.81*0.021*30.3*30.3*0.75=12.52N.m;他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053; 攻丝0.053 ; Tj总=0.057*2=0.113*8=0.904r/m,其中K=17.4%;2.辅助时间:操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02580.2升降钻杆0.01580.12装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8953.作业时间TB=Tj+Tf=0.113+0.895=14.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.1595.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.1596.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.3188.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.331工序11查文献5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*11=700r/min查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*11/1000=20m/min校核:Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*11*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*121*0.75=12.52N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=1120 f=0.7 l=12 l2=14 l2=2 d=11 l1=5/2*tg118/2+1.5=3Tj=12+3+2/0.7*1120=0.022 Tj总=0.022*2=0.044 K=17.4%2.辅助时间操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02560.15移动摇臂0.01560.09升降钻杆0.01560.09装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8253.作业时间TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.8694.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.145.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.146.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.1498.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.162钻、攻3-M5:查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*4=700r/min查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*4/1000=20m/min校核:Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*4*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*16*0.75=12.52N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=20 l2=14 l2=2 d=4 l1=9/2*tg118/2+1.5=4.2Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053 攻丝0.053 Tj总=0.057*2=0.113*8=0.904 K=17.4%2.辅助时间:操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02580.2升降钻杆0.01580.12装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8953.作业时间TB=Tj+Tf=0.113+0.895=14.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.1595.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.1596.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.3188.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.3315设计泵体钻孔夹具5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来钻侧面12孔。加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位基准的选择由零件图可知:左侧面和后侧面的尺寸要求要求,在对孔进行加工前,底平面进行了铣加工,后侧面也是一直都不加工的侧面,因此,选后侧面和做侧面面为定位精基准(设计基准)来满足泵体顶面四孔加工的尺寸要求。由零件图可以知道,图中对孔的的加工没有位置公差要求,所以我们选择左侧面和后侧面为定位基准来设计钻模,从而满足孔轴线和两个侧面的尺寸要求。工件定位用底面和两个侧面来限制5个自由度。5.3 切削力及夹紧力的计算由资料机床夹具设计手册查表可得:切削力公式: 式(4.12)式中 查表得: 即:实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 安全系数K可按下式计算,由式(4.5)有:式中:为各种因素的安全系数,见参考文献16机床夹具设计手册表 可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。取,螺旋夹紧时产生的夹紧力,由式(4.9)有:式中参数由16机床夹具设计手册可查得: 其中: 由16机床夹具设计手册表得:原动力计算公式:由上述计算易得: 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.4 误差分析与计算该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准,要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定,由参考文献15互换性与技术测量表可知:取(中等级)即 :尺寸偏差为、由16机床夹具设计手册可得:、定位误差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,这里的方向与加工方向一致。即:故、夹紧安装误差,对工序尺寸的影响均小。即: 、磨损造成的加工误差:通常不超过、夹具相对刀具位置误差:钻套孔之间的距离公差,按工件相应尺寸公差的五分之一取。即误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.5 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在钻床上加工泵体的孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准,在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压紧机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。其中泵体钻孔夹具的夹持方式图和装配图分别如下: 结 论通过本次的毕业设计,使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习,对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解,本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣镗钻夹具的设计与分析,对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。这段时间以来,通过查阅各种需要用到的资料,和以往老师们传授的知识,通过日以继夜的计算和绘图,到如今论文总算完成了,心里充满了各种感想。觉得做一门学问,真的不容易,需要花费很多的时间和精力在上面,只有这样,才能做得更好,才能使论文得到大家都认可。做到这里,论文总算完成了,我觉得做一个零件的夹具设计,首先需要了解这个零件的作用以及使用场合,然后就是它的加工工艺,根据它最重要的加工工艺位置来做相对应的夹具,这样就很容易找到做夹具的切入点,通过定位基准,精基准的选择,从而设计出合理的有效的工装夹具,这样也便于实际生产。25 致 谢时间过得真快,转眼就要到了毕业的时候了,心里感概很多,在论文完成之际,我要向我的导师表示由衷的感谢!感谢您这三年对我们的谆谆教导,让我一个单纯思维单一的学生变得善于思考,动脑,让我认识事物的态度有了和以往很大的不同,给予我人生的启迪,使我在顺利地完成专科阶段的学业同时,也学到了很多有用的做人的道理,明确了人生目标。知道自己想要什么,知道以后的人生目标是什么,通过这几年的学习,让我知道了我们亲爱的导师严谨求实的治学态度,锐意创新的学术作风,认真加负责,公而忘私的敬业精神,豁达开朗的宽广胸怀,平易近人。经过近半年努力的设计与计算,通过查找了各类的夹具,编程手册论文终于可以完成了,我感到很开心,也很激动,因为这是我知识的积累。虽然它不是最完美的,也不是最好的,但是在我心里,它是我最珍惜的,因为我自己已经尽力的做了,它是我用心、用汗水成就的,也是我在大学三年来对所学知识的应用和体现。三年的学习和生活,不仅丰富了我的知识,而且锻炼了我的个人能力,更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多有用的知识。首先,我要感谢我的毕业设计指导老师xxx老师。在毕业设计中,他给予了学术和指导性的意见。我万分的感谢他给我的宝贵的指导意见和鼓励。同时,我深深感谢xxx老师等。在他们的课堂上,我受益匪浅,得到了不少对我论文有帮助的知识和想法。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上,他们一直都很支持我,使我能全身心地投入到学习中。最后,很感谢阅读这篇毕业设计(论文)的人们。参考文献1 许晓旸,专用机床设备设计M,重庆:重庆大学出版社,2003。2 孙已德,机床夹具图册M,北京:机械工业出版社,1984:20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M,贵阳:贵州任命出版社,1983:42-50。4 东北重型机械学院等,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。5 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。7 李洪,机械加工工艺手册M,北京:机械工业出版社,1990。8 马贤智,机械加工余量与公差手册M,北京:中国标准出版社,1994。9 上海金属切削技术协会,金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,1984。10 周永强,高等学校毕业设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2002。 11 刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册M,哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987。12 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M,重庆:重庆大学出版社,1995。13 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980。14 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M,银州:宁夏人民出版社,1991。15 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M,中国计量出版社,2000:9-19。16 王光斗,王春福,机床夹具设计手册M,上海科学技术出版社,2000。17 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .27
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