泵体零件的机械加工工艺规程及钻Φ15孔、镗Φ60孔夹具工艺装备设计【独家优秀课程毕业设计含SW三维带仿真及10张CAD图纸+带过程工序卡片全套】-jjsj26-3

泵体零件的机械加工工艺规程及钻15孔、镗60孔夹具工艺装备设计【独家优秀课程毕业设计含SW三维带仿真及10张CAD图纸+带过程工序卡片全套】-jjsj26-3泵体零件的机械加工工艺规程及钻15孔以及镗60孔夹具工艺装备设计摘    要本文是对泵体零件加工应用及加工的工艺性分析，此外还对钻15孔以及镗60孔的两道工序的加工设计了钻床夹具及镗床夹具。在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安装工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称为“夹紧”。定位和夹紧的全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。机床夹具的种类很多，但广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此，专用夹具的设计是一项重要生产准备工作，每一个从事加工工艺的工装设计人员，都应该掌握有关夹具设计的基础知识。关键词  泵体  加工工艺  专用夹具  钻床夹具  铣床夹具AbstractIn this paper, the processing, application and processing of pump parts are analyzed. In addition, the drilling jig and boring jig are designed for the drilling of 15 holes and two boring holes of 60 holes.When machining workpieces on a machine tool, the workpiece must be correctly installed to ensure the machining accuracy, so that it is in the correct position relative to the cutting, forming, movement and cutting tools of the machine tool. This process is called "positioning"". In order not to be affected by the cutting force, inertia force, gravity and other external forces and damage the workpiece has been set in the correct position, it must also impose a certain clamping force, this process is called "clamping."". The whole process of positioning and clamping is called "installation"". In the machine tool used to complete the task of the installation of important process equipment, is the most widely used in all types of fixture "machine tool" fixture".There are many kinds of machine tool clamps, but they are widely used in mass production, and special clamps for the processing of a workpiece need to be designed and manufactured by the manufacturer according to the processing technology of the workpiece. Therefore, the design of special fixture is an important production preparation work, each engaged in the processing of tooling designers, should grasp the basic knowledge of fixture design.Keywords pump body processing technology; special clamp; drilling jig; milling machine clamp;目  录摘    要1Abstract2第1章 绪论51.1 设计的背景及意义51.2 设计的内容和思路61.3 关键问题7第2章 机械加工工艺与夹具设计概述72.1工艺规程的拟定72.2夹具的分类82.3工件在夹具中的定位92.4工件在夹具中的夹紧11第3章 泵体机械加工工艺规程设计133.1泵体零件的分析133.2加工工艺规程的设计143.3机械加工余量及毛坯尺寸的确定163.4工序设计173.5 确定切削用量183.6 泵体机械加工工艺及工序卡片30第4章 钻床专用夹具的设计304.1钻床夹具设计要点304.2 定位元件的设计304.3 夹紧装置的设计334.4 夹具体的设计344.5 引导装置的设计344.6 夹具操作说明35第5章 镗孔夹具的设计375.1 镗床夹具设计注意点375.2 定位元件的设计及分析375.3 夹紧力的计算385.4夹具体的设计405.5 镗床夹具零部件的设计405.6 夹具操作说明42致谢44参考文献45【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】三维.rar夹紧符号.dwg文件清单.txt机械加工工序卡10-攻丝.doc机械加工工序卡11-攻丝.doc机械加工工序卡12-车面.doc机械加工工序卡13-倒角.doc机械加工工序卡2-铣面.doc机械加工工序卡3-铣面.doc机械加工工序卡4-镗孔.doc机械加工工序卡5-钻扩铰孔.doc机械加工工序卡6-钻孔.doc机械加工工序卡7-钻孔.doc机械加工工序卡8-钻孔.doc机械加工工序卡9-攻丝.doc机械加工工艺卡.doc泵体毛坯图.dwg泵体零件图.dwg泵体零件的机械加工工艺规程及钻15孔以及镗60孔夹具工艺装备设计.doc设计副本.rar钻15孔夹具体.dwg钻15孔夹具装配图.dwg钻15孔非标夹具零件-压紧杠杆.dwg钻15孔非标夹具零件-定位销.dwg钻孔三维截图钻孔仿真动画.rar钻孔夹具三维.rar钻孔爆炸动画.rar镗60孔三维截图镗60孔夹具三维.rar镗60孔夹具体.dwg镗60孔夹具装配图.dwg镗60孔非标夹具零件图-压板.dwg镗60孔非标夹具零件图-定位销.dwg镗孔夹具动画.rar零件图.jpg 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 10 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 3 个 螺纹孔 游标卡尺， 锥 1460 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 11 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 2 个 的螺纹通孔 游标卡尺， 丝锥 300 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 12 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车 7的斜面 游标卡尺， 车刀 1000 89 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 12 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车 1角 游标卡尺， 车刀 800 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 2 铣面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗 精 铣 泵体底面 游标卡尺， 三面刃 铣刀 370 1 2 精 铣 泵体底面 游标卡尺， 三面刃 铣刀 460 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 3 铣端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗 精 铣 泵体的右端面 游标卡尺， 三面刃 铣刀 370 1 2 精 铣 泵体的右端面 游标卡尺， 三面刃 铣刀 460 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 4 镗孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 41 粗精镗 60孔 游标卡尺， 镗刀 460 63 42 半精镗 60孔 游标卡尺， 镗刀 460 71 43 精镗 60孔 游标卡尺， 镗刀 500 80 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 机械加工工序卡片 工 序 名 称 钻 15工序号 5 零件数量 零件号 零件名称 泵体 材 料 毛 坯 牌号 硬度 形 式 重 量 00件 设 备 夹 具 工序工时 (名称 型号 专用 夹具 准终 单件 组合钻床 工步 工 步 内 容 工艺装备 主轴转速 r/削速 度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 给次数 工步工时 （ s） 机动 辅助 1 钻孔 至 15m 莫氏锥柄麻花钻、游标卡 尺 1545 粗 铰孔至 m 锥柄机用铰刀、内径千分 尺 97 精铰孔至 15m 7 级精度、 锥柄机用铰刀、内径千分尺 140 .5 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 6 钻孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 22 的孔 游标卡尺， 22 钻头 900 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 7 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻底座上两个 9的孔 游标卡尺， 9钻头 250 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 8 钻孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻底座上两个 20 的孔 游标卡尺， 20 钻头 900 1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 泵体 零件名称 泵体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 9 攻丝 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 6 个 螺纹孔 游标卡尺， 锥 200 1 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 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 姓名： 产品名称 零件名称 泵体 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工序 名称 工序内容 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 终 单 件 1 铸造毛坯 2 粗 精 铣 泵体底面 粗铣泵体底面， m 式铣床 高速钢套式面 铣刀、游标卡尺、专用夹具 3 粗 精 铣 泵体 的右端面 粗铣右端面， m 式铣床 高速钢套式面 铣刀、游标卡尺、专用夹具 4 粗精镗 60孔 粗镗 60孔，深度307 级精度， m 镗床 镗刀、内径千分尺、专用夹具 5 钻 精铰 15孔 钻 精铰 15孔 ,7 级精度 m 合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺 、专用夹具 6 钻 22 的孔 钻 22 的孔，深度 5m 合钻床 锥柄扩孔钻 、游标卡尺、专用夹具 7 钻 底座上两个 9 的孔 钻底座上两个 9 的孔， m 合钻床 麻花钻、游标卡尺 、专用夹具 8 钻底座上两个 20 的孔 钻底座上两个 20 的孔，深度 2m 合钻床 带导柱直柄平底锪钻、游标卡尺 、专用夹具 9 丝锥功 6个 丝锥功 6 个 螺纹孔，深度15525 组合钻床 麻花钻、细柄机用丝锥、卡尺、专用夹具 10 丝锥功 3个 丝锥功 3 个 螺纹孔，深度10525 组合钻床 麻花钻、细柄机用丝锥 、卡尺、专用夹具 11 丝锥功 2 个 的螺纹通孔 丝锥功 2 个 的螺纹通孔 合钻床 麻花钻、机用丝锥、卡尺、专用夹具 12 车 7的斜面 车 7的斜面 ,m 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 13 车 1角 车 1角， m 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 14 终检。 塞规、百分表、卡尺等 1 摘 要 本文是对泵体零件加工应用及加工的工艺性分析，此外还对 钻 15 孔 以及 镗 60 孔 的两道工序的加工设计了钻床夹具及 镗 床夹具。 在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安装工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为 “定位 ”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称为 “夹紧 ”。定位和夹紧的全过程称为 “安装 ”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的 “机床夹具 ”。 机床夹具 的种类很多， 但 广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此，专用夹具的设计是一项重要生产准备工作，每一个从事加工工艺的工装设计人员，都应该掌握有关夹具设计的基础知识。 关键词 泵体 加工工艺 专用夹具 钻床夹具 铣床夹具 2 n of In 5 0 on a be to so it is in to of is . In to be by in it a is . of is . In to of of is in of of in of a to be by to of of is an in of of 3 目 录 摘 要 . 1 . 2 第 1 章 绪论 . 5 计的背景及意义 . 5 计的内容和思路 . 6 键问题 . 7 第 2 章 机械加工工艺与夹具设计概述 . 7 艺规程的拟定 . 7 具的分类 . 8 件在夹具中的定位 . 9 件在夹具中的夹紧 . 3 章 泵体 机械加工工艺规程设计 . 13 体 零件的分析 . 13 工工艺规程的设计 . 14 械加工余量及毛坯尺寸的确定 . 16 序设计 . 17 定切削用量 . 18 体 机械加工工艺 及工序卡片 . 30 第 4 章 钻床专用夹具的设计 . 30 床夹具设计要点 . 30 位元件的设计 . 30 紧装置的设计 . 33 具体的设计 . 34 导装置的设计 . 34 具操作说明 . 35 第 5 章 镗孔 夹具的设计 . 37 床夹具设计 注意 点 . 37 位元件的设计及分析 . 37 4 紧力的计算 . 38 具体的设计 . 40 床夹具零部件 的设计 . 40 具操作说明 . 42 致谢 . 44 参考文献 . 45 5 第 1 章 绪论 计的背景及意义 计的背景 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。泵体是机器的基本零件，其作用是将机器和部件的相关零件连成一个整体，并使之保持真确的相对位置，彼此协调工作。夹具的制造在机械加工工艺中有着重要的意义。从作用方面来看：机床夹具可以缩短辅助时间、保证加工精度，稳点加工质量、降低对工人的 技术要求，减轻工人的劳动强度、扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”、在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。从机床夹具在工艺系统中的地位来看：夹具不同于其他环节，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。这就是夹具的能动作用。 机床夹具是机床上装夹工件的一种装 置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。使用 夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围， 减轻工人劳动强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位 。 计的意义 泵体类零件是一种泵体。泵体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部 件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定 传动关系协调其运动。因此，泵体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且 影响到机器的工作精度、使用性能 和寿命。其 主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀， 呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔 泵体类零件的主要结构特点是：有一对和数对要求严、加工难度大的轴承支承孔； 6 有一个或数个基准面及一些支承面；结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀；有许多精度要求不高的紧固用孔。 泵体类零件的主要技术要求是对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撑孔的 尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、 垂直度）；装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙； 各支承孔轴线和 平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。这些技术要求是保证机器与设备的性能与精度的重要措施。 泵体加工工艺的原则： 1“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是泵体零件加工的一般规律。 2“ 粗 精 分 开 ，先 粗后 精 ”。 由 于 泵 体 类 零 件 结 构 复 杂 ， 主 要 表 面 的 精 度 要 求 高，为减少或消除粗加工时产生的切屑力、夹紧力和切屑热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不同机床上进行。至于要求不高的平面，则可将 粗精两次进给安排在一个工序内完成，以缩短工艺过程，提高功效。 3 主要表面加工方法的选择。泵体的主要加工表 面为平面和轴承支承孔。 泵体平 面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削。铣削的生产率比刨削高，在成批和大 量生产中，多采用铣削。 这次的毕业设计让我们了解到机械行业的发展以及我们将要做什么有了一个清晰的了解，了解了零件的分析，材料和机床的选择，加工工艺的分析以及如何选择一套精确的夹具来完成复杂的加工工艺。学会如何解决一些比较重要的问题，计算夹紧力等等。此次的毕业设计 让我们巩固之前所学的知识并让我们查缺补漏，学到以前不知道的知识。为我们以后实习和工作打好良好的基础。 计的内容和思路 计的主 要内容 1）看懂 所给的零件图 2） 绘制泵体零件的 二维、三维零件图 3） 泵体零件 的工艺规程及工序卡片的制定 4） 泵体零件 上两幅机床夹具的设计（至少一副自动化夹具） 5） 夹具零件的二维图的绘制、三维造型及装配 6）编写 毕业设计说明书 计的方法及措施 夹具是用来确保零件加工精度，一个专用的夹具可以确保零件的加工精度。如何设计一套专用夹具，需要以下设计步骤： 7 1）分析零件图纸，确定生产类型； 2）确定毛坯材料，毛坯尺寸，绘制毛坯图； 3）制定加工工艺过程卡片，选择各工序所需的设备（机床、刀具、量具等） ，计算各工序的加工参数； 4）设计其中两个工序的夹具，绘制夹具装配图和夹紧装置图。 键问题 设计方法：首先对零件进行分析，然后对给定零件进行工艺过程设计，制定加工顺序并编制相应的工序卡片，最后进行专用夹具的设计。设计过程中可能遇到的问题和解决办法： 1、定位基准的选择。参照选择原则选择合理的定位基准； 2、工序顺序安排。借鉴查到的资料上的工序顺序和向老师的询问； 3、工序尺寸、切削参数、的计算。按照指导书里的计算格式去查要用到的参考书并认真计算； 4 制订专用夹具的定位和夹紧方案。借鉴查到的资料里的方案和向 老师询问。 5、制订夹具整体布局方案。参照参考书里的专用夹具布局、询问老师。 第 2 章 机械加工工艺与夹具设计概述 艺规程的拟定 工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时，一般需要经过下列几个过程：粗加工、半精加工和精加工；当零件的加工精度特别高，表面粗糙度值要求特别高时，还需要进行光整加工。各个加工阶段的主要任务是： （ 1） 粗加工阶段 高效高速的切除加工表面的大部分余量，保证毛坯在形状和尺寸上接近零件。 8 （ 2） 半精加工阶段 除去粗加工后留下的误差和缺陷，使其达到一定的精度，为精加工作准备 ，并加工一些次要的表面。 （ 3） 精加工阶段 保证零件的各个尺寸均达到标准要求。 （ 4） 光整加工阶段 对于精度要求很高（ 后）、表面粗糙度值要求很小（ 表面，要设置光整加工阶段，主要任务是降低表面粗糙度值和进一步提高尺寸精度和形状精度。 将零件的加工过程划分为几个加工阶段的主要目的是： 1） 保证加工质量 2） 有利于及早发现毛坯缺陷并及时处理 3） 有利于合理利用机床设备 件表面加工方法的选择 同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但是每一种 加工方法的加工质量、花费的时间和加工时间是不一样的。可以参照机械制造技术基础 表 55表 5 具有一定技术要求的加工表面，一般不是一次就可以加工出来的，往往需要多次加工。 在选择加工方法时，一般总是首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选择表面终加工工序加工方法，然后逐一选定表面各有关前导工序的加工方法。 具的分类 具的作用 机床夹具是引导刀具和装夹工件的装置。机床夹具是加工工艺系统的重要主城部分，在机械生产中其很大的作用。总所周知为什么要设计夹具， 因为部分复杂零件无法再传统机床上加工或者是现有机床上的夹具无法加工。那么夹具就出现了好多种类，譬如通用夹具、组合夹具、随行夹具、专用夹具以及成组夹具。而这些夹具的出现让机械行业再一次起航，那么这些机床夹具有一下作用： 1） 提高生产率 机床夹具可以快速的将所需加工的零件定位以及夹紧，可以减少辅助时间 且可以提高生产效率。 2）扩大机床的使用范围 9 夹具的出现，使得机床的加工范围扩大了，譬如，在车床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床有了镗床的功能，减少工件的移动，确保加工的质量。 3）减轻工人的劳动强度 夹具可以采用 气动、液动和机械等夹紧装置，可以减少工人的劳动强度。 4）减少加工误差，提高加工精度 利用夹具来装夹工件，可以确保工件相对于刀具与机床的相对位置，这样可以减少误差，提高精度。 具的组成 随着技术的发展，新型的夹具不断的涌出，各个夹具也变得更加人性化，简明化，那么夹具是由哪些元件或装置组成的呢？夹具一般有下列元件或装置组成： 1）定位元件 定位元件是用来确定工件的正确位置。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合实现定位。 2）夹紧装置 使工件在外力的作用下保持其正确位置和形状的元 件。 3）对刀元件（导向元件） 对刀元件是指夹具中用于确定刀具相对于夹具定位元件具有正确关系的元件，譬如对刀块、镗套、钻套等。 4）连接元件 用来确定夹具与机床的相对位置的连接元件，譬如定位键等。 5）其他元件及装置 根据加工要求，有些夹具尚需要设置分度转位装置、靠模装置、辅助支撑元件和工件抬起装置等。 6）夹具体 用于连接夹具元件和有关装置，夹具通过夹具体与机床连接。 定位元件、夹具体和夹紧装置使夹具的基本组成部分，其余的可根据实际需求来设置。 件在夹具中的定位 位元件的制造要 求 工件的定位基面有各种形式，如型面、孔、圆锥面、内孔和平面等。不同的定位基面有不同的定位元件相适应。 由于夹具的定位元件的作用是确定工件的加工位置，与工件的定位基面接触，所以定位元件的设计制造有一下几点要求： 1）良好的工艺性 定位元件应便于制造、装配及修理。 2）耐磨性好 因长期与定位基面接触磨损，应保持良好的耐磨性。 10 3）精度高 定位元件的精度直接影响元件的加工精度，应有较高的精度。因定位元件直接作用在定位的表面。 4）足够的刚度 为减少定位元件因切削力和夹紧力作用而产生的变形，定位元件必须具有足够的 刚性。 用的定位元件 定位元件的目的是保证加工工件在机床上的准确位置，常用的定位元件有以下几种： （ 1）以平面定位的定位元件。 支承钉 常用与工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合，一个支撑钉限制一个自由度。 支承板 工件定位平面比较大时，常用几块支撑板组合成一个平面。一个支撑板限制两个自由度。 可调支承 多用于支撑工件视的粗基准，高度可以根据实际要求调整，用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。 自位支承 由于自位支承是活动的或是浮动的，其实质只起一个支承点的作用 ，只限制一个自由度。 辅助支承 作用只是增加工件在加工过程中的刚度。 ( 2 ) 以孔定位的定位元件 定位销 定位销定位时，短圆柱销限制两个自由度；长圆柱销限制四个自由度；短圆锥销限制三个自由度。 心轴 心轴的结构形式很多，过盈配合心轴限制四个自由度；间隙配合心轴限制五个自由度；小锥度心轴限制五个自由度。 （ 3）以外圆定位的定位元件 V 形块 用 V 形块定位，工件的定位基准始终在 V 形块梁定位面的对称中心平面内。一个短 V 形块限制两个自由度；两个短 V 形块或一个长 V 形块限制四个自由度；浮动式 V 形 块只限制一个自由度。 定位套 短定位套限制两个自由度；长定位套限制四个自由度；锥孔限制三个自由度。 半圆孔 当工件尺寸过大时，用圆柱孔定位不方便时，可将圆柱孔改为两个，下半孔用于定位，上半孔用于压紧元件。 11 (4）以组合表面定位 常用的组合方式有：两顶尖孔、一面两孔、一端面一外圆、一端面一孔等，与之对应的定位元件也是组合式的。 件在夹具中的夹紧 紧装置的组成和要求 （ 1）夹紧装置的组成 夹具将工件夹紧并固定在所需要的位置。夹紧装置由以下组成： 动力装置 产生夹紧动力的装置 夹紧元件 直接作用于工件的夹紧 中间传动机构 将原动力传递给夹紧元件的机构 在有些特殊的夹具中，中间传动机构中就有夹紧元件，通常将夹紧元件和中间传力机构统称为夹紧机构。 （ 2）对夹紧的要求 夹紧元件最好简单、安全、省力。 夹紧元件尽量的简单，便于制造和维修。 在工件被夹紧的过程中不能破坏工件的正确定位，以导致产生加工误差。 夹紧力要适中，不能过大也不能过小，不能破坏零件的形状，保证工件在加工过程定位的稳定性。 紧力的确定 （ 1） 夹紧力作用点的选择 夹紧力应尽量靠近加工表面，使其状态稳固可靠。 夹紧力作 用点应在工件刚度大的地方，这样有利于工件的形状稳定。 夹紧力作用点应该正对定位元件或位于定位元件所形成的支承面内。 （ 2） 作用方向的选择 夹紧力作用方向应尽量与工件的重力、切削力等作用方向一致，这样可减少夹紧力所需值。 夹紧力作用方向应垂直于工件的主要定位基面。 夹紧力作用方向应与工件刚度大的方向一致，以确保工件的原来状态以及形状。 （ 3） 夹紧力的估算 设计夹具时，估算夹紧力是至关重要的。夹紧力的过大与过小，都会导致加工工件 12 的不准确性，产生误差以及导致该零件无法使用。 确定夹紧力时，应将工件与夹具看成一个整体，根 据静力平衡方程式，以及重力、切削力、夹紧力和惯性力等来计算夹紧力。为了夹紧工件应该再乘以一安全系数 k， 粗加工去 ，精加工取 。而在加工过程中，切削力的作用点，方向，大小都是变化的，故应该在最不利的情况下估算夹紧力。 紧的动力装置 在工件的大批量生产加工中，为了提高生产效率以及质量，大多数夹具都采用机动夹紧装置，有气动，电（磁）驱动，真空吸附，液动，气液联合驱动等多种方式。 （ 1）气动夹紧装置 气动夹紧装置以压缩空气为动力源来夹紧工件的。压缩空气的压力为 a。常用 的气缸结构有薄膜式和活塞式。 活塞式气缸有固定式、回转式和摆动式，有双向和单向之分，而薄膜式气缸与活塞式相比，密封性好，寿命较长，结构简单的优点，缺点是工作行程较短，夹紧力随行程变化而变化。 （ 2）液压夹紧装置 结构和原理与气动夹紧装置基本相同，不同的是工作介质，液压的是压力油，工作压力达 5a。与气动夹紧装置相比，液压夹紧装置具有以下优点：夹具结构相对比较小，传动力大；噪音小；油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳。不足之处是必须设置专门的液压系统，应用范围小。 13 第 3 章 泵 体 机械加工工艺规程设计 体 零件的分析 件的作用 泵体 是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较 大 ，结构形状比较复杂， 泵体 类零件是 泵 类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。因而， 泵体 类零件的精度对泵体 内零部件的装配精度有决定性影响。它的质量，将直接影响着整机的使用性能、工作精度和寿命。 件的工艺分析 泵体 零件图及其三维示意图如下图 图 示。 图 体 零件图 14 图 体零件 的三维示意图 1）泵体底面的粗糙度为 m；左端面粗糙度为 m；右端面粗糙度为 m；两侧的凸台表面粗超度 m;底面两个 9的通孔粗超度为 25 m，底面两个 20深度为 2m。 2） 孔 60糙度为 m，对于左端面的垂直度为 3） 孔 15糙度为 m，对于 60 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。 工工艺规程的设计 位基准的选择 1）精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择 60 2） 粗基准的选择 按基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基 15 准。现以零件的左端面为主要的定位粗基准。 件表面加工方法的选择 零件表面的加工方法，主要由该表面的加工精度（尺寸、形状和位置精度）、表面粗糙度及零件的结构特点 来确定。 本零件的加工表面主要有外圆、内孔、端面、螺纹等。查阅机械制造技术基础表 5 5 5零件加工方法选择如下： （ 1）泵体的底面 表面粗糙度为 进行粗铣。 （ 2）泵体的右端面 表面粗糙度为 进行粗铣。 （ 3）泵体两侧的凸台 表面粗糙度为 进行粗铣。 （ 4） 60孔 公差等级为 表面粗糙度为 于改孔在铸造是已经铸出来了，所以需要先进行粗镗，再进行半精镗，可达到 7级精度。 （ 5）泵体的左端面 表 面粗糙度为 要与孔 60轴线保证 垂直度，需先进行粗铣，再进行半精铣。 （ 6） 15孔 公差等级为 表面粗糙度为 孔 60满足 同轴度，所以要以孔 60定位基准，需先钻，再粗铰，然后进行精铰可达到要求。 （ 7） 22的孔 表面粗糙度为 需锪钻就能达到要求。 （ 8）底座上两个 9的孔 表面粗糙度为 需钻即可。 （ 9）底座上两个 20的孔 表面粗糙度为 用平底锪钻。 （ 10） 6个 螺纹孔 先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 11） 3个 螺纹孔 先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 12） 2 个 的螺纹通孔 先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 13） 7的斜面 表面粗超度为 需用车床粗车就可以。 （ 14） 1角 表面粗超度为 需用车床粗车就可以。 艺路线的拟定和分析 按照先粗后精、先基面后其他、先面后孔的原则，初步拟定以下两个工艺路线方案： 1）工艺方案一 工序 1：粗铣泵体底面 工序 2：粗铣泵体 的右端面 工序 3：粗铣泵体两侧的凸台 工序 4：粗镗 0 16 工序 5：粗铣 工序 6：钻 精铰 15工序 7：钻 22 的孔 工序 8：钻底座上两个 9的孔 工序 9：钻底座上两个 20的孔 工序 10：丝锥功 6个 工序 11：丝锥功 3个 工序 12： 丝锥功 2 个 的螺纹通孔 工序 13： 车 7的斜面 工序 14： 车 1角 工序 15：清洗。 工序 16：终检。 2）工艺路线方案二： 械加工余量及毛坯尺寸的确定 定 机械加工余量 根据铸件的材料和铸造方法确定毛坯铸件典型的机械加工余量等级表，然后查取铸件的机械加工余量表得；左端面的单边余量在厚度方向为 端面的单边余量在厚度方向为 面的加工余量为 侧凸台的单边加工余量为 60 定毛坯尺寸及公差 1） 毛坯尺寸 毛坯尺寸为零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 2）毛坯的尺寸公差 根据表 其所确定的尺寸公差，可以画出 泵体 的毛坯图，如图 示。 17 图 体 零件的毛 坯图 序设计 艺装备的选择 工艺装备的选择主要包括机床和刀具的选择。 工序号 设备 工 艺 装 备 工序 1 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 2 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 3 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 4 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 5 镗床 镗刀、内径千分尺、专用夹具 工序 6 麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具 工序 7 平底锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序 8 麻花钻、游标卡尺、专用夹具 工序 9 带导柱直柄平底锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序10 麻花钻、细柄机用丝锥、卡尺、专用夹具 18 工序11 麻花钻、细柄机用丝锥、卡尺、专用夹具 工序12 麻花钻、机用丝锥、卡尺、专用夹具 工序13 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 工序14 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 工序15 清洗机 工序16 塞规 、百分表、卡尺等 定工序尺寸 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。最后工序尺寸及公差即是零件图规定的尺寸及公差。 当无基准转换时，同一表面多次加工 的工序尺寸只与工序（工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应按工艺尺寸链解算。 工序 6的工序尺寸， 孔 15Z=铰余量粗铰Z=孔钻的余量 钻Z =表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰： 铰： 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰： 铰： ： 上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰： 铰 : ，钻孔： 定切削用量 工序 2 粗 精 铣 泵体底面 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 3 齿数 6Z （ 1） 粗铣 铣削深度 19 每齿进给量据参考文献 7机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/ 0 01 0 0 00n ， 70 式（ 实际铣削速度 V ： 式（ 进给量 式（ 工作台每分进给量 m 9/66.6 a：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 0刀具切入长度 1l ： )31()(21 式（ 1()606363(2 取 51 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 7 4 2 5 2 0 . 2 5 m i 9 . 6l lt f 式（ （ 2）精 铣 泵体 底面 铣削深度齿进给量据参考文献 7机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ，由式（ ： 20 m i n/ 0 01 0 0 00n ， 60 实际铣削速度 V ，由式（ ： 0 0 4 6 0 00 进给量式（ ： 工作台每分进给量 m 14/9 刀具切入长度 1l ：精铣时 31 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1。 机动时间2式（ ： 122 7 4 6 3 2 0 . 3 4 m i l lt f 工序 3 ： 粗 精 铣 泵体的右端面 机床：铣床52：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 3 齿数 6Z （ 1） 粗铣 铣削深度每齿进给量据参考文献 7机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照 参考文献 7机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/ 0 01 0 0 00n ， 70 实际铣削速度 V ： 21 进给量 工作台每分进给量 m 9/66.6 a：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 0被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 6 刀具切入长度 1l ： )31()(21 1()606363(2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 2 3 0 2 5 2 0 . 6 4 m i 9 . 6l （ 2） 精铣： 铣削深度齿进给量据参考文献 7机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ，由式（ ： m i n/ 0 01 0 0 00n ， 60 实际铣削速度 V ，由式（ ： 0 0 4 6 0 00 进给量式（ ： 22 工作台每分进给量 m 14/9 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知230l 具切入长度 1l ：精铣时 31 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1。 机动时间2式（ ： 122 2 3 0 6 3 2 0 . 7 1 m i l 工序 4， 粗精镗 60背吃刀量的确定 给量的确定 查切削用量简明手册表 f=r 镗 削速度的确定 查切削用量简明手册表 v =63m/ 镗 削转速 n=1000v/1000*63/(=机械制造工艺设计简明手册表 主轴转速 800r/实际 镗 削速度 v=00*000=63m/本时间 按 5 ,查机械制造工艺设计简明手册表 削基本时间计算公式为 Li/(l+l1+l2+ 式中 l1=ap/23)=工到台阶 查机械制造工艺设计简明手册表 (32+5)/(00)=序 4，工位 2 半精镗 背吃刀量的确定 23 进给量的确定 查切削用量简明手册表 f=r 镗 削速度的确定 查切削用量简明手册表 v =71m/ 镗 削转速 n=1000v/1000*71/(=机械制造工艺设计简明手册表 主轴转速 800r/实际 镗 削速度 v=00*000=本时间 按 5 ,查机械制造工艺设计简明手册表 削基本时间计算公式为 Li/(l+l1+l2+ 式中 l1=ap/23)=6.6 工到台阶 查机械制造 工艺设计简明手册表 (32+5)/(00)=序 4，工位 3 精 镗 背吃刀量的确定 给量的确定 查切削用量简明手册表 f=r 镗 削速度的确定 查切削用量简明手册表 v =80m/ 镗 削转速 n=1000v/1000*80/(2) =796r/机械制造工艺设计简明手册表 主轴转速 800r/实际钻削速度 v=00*32/1000=80m/本时间 按 5 ,查机械制造工艺设计简明手册表 削基本时间计算公式为 Li/(l+l1+l2+ 式中 l1=ap/23)=3.7 机械制造工艺设计简明手册表 (32+5)/(00)=序 5 钻 精铰 15 24 （ 1）钻孔工步 被吃刀量的确定 取 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 由表 5工件材料为 条件选取，切削速度 v 可取为 22m/公式 n=1000v/ d 可求得该工序钻头转速 n=照表 4525型立式钻床的主轴转速，取转速 n=545r/求出该工序的实际钻削 速度 v=n d/1000=(2)粗铰工步 被吃刀量的确定 取 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 由表 5削速度 v 可取为 2m/公式 n=1000v/ n=r/照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/求出该工序的实际切削速度 v=000=(3)精铰工步 被吃刀量的确定 取 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 由表 5削速度 v 可取为 6m/公式 n=1000v/ d 可求得该工序铰刀转速 n=127.4 r/照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=140r/求出该工序的实际切削速度 v=000=工序 6 钻 22的孔 切削深度根据 参考文献 7机械加工工艺手册表 查得：进给量 ,切削速度 ， 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1