PAGE3畢業(yè)設計說明書(論文)設計(論文)題目:泵蓋機械加工工藝編制及夾具設計專業(yè):班級:學號:姓名:指導教師:年月日目錄第1章零件分析HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…21.1零件作用HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……21.2零件的工藝分析HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…2第2章工藝規(guī)程設計HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……22.1確定毛坯的制造形式HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………32.2毛坯的設計HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…32.3基面的選擇傳HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…52.4制定工藝路線HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…52.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…72.6確定切削用量及基本工時HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……8第3章夾具設計HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…213.1問題的提出HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…213.2定位基準的選擇HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…213.3定位誤差分析HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…233.4夾具設計及操作簡要說明HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……25致謝HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"……HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…29參考文獻HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"………………HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…HYPERLINK\l"__RefHeading___Toc356223720"…30摘要

本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。端蓋加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝;工序;切削用量;夾緊;定位;緒論機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。泵蓋的加工工藝規(guī)程及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。第1章零件分析1.1零件的作用泵蓋，涉及轉向助力葉片泵泵蓋，特別是汽車動力轉向系統(tǒng)里轉向泵泵蓋的設計和制造?，F(xiàn)有國內外轉向泵泵蓋均為鑄鐵或鋼件加工成型，重量輕重，成本較高。本實用新型提供一種重量輕且成本低的泵蓋，泵蓋為曲面，曲面徑向剖面呈Ｍ型，泵蓋曲面設計合理，重量輕，壁厚均勻，采用沖壓成型，加工工藝簡單，且成本低，可廣泛用于各種車型轉向泵。零件圖：如圖1-1所示圖1-1零件二維圖（1）圖1-2打開UG圖1-2打開UG（2）新建好后跳入UG界面，點擊草圖按鈕進入到建模模塊，如圖1-3所示。圖1-3進入UG建模模塊（3）首先草圖1（工件左端面）所示參數(shù)及其界面如圖1-4所示（5）進入草圖界面后繪制草圖2（4-Φ9孔2-Φ5孔）如圖1-6所示圖1-6草圖2（6）拉伸草圖2并與草圖1求差如1-7所示圖1-7拉伸2（7）拉伸3沉頭孔Φ18深2，具體參數(shù)如圖1-8所示圖1-8拉伸3（8）上步操作后所得圖形如圖1-9所示圖1-9（9）畫草圖3，R20半圓弧及與其相連的矩形框，如圖1-10所示圖1-10草圖3（10）拉伸草圖3并與拉伸2求和，如圖1-11拉伸3圖1-11拉伸3（11）畫草圖4(R15及與其相連部分），圖形如圖1-12所示圖1-12草圖4（12）拉伸草圖4并與拉伸3求和，如圖1-13所示圖1-13拉伸4（13）孔命令（Φ18H7深22），如圖1-14所示圖1-14孔命令（14）孔1坐標位置確定，如圖1-15所示圖1-15（15）倒圓角R10，如圖1-16所示圖1-16（16）倒圓角R2，如圖1-17所示圖1-17（17）著色處理，如圖1-18所示圖1-18（18）處理完成，如圖1-19所示圖1-19第2章工藝規(guī)程設計零件材料為HT200，由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.1毛坯的選用泵蓋零件材料為HT200，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產類型為成批生產，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下：2.2確定毛坯的制造形式及材料1.24mm的孔因為孔最大只有24mm大，因此在鑄造時不容易鑄造出，因此在毛坯的設計時，不宜設計底孔。因此毛坯采用實心鑄造。以確保毛坯的成功率。2.泵蓋底面該端蓋底面粗糙度都是12.5，進行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級為G，選取尺寸公差等級為9級。所以根據(jù)相關資料和經驗可知，端蓋底面余量為2mm，符合要求。3.泵蓋上面端蓋上面，是加工螺紋時的旋入部分，光潔度要求沒有，直接鑄造出來，查資料知，砂型鑄造機械翻砂造型的尺寸公差等級為8~10級，4.鉆孔在此處，因為加工的孔不是很大，所以可以不必留鑄造底孔。因其它表面均為不加工表面，而且砂型機器造型鑄造鑄造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。2.3：基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，端蓋零件比較規(guī)則，所以粗基準較容易選擇。我們采用2個不加工的外圓作為粗基準，用一固定V型塊和一活動V型塊定位，這樣限制空間的5個自由度，有因為鉆削時鉆削力是向下的通過鉆削力來限制上下的自由度，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。精基準的選擇：精基準的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用已經加工好的Φ24孔做為精基準2.4：制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一：

工序1：時效

工序2：銑A面（大端面）

工序3：銑寬24的槽

工序4：鉆2-Φ8孔

工序5：配作2-Φ5孔

工序6：鉆、擴、鉸Φ18H7孔

工序7：鉆Φ8孔、擴、攻M12-7H

工序8：清洗去毛刺

工序9：驗收

工序10：入庫方案二：工序1：鑄造

工序2：時效

工序3：銑A面（大端面）

工序4：銑寬24的槽

工序5：鉆2-Φ8孔

工序6：配作2-Φ5孔

工序7：鉆、擴、鉸Φ18H7孔

工序8：鉆Φ8孔、擴、攻M12-7H

工序9：清洗去毛刺

工序10：驗收

工序11：入庫工藝方案的分析：

上述兩個工藝方案的特點在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案一把鉆4-Φ18孔及Φ9孔放的相對靠前，這樣做為后面工序24槽的加工提供了定位基準，節(jié)約了夾具設計的時間，提高了生產效率，故我們采用方案一：

具體的工藝過程如下：

工序1：鑄造

工序2：時效

工序3：銑A面（大端面）

工序4：銑寬24的槽

工序5：鉆2-Φ8孔

工序6：配作2-Φ5孔

工序7：鉆、擴、鉸Φ18H7孔

工序8：鉆Φ8孔、擴、攻M12-7H

工序9：清洗去毛刺

工序10：驗收

工序11：入庫

2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“泵蓋”零件材料HT150，毛坯的重量約為1.4g，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。

1、A面（大端面），表面粗糙度為Ra12.5，查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z=3.0

2、寬24的槽，因尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造

3、2-Φ8孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造

4、2-Φ5孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造

5、Φ18H7孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造

6、Φ8孔、擴、攻M12-7H，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造

7、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。

2.6：確定切削用量及基本工時

工序1：鑄造

工序2：時效

工序3：銑A面（大端面）1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?450當＝1450r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序二：銑大端底面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取＝1450當＝1450r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序三：鉆擴Φ24H2M12-7H孔，工步一鉆孔至φ15確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ14孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 2.7加工順序的確定在確定了某個工序的加工內容后～要進行詳細的工步設計～即安排這些工序內容的加工順序～同時考慮程序編制時刀具運動軌跡的設計。一般將一個工步編制為一個加工程序～因此～工步順序實際上也就是加工程序的執(zhí)行順序。

一般數(shù)控銑削采用工序集中的方式～這時工步的順序就是工序分散時的工序順序～可以按一般切削加工順序安排的原則進行。通常按照從簡單到復雜的原則～先加工平面、溝槽、孔～再加工內腔、外形～最后加工曲面～先加工精度要求低的表面～再加工精度要求高的部位等?？梢詤⒄涨懊?.2.2中的原則進行安排。在安排數(shù)控銑削加工工序的順序時還應注意以下問題:

(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊～中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮,

(2)一般先進行內形內腔加工工序～后進行外形加工工序,

(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序～最好連續(xù)進行～以減少重復定位次數(shù)與換刀次數(shù),

(4)在同一次安裝中進行的多道工序～應先安排對工件剛3工藝專用夾具的設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。

3.1問題的提出

本夾具主要用于鉆4個大徑φ18小徑φ9的沉頭孔，與其他面沒有任何要求，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。

3.2定位基準的選擇

擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。由于該零件所設計的為鉆沉頭孔的夾具，工件右端面作為定位面，本套設計定位方案，支承板與工件左端面相配合限制三個自由度（即X軸轉動、Y軸轉動、Z軸移動），另一支承板相配合限制兩個自由度（即Y軸移動、Z軸轉動），螺栓與一側面相配合限制一個自由度（即X軸移動），這樣工件被完全定位。

3.3定位誤差分析

一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。形成原因有兩個，一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。

3.4夾具設計及操作簡要說明

本夾具用于在鉆床上加工泵蓋端面上的沉頭孔。工件以下平面為定位基準，在固定銷和壓板板上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋機構夾緊工件。利用本來已經打好的三個孔，在夾具板上加上三個相同孔的銷釘，這三個銷釘可以限制住工件的五個自由度，最后在夾具板的右側加上一個手動螺旋柱限制工件向上的自由度，至此工件的六個自由度全部被限制完，加工的時候由于所有的自由度都被限制完，所以能夠更好更快更精準的完成四個沉頭孔的鉆孔。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。

致謝畢業(yè)論文對指導老師的致謝