机械制造技术课程设计-齿轮泵泵体加工工艺及钻2-φ11孔夹具设计

1、设计说明书全套图纸加扣3012250582 课 题 齿轮泵泵体 加工工艺及钻2-11孔夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 姓 名 学 号 2019 年 7 月 1 5 日 目录第一章 序 言1第二章 分析泵体的零件图22.1泵体工艺性的分析22.1.1泵体结构功用分析22.1.2研究泵体零件的图纸22.1.3主要技术的条件22.2 确定毛坯的结构32.2.1确定泵体毛坯的余量3第三章 泵体的加工工艺设计43.1 选取加工基面43.2精基准选择的原则53.3泵体基准的遴选63.3.1机械加工工艺粗基准的遴选63.3.2精基准的遴选63.4 制定工艺路线63.5设备及其工艺装备确定93.6 机械加工余量、工序尺寸的确定93.7确定切削用量及基本工时10第四章夹具设计224.1.设计夹具时应注意的问题224.2钻床专用夹具设计224.21问题的提出234.2.2定位基准的选择234.2.3定位误差的分析234.2.4切削力及夹紧力的计算234.2.5定位元件的设计254.2.5夹具操作说明25总结26参考书籍27 第一章 序 言中国的机械生产行业是一个生产具备一定外形位置及尺寸

2、的工件和产品，并且将他们制作成机械行业的设备。机械生产行业的产品不但能直接给大家使用，又能给别的行业供应生产设备，机械制造行业中有着各种各样的机械或其他的设备。制造业是人们的生活中所离不了的，所以制造业是国家对经济发展的至关紧要的一个行业，这也系对国家基础经济发展里面中，非常主要的重大支撑。所以说从其中一种层面的来说，机构生产的技能的高和低的重要指标是每个国家经济上面整体能力及科技水准的量衡。生产上面使用的夹具也是放在各种机器上面把零件重力夹紧、精准定位，把切削刀具固定引导方向的一种设备，它的最主要的一个功能是将零件对应与生产设备和加工刀具的一个合理的方位，并在生产折工程中维持一个不改变位置，是当代工业生中的一个非常明显的特色：现代零件发展得比较快，对品质的要求比较高，种类上面的不同规格也不少，产品新陈代谢的时间比较快。体现了在机械制造业上面，多个种类、批量不大生产的类型比例当中，是占了一个非常大的比例。这是为了顺应了这一系列要求，一定要做好这种生产技术上面的前序工作，从而机床使用的装夹工具是加工中非常重要的一部分。第二章 分析泵体的零件图2.1泵体工艺性的分析2.1.1泵体结构功用分

3、析：这次设计我分到的设计的题目，是最普通的泵体的工件，泵体零件是起支撑的作用的构架，而且承受非常大的力,也有着定位的作用,使各个零件之间能够持有合理的位置。所以，泵体零件的加工的质量，直接就影响到机器的精度以及寿命。2.1.2研究泵体零件的图纸：（1）重要的面加工：1）加工泵体结合平面以底平面及侧面为基准，保证245mm尺寸，位置度的误差达到0.032）钻2-11孔，以结合面及侧面为基准，保证工序尺寸80及光洁度12.5要求。3）铣底平面, 定位的基准为底平面，保证工序尺寸11mm与光洁度为3.24）镗240孔，以底平面及11孔为基准。5）钻攻65孔，以底平面及11孔为基准，保证工序尺寸及粗糙度6.3要求2.1.3主要技术的条件：镗大孔的精度：镗孔的尺寸与形状的误差，能够影响到泵体工作的状态，因此对镗三大孔的要求高镗三大孔的尺寸公差为铣结合平面的精度：因为铣结合平面对泵体联接时的密封性能有影响，而且作为定位的加工基面，要不就可能对孔的加工的精度，具有非常大的影响，所以就要规定它加工的要求。2.2 确定毛坯的结构 因为生产的规模较大，适合选择高精度的高生产率的毛坯的制造方法。精度很高的毛

4、坯制造方法的的生产率正常也比较高，而且节约的原材料又降低机械加工的劳动量，又可以简化工艺以及工艺设备和减少产品的总成本。选取零件毛坯时应该分析零件的结构形状以及尺寸的大小、对工件的机械性能的要求以及本厂现有的设备以及技术水平，还应该考虑可能性以及经济性等因素。 分析泵体工件时作用，材质的强度就要求非常的高，而且泵体的结构有点复杂，所以选用材质为HT200铸造的零件毛坯。2.2.1确定泵体毛坯的余量一般的毛坯分为铸造件、铸造件、冲压件，一般的分油器零件毛坯选择铸造方式来加工即可。根据参考书籍的表1.4-16，可得泵体毛坯的端面的余量为，平面的余量为，泵体毛坯的尺寸的偏差根据附表1.5-8可得到 第三章 泵体的加工工艺设计3.1 选取加工基面零件粗加工基准的选取一般是加用表面做为基准，它主要的作用是能确保加工时面和不加工地方的区域有相连精密度。如零件件的表面有着好多个不用机械加工的区域面，那么就要选取里面的一个面和铣钻表面连着的区域精度需求高一点的表面做基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。采取加工时的余量需求平等主要面做粗加工的基准。这种方式就可以确保平等地减去少一点的加工余量，能把上

5、表面留下比较光滑细致的零件，这样能大大加大零件的耐磨使用性。一般来说加工时的余量可以把比较小的区域面做粗加工基准。那就能确保这个区域还有比较多的加工需余量。从上面分析一般要选取平面、光滑、表面积比较大的区域面做粗加工基准，这样就能保证夹紧力和定位比较紧靠。零件面上有浇注口、冒出口、飞料边、毛胚刺边这一类区域面都不能用来做粗加工基准，有需要的时候需要经初步手工加工，再进行定位。粗加工基准面应不要重复地选用，因为粗加工时基准的区域面一般是比较粗糙并太不平整的。所以重复选用比不太容易保证区域面的尺寸和形状精度。对于本题目的泵体而言，我们就要选用侧方向面作为先进行粗加工基准；先用铣床铣削出来底边面并要铣到要求上面的3.2m粗糙度光洁，这样可以对下后面的加工面做作精加工基准的工作。1选择粗加工基准 非加工表面作为粗基准可以保证要加工的面与不要加工的面之间的位置关联精度。若零件上有许多不用加工的表面此时选取粗基准需要选用高的位置精度要求的面。，遵循使用的关联表面要达到加工余量要求均衡这一原则。这样就能确保平均地去除少量的剩余量，使零件表面构造更加精细，在耐磨性方面得到极大的提高。遵循使用加工的剩余

6、量达到最小的表面这一原则，不可。如果不按照这一原则选择则会导致无法对这个面所拥加工量剩余进行保证的危险情况，最终威胁到设计本身。遵循尽力选用平整、光滑洁净、拥有足够面积的表面这一原则，否则将无法对加工定位的精确性进行测定，夹具对工件的固定是否成功。选择粗基准时必须考虑到表面的冒口、毛刺、浇口等，有时还需要对其加工。由于粗基准大多有无规则的表面，应当防止反复运用。多次运用无法确保表面间位置精确。对于本泵体零件而言，参照互为基准加工选择的原则，选取此泵体的11孔来作为此零件加工的加工基准，利用11孔平面的定位支承以及端面来作为主要定位加工基准，来限制z、z、y、y、几个的自由度。然后以一面来定位来消除x、方向的自由度，从而达到定位的目的。3.2精基准选择的原则基准面重叠的准则。就是最大限度地选择我们在设计时的基准作为加工的定位精基准。这能不会因为定位精基准和设计时的基准不对从发生的加工基准误差。加工基准选用的原则，一般是选用比较重合的定位做为加工基准。加工基准的重合每个区域面相连的位置和精度有着很重要的因素，这样可以叛逃基准转换所出现的误差，因为各工序都用的夹持工具都是一样的，那就能大大可

7、降低夹具设计及制造成本。 互换加工基准的准则。应该在选择精加工基准时，同时有两个加工区域面，这样就能互用基准进行反复精加工。(4).以自为基准加工原则。有时精加工和光滑加工的工序要求的余量要小而也要均匀，这样能选用精加工表面做为本身的基准。就我们这个设计来说想保证孔的尺寸和孔、孔上面的平面、这个平面和另一平面中的位置，要确保泵体在这个加工生产过程里，一般上都可以用一个基准面进行定位。在泵体CAD图分析知道，零件中间安装平面与两端面及孔平直，它占有的区域面积也很大，能用来作精基准加工使用。但是使用一个平整面进行定只能确定工件的三个自由度，要想再使用左右两侧面来定位，就得配合合理的钻孔镗孔的夹具，就能可加工生产正面和两侧个面的平面。2选择精加工基准 让零件拥有相同或者类似的设计基准与定位基准可以大范围的避免定位基准与设计基准的偏差所引起的基准偏差，否则要花很长的时间去消除这些偏差。这便是基准重合原则。尽可能采用不要采取不同的定位基准。如此一来便益于我们轻松快捷的选定每个表面间的位置精度，将本来需要进行的基准转换间的错误将小至最低，且选用统一夹具的各工序，可缩小工作量。这便是基准统一原则。精

8、基准的选取时，有些被频繁加工的两个被加工面之间能够以彼此作自己的加工基准。这便是互为基准的原则。(4).一些需要剩余量少且均匀的精加工或光整加工工序能够选用被加工表面自身作基准。这便是自为基准原则。主要考虑到泵体零件基准重合的问题以及便于装夹，选择已加工完孔平面来作为精加工基准。3.3泵体基准的遴选 3.3.1机械加工工艺粗基准的遴选 就泵体工件来说，选取泵体工件的平面来当作泵体制造的粗基准，在运用夹紧机构进行夹紧，以铣15mm平面，来当作重要的定位基准，来限制，四个方向。其次使用一个面来定位去掉向的自由度，来达到定位的最终目的。3.3.2精基准的遴选 主要要考虑到基准会不会重合的问题，以及考虑是否方便于装夹的问题，选择已经加工完成的211孔及底面来作为泵体精加工的基准。3.4 制定工艺路线本设计是根据齿轮泵泵体的技术要求，制定年产10000件该零件的机械加工工艺规程，实现工艺方案所需专用夹具的设计，可提高生产效率和保证加工质量。工件表面的加工的方法确定以后，就要安排零件加工的先后顺的序了，同时也要安排热处理以及检验等其他工序在机械加工工艺过程中的位置。工件加工的顺序安排的是不是合理，对零件加工的质量和生产的效率以及经济性具有比较大的影响。现把有关加工的顺序安排的原则以及应该注意的问题叙述如下几点。零件加工工艺的划分零件加工时后往往不是依次加工完成各个加工表面，而是把各个表面的粗精加工分开来进行，因此，通常都把整个工艺过程划分为几个加工的阶段，这就是零件在安排加工顺序时所应该遵循的加工工艺过程划分阶段的原则。按照加工的性质以及作用的不一样，机械加工工艺过程可以划分以下几个的阶段：粗加工的阶段这个阶段主要的任务是却去大部分加工的余量，为半精加工提供定位的基准，因此主要就是提高生产效率的问题。 半精加工阶段这阶段的作用是为零件主要表面的精加工做好准备（达到一定的精度和表面粗糙度，的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻丝、车键槽等），一般在热加工以前进行。 精加工阶段对于零件上的精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7级或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，还要安排精加工阶段。这个阶段的任务主要是提高加工表面的各项精度要求和降低表面粗糙度。有时由于毛坯

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