k102-泵體蓋 工藝及鉆6-Ф7的孔夾具設計
k102-泵體蓋 工藝及鉆6-Ф7的孔夾具設計,k102-泵體蓋,工藝及鉆6-Ф7的孔夾具設計,k102,泵體蓋,工藝,夾具,設計
遼寧工程技術大學課程設計 11
遼寧工程技術大學
課 程 設 計
題 目：泵體蓋的機械加工工藝規(guī)程及M12-6H螺紋孔中的Ф10孔工藝裝備設計
班 級：機械05-6
姓 名： 胡馨月
指導教師： 張興元
完成日期： 2008年7月2日
一、設計題目
泵體蓋的機械加工工藝規(guī)程及M12-6H螺紋孔中的Ф10孔工藝裝備設計
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產類型:大批大量生產
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份
說明書主要包括以下內容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對照的，各占一頁）
③零件工藝性分析
④機械加工工藝規(guī)程設計
⑤指定工序的專用機床夾具設計
⑥方案綜合評價與結論
⑦體會與展望
⑧參考文獻
列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上)
課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印.
四、進度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準備及答辯 2天
五、指導教師評語
成 績：
指導教師
日 期
摘 要
在機械制造的機械加工，檢驗，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和工件的質量。
本次設計主要是進行蓋體類零件的專用夾具的設計，是對我們以往所學知識的總結和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設計兩方面出發(fā)。根據(jù)零件本身的特點，生產類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：確定生產類型，綜合考慮其準確度高，生產效率高，消耗經(jīng)濟少等方面，選擇一個最優(yōu)方案；在夾具設計方面，因為是蓋體類零件，加工Ф10孔，選擇鉆床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案，最終完成本次設計。
Abstract
The machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece.
This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process Ф 10 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.
目 錄
1設計任務……………………………………………………7
2零件的分析…………………………………………………7
2.1零件的作用……………………………………………7
2.2零件的工藝分析………………………………………7
3確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀………………………8
3.1毛坯的種類……………………………………………8
3.2毛坯的結構工藝………………………………………8
3.3毛坯選擇的依據(jù)………………………………………8
3.4坯料尺寸公差與機械加工余量………………………8
4機械加工工藝規(guī)程設計……………………………………9
4.1基準的選擇……………………………………………9
4.2零件表面加工方法……………………………………9
4.3制定工藝路線…………………………………………10
5加工6×Ф7孔的專用機床夾具設計……………………11
5.1設計要求………………………………………………11
5.2制定工藝路線…………………………………………12
5.3定位元件的選擇………………………………………12
5.4夾具設計的有關計算…………………………………13
5.5夾具結構設計及操作簡要說明………………………15
6方案綜合評價與結論………………………………………15
7本次課程設計體會與展望…………………………………16
參考文獻……………………………………………………17
1.設計任務
分析泵體蓋的技術要求，并繪制零件圖。加工此零件為大批大量生產,考慮綜合因素設計零件技術機械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設計零件機械加工工藝裝備,繪制機床專用夾具組裝圖.
2.零件的分析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是泵體蓋，屬于蓋體類零件，它和其他零件一起裝配,形成泵的一個密封腔體結構用來儲存、輸送分配物質。工作中，零件內表面要受到介質的沖擊，因此對零件的剛度有一定的要求，零件與其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。
2.2零件的工藝分析
泵體的功能是通過介質的分配,傳遞動力,使其工作.所以對密封性能要求較高。由于泵體蓋是組成泵的主要元件，該零件的幾組平面有表面粗糙度和位置度要求。泵體蓋有三組加工表面,現(xiàn)分述如下:
1).A向的加工表面
這一組加工表面包括：A平面和M12-6H螺紋孔，A平面的表面粗糙度是12.5,由半徑為10的半圓與C平面相接而組成的小平面。
2).B向的加工表面
這一組加工表面包括：B平面的表面粗糙度為6.3,Ф99;6×Ф7靠近表面處需要進行锪平處理成6×Ф13的孔.
3).C向的加工表面
這一組加工表面包括：C平面和2×Ф5的孔，C平面表面粗糙度為6.3，Ф68;2×Ф5的水平中心線比C平面的水平中心線高1mm。
4）.D向加工6×Ф7孔，靠近表面處需要進行锪平處理成6×Ф12的孔.
經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。
3.確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀
零件材料是HT150。零件年產量是大批大量生產,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內孔不鑄出。
3.1 毛坯的種類
由技術要求可知該零件是鑄件，且已知是大批量生產，參考機床夾具設計手冊可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造的經(jīng)濟精度最好。
3.2 毛坯的結構工藝
結構符合各種毛坯制造方法和工藝要求，避免因結構不良造成的毛坯缺陷，使制造工藝簡單、操作方便。
3.3 毛坯選擇的依據(jù)
根據(jù)零件圖可知，該零件為鑄件，且尺寸不大，受力很小，根據(jù)《機械設計基礎》可查得材料選HT150即可滿足強度要求。
3.4 坯料尺寸公差與機械加工余量的確定
材料為HT150，大批量生產，以此確定尺寸公差與加工余量。
根據(jù)《機械制造技術課程設計指南》：
①求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長99mm，厚7mm，寬98mm，所以最大輪廓尺寸為99mm。
②選取公差等級CT 由表5-1，鑄造方法按機器鑄造型、鑄件材料按灰鑄鐵得公差等級范圍8到10級，取9級。
③求鑄件尺寸公差，由表5-3查得：2.2mm。
④求求機加工余量等級，由表5-5取F級。
⑤求RMA，由表5-4查得最大99mm的機械F級機加工余量得RMA=1mm。
⑥求毛坯基本尺寸 B面屬于單側加工，應由公式5-1表示即：
R=F+2RMA+CT/2=10.1mm
B面也屬于單側加工，同理：R=F+2RMA+CT/2=101.1mm.
4.機械加工工藝規(guī)程設計
4.1 基準的選擇
定位的選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得宜提高。
粗基準的選擇
因為泵體蓋為蓋體類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應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與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以泵體蓋下端面既有凸起部分的那端作為粗基準.
精基準的選擇
精基準的選擇應主要考慮基準重合問題。當設計基準與工序基準不重合時，應改進行尺寸計算。本圖中的設計基準與工序基準重合。
4.2 零件表面加工方法的選擇
本零件的加工面有圓、內孔、端面等，材料為HT150.參考《機械制造工藝設計簡明手冊》其加工方法選擇如下：
1）．B平面：公差等級為IT12，表面粗糙度為 6.3, 采用粗車→半精車的加工方法。
2）．C平面：公差等級為IT12，表面粗糙度為6.3，采用粗車→半精車的加工方法加工。
3）.A平面:公差等級為IT12，表面粗糙度為12.5，采用粗車的加工方法加工。
4）.2×Ф5的孔：公差等級為IT12，表面粗糙度為12.5，采用鉆的加工方法。
5）．6×Ф7均布/锪平Ф12的孔:公差等級為IT12，表面粗糙度為12.5 ，采用的加工方法為鉆→锪鉆.
6）．M12-6H螺紋孔：公差等級為IT12，表面粗糙度為12.5 ，采用鉆，攻螺紋的加工方法。
4.3 制定工藝路線
制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經(jīng)確定為大批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產成本。
工序Ⅰ 粗車Ф99的平面B
工序Ⅱ 粗車Ф68的平面C
工序Ⅲ 粗車側端面A
工序Ⅳ 半精車Ф99的平面B
工序Ⅴ 半精車Ф68的平面C
工序Ⅵ 鉆2×Ф5mm的孔。
工序Ⅶ 鉆→鉸6×Ф7的孔
工序Ⅷ 鉆M10光孔
工序Ⅸ 攻螺紋孔M12-6H。
工序Ⅹ 刻字刻線。
工序Ⅺ 鍍鉻
工序Ⅻ 檢測入庫。
1.工序Ⅰ 粗車Ф99的平面B
選擇刀具
選用93 偏頭端面車刀，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》車床選用C365L轉塔式車床，中心高度210mm。選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角 =10 ，后角 =8 ，主偏角93 。,副偏角k =10 ,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角 =－10
2.工序Ⅱ 粗車Ф68的平面C
選擇刀具與粗車Ф99的平面B同一把。
工序Ⅲ 粗車側端面A
選擇刀具與粗車Ф99的平面B同一把。
4.工序Ⅳ 半精車Ф99的平面B
選擇刀具：與粗車 左端面同一把。
5.工序Ⅴ 半精車Ф68的平面C
選擇刀具：與粗車 左端面同一把。
6.工序Ⅵ：鉆2×Ф5mm的孔。
由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。
7.工序Ⅶ：鉆→鉸6×Ф7的孔
由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。
8工序Ⅷ 鉆M10光孔
根據(jù)內孔表面粗糙度選擇工藝，鉆一次就可達到精度要求。選用臥式鏜床，型號為T618，主軸轉速800r/min，進給量1.0mm/r然后采用攻螺紋的方法加工M12-6H螺紋孔。
工序Ⅸ 攻螺紋孔M12-6H，在臥式鏜床上加工即可，采用攻螺紋專用刀具。
工序Ⅹ 刻字刻線
工序Ⅺ 鍍鉻
工序Ⅻ 檢測入庫。
5. 加工孔6×Ф7的專用機床夾具設計
5.1 設計要求
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。本夾具采用T618臥式鏜床。刀具為直柄麻花鉆，材料為鋼，直徑Ф10，對M12螺紋孔的光孔進行加工。加工到本道工序時，零件的加工基本完成，其他的平面及孔都已經(jīng)達到加工要求，因此可以直接利用，用于定位和夾緊。加工本道工序時，應考慮夾緊力的確定。
為了提高加工效率，縮短夾緊時間，采用氣動夾緊，夾緊裝置選擇鉤形壓板聯(lián)動機構。
5.2 制定工藝路線
加工Ф10的孔，它的表面粗糙度值為12.5，去除材料加工。只要選用鉆工藝就可以達到精度要求。
5.3 定位元件的選擇
由零件圖可以知道，Ф10mm孔與零件中心孔軸線有尺寸要求，為了使定位誤差為零，選擇與加工孔中心線相互垂直的兩個Ф7孔來定位。在零件的加工表面Ф99平面下端利用三個均布的平頭支撐釘支撐，即能有效地支撐工件，又方便加工屑的排除。通過查《機床夾具設計手冊》，選擇支撐釘?shù)男吞枮锳型支撐A8x4，標準為JB/T8029.2-1999。，定位件選用固定式定位銷A型和削邊銷（B型固定式定位銷）。型號為A7f7x10,標準為JB/T8014.1-1999。兩個定位銷根據(jù)零件上Ф7孔來選擇，采用間隙配合。
定位銷如右圖所示：
支撐釘?shù)男问饺缬覉D所示：
5.4 夾具設計的有關計算
1）定位誤差計算
根據(jù)機床夾具設計手冊可參考，本零件的定位屬于平面定位。
根據(jù)下圖及公式：
查表，求得左面圓定位銷之間的下偏差為0.019mm
右面削邊銷的下偏差為0.019mm，
上圖左面孔的上偏差為0.015
右面孔的上偏差也為0.015
第一定位孔與圓銷之間的最小間隙為0
第二定位孔與圓銷之間的最小間隙為0
代入
所得值為0.034 兩孔的誤差值相同
代入
所得值為0.0003953
可知，只要支撐釘不發(fā)生磨損，并且三個支撐釘正確地安裝在夾具體上，本夾具的定位誤差很小。因此，當三個支撐釘安裝完候，統(tǒng)一磨平，即可使定位誤差為接近于零。
2）夾緊力計算：
刀具：7 mm直柄麻花鉆
參考Z25140機床技術參數(shù)表，取鉆孔Φ14H8的進給量f=0.3 mm/ r，參考有關資料得鉆孔Φ7的v=0.435m/s=26.1m/min。由此算出轉速為：
n=1000v/Πd=1000*26.1/3.14*12 r /min=692.68 r /min
按機床實際轉速取n=630 r /min，則實際切削速度為：
Vc=∏d n/1000=3.14*12*630/1000 m/min= 23.74m/min
查有關資料得：
Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）
M=9.81*0.021 dof0.8KM（N·m）
鉆Φ12 mm的孔Ff和M如下：
Ff=9.81*42.7*12*0.30.8*1 N=1918.56 N
M=9.81*0.021*122*0.30.8*1 N·m=11.32 N·m
由于切屑力與加緊力方向相同，可不做計算。其動力裝置由兩個小的液壓泵提供較小的力即可。
4)鉆套的選擇: 根據(jù)加工孔為Ф7,
查表選擇d=7屬于＞6～8,極限
偏差為F7;D=12,極限偏差為
m6,k6，D1=22，D=18，H=12，h=10,
h=4,r=16,m=7,t=0.008,配用螺釘為
JB/T 8045.5-1999 M6。
5.5 夾具結構設計及操作簡要說明
在設計夾具進應該注意提高勞動生產率。因此，使用鉤形壓板聯(lián)動機構,并利用氣動裝置傳動，這樣就可以大大減少消耗的時間,提高效率。裝夾工件時，由定位銷定位，再由鉤形壓板夾緊夾緊零件,隨著聯(lián)動桿的左右移動，工件夾緊和放松，便于裝卸工件。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，必須增大氣缸直徑。這將使夾具過于龐大。因此，必須盡力減小切削力，可以通過提高毛坯鑄造精度和提高氣缸壓縮空氣的工作壓力。
此外，鉤形壓板的作用點應于支撐釘?shù)闹行闹睾希故芰鶆?，防止工件變形?
6. 方案綜合評價與結論
本夾具加工過程穩(wěn)定,經(jīng)濟方面也大大減少了開支,生產效率也提高了很多，因此本方案適合大批量生產。
7. 本次課程設計體會與展望
本次課程設計是我們在結束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設計，它不僅測試了我們所學的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設計做好了鋪墊。
通過這次課程設計，我所學的知識得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設計過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經(jīng)過小組討論以及老師的細心教導，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設計。
對于接下來的畢業(yè)設計，因為有了這次積累的經(jīng)驗，我相信我一定可以圓滿地完成。
參考文獻
[1]《現(xiàn)代制造工藝設計方法》段明揚主編2007.1 廣西師范大學出版社
[2]《現(xiàn)代機械制造工藝設計實訓教程》 段明揚2007.1 廣西師范大學出版社
[3]《機械制造工藝設計簡明手冊》李益民主編1999.10 機械工業(yè)出版社
[4]《機床夾具設計手冊》王光斗等主編2000.11 上?？茖W技術出版社
[5]《金屬機械加工工藝人員手冊》 上海科技出版社
[6]《機床夾具設計》。余光國等主編 重慶大學出版社
[7]《機械制造技術基礎課程設計指南》崇凱主編 化學工業(yè)出版社
[8]《機械加工工藝裝備》張普禮主編 東南大學出版社
[9]《機械加工工藝裝備手冊》 陳心昭主編 1998.6 機械工藝出版社
[10]《機械圖學》李鳳平等主編 2003.9 東北大學出版社
[11]《機械設計基礎》 冷興聚等主編 2003.3 東北大學出版社
[12]《機床夾具設計手冊（軟件版）》 機械工業(yè)出版社
[13]《機械加工工藝手冊（軟件版）》 機械工業(yè)出版社
收藏