齿轮泵的泵座夹具方案设计书.doc

一、设计题目齿轮泵的泵座夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图（草图） 1张(2) 生产类型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书(5000字左右) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要本次课程设计的课题是齿轮泵泵座零件直径为17mm孔夹具设计。本论文按照夹具设计的一般步骤，进行了以下部分的设计： 通过对零件的工艺分析，确定了零件的生产类型、机械加工工艺过程、工艺规程设计、毛胚的种类和制造方法。通过零件的分析后制定零件机械加工工艺路线，选择定位基准、说明表面加工方法的选择、加工阶段的划分、工序集中与分散、零件加工工艺原则和工艺编制。通过以上零件的实体图确定夹具总体方案，包括加工的方法、定位方案和定位误差的分析、夹紧方案、夹具体结构布局。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词： 夹具设计、钻模、加工工艺、齿轮泵泵座AbstractThe curriculum design issue is milling machine parts stent diameter of 50 mm holes fixture design. This paper in accordance with the general steps fixture design, the design of some of the following: Through the parts of the process to determine the type of production components, machining process, the design of a point of order, Mao embryo of the type and manufacturing methods. Part of the analysis through the development of mechanical parts processing line, positioning the benchmark choice that the choice of surface processing methods, the processing stage of the demarcation process centralized and decentralized, spare parts processing principles and the preparation process. Through the above components of the entity plans determine the overall fixture programme, including the processing methods, targeting programmes and positioning error analysis, clamping programmes, specific folder structure of the layout.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。Key words: fixture design, drilling module, processing, milling machines stent残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。目 录1泵座的工艺分析及生产类型的确定 11.1泵座的用途 11.2泵座的技术要求 11.3 审查泵座的工艺性 2 1.4 确定泵座的生产类型 2酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.5选择毛坯 2 1.6确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 22 确定毛坯、绘制毛坯简图 3 2.1绘制泵座铸造毛坯简图 33 拟定泵座工艺路线 3 3.1定位基准的选择4 3.2表面加工方法的确定4 3.3加工阶段的划分5 3.4工序的集中与分散5 3.5工序顺序的安排 5彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 3.6 确定工序路线 64 加工余量、工序尺寸和公差的确定 7 4.1工序9钻17孔的加工余量工序尺寸和公差的确定 7謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。5 切削用量计算 7 5.1 工序9钻17孔 75.11 钻孔工步 76 机械加工工艺过程卡片7 机械加工工序卡片 9厦礴恳蹒骈時盡继價骚。8 齿轮泵的泵座夹具设计108.1 夹具设计任务 118.2 确定夹具的结构方案118.21 确定定位元件118.22 确定导向装置118.3 画夹具装配图 128.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 11座的工艺分析及生产类型的确定泵座的用途该泵座为支撑齿轮泵所用，突台上两孔放入两个齿轮轴，突台加强了泵座的刚性，底面两个筋板对突台起加固和支撑作用。该泵座在齿轮泵工作时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧度，以适应齿轮泵的工作条件。该零件的主要工作表面为泵座的两个端面和突台上的两个孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。二、泵座的技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/m形位公差/mm泵座左端面315IT83.2泵座右端面214IT83.2泵座底面240IT86.350mm孔50IT71.660mm孔60 IT86.38圆锥销孔8IT71.66-17孔17IT12254-19孔19IT1225三、审核泵座的工艺性 分析零件图可知，泵座的两端面和泵座底面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样可减少加工面积，也可提高泵座端面的刚度 。60mm孔、19mm孔和17mm孔的端面均为平面可以防止加工过程中钻头偏钻，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要加工表面（泵座两端面和泵座底面、17孔、19孔）外，其余表面加工精度均较低，结构也较为简单。不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的办法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。四、确定泵座的生产类型Q=5000件/年，m=1件/台，备用率和废品率分别取3%和0.5%带入公式N=QmX(1+a%)X(1+b%) =5000X(1+3%)X(1+0.5%)=5176件/年查表1-4可知该泵座的生产零件为大批生产五、泵座的材料与毛坯选HT150做泵座，用铸造的方法。成批生产，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。毛坯的拨模斜度为5度。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。六、毛坯的尺寸公差和机械加工余量1 公差等级有泵座的公用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2 基本尺寸机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的加工余量，所以此泵座的直立方向最大尺寸。3公差等级铸件公差等级为IT12，由表2-1查得毛坯铸件方法为砂型铸造，由表2-3查得毛坯铸件尺寸公差为9，由表2-5查得毛坯铸件机械加工余量等级为G。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。4零件的表面粗糙度加工表面的粗糙度均大于等于1.6um.根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表铸件材料公差等级铸造方法尺寸公差加工余量等级公差等级HT150IT12砂型铸造9G普通级项目/mm机械加工余量/mm备注泵座3.5表2-4三 绘制泵座锻造毛坯简图三 拟定泵座的工艺路线一 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，先确定精基准，再确定粗基准。1.精基准的选择根据该零件的技术要求和装配要求,选择泵座底面和50孔为精基准,零件上很多表面都可以采用它们作基准进行加工。为了提高泵座的精度，利用基准统一的原则，即利用孔和外表面一次定位，尽量加工较多的表面。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.粗基准的选择为保证孔的加工精度保证各表面有足够的加工余量，先选择左端面作为粗基准来加工泵座底面等，为后面的工序准备好精基准。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。二、表面加工方法的确定根据泵座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如下表加工表面公差及精度等级表面粗糙度Ra(um)加工方案备注泵座底端面IT86.3粗铣表1-8泵座左端面IT83.2粗铣-半精铣表1-8泵座右端面IT86.3粗铣-半精铣表1-8上50孔IT71.6钻-扩-粗铰-精铰表1-7上60孔IT86.3钻-扩-粗铰表1-7下50孔IT71.6钻-扩-粗铰-精铰表1-78圆锥销孔IT71.6粗扩-粗铰-精铰表1-917孔IT1225钻表1-719孔IT1225钻表1-7三 加工精度的划分加工阶段划分分粗加工、 半精加工和精加工三个阶段。粗加工阶段高效的切除各加工表面上包括孔和外表面上的各部分余量，半精加工加工出除精度要求不高的表面，并为精加工做准备。精加工阶段完成内孔和外表面的加工，使其满足精度要求和同轴度要求。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。四 工序的集中与分散本零件选择工序集中的原则安排加工工序，该零件的生产类型为大批生产，可以采用万能机床配以专用夹具，来提高生产率。而且用工序集中的原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且可以在一次装夹中完成多表面的加工，有利于保证各表面之间的相对位置和精度要求。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。五 工序顺序的安排1.机械加工工序（1）遵循先基准后其它的原则，先加工内孔。（2）遵循先粗后精的原则，先安排粗加工工序再安排精加工工序。（3）遵循先主后次的原则，先加工内孔和外表面再加工其他的孔。六 确定工艺路线工艺路线图如下工序号工序名称机床设备刀具1粗铣下端面 立式铣床端铣刀2半精铣的左表面立式铣床端铣刀3半精铣的右表面立式铣床端铣刀4粗铣外表面立式铣床端铣刀5钻、扩、粗精铰上50孔四面组合钻床扩孔钻和绞刀6粗扩上60孔四面组合钻床扩孔钻7钻、扩、粗精铰下50孔四面组合钻床扩孔钻和绞刀8粗扩8圆锥孔四面组合钻床扩孔钻9钻6-17沉孔30深2的孔四面组合钻床麻花钻10钻4-19沉孔42深2的孔四面组合钻床麻花钻11去毛刺钳工台平锉12中检13热处理淬火机14校正钳工台手锤15磨削平面磨床砂轮16清洗清洗机17终检六、 确定切削用量工序9加工6-17的孔本工序为钻，已知加工材料为HT150，铸件；机床为Z535立式铣床，工件装夹在专用夹具上。1).确定粗加工17孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。. 确定背吃刀量ap 取ap17mm。. 确定进给量f 根据表5-22，选取每转进给量f0.2mm/r。. 确定切削速度v 根据表5-22，按工件材料为HT150的条件选取，切削速度v可取为20mm/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=335r/min，参照表4-9所列Z535型立式钻床的主轴转速，可取n=400r/min。z再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=21.35mm/min。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。机械加工工艺卡片机电05-1机械加工工艺过程卡片产品型号零件型号产品名称零件名称泵座共 页第 页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数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1粗铣下端面立式铣床端铣刀准终单件2半精铣的左表面立式铣床端铣刀3半精铣的右表面立式铣床端铣刀4粗铣外表面立式铣床端铣刀5钻、扩、粗精铰上50孔四面组合钻床扩孔钻和绞刀6粗扩上60孔四面组合钻床扩孔钻7钻、扩、粗精铰下50孔四面组合钻床扩孔钻和绞刀8粗扩8圆锥孔四面组合钻床扩孔钻9钻6个17的孔四面组合钻床麻花钻10钻4个19的方孔四面组合钻床麻花钻11去毛刺钳工台平锉12中检13热处理局部淬火淬火机14校正钳工台手锤15磨削平面磨床砂轮16清洗清洗机17终检设计审核标准化会签标记处数更改文件名签字日期标记处数更改文件名签字日期三机械加工工序卡片机电05-1机械加工工艺过程卡片产品型号零件型号产品名称零件名称套筒共 页第 页车间工序号工序名材料牌号9钻6-17的孔HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数四面组合钻床夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件0工序号工序内容工艺装备主轴转速r/mm 切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时1钻17的孔麻花钻、游标卡尺40021.350.2171设计审核标准化会签标记处数更改文件名签字日期标记处数更改文件名签字日期一、专用机床夹具设计1 夹具设计任务钻泵座6-17孔的工序简图。已知：工件材料为HT150，毛坯为模铸件，所用机床为Z535型立式钻床，成批生产规模。为该工序设计一钻床夹具。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2确定夹具的结构方案（1）确定定位元件 根据工序简图规定的定位基准，选用一面双销的定位方案，长定位销与工件定位孔配合，限制四个自由度，削边销与工件孔接触，限制一个自由度。实现工件正确定位，再用夹紧装置夹紧就可以使工件完全地位。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。3）确定夹紧机构针对成批生产的工艺特征，此夹具选用平面支撑夹紧机构如图所示。夹紧机构中的各零件均采用标准夹具元件，从而使工件得到正确定位。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3画夹具装配图4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。（1） 确定定位元件之间的尺寸，定位销与支撑夹紧板尺寸公差取工件相应尺寸公差的1/3，偏差对称标注，即为67+0.03-0.03。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。（2）根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位销定位环面（轴肩）之间距离。（3）钻套中心线对定位销中心线的垂直度公差取工件相应垂直度公差的1/3，即取为0.04mm。（4）定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0.03mm。（5）标注关键的配合尺寸如图所示，50F7、50f6参考文献(不少于5篇) 1龚定安、赵孝昶、高化 机床夹具设计西安交通大学出版社 1992年 2薛源顺 机床夹具设计机械工业出版社 2003年 3刘守勇 机械制造工艺与机床夹具 机械工业出版社 2004年 4国家标准 机床夹具零件及部件 技术标准出版社 1983年 5东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学6床夹具设计手册上海科技出版社 1990年