齒輪油泵泵蓋的鉆2xφ18盲孔夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖,齒輪,油泵,18,夾具,設計,機械,加工,工藝,裝備,設備,cad 任 務 書 一、設計題目:齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及鉆 2x18 盲孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1 張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1所加工的零件圖 1 張 2毛坯圖 1 張 3編制機械加工工藝過程卡片 1 套 4編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1 套 5繪制夾具裝配圖（A0 或 A1） 1 張 6繪制夾具中 1個零件圖（A1 或 A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制 的零件圖，一般為夾具體） 。 1 張 7課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內(nèi)容。 （約 5000-8000字） 1 份 四、進度安排 本課程設計要求在 3周內(nèi)完成。 1第 l2 天查資料，繪制零件圖。 2第 37 天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工 工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3第 810 天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的 前提下，進行課程設計的下一步） 。 4第 1113 天，完成夾具裝配圖的繪制。 5第 1415 天，零件圖的繪制。 6第 1618 天，整理并完成設計說明書的編寫。 7第 19天21 天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設 計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 摘 要 本課程設計主要內(nèi)容包括齒輪油泵泵蓋的加工工藝過程設計和 鉆 盲孔的專用夾具設計，在課程設計過程中完成了零件2188 圖、毛坯圖、夾具體裝配圖和夾具體零件圖的繪制及說明書的編寫。 泵蓋零件結構較簡單，而且為鑄件，外表面為要求較高精度要 求，鑄造即可滿足，與其它接觸面處的端面精度要求較高，需要經(jīng) 過粗車、半精車加工，保證密封配合性。 本次設計針對 盲孔的加工難度設計了一套專用夾具，2188 采用一面兩孔的定位方式來滿足定位要求，又通過夾緊裝置保證加 工過程中不會產(chǎn)生較大誤差。其中間過程對夾緊裝置進行了受力分 析，保證了夾緊的可靠性。 綜上所述為本次課程設計的主要內(nèi)容及設計過程 Abstract The main contents of the curriculum design, including gear oil pump cover process design and process of blind hole drilling 2188 special fixture design in the curriculum design process was completed parts map, blank map of the specific folder and the folder assembly of specific parts and the manual mapping preparation. Pump parts to build a simpler structure, but also for the casting, the outer surface of the requirements for higher precision, casting can be met, contact with other Department of the higher-end precision, cars need to go through thick, semi-refined car processing, to ensure that sealed with sexual. The design for the blind hole of the processing 2188 difficulty of the design of a special fixture, using a two-hole position to meet position requirements to ensure through clamping device processing will not produce large errors. Intergovernmental process in which a clamping device for mechanical analysis, to ensure the reliability of the clamp. To sum up this meeting the main contents of the curriculum design and the design process. 目 錄 1、 零 件 的 工 藝 性 分 析 ................................................................................................................1 1.1 零 件 的 用 途 .....................................................................................................................1 1.2 零 件 的 技 術 要 求 ............................................................................................................1 1.3 審 查 零 件 的 工 藝 性 .......................................................................................................2 2、 零 件 毛 坯 的 確 定 .....................................................................................................................2 2.1零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 ................................................................................................................2 2.2毛 坯 的 種 類 和 制 造 方 法 ..................................................................................................3 2.3零 件 各 表 面 的 加 工 方 法 ..................................................................................................3 2.4各 工 序 間 加 工 余 量 ...........................................................................................................4 2.5確 定 毛 坯 尺 寸 ....................................................................................................................5 3、 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設 計 .......................................................................................................5 3.1擬 定 工 藝 路 線 ....................................................................................................................5 3.2 孔 切 削 用 量 的 計 算 ...........................................................................62 188 3.3 基 本 工 時 的 計 算 ....................................................................................72 188 3.4 制 訂 工 序 卡 片 ..........................................................................................92 188 4 、 孔 的 專 用 夾 具 設 計 ..................................................................................92 188 4.1 定 位 方 案 的 設 計 ...............................................................................................................9 4.2定 位 誤 差 分 析 與 計 算 ....................................................................................................10 4.3導 向 元 件 設 計 ..................................................................................................................11 4.4夾 緊 裝 置 的 設 計 .............................................................................................................12 4.5 夾 具 結 構 設 計 及 操 作 簡 要 說 明 .................................................................................13 5、 方 案 綜 合 評 價 與 結 論 .......................................................................................................13 6、 體 會 與 展 望 ............................................................................................................................13 參 考 文 獻 ........................................................................................................................................15 1、零件的工藝性分析 1.1零件的用途 本 次 課 程 設 計 的 題 目 是 左 端 蓋 的 加 工 以 及 孔 的 專 用 夾2188 具 的 設 計 。 左 端 蓋 是 齒 輪 油 泵 的 組 成 部 分 ， 它 與 泵 體 、 右 端 蓋 齒 輪 軸 等 零 件 裝 配 在 一 起 工 作 ， 泵 蓋 主 要 的 作 用 是 密 封 、 緊 固 。 保 證 油 泵 正 常 工 作 ， 不 漏 油 ， 不 與 齒 輪 軸 打 齒 。 1.2零件的技術要求 齒 輪 油 泵 泵 蓋 的 材 料 是 HT200， 毛 坯 制 造 完 成 后 需 進 行 時 效 處 理 ， 消 除 毛 坯 制 造 和 機 械 加 工 中 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 應 力 。 泵 蓋 有 下 列 幾 組 加 工 表 面 ： 1.以 泵 蓋 左 端 蓋 24 為 基 準 的 加 工 表 面 ， 這 一 組 加 工 表 面 包 括 對 右 端 面 的 加 工 。 2.以 中 心 距 為 420.02 為 定 為 基 準 的 兩 個 盲 孔 。 經(jīng) 過 對 以 上 加 工 表 面 的 分 析 ， 我 們 可 以 選 定 粗 基 準 ， 加 工 精 粗 基 準 所 在 的 加 工 表 面 ， 然 后 借 用 專 用 夾 具 對 其 它 加 工 表 面 進 行 加 工 ， 保 證 它 們 的 位 置 精 度 。 表 1 泵 蓋 技 術 要 求 表 加工表面 尺寸及偏差 /mm 公差/mm 及精度等級 表面粗糙度/um 形位公差/mm 泵蓋右端面 24 0.033/IT8 3.2 6 7 沉頭 孔 7 12 0.090/IT11 0.110/IT11 12.5 18 盲 +0.0270 孔 18 +0.0270 0.027 /IT8 3.2 18 盲 +0.0270 孔 18 +0.0270 0.027 /IT8 3.2 24 銷孔 4 0.018 /IT8 1.6 1.3 審查零件的工藝性 根據(jù)老師發(fā)給的零件圖，審查了零件的結構工藝性，零件圖上的視圖、尺寸公差和技 術要求較統(tǒng)一，不必做大的修改。仔細閱圖后了解到此工件結構較簡單，通過鑄造再加工 即可獲得，表面的精度要求不高，只是在右端面的接觸處要求具有較高的精度，以保證密 封性。泵蓋上的沉頭孔和銷孔用一般鉆床夾具可加工出來，而盲孔可利用設計的專用夾具 加工?？傮w來說，此工件還是比較容易加工。 2、零件毛坯的確定 2.1零件的生產(chǎn)類型 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 是 指 企 業(yè) （ 或 車 間 、 工 段 、 班 組 、 工 作 地 等 ） 生 產(chǎn) 專 業(yè) 化 程 度 的 分 類 ， 它 對 工 藝 規(guī) 程 的 制 訂 具 有 決 定 性 的 影 響 。 生 產(chǎn) 類 型 一 般 可 分 為 大 量 生 產(chǎn) 、 成 批 生 產(chǎn) 和 單 件 生 產(chǎn) 三 種 類 型 ， 不 同 的 生 產(chǎn) 類 型 有 著 完 全 不 同 的 工 藝 特 性 。 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 是 按 零 件 的 年 生 產(chǎn) 綱 領 和 產(chǎn) 品 特 征 來 確 定 的 。 生 產(chǎn) 綱 領 是 指 企 業(yè) 在 計 劃 期 內(nèi) 應 當 生 產(chǎn) 的 產(chǎn) 品 產(chǎn) 量 和 進 度 計 劃 。 年 生 產(chǎn) 綱 領 是 包 括 備 品 和 廢 品 在 內(nèi) 的 某 產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 。 零 件 的 年 生 產(chǎn) 綱 領 N 可 按 下 式 計 算 =(1+%)(1+%) 其 中 是 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領 （ 件 /年 ） ； 產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 /年 ） ； 每 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 /臺 、 輛 ） ； 備 品 率 ， 一 般 取 2%4%；% 廢 品 率 ， 一 般 取 0.3%0.7%；% 根 據(jù) 上 式 結 合 題 目 給 定 數(shù) 據(jù) ， 即 可 算 出 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 綱 領 ， 進 而 確 定 出 其 生 產(chǎn) 類 型 。 =8000 臺 /年 ， =1 件 /臺 ， 取 = ， 取 =0.6%， 由 公 式 (1- %3%% 1） 有 ： .泵 蓋 零 件 的=80001(1+3%)(1+0.6%)=8028.4(件/年) 重 量 為 3.16 ， 查 表 1-3 可 知 ， 泵 蓋 為 輕 型 零 件 ， 由 此 再 查 表 1-4 可 知 ， 該 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) 。 2.2毛坯的種類和制造方法 泵 蓋 的 材 料 在 產(chǎn) 品 設 計 時 已 經(jīng) 確 定 ， 在 制 定 零 件 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 時 ， 毛 坯 的 選 擇 主 要 是 選 定 毛 坯 的 制 造 方 法 。 由 于 泵 蓋 選 用 HT200 作 為 材 料 ， 為 了 減 少 加 工 余 量 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 采 用 機 器 造 型 ， 機 器 造 型 生 產(chǎn) 率 較 高 、 鑄 件 尺 寸 精 度 高 、 表 面 光 潔 ， 勞 動 條 件 好 ， 盡 管 機 器 造 型 需 要 專 用 設 備 和 工 藝 裝 備 ， 投 資 較 大 ， 生 產(chǎn) 準 備 時 間 長 ， 但 在 大 批 大 量 生 產(chǎn) 的 情 況 下 鑄 件 成 本 仍 能 顯 著 降 低 ， 該 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 所 以 在 鑄 件 造 型 上 采 用 機 器 造 型 。 2.3零件各表面的加工方法 當 零 件 的 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 時 ， 一 般 要 經(jīng) 過 粗 加 工 、 半 精 加 工 和 精 加 工 三 個 階 段 ， 如 果 零 件 的 加 工 精 度 要 求 特 別 高 、 表 面 粗 糙 度 特 別 小 時 ， 還 要 經(jīng) 過 光 整 加 工 階 段 。 通 過 對 泵 蓋 的 各 加 工 表 面 的 分 析 ， 選 擇 前 面 一 系 列 的 預 備 工 序 的 加 工 方 法 和 順 序 。 表 2 各加工表面加工方案 加工表面 精度要求/um 加工方案 泵蓋右端面 3.2 粗車-半精車 孔67 12.5 鉆 18 孔 +0.0270 3.2 鉆-粗鉸-精鉸 4 銷孔 1.6 鉆-鉸 2.4各工序間加工余量 根據(jù)表 1-6 至 1-11 和 2-15 至 2-40，將各加工表面的工藝路線、工序（或工 步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 3 中。 3 各工序間加工余量 12 加工表面 工步名 稱 工步余 量 基本尺 寸 公差等 級 精度公 差 工步偏差 粗糙度 半精車 1.4 24 IT8 0.033 24 00.033 3.2泵蓋右端 面 毛坯 3 27 -- 2.4 27 +1.21.2 -- 鉆 2 7 IT11 0.090 7 +0.0900 12.57 孔 毛坯 5 5 2 5 1 精鉸 0.05 18 IT6 0.011 18 +0.0110 1.6 粗鉸 0.95 17.95 IT8 0.027 17.95 +0.0270 6.3 鉆 1.2 17 IT11 0.110 17 +0.1100 12.5 18+0.027 0 毛坯 15.8 15.8 -- 2.4 15.8 1.2 -- 4 銷孔 鉸 0.2 4.0 IT8 0.018 4 +0.0180 1.6 鉆 0.8 3.8 IT12 0.120 3.8 +0.1200 6.3 毛坯 3 3 -- 2 3 1 -- 2.5確定毛坯尺寸 根據(jù)表 3 得出毛坯尺寸。利用電子版繪出毛坯圖，毛坯尺寸詳見毛坯圖。 3機械加工工藝規(guī)程設計 3.1擬定工藝路線 擬 定 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 路 線 是 制 訂 工 藝 規(guī) 程 的 一 項 重 要 工 作 ， 擬 定 工 藝 路 線 時 主 要 解 決 的 問 題 有 ： 選 定 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 ； 劃 分 加 工 階 段 ； 合 理 安 排 各 工 序 的 先 后 順 序 ； 確 定 工 序 的 集 中 和 分 散 程 度 。 考 慮 到 實 際 經(jīng) 驗 的 缺 乏 ， 有 限 的 時 間 ， 主 要 進 行 了 定 位 基 準 的 選 擇 、 各 表 面 加 工 方 法 的 確 定 和 工 序 順 序 的 安 排 工 作 。 3.1.1 定位基準的選擇 定 位 基 準 的 選 擇 是 制 訂 工 藝 規(guī) 程 的 一 項 重 要 工 作 。 定 位 方 案 的 選 擇 直 接 影 響 加 工 誤 差 ， 影 響 夾 具 的 復 雜 性 及 操 作 方 便 性 。 定 為 基 準 的 選 擇 分 為 粗 基 準 和 精 基 準 。 最 初 工 序 中 ， 只 能 選 擇 以 未 加 工 的 毛 坯 面 作 為 定 位 基 準 ， 稱 為 粗 基 準 ， 隨 后 與 以 加 工 面 為 定 位 基 準 ， 稱 為 精 基 準 。 左 泵 蓋 的 左 端 面 為 鑄 造 面 ， 能 滿 足 表 面 粗 糙 度 和 精 度 的 要 求 ， 先 以 左 端 面 為 粗 基 準 ， 粗 加 工 出 右 端 面 ， 再 以 右 端 面 為 精 基 準 鉆 出 孔 和 盲 孔 ,锪 出 的 銷 孔 。 粗 加 工 完 成 后 ， 進 一 步 進 行67 218 24 半 精 加 工 和 精 加 工 等 。 3.1.2 工序順序的安排 根 據(jù) 表 2 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 和 表 3 各 工 序 間 加 工 余 量 ， 考 慮 加 工 過 程 中 定 位 基 準 的 選 擇 原 則 ， 確 定 工 序 順 序 。 在 工 序 順 序 安 排 中 ， 不 僅 要 考 慮 機 械 加 工 工 序 ， 還 應 考 慮 熱 處 理 和 輔 助 工 序 ， 遵 循 先 基 準 后 其 他 、 先 粗 后 精 、 先 主 后 次 、 先 面 后 孔 的 原 則 ， 最 終 確 定 的 工 序 順 序 詳 見 表 4， 以 此 為 依 據(jù) ， 填 寫 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 。 表 4 加工工序 工 序 工 序 名 稱 工 序 內(nèi) 容 1 車 半 精 車 右 端 面 至 24mm 2 鉆 鉆 通 孔 ， 鉸 孔 ，67 擴 12 孔 深 2， 鉸 孔 3 鉆 鉆 深 16， 粗 鉸 、218 精 鉸 4 锪 锪 通 孔24 5 鉸 鉸 孔 至 4.0mm24 6 時 效 熱 處 理 7 去 毛 刺 鉗 工 8 終 檢 3.2 孔 切削用量的計算218 3.2.1 鉆孔工步切削用量的計算 背 吃 刀 量 的 確 定 ， 取 =8.5mm。 進 給 量 的 確 定 ， 由 表 5-22， 選 取 該 工 步 的 每 轉 進 給 量 f=0.20mm/r。 切 削 速 度 的 計 算 ， 由 表 5-22， 按 工 件 材 料 為 鑄 鐵 、 硬 度 為 187HBS 的 條 件 選 擇 ， 切 削 速 度 可 取 為 18m/min。 由 公 式 （ 5-1） 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉 速=1000/ 358.1 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉 速= / =392 。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際 鉆 削 / 速 度 = 。=/10003923.1417/1000=20.9/11 3.2.2 鉸孔工步工步切削用量的計算 1） 粗 鉸 背 吃 刀 量 的 確 定 ， 取 =0.475mm。 進 給 量 的 確 定 ， 由 表 5-31， 選 取 該 工 步 的 每 轉 進 給 量 f=0.9mm/r。 切 削 速 度 的 計 算 ， 由 表 5-31， 切 削 速 度 可 取 為 4m/min。 由 公 式 （ 5-1） 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 =1000/ 轉 速 80 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉=/ 速 =97 。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際 鉆 / 削 速 度 = 。=/1000973.1417.95/1000=5.5/ 2 ） 精 鉸 背 吃 刀 量 的 確 定 ， 取 =0.025mm。 進 給 量 的 確 定 ， 由 表 5-31， 選 取 該 工 步 的 每 轉 進 給 量 f=0.9mm/r。 切 削 速 度 的 計 算 ， 由 表 5-31， 切 削 速 度 可 取 為 4m/min。 由 公 式 （ 5-1） 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 =1000/ 轉 速 80 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉=/ 速 =97 。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際 鉆 / 削 速 度 = 。=/1000973.1418/1000=5.5/ 3.3 基本工時的計算218 3.3.1基本時間 的計算 1） .鉆 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-41， 鉆 孔 的 基 本 時 間 可 由 公 式 求 得=/=(+1+2) 式 中 =16mm； =0mm； 21=cot/2+(12)=18cot54/2+1.5=8 f=0.20mm/r； n=392r/min。 將 上 述 結 果 代 入 公 式 ， 則 該 工 序 的 基 本 時 間 =(16mm+8mm+0mm) /(0.20mm/r 392r/min) 0.306min=18.4s。 2） .粗 鉸 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-41， 絞 圓 柱 孔 基 本 時 間 由 公 式 求 得=/=(+1+2) 式 中 、 。12 由 表 5-42 按 、 =(17.95-17)/2=0.475mm 的=15 =()/2 條 件 查 得 ； =0mm； 而 =16mm； =0.9mm/r； = 。1=32 97/ 將 上 述 結 果 代 入 公 式 中 ，=/=(+1+2) 經(jīng) 過 計 算 即 可 得 出 該 工 序 的 基 本 時 間 ： =(16mm+3mm+0) /(0.9mm/r 97r/min) 0.218min=13.1s。 3） .精 鉸 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-41， 絞 圓 柱 孔 基 本 時 間 由 公 式 求 得 。=/=(+1+2) 式 中 、 由 表 5-42 按 、 =(18-17.95)/2=0.025 12 =15 =()/2 的 條 件 查 得 =1.1mm； =0mm； 而 =16mm； =0.9mm/r； 1 2 = 。 將 上 述 結 果 代 入 公 式 ：97/=/=(+1+2) 經(jīng) 過 計 算 即 可 得 出 該 工 序 的 基 本 時 間 ： =(16mm+1.1mm+0) /(0.9mm/r 97r/min) 0.196=11.8s 3.3.2 輔助時間 的計算 ta 根 據(jù) 第 五 章 第 二 節(jié) 所 述 ， 輔 助 時 間 與 基 本 時 間 之 間 的 關 系 為 ， 可 取 ， 則 各 工 序 的 輔 助 時 間 分 別 為 ：=(0.150.2) =0.15 鉆 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15 18.4s=2.76s; 粗 鉸 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15 13.1s=1.97s; 精 鉸 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15 11.8s=1.77s; 3.3.3 其他時間的計算 除 了 作 業(yè) 時 間 以 外 ， 每 道 工 序 的 單 件 時 間 還 包 括 布 置 工 作 的 時 間 、 休 息 與 生 理 需 要 時 間 和 準 備 與 終 結 時 間 。 由 于 泵 蓋 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 準 備 與 終 結 時 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 ； 布 置 工 作 的 時 間 是 作 業(yè) 時 間 的 ， 休 息 與 生 理 需 要 時 間 是 作 業(yè) 時 間 的 ， 2%7% 2%4% 本 工 件 均 取 3%， 則 各 工 序 的 其 他 時 間 （ ） 可 按 關 系 式+ 計 算 ， 分 別 為 ：3%+3%(+) 鉆 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6% (18.4s+2.76s)=1.27s+ 粗 鉸 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6% (13.1s+1.97s)=0.90s+ 精 鉸 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6% （ 11.8s+1.77s） =0.81s+ 3.3.4 單件時間 的計算 1） 鉆 孔 工 步 =18.4s+2.76s+1.27s=22.43s;鉆 2） 粗 鉸 孔 工 步 =13.1s+1.97s+0.90s=15.97s;粗鉸 3） 精 鉸 孔 工 步 =11.8s+1.77s+0.81s=14.38s;精鉸 因 此 ， 工 序 的 單 件 時 間 ： = + + =22.43s+15.97s+14.38s=52.78s鉆粗鉸精鉸 3.4 制訂 工序卡片218 本次課程設計中，我所選擇的工序是加工 218 孔。根據(jù)表 4、218 切削用量的計 算和基本工時的計算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見機械加工工序卡片。 4、 孔的專用夾具設218 在 成 批 、 大 量 生 產(chǎn) 中 ， 工 件 的 裝 夾 是 通 過 機 床 夾 具 來 實 現(xiàn) 的 。 機 床 夾 具 在 生 產(chǎn) 中 應 用 十 分 廣 泛 ， 機 床 夾 具 的 功 用 主 要 是 ： 穩(wěn) 定 地 保 證 工 件 的 加 工 精 度 ； 減 少 輔 助 時 間 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ； 擴 大 機 床 的 工 藝 范 圍 ， 實 現(xiàn) 一 機 多 能 。 泵 蓋 的 盲 孔 加 工 精 度 ， 位 置 精 度 要 求 都 較 高 ， 如 果 選218 用 常 規(guī) 的 夾 具 （ 即 通 用 夾 具 ） 其 生 產(chǎn) 效 率 是 很 低 的 ， 同 時 加 工 精 度 也 不 容 易 保 證 。 考 慮 到 泵 蓋 零 件 屬 于 大 批 量 生 產(chǎn) ， 所 以 應 該 對 其 設 計 專 用 夾 具 ， 以 保 證 加 工 精 度 和 位 置 精 度 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 。 4.1 定位方案的設計 本 夾 具 的 定 位 方 案 如 下 圖 所 示 ， 采 用 1 個 短 圓 柱 銷 、 1 個 菱 形 銷 和 支 承 平 面 定 位 ， 同 時 運 用 支 承 板 來 快 速 找 正 工 件 在 夾 具 體 中 的 位 置 。 其 中 ： 一 個 菱 形 銷 限 制 的 自 由 度 為 : 。 一 個 短 圓 柱 銷 限 制 的 自 由 度 為 ： ， 。 支 承 平 面 限 制 的 自 由 度 為 ： ， ， 綜 上 ， 該 定 位 方 案 限 制 了 工 件 的 6 個 自 由 度 ， 較 好 的 滿 足 零 件 加 工 要 求 ， 定 位 合 理 。 4.2定位誤差分析與計算 所 謂 定 位 誤 差 ， 是 指 由 于 工 件 定 位 造 成 的 加 工 面 相 對 工 序 基 準 的 位 置 誤 差 。 因 為 對 一 批 工 件 來 說 ， 刀 具 經(jīng) 調(diào) 整 后 位 置 是 不 動 的 ， 即 被 加 工 表 面 的 位 置 相 對 于 定 位 基 準 是 不 變 的 ， 所 以 定 位 誤 差 就 是 工 序 基 準 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動 量 。 造 成 定 位 誤 差 的 原 因 有 ： 由 于 定 位 基 準 與 工 序 基 準 不 一 致 所 引 起 的 定 位 誤 差 ， 稱 基 準 不 重 合 誤 差 ， 即 工 序 基 準 相 對 定 位 基 準 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動 量 ， 以 表 示 ； 由 于 定 位 副 制 造 誤 差 及 其 配 合 間 隙 所 引 起 的 定 位 誤 差 ， 稱 基 準 位 移 誤 差 ， 即 定 位 基 準 的 相 對 位 置 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動 量 ， 以 表 示 。 。 =1 分 析 和 計 算 定 位 誤 差 的 目 的 ， 就 是 為 了 判 斷 所 采 用 的 定 位 方 案 能 否 保 證 加 工 要 求 ， 以 便 對 不 同 方 案 進 行 分 析 比 較 ， 從 而 選 出 最 佳 定 位 方 案 ， 它 是 決 定 定 位 方 案 時 的 一 個 重 要 依 據(jù) 。 4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 夾 具 的 定 位 形 式 是 一 面 兩 孔 ， 即 一 個 短 圓 柱 銷 、 削 邊 銷 和 支 承 板 之 間 的 保 持 元 件 的 定 位 精 度 。 由 公 式 ()=1+1+ 其 中 代 表 公 差 ， 代 表 基 準 孔 與 定 位 元 件 間 的 最 大 間 隙 由 于 定 位 銷 和 孔 間 的 配 合 代 號 是 ， 查 表 3-5(機 械 幾 何 量 精 度7 6h5 設 計 與 檢 測 )， IT6=0.009 IT5=0.006,又 銷 與 孔 間 的 最 大 間 隙 都 是 0 代 入 公 式 ： =+0.009+0.006+0=0.015mm，()=1+1+ =tan-1(1+1+2+2+)/(2)) 注 ： 為 工 件 中 心 線 的 偏 轉 角 度 誤 差 代 入 數(shù) 據(jù) 求 得 =tan-1((0.009+0.006+0.009+0.006)/(2106))=0.008 滿 足 定 位 要 求 。 4.3導向元件設計 鉆 床 夾 具 的 刀 具 導 向 元 件 為 鉆 套 ， 鉆 套 的 作 用 是 確 定 刀 具 相 對 夾 具 定 位 元 件 的 位 置 ， 并 在 加 工 中 對 鉆 頭 等 孔 加 工 刀 具 進 行 引 導 ， 防 止 刀 具 在 加 工 中 發(fā) 生 偏 斜 。 由 于 該 孔 的 加 工 方 法 是 先 鉆 孔 ， 后 鉸 孔 。 所 以 ， 采 用 快 換 式 鉆 套 ， 由 于 泵 蓋 零 件 的 特 殊 結 構 ， 為 了 便 于 裝 夾 工 件 ， 所 以 自 行 設 計 快 換 鉆 套 。 其 結 構 如 上 圖 所 示 4.3.1鉆套高度和排屑間隙 鉆 套 高 度 與 所 鉆 孔 的 孔 距 精 度 、 工 件 材 料 、 孔 加 工 深 度 、 刀 具 剛 度 、 工 件 表 面 形 狀 等 因 素 有 關 。 鉆 套 高 度 H 越 大 ， 刀 具 的 導 向 性 能 越 好 ， 但 刀 具 與 鉆 套 的 摩 擦 越 大 ， 一 般 取 H=(1-2.5)d， 孔 徑 小 、 精 度 要 求 高 時 ， H 取 較 大 值 。 H=(1-2.5)d=(1-2.5) 18=(18-45),取 H=45mm。 鉆 套 底 部 與 工 件 間 的 距 離 h 稱 為 排 屑 間 隙 ， H 值 應 適 當 選 取 ， h 值 太 小 時 ， 切 屑 難 以 自 由 排 出 ， 使 加 工 表 面 被 破 壞 ； h 值 太 大 時 ， 會 降 低 鉆 套 對 鉆 頭 的 導 向 作 用 ， 影 響 加 工 精 度 。 加 工 鑄 鐵 時 ， h=（ ） d； 加 工 鋼 時 ， h=( )d。 由 于 泵 蓋 材 料 為 HT200， 所 以0.30.70.71.5 其 排 屑 間 隙 h=( )0.30.7 d=( ) 18=(0.30.7 ),取 h=12mm。5.412.6 4.4夾緊裝置的設計 在 加 工 過 程 中 ， 工 件 會 受 到 切 削 力 、 慣 性 力 、 離 心 力 等 外 力 的 作 用 ， 為 了 保 證 在 這 些 力 作 用 下 ， 工 件 仍 能 在 夾 具 中 保 持 定 位 的 正 確 位 置 ， 而 不 致 發(fā) 生 位 移 或 產(chǎn) 生 振 動 ， 一 般 在 夾 具 結 構 中 都 必 須 設 置 一 定 的 夾 緊 裝 置 ， 把 工 件 壓 緊 夾 牢 在 定 位 元 件 上 。 在 該 夾 具 體 設 計 中 ， 由 于 所 選 用 的 定 位 方 案 的 夾 緊 力 與 切 削 力 的 方 向 一 致 ， 所 需 夾 緊 力 較 小 ， 所 以 采 用 鉤 形 壓 板 （ 組 合 ） 式 夾 緊 機 構 。 夾 緊 力 的 計 算 采 用 =+(1+3/) 計 算 ， 其 中 的 --摩 擦 系 數(shù) ， 一 般 取 0.1-0.15， 由 于 在 進 行 鉆 孔 工 序 時 ， 夾 緊 力 作 用 表 面 的 表 面 粗 糙 度 較 小 ， 所 以 本 設 計 中 選 擇 f=0.1。 由 于 螺 旋 壓 板 夾 緊 機 構 中 有 彈 簧 的 作 用 力 ， 所 以 公 式 中 的 F 代 表 的 是 彈 簧 壓 縮 變 形 受 到 的 作 用 力 ， 有 材 料 力 學 中 的 公 式 =(83)/ z-彈 簧 的 工 作 圈 數(shù) G-彈 簧 材 料 的 剪 切 彈 性 模 量 ， 其 值 查 表 12-1 -是 在 最 大 載 荷 下 發(fā) 生 的 最 大 變 形 量 查 機 械 設 計 書 代 入 數(shù) 據(jù) 得 求 得 F=1.54N， 將 F 代 入=(8838)/(80000.9)=7 ， 其 中 L=28mm,f=0.1,H=45,求 得 .由 于 該=+(1+3/) =1.30 工 序 過 程 需 要 兩 處 夾 緊 力 ， 故 總 的 .可 以 看 出 夾 緊 力 很 小 。 因=2.60 為 夾 緊 力 與 切 削 力 方 向 一 致 ， 當 其 他 切 削 力 很 小 時 ， 僅 需 要 較 小 的 夾 緊 力 來 防 止 工 件 在 加 工 過 程 中 產(chǎn) 生 振 動 和 轉 動 。 所 以 此 處 夾 緊 力 能 滿 足 要 求 。 4.5 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(chǎn) 率 。 因 此 ， 使 用 鉸 鏈 式 鉆 模 ， 一 次 固 定 2 個 鉆 套 ， 在 一 次 裝 夾 中 可 以 加 工 2 個 孔 。 本 工 序 是 粗 加 工 ， 切 削 力 較 大 ， 但 是 由 于 鉆 削 重 要 生 產(chǎn) 的 軸 向 力 指 向 定 位 面 ， 和 夾 緊 力 方 向 相 同 ， 所 以 夾 緊 力 不 直 接 對 消 切 削 力 。 裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短圓柱銷和菱形銷定位，最后用支 承板定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。 5、方案綜合評價與結論 對 于 的 盲 孔 專 用 夾 具 的 設 計 我 們 采 用 了 一 面 兩 銷 的 定 位 方 式 ，218 限 制 了 工 件 的 6 個 自 由 度 。 很 好 的 保 證 了 工 件 在 夾 具 體 中 的 位 置 但也可能造成過定位，原因在于，支承板與短圓柱銷和菱形銷的安裝誤差。 在鉆孔工序前的工序尺寸保證的情況下，不會產(chǎn)生過定位，滿足了加工的要求。 通過以上的分析，本次課程設計的基本目的已經(jīng)達到，較好的反映了零件加工 過程中的定位要求極其必要性。同時，在專用夾具設計過程中，通過查閱大量 資料，設計出的夾具在使用上十分方便，定位也很準確。繪制夾具體裝配圖時， 很好運用了機械制圖的知識，圖幅表達合理，線條準確。 6、體會與展望 機械制造技術基礎課程設計就要結束了，回首近 20天的設計過程，我們得 到了許多收獲。 再 設 計 過 程 中 我 們 遇 到 了 許 多 問 題 ， 而 解 決 問 題 的 途 徑 很 多 ， 查 閱 資 料 ， 請 教 老 師 、 同 學 們 ， 總 之 ， 為 了 完 成 任 務 達 到 課 程 設 計 的 目 的 要 求 ， 我 們 能 夠 一 起 研 究 、 討 論 。 雖 然 課 程 設 計 任 務 完 成 了 ， 但 是 在 細 節(jié) 問 題 的 把 握 上 還 很 欠 缺 ， 還 需 要 進 一 步 的 考 究 。 對 于 一 名 合 格 的 技 術 設 計 人 員 ， 零 件 的 設 計 準 確 性 是 其 為 之 奮 斗 的 根 本 ， 用 于 實 際 中 是 他 們 的 理 想 。 當 然 我 的 技 術 水 平 還 不 能 和 他 們 相 提 并 論 ， 我 的 課 程 設 計 完 成 了 ， 在 這 三 周 的 時 間 里 ， 我 們 查 閱 了 許 多 關 于 機 械 加 工 與 夾 具 設 計 方 面 的 資 料 。 電 子 圖 版 繪 圖 讓 我 們 更 好 更 快 的 完 成 任 務 ， 在 繪 制 夾 具 體 裝 配 圖 時 ， 雖 然 對 機 械 制 圖 中 的 有 關 內(nèi) 容 有 些 陌 生 忘 卻 了 ， 但 是 ， 我 們 通 過 自 己 的 努 力 ， 很 好 的 完 成 了 裝 配 圖 的 繪 制 ， 對 機 械 制 圖 的 內(nèi) 容 有 了 更 深 的 理 解 掌 握 。 每 一 次 的 課 程 設 計 都 受 益 頗 多 ， 從 剛 開 始 的 無 從 下 手 ， 到 初 步 了 解 零 件 的 加 工 制 造 過 程 ， 最 終 完 成 課 設 任 務 ， 我 們 都 能 學 到 許 多 知 識 。 每 一 次 的 課 設 都 是 一 次 付 出 ， 也 是 一 次 收 獲 ， 課 程 設 計 也 教 會 我 們 做 事 情 要 有 一 顆 堅 韌 的 心 ， 不 放 棄 ， 努 力 追 求 。 通 過 這 次 課 程 設 計 ， 雖 然 了 解 了 機 械 加 工 工 藝 及 工 序 過 程 ， 但 離 實 際 還 很 遠 ， 路 還 很 長 ， 慶 幸 的 是 自 己 對 機 械 加 工 過 程 有 了 初 步 的 了 解 ， 課 程 設 計 過 程 中 ， 一 步 一 個 腳 印 走 出 來 了 。 在 課 余 ， 打 算 多 看 一 些 機 械 加 工 工 藝 方 面 的 書 ， 多 練 習 軟 件 繪 圖 ， 更 重 要 的 是 學 習 其 中 的 設 計 理 念 。 參 考 文 獻 1 于 英 華 主 編 .機 械 制 造 技 術 基 礎 M .北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 , 2013.5 2 趙 麗 娟 冷 岳 峰 主 編 機 械 幾 何 量 精 度 設 計 與 檢 測 M . 北 京 :清 華 大 學 出 版 社 ,2011.7 3 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 書 4 肖 繼 德 、 陳 寧 平 主 編 .機 床 夾 具 設 計 （ 第 二 版 ） M .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2000. 5 秦 國 華 、 張 衛(wèi) 紅 主 編 .機 床 夾 具 的 現(xiàn) 代 設 計 方 法 M .北 京 ： 航 空 工 業(yè) 出 版 社 ,2006. 6 秦 寶 榮 主 編 .機 床 夾 具 設 計 M .北 京 :中 國 建 材 工 業(yè) 出 版 社 , 1998.2 7 陳 國 香 主 編 .機 械 制 造 與 模 具 制 造 工 藝 學 M .北 京 :清 華 大 學 出 版 社 ,2006.5. 8 李 彩 霞 主 編 .機 械 精 度 設 計 與 檢 測 技 術 M .上 海 :上 海 交 通 大 學 出 版 社 ,2006.1. 9李 鳳 平 、 張 士 慶 等 主 編 .機 械 圖 學 .東 北 大 學 出 版 社 ， 2006.8 10 艾 興 等 編 . 切 削 用 量 簡 明 手 冊 M . 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 , 2000.3. 11 王 光 斗 等 主 編 .機 床 夾 具 設 計 手 冊 M .上 海 :上 海 科 學 技 術 出 版 ,2000.11.