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1、摘 要 學士學位論文 論文題目 The design of machining process and special fixture for piston pump 學生姓名 佳木斯大學 2015年6月 國內(nèi)圖書分類號： 學校代碼： 國際圖書分類號： 密級：

2、 工學學士學位論文 柱塞泵體加工工藝及銑端面專用夾具設(shè)計 學生 ： 導(dǎo) 師 ： 申請學位 ： 專業(yè) ： 所 在 單 位 ： 機械工程學院 答 辯 日 期 ： 2015年6月 授予學位單位 ： 佳木斯大學 Classified Index: U.D.C: Dissertation for the Ba

3、chelor Degree in Engineering The design of machining process and special fixture for piston pump Bachelor： Supervisor： Academic Degree Applied for： Bachelor of Engineering Speciality： Affiliation： School of Mechanical Engineering Date of Defence： June, 2015 Degree-C

4、onferring-Institution： Jiamusi University - 20 - Abstract 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差合與測量等多方面的知識。 柱塞泵缸體零件加工工藝及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、

5、夾緊元件、引導(dǎo)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(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 全套圖紙，加153893706 Abstract This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and

6、the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first

7、 carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation

8、to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to

9、 clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working pro

10、cedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 摘 要 I 第1章 緒論 1 1.1 機械加工工藝概述 1 1.2 機械加工工藝流程 1 1.3 夾具概述 2 1.4 機床夾具的功能 3 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 3 1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 3 1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 4 第2章 零件的分析 6 2.1 零件的作用 6 2.2 零件的工藝分析 6 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 7 3.1 確定毛坯的制造形式 7 3.

11、2 柱塞泵體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 7 3.2.1 孔和平面的加工順序 7 3.2.2 加工方案選擇 7 3.3 柱塞泵體加工定位基準的選擇 8 3.3.1 粗基準的選擇 8 3.3.2 精基準的選擇 9 3.4 制定工藝路線 9 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.6 確定切削用量及基本工時 11 第4章 銑泵體端面的銑床專用夾具 16 4.1 研究原始質(zhì)料 16 4.2 定位、夾緊方案的選擇 16 4.3 切削力及夾緊力的計算 16 4.4 誤差分析與計算 18 4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 19 結(jié) 論

12、 21 參考文獻 22 致 謝 24 佳木斯大學工學學士學位論文 第1章 緒論 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和取得良好份的全過程的性質(zhì)的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。 加工工件或所述過程的一部分是制造過程的一個步驟，加工的方法中，直接改變形狀，大小和坯件表面質(zhì)量等，使其成為一個過程已知加工過程的一部分。例如，該處理流程粗加工的共用部分 - 精加工 - 裝配 - 檢驗 - 包裝，是一般方法的過程。 加工過程是處理的基礎(chǔ)上，改變形狀，尺寸，相對于生產(chǎn)的物體的位置和性質(zhì)，使得它成品或半成品，每一步，每

13、一個過程的詳細描述，如上面所述原油處理可以包括空白的制造，研磨等，可被分成轎廂精加工，鉗工，銑床，等等，必要的每個步驟進行了詳細的數(shù)據(jù)，如粗糙度，以實現(xiàn)得多，公差來實現(xiàn)。 視產(chǎn)品與技術(shù)人員，設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等的數(shù)量，以確定所使用的過程中，和寫在過程的文件，這是所述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。這是一個比較有針對性。每個工廠可能不一樣，因為實際的情況是不同的。 總體來說，該過程是一個程序，過程是對于每個步驟詳細參數(shù)，工藝規(guī)劃是基于一個特定工廠編寫過程的實際情況。 1.2 機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是加工過程是提供零件的加工過程和工藝文件操作方法之一，它是具體的生產(chǎn)條件下，更合理的工藝和操

14、作方法，按照規(guī)定的處理的批準，以指導(dǎo)生產(chǎn)后所撰寫的文件的形式。加工過程一般包括以下情況：在工件的加工工藝路線，每個過程的具體內(nèi)容和使用的設(shè)備和工藝設(shè)備，試驗項目和試驗方法的工件，切削時間配額的數(shù)量等。 步驟開發(fā)流程規(guī)范 1）生產(chǎn)計劃的計算，以確定生產(chǎn)的類型。 2）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖，零件加工分析。 4）制定工藝路線。 5）確定每個步驟中，計算處理的尺寸和公差的津貼。 6），以確定所使用的每一個過程的設(shè)備和工具，夾具，量具和艾滋病。 7）來確定切削的量和固定的工作小時。 8）確定的主要過程的技術(shù)要求和試驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面

15、已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3 夾具概述 工件夾具是一個技術(shù)和設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于機械加工，熱處理，裝配，焊接和測試過程機械制造工藝。 燈具在使用統(tǒng)稱為工裝夾具金屬切削機床。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)，工裝夾具是不可缺少的技術(shù)和設(shè)備，這直接影響到精密加工，幫助勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品，如機床夾具設(shè)計在產(chǎn)品的設(shè)計制造和生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)制造成本準備一個極其重要的地位。夾具設(shè)計是一個重要的技術(shù)工作。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)

16、不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加

17、工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.4 機床夾具的功能 上機當工件夾持夾具，其主要功能是使工件定位并夾緊。 1.機床夾具的主要功能 機器的主要功能是加載工件夾具，工件定位和夾具。 （1）確定在工件的定位占據(jù)夾緊過程中的正確位置。定位是通過與工件或夾具元件定位基準表面接觸來實現(xiàn)的。可以保證工件的正確的大小和位置的定位精度的要求。 （2）之后，以夾緊工件的定位固定，以保持加工過程中的定位操作的相同的位置。因為在加工過程中的工件，通過各種力的作用下，如果工件是固定的，工件會松動。由此，夾緊工件，以提供安全，可靠

18、的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。 （1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 用于生產(chǎn)統(tǒng)計研究國際協(xié)會顯示，目前，多品種小批量的生產(chǎn)工作的品種約占85％的

19、總種工件的?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)要求企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種定期升級，以適應(yīng)市場競爭。然而，通常很多企業(yè)仍習慣于使用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，生產(chǎn)企業(yè)在多品種，四年左右應(yīng)該更新專用夾具80％左右，但磨損夾具的實際量只有約15％。特別是近年來，新技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)控機床（NC），加工中心（MC），成組技術(shù)（GT），柔性制造系統(tǒng)（FMS）等夾具提出了如下新的要求： 1）可以快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）一組能夠夾緊工件具有類似特征的。 3）適用于高精密機床夾具精密加工。 4）適用于所有現(xiàn)代燈具新機的制造技術(shù)。 5）高效利用液壓或氣動夾緊裝置夾住，進一步提高勞動生產(chǎn)

20、率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具主要用于精度，效率，靈活性，標準化四個方面的發(fā)展方向。 精確 隨著越來越精密機械產(chǎn)品，必將在精密夾具相應(yīng)增加。許多類型的精密夾具結(jié)構(gòu)，例如一個多精度索引鏈輪，其分度精度可達±0.1;高精度的三爪卡盤的精密車削，定心精度為5μm;精密心軸同心度公差在1μm以內(nèi)進行控制;如果用于電磁無心磨床夾具軸承套圈，圓度公差的工件可達0.2?0.5微米。 效率 高效的工件夾具，主要用于降低基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度。常見的有效率夾子包括：自動化裝置，高速與夾具夾緊動力裝置的燈具。例如，在使用

21、電動銑削工件夾持虎鉗的，效率可提高約5倍;使用高速車床顎自定心卡盤爪保證（試驗）的速度的條件下，2600r/ min的仍牢牢夾緊工件，使切割速度有很大的提高。 靈活性 柔性和撓性機夾具類似，它指的是機器通過調(diào)整夾具，組裝，組合等，以適應(yīng)可變因素的能力。變量是：所述步驟的特征，產(chǎn)量，所述工件的形狀和大小。新品種具有柔性夾具的特點是：組合夾具，通用可調(diào)夾具，夾具組，裝配夾具，數(shù)控機床和夾具。在很長的，靈活的燈具燈具將成為發(fā)展的主要方向。 標準化 標準化和通用夾具是兩個相互關(guān)聯(lián)的方面。在配制的典型的夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的類型大小串聯(lián)或變體，以減少使用類似的功能元

22、件和夾具的類型的部件，駁回一些的功結(jié)構(gòu)差。常用的方法包括夾具。標準化階段夾具是普遍深入，主要是建立在零件或裝配夾具系列的大小，并為固定件審查地圖有利條件。目前，中國有一個固定部分和國家標準的組成部分：GB/ T2148?T2259-91以及各類通用夾具，組合夾具標準。標準化夾具和有利于商業(yè)化生產(chǎn)裝置，有助于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 柱塞泵缸體是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜載荷，因為柱塞泵缸體與整個機體連接，并且中心部分與該零件是螺紋連接，因而該零件的螺紋承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零

23、件承受著靜、動載荷。 2.2 零件的工藝分析 柱塞泵缸體有2個加工面他們有位置度要求。這三個加工面的分別為： 1，以外圓為基準的加工面，這組加工左右端面。 2、7-φ8孔的鉆床專用夾具 3：7-φ19±0.08孔 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義零件的材料為GCR15，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用圓鋼。 3.2 柱塞泵體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該柱塞泵體零件的主要加工

24、表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于柱塞泵體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 3.2.1 孔和平面的加工順序 柱塞泵體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工柱塞泵體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。柱塞泵體的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對

25、刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 柱塞泵體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 3.2.2 加工方案選擇 柱塞泵體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。 根據(jù)柱塞泵體零件圖所示的柱塞泵體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜

26、模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將柱塞泵體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 在大批量生產(chǎn)中，柱塞泵體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，

27、且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 3.3 柱塞泵體加工定位基準的選擇 3.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入柱塞泵體的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以柱塞泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支

28、承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 3.3.2 精基準的選擇 從保證柱塞泵體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證柱塞泵體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從柱塞泵體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是柱塞泵體的裝配基準，但因為它與柱塞泵體的主要支承孔系垂直。如果用來

29、作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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：對柱塞泵缸體這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關(guān)重要。以零件的上端面加工平面作為粗基準。選取已加工的內(nèi)圓為精基準。 3.4 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 工序Ⅰ：毛坯時效處理； 工序Ⅱ：車右端面； 工序Ⅲ：掉頭車左端

30、面； 工序Ⅳ：車外圓及臺階 工序Ⅴ：車內(nèi)圓及臺階 工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔 工序Ⅶ：檢驗 工序VIII：入庫 方案二 工序Ⅰ：毛坯時效處理； 工序Ⅱ：車右端面； 工序Ⅲ：掉頭車左端面； 工序Ⅳ：車外圓及臺階 工序Ⅴ：車內(nèi)圓及臺階 工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔 工序Ⅶ：檢驗 工序VIII：入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一加工的時間在一個定位的情況下，把可以加工的孔全部加工完然后攻絲，這樣可以保證加工的質(zhì)量和精度，同時也能提高生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)，因此我們綜合考慮選擇方案一 具體的方案如下： 工序Ⅰ：毛坯時效處理；

31、工序Ⅱ：車右端面； 工序Ⅲ：掉頭車左端面； 工序Ⅳ：車外圓及臺階 工序Ⅴ：車內(nèi)圓及臺階 工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔 工序Ⅶ：檢驗 工序VIII：入庫 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 柱塞泵缸體零件材料為GCR15，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采棒料毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 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、 柱塞泵缸體的底面 由于柱塞泵缸體底面要與其他接觸面接觸，所以要進行車，其加工余量為3mm。 3、柱塞泵缸體的孔直徑、孔毛坯為實心?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量

32、為 鉆孔 表面粗糙度均為1.6 1、 孔Ⅰ端面 采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.6，根據(jù)參考文獻，其余量為Z=3mm 3.6 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：鍛造毛坯時效處理 工序II：車外圓和端面 選硬質(zhì)合金車刀 工步一：車外圓端面 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，

33、壽命T=254min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=480/(300×10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f

34、z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(12+15)/480=0.052min。 工步二：車φ48外圓 選擇硬質(zhì)合金車刀 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=254min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=479r/min,Vf

35、=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=480/(300×10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(12+25)/480=0.054min。 工

36、序40 鉆中心孔 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-134 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1437-134 直柄長麻花鉆 1.0～31.5 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1438-134 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB14311-134 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 選用Z525搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度

37、可得，耐用度為HT15000，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=1117mm,l=116mm。 表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6117-134） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.134～11.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6117-134） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～110 表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的

38、磨鈍標準及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 110 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 110 min ①.確定進給量 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.11中可知，進給量取f=0.110。 ②.確定切削速度

39、 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（1110HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.134。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =111 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度

40、 = = =11.8 ③.確定切削時間 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-111） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =11.11 確定鉆孔的切削用量 工序50鉆柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔 鉆孔選用CA6140車床上機床，刀具選用GB1436-134直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。

41、 取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-11 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 第4章 銑泵體端面的銑床專用夾具 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來銑泵體端面，加工時除了要滿足粗糙度要求外， 由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加

42、工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。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(zhì)量。基準選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(shè)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(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強

43、度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個，一個固定V型塊限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。 4.3 切削力及夾緊力的計算 刀具：銑刀 D=50 面銑刀。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cd

44、fk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時 T=17.34

45、 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中

46、： 螺旋夾緊力： 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 4.4 誤差分析與計算 該夾具以一個平面和和2個V型塊定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上

47、孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度 . 取. （2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297） 故，. 則. ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[

48、5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝

49、拆的便捷性等，在設(shè)計時也應(yīng)加以考慮。 夾具體設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設(shè)加強筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置

50、精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配

51、合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 結(jié) 論 通過近一個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。 在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)

52、產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。 本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在

53、實際中尚不明確。 佳木斯大學工學學士學位論文 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1) [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 劉友才，機床夾具設(shè)計[Ｍ] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1

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56、ndbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . [21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 - 23 - 致 謝 在本文完成之際，首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個月以來，他不遺余力地對我的設(shè)計進行了指導(dǎo)。在我畢業(yè)設(shè)計這段時間，無論在學習還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo)，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導(dǎo)，特此向老師表示衷心的感謝和敬意! 畢業(yè)設(shè)計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經(jīng)驗缺乏，設(shè)計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補充和完善，讓自己成為對社會作更多的貢獻，成為有用之才。 此外還要感謝那些給予過我關(guān)心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力，此設(shè)計才得以順利完成。 40