1、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程及M12-6H螺紋孔中的10孔工藝裝備設計全套圖紙，加153893706班級：汽車06-2姓名：指導教師： 完成日期：2009年6月30日一、設計題目泵體蓋的機械加工工藝規程及M12-6H螺紋孔中的10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(500080

2、00字) 1份說明書主要包括以下內容（章節）目錄 摘要（中外文對照的，各占一頁）零件工藝性分析機械加工工藝規程設計 指定工序的專用機床夾具設計 方案綜合評價與結論體會與展望參考文獻 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

3、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。本文主要從工藝規程的指定與夾具的設計兩方面出發。根據零件本身的特點，生產類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規程和夾具。在工藝規程方面：確定生產類型，綜合考慮其準確度高，生產效率高，消耗經濟少等方面，選擇一個最優方案；在夾具設計方面，因為是蓋體類零件，加工10孔，選擇鉆床加工，考慮諸多因素擬訂最優方案，最終完成本次設計。AbstractThe machine made in the machine processes, e

4、xamining, 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

5、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,

6、 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 su

7、perior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process 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72零件的分析72.1零件的作用72.2零件的工藝分析73確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀83.1毛坯的種類83.2毛坯的結

8、構工藝83.3毛坯選擇的依據83.4坯料尺寸公差與機械加工余量84機械加工工藝規程設計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105加工6×7孔的專用機床夾具設計115.1設計要求115.2制定工藝路線125.3定位元件的選擇125.4夾具設計的有關計算135.5夾具結構設計及操作簡要說明156方案綜合評價與結論157本次課程設計體會與展望16參考文獻171.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

9、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

10、工表面這一組加工表面包括：B平面的表面粗糙度為6.3,99;6×7靠近表面處需要進行锪平處理成6×13的孔.3).C向的加工表面這一組加工表面包括：C平面和2×5的孔，C平面表面粗糙度為6.3，68;2×5的水平中心線比C平面的水平中心線高1mm。4）.D向加工6×7孔，靠近表面處需要進行锪平處理成6×12的孔.經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

11、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，根據鑄件制造方法，采用金屬型鑄造的經濟精度最好。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 毛坯選擇的依據根據零件圖可知，該零件為鑄件，且尺寸不大，受力很小，根據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

12、差與加工余量。根據機械制造技術課程設計指導書：求最大輪廓尺寸 根據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。選取公差等級CT 由表2-1，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。求鑄件尺寸公差，由表2-3查得：2.2mm。求機械加工余量等級，由表5-5取F級。求機械加工余量，由表5-4查得最大99mm的機械F級機加工余量得RMA=1mm。求毛坯基本尺寸 B面屬于單側加工，應由公式2-1表示即：R=F+2RMA+CT/2=10.1mm C面也屬于單側加工，同理：R=F+2RMA+CT/2=101.1mm.4.機械加工工藝規程

13、設計4.1 基準的選擇定位的選擇是工藝規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，參照“保證相互位置要求原則”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。當設計基準與定位基準不重合時，應改進行尺寸計算。本圖中的設計基準與定位 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

14、面等，材料為HT150.參考機械制造設計手冊其加工方法選擇如下：1）B平面：經濟精度等級為IT9，表面粗糙度為 6.3, 采用粗車半精車的加工方法。2）C平面：經濟精度等級為IT9，表面粗糙度為6.3，采用粗車半精車的加工方法。3）.A平面: 經濟精度等級為IT12，表面粗糙度為12.5，采用粗車的加工方法。4）.2×5的孔：經濟精度等級為IT12，表面粗糙度為12.5，采用鉆的加工方法。5）6×7均布/锪平12的孔: 經濟精度等級為IT10，表面粗糙度為12.5 ，采用的加工方法為鉆擴。6）M12-6H螺紋孔：經濟精度等級為IT12，表面粗糙度為12.5 ，采用鉆，攻螺紋

15、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，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。工序 粗車99的平面B工序 粗車68的平面C工序 粗車側端面A工序 半精車99的平面B工序 半精車68的平面C工序 鉆2×5mm的孔。工序 鉆擴6×7的孔工序 鉆M10光孔工序 攻螺紋孔M12-6H。工序 刻字刻線。工序 鍍鉻工序 檢測入庫。1.工序 粗車99的平面B選擇刀具選用93 偏頭端面車刀，參

16、照機械制造設計手冊車床選用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=93° ,副偏角k =10 ,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角=10° 2.工序 粗車68的平面C選擇刀具與粗車99的平面B同一把。工序 粗車側端面A選擇刀具與粗車99的平面B同一把。4.工序 半精車99的平面B選擇刀具：與粗車左端面同一把。5.工序 半精車68的平面C選擇刀具：與粗車左端面同一把。6.工序：鉆2×5mm的孔。由工藝手冊選用高速鋼錐柄標準花鉆。7.工序：鉆擴6×7的孔由工藝手冊選用

17、高速鋼錐柄標準花鉆。8工序 鉆M10光孔 根據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 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 刻字刻線工序 鍍鉻工序 檢測入庫。5. 加工孔6×7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10，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

18、都已經達到加工要求，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動機構。5.2 制定工藝路線 加工10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，10mm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7孔來定位。在零件的加工表面99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，選擇支撐釘的型號為A型支撐A8x4，標準為JB/T8029

19、.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。兩個定位銷根據零件上7孔來選擇，采用間隙配合。定位銷如右圖所示：支撐釘的形式如右圖所示：5.4 夾具設計的有關計算1）定位誤差計算根據機床夾具設計手冊可參考，本零件的定位屬于平面定位。根據下圖及公式：=+=arctan式中第一定位孔與圓定位銷間的最小間隙；式中第二定位孔與削邊銷間的最小間隙；注：為轉角誤差查表，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

20、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=arctan所得值為0.0003953可知，只要支撐釘不發生磨損，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機床技術參數表，取鉆孔14H8的進給量f=0.3 mm/ r，參考有關資料得鉆孔7的v=0.435m/s=26.1m/min。由此算出轉速為：n=1000v/d=1000*26.1/3.14*12 r /min=692.68 r /min按機床實際轉

21、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12 mm的孔Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*12*1 N=1918.56 NM=9.81*0.021*12²*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: 根據加工孔為7,查表選擇d=7屬于68,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