-1-引言隨著全面小康社會的全面實現，我國的機械化水平也不斷增高，但是，與此同時我國仍然需要引進國外的先進技術，如果我國不去引進國外的先進技術，而是故步自封，那么我們的技術就要被國外落后很多，所以我們必須要與時俱進，爭取把我國的機械制造水平以及工藝技術走在全世界的前列。在近些年以來，國家也是越來越注重科技技術。之前，我們的前國家主席鄧小平先生提出——科學技術才是第一生產力。如果我們不注意科學技術，只知道蒙著頭干的話，那么我們就是愚蠢，這個基礎我們就沒有注重，這樣子的后果就是我國技術沒法達到領先性的水平。因此，我們要充分注意機械工藝的設計。在我國，大型的制造業企業，大部分都是在東北出生的，東北是我國重工業的一個代表性區域，東北的制造業精度已經達到了領先的水平，當我們結合國外的先進技術的同時，我國的制造業精度將更上一層樓。工藝設計在該行業是最核心的問題，使用新技術，該過程需要安裝技術權限和各種數據選項。創造一種智能和自動設計的形式。對于這個過程的設計，它非常適合這個實際問題，非常重要。對于夾具的設計是對于我們機械學生最基礎的也是最必要的技能之一。要通過對零件的使用場合和受力等，分析零件的材料，根據其零件的尺寸以及形狀得出毛坯的形狀，通過對加工面的分析，確定精加工面，通過各個面或者孔的加工需要，檢測它的毛坯的施工剩余量，是機械學生最基本的技能。第1章零件的分析1.1液壓泵蓋的作用圖1-1液壓泵蓋零件圖本次設計中，我們所使用的零件是液壓泵蓋，它的作用是連接固定作用。1.2液壓泵蓋的工藝分析在我們的學習過程中，我們所學的機械工藝學書本上，對于我們加工零件，我們首先第一步就是要對零件的尺寸精度、粗糙度等方面進行分析，第二步就是根據我們的了解去做零件的工藝規程分析報告。液壓泵蓋零件作為批量生產的小型零件，我們在生產時需要注意以下幾個方面：1．盡可能的在加工時候，我們要方便夾緊和定位，這樣子會減少我們的裝夾次數。2．在加工過程中，我們要盡可能的正確選擇合適刀具和量具，這樣子可以去保證加工精度，還可以減少我們的加工面積等等。(1)我們在設計液壓油泵的泵蓋的時候，最需要注意的就是設計和工藝之間的平衡性問題，如果我們不去注意這個問題，那么帶來的后果就是結構設計不合理和設計要求完成度不高。(2)在本次設計的過程中，我們必須要確定好技術要求，保證加工方法的正確性。(3)我們在選擇加工制造的時候，需要注意節約成本，要根據不同的生產情況，選擇不同的加工設備以及廠家。(4)在我們加工某些零件的時候，如果需要外協，那么我們就要注意外協的加工廠的生產水平能不能達到我們所需求的效果。要加工面：1）銑上下平面保證尺寸43mm，平行度誤差為0.102）鏜φ25.5孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求3）鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔4）鉆3—φ11孔5）鉆23度斜φ4孔6）鏜φ32孔至所要求尺寸，并保證位誤差要求主要基準面：1）以上平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：液壓油泵蓋表面各孔、液壓油泵蓋上表面2）以下平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：主要是鏜二個φ32孔第2章工藝規程設計2.1確定毛坯的制造形式我們所選擇的液壓泵蓋零件，材料被選為ZL106，根據零件的不同，鑄造不同。當我們選擇的零件的形狀不是特別的規格的時候，大家都會去使用鑄造的方式；還有一些薄特別特別壁的零件，大家都是不會去砂型鑄造的；除此之外，還有一些尺寸稍微大的零件，這個時候對于他的處理方法就是砂型鑄造的。圖2-1毛坯圖2.2生產類型的確定零件的生產方面的需求可按下式進行計算：N=Qm(1+a%+b%)查下表可得零件的生產加工需要。表2.1生產加工需要的確定生產加工需要零件的年生產加工需要（件/年）大型機械中型機械小型機械單件生產＜5件＜20件＜100件成批生產小批量生產5～10020～200100～200中批量生產100～300200～500500～5000大批量生產300～1000500～50005000～50000大量生產＞1000＞5000＞50000通過對設計的題目的深入研究，我們發現Q=5000臺/年，而按照實際的生產需求，備件率和廢品率分別為2%和0.3%。代入指導書中公式得N=5115件/年，所以可以確定該零件的生產類型應該為大批生產。2.3機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定1.加工泵蓋的上下平面，根據參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度的要求，精加工1mm。2.鏜φ25.5孔時，因粗糙度要求為，所以加工余量定為2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可達到要求。3.加工7－φ8.5孔時，根據參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，就可達到要求。4.加工3－φ11孔時，根據參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.5mm。可一次鉆削加工余量1.4mm，就可達到要求。5.鏜2－φ32孔，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度的要求，精加工1mm，可達到要求。2.4定位基準的選擇2.4.1粗基準的選擇在本次設計的過程中，我們在粗基準的選擇方面，需要注重以下幾點要求：（1）在我們拿到零件的時候，如果想要確定粗基準面，那么我們首先要考慮的就是加工面和不加工面之間的位置精度關系，通常情況下，我們都是選擇加工表面當做粗基準面，除此之外，如果加工表面數量較多，那么我們就要選擇相互位置精度最高的面當做粗基準面使用。（2）在我們選型粗基準面的時候，會考慮余量以及耐磨性等因素，所以我們根據工作經驗得到結論——當加工表面眾多的時候，選擇加工最重要的面去當做粗基準面使用。（3）在我們選型粗基準面的時候，也會考慮保證有足夠多的加工余量，所以我們通常情況下都是選擇加工余量最少的面去當做粗基準面使用。（4）在我們選型粗基準面的時候，通常情況下都是選擇平整、光潔的面去當做粗基準面使用，這樣子的好處就是可以使得我們的定位效果更好。（5）選擇粗基準，應該盡可能的使用一次，不要多次去選擇同一基準面作為粗基準，這樣子很難保證位置精度。對于零件，選擇不使加工表面盡可能粗糙。有些面的要求不高，有些面的毛坯余量大。經過以上的分析，我們把零件的下端面定為粗基準。2.4.2精基準的選擇在本次設計的過程中，我們在精基準的選擇方面，需要注重以下幾點要求：1)在我們選型精基準面的時候，首先考慮的就是怎么保證零件可以有足夠的加工余量，所以一般情況下，我們都是會選擇加工余量最小的面去當做精基準面使用的。2)在我們拿到零件的時候，如果想要確定精基準面，那么我們需要考慮的就是加工面和不加工面之間的位置精度關系，通常情況下，我們都是選擇不加工表面當做精基準面，除此之外，如果加工表面數量較多，那么我們就要選擇相互位置精度最高的不加工面當做精基準面使用。3)在我們選型精基準面的時候，也會考慮重要表面加工余量均勻，所以我們通常情況下都是選擇比較重要的面去當做精基準面使用。4)在確定了定位穩定和可靠，我們就可以選擇毛坯尺寸和位置要求不高的面去當做精基準。5)同樣，在我們選擇精基準的時候，我們也需要注意的是，精基準按照規定是不能重復使用，精基準僅僅可用一次，不能第二次使用，如果我們使用了兩次或者多次，那么可能就會產生比較大的誤差。我們在提高生產率的同時，還要考慮怎么去保證加工的質量，怎么在保證加工精度和表面質量高要求的同時，還要保證加工余量小而均勻。我們確定精基準的選擇的前提就是要使基準統一。因此，選擇零件加工好的孔作精基準使用。2.5制定工藝路線在社會市場環境的影響下，我們在生產零件的同時，需要發布加工和發布。因為我們的液壓泵蓋零件加工是特別重要的，我們需要考慮后續的加工路線和工藝路線。制定以下兩種工藝方案：表2.2工藝加工路線方案一工序工序內容工序1粗精銑上平面工序2鉆3—φ11孔工序3粗精銑下平面工序4鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔工序5鉆23度斜φ4孔工序6擴φ25.5孔并平底工序7擴φ26孔與φ25.5工序8鏜2－φ32孔及鏜φ２５孔工序9精磨大平面工序10檢驗入庫表2.3工藝加工路線方案二工序工序內容工序1粗精銑上平面工序2粗精銑下平面工序3鉆3—φ11孔工序4鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔工序5鉆23度斜φ4孔工序6擴φ25.5孔并平底工序7擴φ26孔與φ25.5工序8鏜2－φ32孔及鏜φ２５孔工序９時效去應力處理工序10精磨大平面工序11檢驗入庫工藝路線的比較與分析：方案一：違反了先面再孔的原則，而且加工零件的垂直度和平行度難以保證。方案二：在本次設計的過程中，我們對于第一條工藝的不同就是增加了去應力處理，這樣子做的目的就是為了保證我們加工出來的零件不會變形也可以提高精度。初次之外，我們采用了互為基準的加工原則——先加工面再鉆孔，可以更好的保證垂直度也可以保證平行度。綜上所訴，在本次的設計過程中，我們選擇方案二進行加工。表2.4最終的工藝加工路線工序工序內容工序1粗精銑上平面工序2粗精銑下平面工序3鉆3—φ11孔工序4鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔工序5鉆23度斜φ4孔工序6擴φ25.5孔并平底工序7擴φ26孔與φ25.5工序8鏜2－φ32孔及鏜φ２５孔工序９時效去應力處理工序10精磨大平面工序11檢驗入庫2.6切削用量及工時的計算工序：粗、精下平面（1）粗銑下平面加工條件：工件材料：ＺＬ１０６，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻[7]表30—34刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D＝100mm，齒數Ｚ=8，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：=2mm每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。機床主軸轉速：式（2-1）式中V—銑削速度；d—刀具直徑。由式(2-1)機床主軸轉速：按照參考文獻[3]表3.1-74實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：：根據參考文獻[7]表2.4-81,（2）精銑下平面加工條件：工件材料：HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。參考文獻[7]表30—31刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀：，，齒數12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻[7]表3.1-31實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量：粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04+1.09=2.58min工序：加工3－Φ11孔孔的直徑為11mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ11，選用Φ11的麻花鉆頭。進給量：根據參考文獻[5]表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間圖2-2鉆3—φ11孔的工序簡圖工序：鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔孔的直徑為8.5mm，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔7—Φ15mm小直徑锪鉆。1）確定切削用量進給量：根據參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率：根據表28-15，由插入法得：，，，由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表28-3，，，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為由參考文獻[7]表28-5，，故 校驗機床功率：切削功率為機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，，，相應地，，圖2-3鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔的工序簡圖工序：鉆23度φ4斜孔孔的直徑為4mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ4，選用Φ4的麻花鉆頭。進給量：根據參考文獻[5]表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間圖2-4鉆23度φ4斜孔的工序簡圖工序：粗鏜Φ25.5H12的孔機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：，毛坯孔徑。進給量：根據參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=2.0mm。因此確定進給量。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9取機床主軸轉速：按照參考文獻[3]表3.1-41取實際切削速度：工作臺每分鐘的進給量：被切削層長度：刀具切入的長度：刀具切出的長度l2：取行程次數：機動時間：查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min精鏜下端孔到Φ25.5H12機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：在此處鍵入公式。切削深度：進給量：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9，取機床主軸轉速：，取實際切削速度，：工作臺每分鐘的進給量：被切削層長度：刀具切入的長度：刀具切出的長度：取行程次數：機動時間：所以該工序總機動工時查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：1.56min圖2-5擴φ25.5孔的工序簡圖工序：粗鏜Φ32H12的孔機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：，孔徑。進給量：根據參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=2.5mm。因此確定進給量。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9取機床主軸轉速：按照參考文獻[3]表3.1-41取實際切削速度：工作臺每分鐘的進給量：被切削層長度：刀具切入的長度：刀具切出的長度：取行程次數：機動時間：查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min精鏜下端孔Φ32H12機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9，取機床主軸轉速：，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數：機動時間：所以該工序總機動工時查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：1.86min圖2-6鏜Φ32孔的工序簡圖工序：精磨底平面選用磨床M7130根據《機械制造工藝設計手冊》表2.4—170選取數據切削速度V=0.527m/s切削深度ap=0.10mm進給量f=0.008mm/r第3章夾具設計3.1加工工序的確定為了提高工作效率，確保工件的質量和減輕工作強度，需要設計專用夾具。根據指導老師的意見鉆7—φ8.5孔，锪7-φ15孔的鉆床夾具。圖3-1工序圖3.2在機械加工中夾具的作用在本次的設計過程中，我們特別需要注意的就是夾具的使用，因為選用好的夾具可以使得我們加工出來的工件精度更高。以下是我整理的關于夾具的好處：1.保證工件的加工精度2.提高勞動生產率和降低加工成本3.擴大機床工藝范圍和改變機床用途4.改善勞動條件和保證生產安全3.3確定定位方案在我們夾具設計完畢之后，我們需要對定位方案進行設計。首先，我們要做的就是確定好定位的基準，如果我們的定位基準沒有確定好，那么產生的后果就是加工出來的零件是不合格的東西。初次之外，還會導致我們的工藝路線不正確，最終還會導致零件的精度要求達不到我們的理想狀態。另外，我們還要保證精加工的工序不受到任何的影響。綜上所述，雖然我們本次設計中，銑是沒有什么比較高的要求的，但是我們還是要根據圖紙要求，選擇精度要求比較高的面去作為我們的定位基準。與此同時，我們還要去減少生產的時間和降低我們的勞動人力和經濟成本。1.工件及平面定位（1）主要支承主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用1）固定支承2）可調支承3）自位支承（2）輔助支承提高工件的安裝剛性和穩定性1）螺旋式輔助支承2）自位式輔助支承3）推引式輔助支承4）液壓鎖緊的輔助支承2.工件以圓柱空定位（1）固定V型塊（2）圓錐銷（3）圓柱心軸3.工件以外圓柱面定位（1）在V形塊中定位（2）在圓孔中定位（3）在半圓孔和圓錐孔中定位同時，我們也使用了可移動的和不可移動的兩種方式來實現定位。在設計過程中，由于零件本身的孔徑比較小，我們并沒有使用任何的輔助定位方法，只需要一個把手的壓緊力就能達到要求。固定V型塊如下圖：圖3-2固定V型塊圖3-3固定V型塊三維圖活動V型塊如下圖：圖3-4活動V型塊圖3-5活動V型塊三維圖3.4誤差分析定位誤差進行以下計算：△jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011△db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016△dw=△db-△jb=0.005分析計算孔中心線與側板中心線的重合度誤差：△jb=0△db=0△dw=03.5確定夾緊方案夾緊裝置的組成及基本要求：1.夾緊裝置的組成（1）力源裝置（2）中間傳動機構（3）夾緊元件2.夾緊裝置基本要求（1）在夾緊過程中，不得損壞工件的正確定位（2）夾緊力的大小要適當（3）夾緊裝置要操作方便（4）結構要進湊簡單，有良好的結構工藝性，盡量使用標準件在本道工序中，我們采用活動V型塊和固定V型塊進行定位。手柄如下圖：圖3-6手柄圖3-7手柄三維圖3.6切削力及夾緊力的計算1.夾緊力方向的確定(1)夾緊力方向應垂直于主要定位基準面(2)夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致2.夾緊力作用點的選擇(1)保證工件位置的穩定性和可靠性，使其在裝夾時不發生位移和變形。(2)應盡量避免工件因夾緊而變形(3)夾緊力作用點應盡量靠近加工部位由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：鉆削力式（3-1）鉆削力矩式（3-2）式中：代入公式（3-1）和（3-2）得3.7導向方案的設計由于加工的是7-φ15孔，鉆床夾具設計需要快換鉆套進行導向，與此同時，我們采用了快換鏜鉆套，可以快速更換。它的好處在于提高生產效率,在大批量生產的時候，也可以采用。導向裝置如下圖：圖3-8對導向裝置圖3-9對導向裝置三維圖3.8夾具設計操作說明根據我們前面的設計來說，我們在設計的初步用意就是，目的加強我們的勞動生產率，第一就是把重點放在夾緊上面。在本課題的設計中，我們把V型塊作為夾緊，在我們呢剛剛裝上工件的同時，我們呢就要去把工件的自由度給限制死，最后我們嘗試著用V型塊，目的就是接觸工件，最后螺母進行壓緊。第4章夾具三維設計1，打開UG12.0軟件，選擇新建裝配體，點擊添加組件選擇夾具體作為新零件插入。圖4-1裝配夾具體圖2.點擊添加組件插入新零件V型固定塊選擇約束對齊裝配裝配好之后如圖所示。圖4-2裝配固定V型塊圖3.點擊添加組件插入新零件內六角圓柱頭螺釘選擇約束裝配對齊裝配好。圖4-3裝配螺釘圖4.在點擊添加組件插入新零件圓柱銷選擇約束對齊裝配。圖SEQ圖\*ARABIC4-4裝配圓柱銷圖5.點擊添加組件插入新零件液壓泵蓋選擇約束接觸平行裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC5裝配液壓泵蓋圖6.點擊添加組件插入新零件A型活動V型塊選擇約束接觸對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC6裝配活動V型塊圖7.點擊添加組件插入新零件絲桿選擇約束對齊接觸裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC7裝配絲桿圖8.點擊添加組件插入新零件A型帶孔滾花螺母選擇約束對齊接觸裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC8裝配滾花螺母圖9.點擊添加組件插入新零件鉆模板支撐選擇約束接觸對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC9裝配鉆模板支撐圖10.點擊添加組件插入新零件M6-16內六角圓柱頭螺釘選擇約束接觸對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC10裝配螺釘圖11.點擊添加組件插入新零件鉆模板選擇約束接觸對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC11裝配鉆模板圖12.點擊添加組件插入新零件圓柱銷選擇約束對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC12裝配圓柱銷圖13.點擊添加組件插入新零件M4-12內六角圓柱頭螺釘選擇約束接觸對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC13裝配螺釘圖14.點擊添加組件插入新零件襯套選擇約束對齊裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC14裝配襯套圖15.點擊添加組件插入新零件快換鉆套選擇約束對齊接觸裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC15裝配快換鉆套圖16.點擊添加組件插入新零件鉆套螺釘選擇約束對齊接觸裝配。圖4-SEQ圖\*ARABIC16裝配鉆套螺釘圖17.完成整體的裝配體如下圖。圖4-SEQ圖\*ARABIC17整體裝配圖總結此次這個課題的研究，對我將理論知識轉化為實際操作打下了基礎，讓我對自己所學的機械知識更加深入的了解，以便于增加畢業后的就業機會。本次論文的設計，針對具體問題，具體分析，在滿足要求的前提下，完成裝配。在設計的過程中，我對機械所相關的領域有了不同于以前的的認識，打破了我對機械“笨重”形象的觀念。在現代的生產生活中，隨著科技的發展，我國的機械制造水平越來越高，作為即將畢業的機械