泵前體加工工藝及夾具設計

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1、緒論 畢業(yè)設計是學生的最后一個教學環(huán)節(jié)，機械設計及制造專業(yè)教學指導委員會第三次會議記要指出，“畢業(yè)設計題目應該以產品（或工程）設計類題目為主，尤其要鼓勵去工廠從高真實產品設計”。在實際工程設計中，學生可以得到所學過的理論基礎，技術基礎，專業(yè)課全面的訓練，為將來做好機械設計工程師的工作，提供全面的鍛煉機會。 械制造工藝與設備專業(yè)畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學（含工藝和夾具設計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行一個必要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設計能夠使我們綜合的運用機械工藝學的基本理論，并結合生產實習中學到的東西，獨立的分析和解決工藝問題。初步的具備了設計一個中等復雜零件的工藝規(guī)程的能力

2、和運用夾具設計的基本方法與原理，擬定夾具設計方案，完成夾具設計結構的能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖冊等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會。為未來從事工作大下良好基礎。 通過這次畢業(yè)設計，我在計算，制圖，公差，機械原理，機械設計，機械制造工藝方面的知識都受到全面的綜合訓練，使我受益匪淺。特別是在張老師在工作中對我的耐心輔導，他對學生強烈的責任感和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，無不給我以深刻的影響。 通過這次設計，我相信我無論是在理論上還是在運用上，都會有較大程度的提高，為日后的工作鋪平道路。畢業(yè)設計是我4年來的知識結晶。在設計過程中總會存在一些疏漏之處、缺點和不足，請各位老師批評指正，在此表

3、示由衷的感謝。 1泵前體加工工藝 1.1 泵前體加工工藝分析 我的設計題目是泵前體加工工藝及夾具設計 對于我的設計，我把它分為兩部分，即工藝設計部分和夾具設計部分 首先我看圖紙對泵前體進行了基本的結構和工藝分析： 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。泵前體是雙聯(lián)泵體上的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜復雜，但側面兩孔和四個面的精度要求較高，此外還有

4、對精度要求不是很高的下面和進油孔要求加工。四個M20的螺紋孔和中心孔有0.3的同 軸度的要求，所以需要精加工以保證形位公差，孔小72,小55的孔粗糙度要求達到0.8所以也需要進行精加工。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 1.2 泵前體的工藝要求及工藝分析 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要

5、考慮如何從工藝上保證設計的要求。 1.2.1 泵前體的技術要求 其加工有五組加工。左側面、右側面及中心孔、上表面和下表面、上表面的五個孔、前表面的八個孔。 ⑴.先粗車左側面然后以此為粗基準，加工右側面，之后以右側面為精基準加工左側面，跳動的范圍在0.02mmRa=125 ⑵.以前端面為精基準銃上下表面，Ra=12.5 ⑶.以下表面為基準加工上表面的五個孔，四個小12mm一個428mmRa=12.5。 ⑷.以正面四個絲孔和四個孔為主要加工的對象，以孔及一側面為定位基準，保證其位 置關系，并以鉆模保證相互位置關系。 ⑸.泵前體毛坯的選擇金屬行澆鑄，因為生產率很高，所以可以免去每次

6、造型。 單邊余量一般在1~3mm,結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因為 泵前體年產量是5000件以下，由［7］《機械加工工藝手冊》表2.1-3可知是中批量生產 圖1.1零件圖 1.3 加工工藝過程 由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔。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，對于泵前體來說，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系。 由上面的一些技術條件分析得知：泵前體的尺寸精度，形狀精度以及位置精度要求都很高，就給加工帶來了困難，必須重視。 1.4 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應

7、該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計泵前體的加工工藝來說，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機 床。 1.4.1 車孔及面的加工方案 由參考文獻［7］《機械加工工藝手冊》表2.1-11確定，因為孔的表面粗糙度為3.2,則選*130^054及兩側面的加工順序為：粗車一一精車。 圖1.2粗車工序簡圖 圖1.3精

8、車工序簡圖 1.4.2 絲孔的加工方案 四個絲孔采取的加工方法分別是： 因為孔的表面粗糙度的要求都不高，所以全加工的方法是鉆一一擴一一攻 圖1.4鉆孔工序簡圖 1.5 確定定位基準 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證泵前體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從泵前體零件圖分析可知，選擇面積大的一側表面作為泵前體加工粗基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置準確，能保證泵前體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從泵前體零件圖分析可知,*47和*1301054兩孔軸 線適于

9、作精基準使用。 1.6 工藝路線的擬訂 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。CA6140機床后 托架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以正面定位粗加 工由271063的端面，然后以此面為精基準加工*130^.054的孔及其端面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 1.7 偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 泵前體的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT300,硬度HB為300-350,生產類型為中批量生產，采用鑄造毛坯。 1.7.1 毛坯的結構工藝要求 (1) .泵前體為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： ①、鑄件的壁厚應

10、合適，均勻，不得有突然變化。 ②、鑄造圓角要適當，不得有尖角。 ③、鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 ④、加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 ⑤、鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 毛坯形狀、尺寸確定的要求 ⑵.設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： ①、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 ②、工藝基準以設計基準相一致。 ③、便于裝夾、加工和檢查。 ④、結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣

11、可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。 在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。 1.7.2 泵前體的偏差計算 (1) .底平面的偏差及加工余量計算 后端面加工余量的計算，計算后端面與孔的中心線的尺寸為89mm。根據工 序要求，后端面加工，先粗，后以前端面為基準粗車，在精車而成。余量如下： 車：由參考文獻［5］《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為 4~5.5mm,現(xiàn)取4.5mm。前端面的力口工余量威2.5mm 鑄造毛坯的基本尺寸為

12、89+4.5+2.5=96mm,又根據參考文獻［7］《機械加工 工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為1.1mm。 毛坯的名義尺寸為：894.52.5=96mm 毛坯最小尺寸為：96-0.55=95.45mm 毛坯最大尺寸為：960.55=96.55mm ⑵.主視圖上的二組孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻□《機械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻［15］《互換性與 技術測量》表1-8,可以查得： 孔小20和126: 粗車的精度等級：IT=12,表面粗糙度Ra=15um,尺寸偏差是0.3mm 精車的精度等級：IT=7,

13、表面粗糙度Ra=1.6um,尺寸偏差是0.03mm 孔“130黑4 粗車的精度等級：IT=12,表面粗糙度Ra=15um,尺寸偏差是0.35mm 精車的精度等級：IT=7,表面粗糙度Ra=1.6um,尺寸偏差是0.035mm 根據工序要求，側面二孔的加工分為粗車、精車二個工序完成，各工序余量 如下： 粗車：曲30」.08，參照［7］《機械加工工藝手冊》表2.3-48，其余量值為3.5mm； 426孔，參照口《機械加工工藝手冊》表2.3-48，其余量值為3.5mm； 精車：包301.0孔，參照［7］《機械加工工藝手冊》表2.3-48，其余量值為0.3mm； 426孔，參照［7］

14、《機械加工工藝手冊》表2.3-48，其余量值為0.3mm； 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 如30黑4孔毛坯基本尺寸為弧130-3.5-1.2-0.3=125mm； e26孔毛坯基本尺寸為“：26-3.5-1.2-0.3=15mm; 根據參考文獻［7］《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用 CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為：0.9mm、0.9mm。 毛坯最大尺寸為4:125+0.45=125.45mm； 毛坯最小尺寸為弧125-0.45=124.55mm； 毛坯最大尺寸為$:15+0.45=15.45mm； 毛坯最小尺寸為小：15-0.45=14.55mm； ⑶.頂面兩組孔小28和4-M10,兩孔精度要求為IT1,表面粗糙度要求為Rz50。參照參考文獻［7］《機械加工工藝手冊》表2.3-47,表2.3-48。確定 工序尺寸及加工余量為： 第一組：小28 加工該組孔的工藝是：鉆一一擴 鉆孔：26 擴孔：28 第二組：4-M10 加工該組孔的工藝是：鉆一一攻 鉆孑L:8.5 攻絲：M10 1.8確定切削用量及基本工時（機動時間）