0055-齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及鉆2xφ18盲孔夾具設計

0055-齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及鉆2xφ18盲孔夾具設計,齒輪,油泵,機械,加工,工藝,規(guī)程,18,夾具,設計 課程設計 題目：齒輪油泵泵蓋的機械加工工藝規(guī)程及鉆 2xφ18 盲孔夾具設計 一、設計題目 泵蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計（鉆盲孔 ）812H?? 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1 張 (2) 生產類型:中批或大批大量生產 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 (5) 夾具裝配圖 1 張 (6) 夾具體零件圖 1 張 (7) 課程設計說明書(5000～8000 字) 1 份 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 2 天 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現 ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。 成 績： 指導教師 日 期 - I - 摘 要 本 課 程 設 計 主 要 內 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812H?? 了 零 件 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 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812H?? 具 ， 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 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 容 及 設 計 過 程 - II - Abstract The main contents of the curriculum design, including gear oil pump cover process design and process of blind hole drilling special 812H?? 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 difficulty of 812H?? 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 - III - 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 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 4 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 .6 3.1擬 定 工 藝 路 線 6 3.2 孔 切 削 用 量 的 計 算 .78H?? 3.3 基 本 工 時 的 計 算 .8 3.4 制 訂 工 序 卡 片 101 4 、 孔 的 專 用 夾 具 設 計 1082H?? 4.1 定 位 方 案 的 設 計 .11 4.2定 位 誤 差 分 析 與 計 算 11 4.3導 向 元 件 設 計 13 4.4夾 緊 裝 置 的 設 計 .14 - IV - 4.5 夾 具 結 構 設 計 及 操 作 簡 要 說 明 .15 5、 方 案 綜 合 評 價 與 結 論 .15 6、 體 會 與 展 望 15 參 考 文 獻 17 - 1 - 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 具812H?? 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 生 的 內 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 42±0.02 為 定 為 基 準 的 兩 個 盲 孔 。 經 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 ХФ7 沉頭 孔 Ф7 Ф12 0.090/IT11 0.110/IT11 12.5 - 2 - Φ18 盲孔027.?Φ18 027.?0.027 /IT8 3.2 Φ18 盲孔027.?Ф18 027.?0.027 /IT8 3.2 2ХФ4 銷孔 Ф4 0.018 /IT8 1.6 1.3 審查零件的工藝性 根據老師發(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 零件的生產類型 零 件 的 生 產 類 型 是 指 企 業(yè) （ 或 車 間 、 工 段 、 班 組 、 工 作 地 等 ） 生 產 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 類 型 一 般 - 3 - 可 分 為 大 量 生 產 、 成 批 生 產 和 單 件 生 產 三 種 類 型 ， 不 同 的 生 產 類 型 有 著 完 全 不 同 的 工 藝 特 性 。 零 件 的 生 產 類 型 是 按 零 件 的 年 生 產 綱 領 和 產 品 特 征 來 確 定 的 。 生 產 綱 領 是 指 企 業(yè) 在 計 劃 期 內 應 當 生 產 的 產 品 產 量 和 進 度 計 劃 。 年 生 產 綱 領 是 包 括 備 品 和 廢 品 在 內 的 某 產 品 的 年 產 量 。 零 件 的 年 生 產 綱 領 N 可 按 下 式 計 算 (1%)NQmab?? 其 中 ——是 零 件 的 生 產 綱 領 （ 件 /年 ） ； ——產 品 的 年 產 量 （ 臺 、 輛 /年 ） ；Q ——每 臺 （ 輛 ） 產 品 中 該 零 件 的 數 量 （ 件 /臺 、 輛 ） ；m ——備 品 率 ， 一 般 取 2%~4%；%a ——廢 品 率 ， 一 般 取 0.3%~0.7%；b 根 據 上 式 結 合 題 目 給 定 數 據 ， 即 可 算 出 泵 蓋 的 生 產 綱 領 ， 進 而 確 定 出 其 生 產 類 型 。 =8000 臺 /年 ， =1 件 /臺 ， 取 = ， 取 =0.6%， 由 公 式Qma3b (1-1） 有 ： .泵 蓋 零 件 的 重)/(4.82%)6.0()3( 年件????N 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Kg 知 ， 該 泵 蓋 的 生 產 類 型 為 大 批 生 產 。 2.2 毛坯的種類和制造方法 泵 蓋 的 材 料 在 產 品 設 計 時 已 經 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 率 ， 采 用 機 器 造 型 ， 機 器 造 型 生 產 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 準 備 時 間 長 ， 但 在 大 批 大 量 生 產 的 情 況 下 鑄 件 成 本 仍 能 顯 著 降 低 ， 該 泵 蓋 的 生 產 類 型 為 大 批 生 產 ， 所 以 在 鑄 件 造 型 上 采 用 機 器 造 型 。 - 4 - 2.3 零件各表面的加工方法 當 零 件 的 加 工 質 量 要 求 較 高 時 ， 一 般 要 經 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 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76??12.5 鉆 Ф18 孔027.? 3.2 鉆-粗鉸-精鉸 Φ4 銷孔 1.6 鉆-鉸 2.4 各工序間加工余量 根據表 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。 - 5 - 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 03.?3.2泵蓋右端 面 毛坯 3 27 -- 2.4 27 2.1?-- 鉆 2 7 IT11 0.090 7 ?09.12.5Φ7 孔 毛坯 5 5 2 5 1? 精鉸 0.05 18 IT6 0.011 18 0.?1.6 粗鉸 0.95 17.95 IT8 0.027 17.95 027.6.3 鉆 1.2 17 IT11 0.110 17?10.?12.5 Ф18 027.? 毛坯 15.8 15.8 -- 2.4 15.8 1.2?-- 鉸 0.2 4.0 IT8 0.018 4 018.?1.6 鉆 0.8 3.8 IT12 0.120 3.8?120.?6.3Ф4 銷孔 毛坯 3 3 -- 2 3 1?-- 2.5 確定毛坯尺寸 根據表 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。 - 6 - 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 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76??18242?? 半 精 加 工 和 精 加 工 等 。 3.1.2 工序順序的安排 根 據 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 ， 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 容 - 7 - 1 車 半 精 車 右 端 面 至 24mm 2 鉆 鉆 通 孔 ， 鉸 孔 ，76?? 擴 Ф 12 孔 深 2， 鉸 孔 3 鉆 鉆 深 16， 粗 鉸 、8 精 鉸 4 锪 锪 通 孔42?? 5 鉸 鉸 孔 至 4.0mm 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182?? 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pa 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v 18m/min。 由 公 式 （ 5-1） 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉 速/nvd?? 358.1 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉 速?/ir =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 = 。0/dv?min/9.0/.32?]1[ - 8 - 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pa 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v 0/nvd?? 頭 轉 速 80 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取n?r 轉 速 =97 。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實 際/i 鉆 削 速 度 = 。1dv?min/.0/.7.3? 2 ） 精 鉸 背 吃 刀 量 的 確 定 ， 取 =0.025mm。 進 給 量 的 確 定 ， 由 表 5-31， 選pa 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v dvn?/0? 轉 速 80 ， 參 照 表 4-9 所 列 Z525 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉n?/ir 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 = 。1/dv?i/.0/81.37? 3.3 基本工時的計算182?? 3.3.1 基本時間 的計算jt 1） .鉆 孔 工 步 根 據 表 5-41， 鉆 孔 的 基 本 時 間 可 由 公 式 求 得 式)(/21lfnLtj ?? 中 =16mm； =0mm；l2l mkDr 85.12/4cot8)~(/cot ?????? 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)jt /(0.20mm/rΧ 392r/min) 0.306min=18.4s。? 2） .粗 鉸 孔 工 步 根 據 表 5-41， 絞 圓 柱 孔 基 本 時 間 由 公 式 求 得 式)(/21lfnLtj ?? - 9 - 中 、 。1l2 由 表 5-42 按 、 =(17.95-17)/2=0.475mm 的?15?rk2/)(dDap? 條 件 查 得 ； =0mm； 而 =16mm； =0.9mm/r； = 。 將l312llfn9/ir 上 述 結 果 代 入 公 式 中 ，/2fnLtj ? 經 過 計 算 即 可 得 出 該 工 序 的 基 本 時 間 ： =(16mm+3mm+0)jt /(0.9mm/rХ 97r/min) 0.218min=13.1s。? 3） .精 鉸 孔 工 步 根 據 表 5-41， 絞 圓 柱 孔 基 本 時 間 由 公 式 求 得 。)(/21lfnLtj ?? 式 中 、 由 表 5-42 按 、 =(18-17.95)/2=0.025 1l2 ?5?rk2)(dDap? 的 條 件 查 得 =1.1mm； =0mm； 而 =16mm； =0.9mm/r； = 。lllf inr 將 上 述 結 果 代 入 公 式 ： )(/21lfnLtj ?? 經 過 計 算 即 可 得 出 該 工 序 的 基 本 時 間 ： =(16mm+1.1mm+0)jt /(0.9mm/rΧ 97r/min) 0.196=11.8s? 3.3.2 輔助時間 的計算 ta 根 據 第 五 章 第 二 節(jié) 所 述 ， 輔 助 時 間 與 基 本 時 間 之 間 的 關 系 為atjt ， 可 取 ， 則 各 工 序 的 輔 助 時 間 分 別 為 ：jf tt)2.015(??jatt15.0? 鉆 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15Х 18.4s=2.76s;a 粗 鉸 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15Χ 13.1s=1.97s;t 精 鉸 孔 工 步 的 輔 助 時 間 ： =0.15Х 11.8s=1.77s;a 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 類 型 為 大 批 生 產 ， 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bt %7~2xt ， 本 工 件 均 取 3%， 則 各 工 序 的 其 他 時 間 （ ） 可 按 關 系 式4~%2 xbt? 計 算 ， 分 別 為 ：)(3jat?? 鉆 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6%Χ (18.4s+2.76s)=1.27sxbt? - 10 - 粗 鉸 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6%Х (13.1s+1.97s)=0.90sxbt? 精 鉸 孔 工 步 的 其 他 時 間 ： =6%Χ （ 11.8s+1.77s） =0.81s 3.3.4 單件時間 的計算djt 1） 鉆 孔 工 步 =18.4s+2.76s+1.27s=22.43s;鉆djt 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t 因 此 ， 工 序 的 單 件 時 間 ： = + + =22.43s+15.97s+14.38s=52.78sdjt鉆j粗 鉸t精 鉸 3.4 制訂 工序卡片182?? 本次課程設計中，我所選擇的工序是加工 2ХΦ18 孔。根據表 4、2ХΦ18 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，具體內容詳見機械加工工序卡片。 4、 孔的專用夾具設計182?? 在 成 批 、 大 量 生 產 中 ， 工 件 的 裝 夾 是 通 過 機 床 夾 具 來 實 現 的 。 機 床 夾 具 在 生 產 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 率 ； 擴 大 機 床 的 工 藝 范 圍 ， 實 現 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 用182?? 常 規(guī) 的 夾 具 （ 即 通 用 夾 具 ） 其 生 產 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 ， 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 率 。 4.1 定位方案的設計 - 11 - 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 : 。z? 一 個 短 圓 柱 銷 限 制 的 自 由 度 為 ： ， 。 ?xy 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 調 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b? 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 。 。j jbd???]1[ - 12 - 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 。 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 STYdDdw????1)( 其 中 代 表 公 差 ， 代 表 基 準 孔 與 定 位 元 件 間 的 最 大 間 隙DT 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657Hh? 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，STYdDdw????1)( )2/((tan21LsTdDd???? 注 ： 為 工 件 中 心 線? 的 偏 轉 角 度 誤 差 代 入 數 據 求 得 ?08.)162/()0.9.06.9.(tan1 ??????? 滿 足 定 位 要 求 。 4.3 導向元件設計 - 13 - 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7.0~3 5.1~70 以 其 排 屑 間 隙 h=( )d=( ) 18=( ),取 h=12mm。.33?6.~4. 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 ， - 14 - 而 不 致 發(fā) 生 位 移 或 產 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 )/31(HLfFj?? 計 算 ， 其 中 的 --摩 擦 系 數 ， 一 般 取 0.1-0.15， 由 于 在 進 行 鉆 孔f 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 GdzFC/)8(3?? z-彈 簧 的 工 作 圈 數 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 據 得 求mMPaF7)9.08/()8(3 ????? 得 F=1.54N， 將 F 代 入 ， 其 中 L=28mm,f=0.1,H=45,/1HLfj? 求 得 .由 于 該 工 序 過 程 需 要 兩 處 夾 緊 力 ， 故 總 的 .j30? NFj62 可 以 看 出 夾 緊 力 很 小 。 因 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 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 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 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 。 - 15 - 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 ，182?? 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 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 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 - 16 - 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 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 , - 17 - 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.