泵前蓋(泵殼體)加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)【鏜上頂面孔(液壓)】【鉆3-φ11孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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文摘為探討金剛石砂輪的磨削特點(diǎn)和磨損行為對(duì)磨削光學(xué)連接器箍研究了有限元分析(FEA)和磨損試驗(yàn)。有限元分析金剛石砂輪和套圈節(jié)目之間的聯(lián)系地下?lián)p傷區(qū)域的套圈是13m磨料顆粒和基體的界面。磨料的影響粒子在界面應(yīng)力狀態(tài)的影響。建立二維有限元模型計(jì)算在接口溫度應(yīng)力的分布。作為有限元分析的結(jié)果,影響磨料條件是關(guān)心的比率關(guān)鍵突出;粒度之比約為0.6。有限元模型建立的影響進(jìn)行調(diào)查鉆石砂輪濃度。有限元分析結(jié)果表明,低濃度有較大的磨損體積小壓力傳播。1。介紹與綁定磨料磨具磨削已廣泛在形成和完成的組件使用許多材料1 - 5。相關(guān)的零件的需求與先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)正在增加,由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和光學(xué)的擴(kuò)張行業(yè)。特別是,超精密光學(xué)部分與之相關(guān),NT和BT antideviation要求高完成超精密加工。陶瓷材料的磨損特性刀具是控制精度的重要因素的產(chǎn)品,廣泛研究了許多研究人員:如材料去除機(jī)制磨陶瓷6、7,8 -氮化硅的磨削10),與磨削(11 - 14)能源問(wèn)題, 有關(guān)磨削力和能量不同參數(shù)與芯片不變形幾何的理解(15、16)。2。理論背景2.1切削點(diǎn)間距連續(xù)切割點(diǎn)間距和接觸創(chuàng)建有限元弧長(zhǎng)是必要的模型通過(guò)考慮濃度。首先,接觸弧長(zhǎng)、lc是運(yùn)動(dòng)學(xué)的制定表面磨削,情商所示。(1)。v:工件速度:車輪速度(rpm)v:切削深度(rpm),d:工件直徑(毫米)(m),D:車輪直徑(毫米)。理論連續(xù)切削點(diǎn)間距,計(jì)算了等式。(2)dg是一個(gè)當(dāng)量直徑(毫米),磨料假定為球形,Vg的比率磨料粒子。2.2為單身磨料磨削力 商的理論被用來(lái)評(píng)估比磨削能創(chuàng)建一個(gè)磨料有限元模型的微元素磨輪。磨料的影響是主要的影響切向磨削力。切向的價(jià)值磨削力是2.31身手N。尤其這個(gè)值是有限元模型的加載條件。2.3在磨料磨削作用力21Shaw模型用于這項(xiàng)研究。應(yīng)用Shaw模型有限元模型,鉆石形狀粒子被轉(zhuǎn)化成的球體徑20m和摩擦力是被忽視的。切向磨削力被認(rèn)為是直接與研磨劑的影響之間的關(guān)系。2.4具體的磨損率和磨削比穿的砂輪的磨削量有關(guān)。逆值的具體磨損率是研磨比,G,Eq。(3)所示。 T是材料的磨損量,和年代輪的磨損體積。參數(shù)G進(jìn)行了評(píng)價(jià)作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)效率金剛石砂輪。3。材料的特點(diǎn)3.1氧化鋯箍的特性TZP(四方氧化鋯多晶體)中使用本研究測(cè)試材料。它已經(jīng)被使用在廣泛的行業(yè),因?yàn)樽吭接捕?強(qiáng)度/重量比,熱穩(wěn)定性,耐蝕性。 3.2金剛石砂輪的特性表1顯示了鉆石的材料特性和樹(shù)脂,這是鉆石的規(guī)范輪。在加工套圈,鉆石輪是由酚醛樹(shù)脂;使用它相對(duì)較高的彈性,但低磨阻。酚醛樹(shù)脂可以帶來(lái)革命,很高的磨削量由于適當(dāng)?shù)膭h除flash和規(guī)模。通常使用酚醛樹(shù)脂但纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂也用于特殊需求。金剛石砂輪的彈性模量應(yīng)用有限元模擬46 GPa的決心彈性模量的N個(gè)年級(jí)。表1。材料特性和規(guī)格的鉆石輪。4。有限元分析4.1輪之間的聯(lián)系分析和套圈4.1.1有限元模型磨削的表面相互作用,面積每分鐘除以4-node矩形平面應(yīng)變的元素,是生成最準(zhǔn)確的梯度在這個(gè)區(qū)域的壓力很大。被形容為車輪的運(yùn)動(dòng)模型和套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)和套圈輸入。在這個(gè)分析,切削深度被設(shè)置為十分之一的實(shí)際切削深度分析立即聯(lián)系。時(shí)間設(shè)置為1在0.4毫秒,毫秒箍感動(dòng)前面的金剛石砂輪,在在另一個(gè)0.3 毫秒,研磨處理。其余的時(shí)間, 磨削過(guò)程已經(jīng)結(jié)束。在這個(gè)分析, 粘滑運(yùn)動(dòng)摩擦模型的接口使用車輪和套圈。4.1.2有限元分析的結(jié)果圖1顯示了界面應(yīng)力的變化車輪和套圈之間的深度接觸點(diǎn)。箍應(yīng)力超過(guò)自己的彎曲力量,1 GPa,接觸后持續(xù)時(shí)間為0.1毫秒。這一刻后,研磨過(guò)程發(fā)展迅速的裂縫延伸套圈。圖2顯示了馮米塞斯的分布輪和套圈的深度之間的壓力從接觸點(diǎn)。最大的振幅在接觸點(diǎn)生成,減少壓力從接觸的增加其深度點(diǎn)。壓力下的撓曲強(qiáng)度達(dá)到100年m接觸點(diǎn)的深度。壓力在大約63m深度下的區(qū)域,從表面上看, 已經(jīng)超過(guò)1 GPa的撓曲強(qiáng)度。估計(jì)地下?lián)p失約為13m除了50m的切削深度。 4.2砂和樹(shù)脂之間的界面分析 4.2.1有限元模型準(zhǔn)備法向力和摩擦力是生成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨料和套圈。這些部隊(duì)將產(chǎn)生接觸壓力磨料和樹(shù)脂之間的界面。這種狀態(tài)壓力是由負(fù)載和穿的磨料5。半無(wú)限矩陣模型創(chuàng)建,比實(shí)際大600倍金剛石磨料。被選中的粘滑運(yùn)動(dòng)條件接觸界面的邊界條件。 4.2.2有限元模型的磨損機(jī)制四種類型的假設(shè)模型被用作在這個(gè)分析磨損機(jī)制。沒(méi)有穿,對(duì)稱穿,對(duì)稱前戴鉆石粒子分離;非對(duì)稱穿它只發(fā)生在一側(cè)的樹(shù)脂鉆石粒子和另一邊仍然;粒子穿它的磨料量是相對(duì)的高于樹(shù)脂。 4.2.3 .有限元分析的結(jié)果圖3顯示了所有模型的應(yīng)力分布。圖3(b)和(d)顯示了一個(gè)時(shí)刻之前的狀態(tài)磨料的分離。的應(yīng)力集中發(fā)生在角落的粒子。應(yīng)力集中具有最大的價(jià)值,特別是粒子的根源。的應(yīng)力集中增加粒子的根源為穿什么進(jìn)展在兩個(gè)穿的情況下,對(duì)稱和不對(duì)稱。壓力界面的樹(shù)脂和粒子的壓力高于粒子提示,直接應(yīng)用于磨削力。比發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致部分覆蓋分離的磨料約為0.6,它對(duì)應(yīng)與其他論文5。圖4顯示界面的應(yīng)力分布9例粒子穿。特點(diǎn)列出了每個(gè)樣本的測(cè)試之前和之后在表2中。應(yīng)力幅值是三到四次比對(duì)稱和非對(duì)稱磨損。磨料之間的接口的較小的壓力和樹(shù)脂,因此,估計(jì)的根源磨料。在這種情況下,它可以估計(jì)車輪必須執(zhí)行著裝過(guò)程。 4.3分析砂輪濃度 4.3.1有限元模型金剛石濃度作為一個(gè)參數(shù)的評(píng)估。砂輪由磨料、樹(shù)脂和空白??仗撌鞘占淖饔眯酒?主要影響放電的芯片。表2顯示了連續(xù)切削點(diǎn)的間距的三個(gè)不同的濃度Eq。(2),比例的磨料的濃度。在每種情況下,金剛石濃度磨料粒子的數(shù)量75% 4; 100%的有5個(gè),有6 125%。接觸弧長(zhǎng), 計(jì)算了情商。(1),是374年m和應(yīng)用該模型。有兩個(gè)約束條件x方向的兩側(cè)邊緣,另一個(gè)是y方向模型的底部。 4.3.2有限元分析的結(jié)果100%的等效應(yīng)變分布鉆石圖5所示。分布應(yīng)變的分布是相似的的壓力除了磨料磨具。拉伸的一面矩陣,磨削力和應(yīng)用側(cè)邊,有更大的壓力。這是所造成的應(yīng)力集中在側(cè)邊。越大濃度的鉆石,更大的壓力發(fā)生。 在75%濃度的情況下,邊界的壓力粒子的第一個(gè)比第二個(gè)大的最小值應(yīng)變分布密切。100%濃度的現(xiàn)象,類似125%,75%濃度的正相反。在低濃度的情況下,空間中粒子相互遠(yuǎn)非這樣的影響在粒子幾乎不存在。因此, 的第一個(gè)粒子相對(duì)較大, 廣泛分布由于磨削作用力第一個(gè)金剛石粒子是比任何其他的人。100%的濃度,交互第一和第二之間粒子不是可以忽略不計(jì),由于粒子之間的空間接近于75%。由于磨料粒子之間的影響,應(yīng)變?cè)黾恿嗽黾拥男再|(zhì)。 5。磨損試驗(yàn)5.1磨損試驗(yàn)的結(jié)果釘住閥瓣類型的磨損試驗(yàn)對(duì)鉆石車輪不同濃度。進(jìn)氣壓力溫度、氣氛都是否定的潤(rùn)滑。摩擦系數(shù)在范圍內(nèi)0.44到0.46,所有測(cè)試條件。換句話說(shuō),它可以驗(yàn)證不穩(wěn)定磨損行為沒(méi)有在測(cè)試期間發(fā)生。圖6顯示了條形圖的磨損量套圈和金剛石砂輪。磨損量箍成為大10倍左右,而不是的輪。磨損體積濃度的75% 是最小的一個(gè)。金剛石濃度越高小輪的磨損發(fā)生。在100%濃度的情況下,箍的最大的磨損體積。它看起來(lái)像自動(dòng)發(fā)生的,但玻璃或加載幾乎不發(fā)生。圖7顯示了每個(gè)測(cè)試集的磨削比。100%的情況下,磨削率最高。在75%的情況下,另一方面,它有最低的磨削比。在125%的情況下,這是估計(jì)的有研磨率由于最高最小的磨損體積。5.2顯微觀察磨損表面,圖8顯示了截面的掃描電鏡照片認(rèn)為,75%濃度的金剛石砂輪。一個(gè)空白,許多粒子脫落的樹(shù)脂,可以視為V標(biāo)志。實(shí)線表示的一個(gè)接口金剛石砂輪的表面和部分??梢杂^察到顆粒分離的痕跡。在125%濃度的情況下,的痕跡金剛石(標(biāo)記為D)的分離所無(wú)法企及的觀察,磨面有一個(gè)平坦的表面。如果平面磨削的臉變得像, 磨削阻力將會(huì)增加。然后,面對(duì)箍和穿發(fā)生在處理輪。因此面對(duì)箍地面的質(zhì)量成為一個(gè)低水平。 6。結(jié)論 的結(jié)果分析表明,該地區(qū)的聯(lián)系時(shí)的深度成了13m地下?lián)p傷削減50m。界面分析表明,磨料的結(jié)果分離條件的比例是至關(guān)重要的突出;磨料顆粒的分離0.6。有限元分析的結(jié)果,根據(jù)濃度比率, 較低的金剛石濃度比率越高應(yīng)力集中,由于較低的互動(dòng)在磨料粒子。磨料分離, 因此,速度和金剛石砂輪的磨損迅速傳播。這些結(jié)果很一致與磨損試驗(yàn)也證實(shí)了由掃描電鏡觀察。金剛石濃度的最優(yōu)條件比例是100%,這是最糟糕的情況75%。 應(yīng)答本研究支持的項(xiàng)目研究生在區(qū)域創(chuàng)新的培訓(xùn),這是由韓國(guó)工業(yè)技術(shù)基金會(huì)和商務(wù)部工業(yè)和能源朝鮮政府。 參考文獻(xiàn)1彼得布萊克,托馬斯Bifano托馬斯陶氏Ronald O大肆揮霍的人,陶瓷材料的精密加工,67年美國(guó)陶瓷協(xié)會(huì)公告(6)(1988)1038 - 1041。2s馬爾金和je里特對(duì)陶瓷磨削機(jī)理和強(qiáng)度退化,工業(yè)工程學(xué)報(bào),(1989)167 - 174。3s馬爾金,磨削技術(shù)理論和應(yīng)用程序與精密機(jī)械加工,Ch。我,埃利斯Horwood,奇切斯特(1989)9-17。4jlMertzger超級(jí)磨料研磨,Ch。1、巴特沃斯,牛津(1986)3-11。周5y . p . d . Funkenbusch奎斯奈爾djAbrasives-matrix界面的應(yīng)力分布在綁定磨料磨削刀具磨損-有限元分析,穿209(1997)247 - 1997。6Bi。張,豪斯和d特雷弗在磨削陶瓷材料去除機(jī)制,CIRP年報(bào)- 43(1)制造技術(shù)(1994)7馬爾金和tw黃磨機(jī)制陶瓷、安。CIRP,45(2)(1996)569 - 580。8tw黃cj埃文斯和s馬爾金,尺寸效應(yīng)對(duì)特定的能源在氮化硅研磨,穿225 - 229(第二部分)(1999)862 - 867。9tw黃cj埃文斯,e . p . Whitenton和年代。馬爾金,高速磨削與電鍍金剛石氮化硅的輪子,第1部分:磨損和輪生活,制造科學(xué)與工程學(xué)報(bào),交易的ASME 122(1)(2000)32-41。10tw黃cj埃文斯和s馬爾金高速磨削與電鍍金剛石氮化硅的輪子,第2部分:車輪地形和研磨機(jī)制,制造科學(xué)與工程學(xué)報(bào),交易的ASME 122(1)(2000)42-50。11馬爾金和n .約瑟,最低能量在研磨過(guò)程中,穿32(1),(1975)15 - 23。12tw黃和s馬爾金上界分析特定能量在陶瓷磨削,穿231(2)(1999)161 - 171。13s馬爾金,固體顆粒侵蝕的金屬之間的相關(guān)性及其能量融化,穿68(3)(1981)391 - 396。14g . n .沙ac貝爾和s馬爾金定量表征磨料表面使用新的剖面測(cè)量系統(tǒng),穿41(2)(1977)315 - 32515c . Chen y榮格和i . Inasaki表面,圓柱和內(nèi)部先進(jìn)陶瓷的磨削,磨削原理和應(yīng)用程序,PED-Vol。39歲的ASME(1989)201 - 211。16tw黃和s馬爾金研磨機(jī)制和能量平衡為陶瓷、ASME J。Manuf??茖W(xué)。Eng。,121,(1999)623 - 631。17d米勒和a .球孕鑲金剛石鉆頭鉆穿的鉆石,穿141(1991)311 - 1991。18y Uao和s . y .羅穿燒結(jié)金剛石復(fù)合的特點(diǎn)在圓形的搖擺,穿157(1992)325 - 1992。19x田,田,孕鑲金剛石的磨損機(jī)制,穿177(1994)81 - 1994。20w康尼錫和a . Neises穿ultrahard機(jī)制,于穿162/164(1993)12日至21日非金屬切割材料舉行21m . c . Shaw磨削的新理論,本月Eng歐斯特。工作?;瘜W(xué)。反式MC8 Eng(1)(1972)73 - 78。Chang-Min書(shū)釘收到了他的學(xué)士和碩士學(xué)位從釜山國(guó)家大學(xué)機(jī)械工程在1964年和1968年分別獲得了1981年?yáng)|京大學(xué)博士學(xué)位。他現(xiàn)在是慶北國(guó)立大學(xué)教授。他擔(dān)任機(jī)械工程系的慶北國(guó)立大學(xué)客座教授在加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程研究所的一頭慶Nat將會(huì)大學(xué)工程設(shè)計(jì)技術(shù),以及技術(shù)創(chuàng)新中心指定的工商部門。機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)液壓泵蓋工序名稱粗精銑上平面工序號(hào)01技檢要求按照?qǐng)D示要求保證粗糙度要求并保證尺寸無(wú)明顯刀痕,并且保證各面沒(méi)有可以刀痕基準(zhǔn)面下平面與側(cè)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)ZL106200HBS1立式銑床X52K夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間(分)每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長(zhǎng)度(毫米)走刀次數(shù)切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))機(jī)動(dòng)時(shí)間(分)輔助時(shí)間(分)刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格1粗銑平面,控制尺寸到m53m240121.573004.81.131.04高速鋼三面刃圓盤銑刀1粗銑平面,控制尺寸到53mm2精銑平面,控制尺寸到52mm240110.4750.81.091.04高速鋼三面刃圓盤銑刀1專用量具3擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁(yè)第 頁(yè)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)零(部)圖號(hào)共 頁(yè)產(chǎn)品名稱零(部)名稱液壓泵蓋第 頁(yè)材料牌號(hào)ZL106毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)4000每臺(tái)件數(shù)備 注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件01鑄造鑄造02時(shí)效時(shí)效03銑粗,精銑上平面至尺寸X52K立式銑床04銑粗,精銑下平面至尺寸X52K立式銑床專用05鉆鉆3-11孔Z535立式鉆床專用06鉆鉆78.5孔Z535立式鉆床專用07鉆鉆23度4斜孔Z535立式鉆床專用08鉆擴(kuò)25.5盲孔Z535立式鉆床專用09鉆擴(kuò)26孔與25.5通孔Z535立式鉆床專用10鏜鏜32孔臥式鏜床專用11鏜鏜25.5孔臥式鏜床專用12鉗鉗工,去除銳邊毛剌專用13時(shí)效去除加工應(yīng)力14磨精磨底平面M7475立式磨床專用15檢驗(yàn)檢驗(yàn)各個(gè)成品尺寸16入庫(kù)入庫(kù)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處記更改文件號(hào)簽字日期 湖南科技大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 ) 題目: 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 機(jī) 電 系 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào): 1103010409 學(xué)生姓名: 肖瀟 指導(dǎo)教師: 伍俏平 (職稱: ) (職稱: ) 2015 年 5 月 25 日 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) 機(jī)電工程 院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系(教研室) 系(教研室)主任: (簽名) 2015 年 3 月 9 日 學(xué)生姓名: 肖瀟 學(xué)號(hào): 1103010409 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì)(論文)題目及專題: 泵殼體零件加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)(論文)時(shí)間:自 2015 年 3 月 9 日開(kāi)始至 2015 年 5 月 22 日止 3 設(shè)計(jì)(論文)所用資源和參考資料: 零件圖一張; 上一學(xué)期搜集的資料 相關(guān)教材及設(shè)計(jì)、工藝手冊(cè)。 4 設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容: 零件結(jié)構(gòu)特征、性能的分析;零件毛坯圖的設(shè)計(jì);機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì);機(jī)械加工工序卡 片(一套);夾具裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)及相關(guān)的計(jì)算;工藝設(shè)計(jì)方案的比較本設(shè)計(jì) 的優(yōu)缺點(diǎn)分析;編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū); 5 提交設(shè)計(jì)(論文)形式(設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等)及要求: 零件毛坯圖一張(1 或 2 號(hào)圖一張); 夾具設(shè)計(jì),工藝過(guò)程設(shè)計(jì)完成后指定(兩套,零件圖、裝配圖); 編寫(xiě)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及典型零件的加工程序(說(shuō)明書(shū)不少于 40 頁(yè),圖紙量:折合 1 號(hào)圖 5 張); 課題相關(guān)論文的翻譯(英譯中,不少于 1500 字)一篇 6 發(fā)題時(shí)間: 2015 年 1 月 10 日 指導(dǎo)教師: (簽名) 學(xué) 生: (簽名) III 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過(guò)對(duì)“泵蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī) 程及工藝裝備的設(shè)計(jì),完成了從毛坯到零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要 內(nèi)容包括:繪制“泵蓋”的零件圖、毛坯圖,編制機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片和機(jī)械 加工工序卡片,以及銑厚端面加工夾具設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí) 踐的結(jié)合,通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生具有了制定工藝規(guī)程的初步能力,設(shè)計(jì)專用夾具的初步能 力,進(jìn)一步提高了查閱資料,熟練地使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料等方面的能力。通過(guò)設(shè) 計(jì)全過(guò)程,熟悉了工藝計(jì)算方法,學(xué)會(huì)了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法,對(duì)于培養(yǎng)獨(dú)立 思考和獨(dú)立工作的能力大有裨益。泵是非常重要的一個(gè)零件,廣泛應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品, 如汽油泵,泵,液壓泵,潛水泵,隔膜泵,動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵,雙作用葉片泵,它的作用是 不能被其他成分所取代,所以和泵的選擇是密切相關(guān)的泵蓋作為一個(gè)設(shè)計(jì)的主題,來(lái) 獲取過(guò)程有關(guān)的大量書(shū)籍的過(guò)程中,最好的設(shè)計(jì)方案的綜合比較與選擇。液壓泵蓋是 液壓泵重要的零件之一,采用鉆、擴(kuò)、銑等傳統(tǒng)工藝,不僅效率低,而且穩(wěn)定性差,精 度不易保證,制約了生產(chǎn)的發(fā)展。應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件,快捷高效,生產(chǎn)率 高,是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本設(shè)計(jì)主要包括液壓泵蓋的加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì),應(yīng)采 取哪些措施存在的主要問(wèn)題和液壓泵蓋的加工設(shè)計(jì)過(guò)程。具體確定毛坯制造形式獲得, 基面的選擇,確定工藝路線,加工余量的確定,工序尺寸及空白,切削用量的確定。 此外,這次還給液壓泵蓋進(jìn)行了專用夾具設(shè)計(jì),以及夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明。在完成此 次設(shè)計(jì)任務(wù)中得到老師及同學(xué)們的大力幫助,在此向他們表示衷心的感謝。 關(guān)鍵詞:液壓泵蓋;工藝;夾具設(shè)計(jì) IV Abstract The course design is an important element of practical teaching. Through the PUMP COVER part of the mechanical equipment, process planning and process design, the completion of parts from the blank to the machining process. The main design of this course include: Drawing, pump part map, blank map, the preparation of a comprehensive machining process and machining processes card cards, The course was designed and implemented what they have learned the combination of theory and production practice, through the design so that students have an initial capacity to develop process planning, designing special fixtures initial capacity, and further improve access to information, skilled use of the design manual, reference materials, etc. capacities. Through the design of the whole process, familiar with the process calculation methods, learned to carry out process design procedures and methods for the development of independent thinking and ability to work independently of great benefit.Pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as Gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump, power steering pump, double action vane pump, etc.Its role cannot be replaced by other parts, and therefore I choose the pump cover closely related to the pump as the design theme. In the design process of I refer to related process books material, comprehensive comparison finally chooses the best design. Hydraulic pump cover is one of the important parts in hydraulic pump. Using the drilling, expanding, milling and other traditional techniques, is not only low efficiency, and poor stability. Its difficult to ensure the accuracy and restrict the production development. Using a combination of machine parts in large quantities is the development direction of machining, because its efficient and high productivity. This design includes the design of the hydraulic pump cover process planning; the main problems of the Hydraulic pump cover processing and the measures to be taken in the Process Design. There is a specific determining blank obtained manufacturing form, the selection of base, process route determination, machining allowance, process dimension and the rough determination cutting specifications and so on. In addition, I design the special fixture for hydraulic pump cover, and made a brief description of the fixture operation. Thanks for the great help given by students to teachers in the design. Key words: Hydraulic Pump Cover; Process; Fixture Design 目錄 摘 要 .III ABSTRACT .IV 1 緒論 .1 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 .1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 .2 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 .3 2 零件的三維造型 .5 3 零件的分析 .10 3.1 零件的作用 .10 3.2 零件的工藝分析 .11 3.2.1 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .12 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 .13 3.2.3 小結(jié) .21 4 專用夾具設(shè)計(jì) .21 4.1 夾具工序的選擇 .22 4.2 液壓夾具設(shè)計(jì) .21 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .25 4.2.2 銑削力與夾緊力計(jì)算 .26 4.2.3 確定液壓缸基本參數(shù) .28 4.3 鉆 311 孔夾具設(shè)計(jì) .30 4.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .30 4.3.2 定位元件的設(shè)計(jì) .32 4.3.3 定位誤差分析 .33 4.3.4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算 .33 4.3.5 襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) .33 4.3.6 夾緊裝置的設(shè)計(jì) .34 4.3.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .35 4.4 小結(jié) .37 5 結(jié)論與展望 .38 6 致謝 .39 7 參考文獻(xiàn) .40 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 機(jī)械制造技術(shù)(機(jī)械技術(shù))是機(jī)械,電子,光學(xué),信息科學(xué),材料科學(xué),生物科學(xué) 的研究,激光科學(xué)和管理科學(xué)的最新成果,作為一種新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),歸納的科學(xué) 理論和機(jī)械制造技術(shù)實(shí)踐的總結(jié),解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,科學(xué),揭示的一般規(guī)律。 機(jī)械制造研究如何加工機(jī)械零件的生產(chǎn)制造過(guò)程中,可以提高工作效率,精度,降 低加工成本。和夾具的設(shè)計(jì)制造,工具和其他工具,方法提高零件精度,表面質(zhì)量,工 藝尺寸鏈(加工余量分配),組處理技術(shù),工藝設(shè)計(jì)和布局,以及各種機(jī)床的加工范圍 的特點(diǎn),各種材料加工等特點(diǎn)。 制造業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè),充分體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)作和國(guó)家實(shí)力。它不僅僅是為 現(xiàn)代工業(yè)增加物質(zhì)的基礎(chǔ),為信息與知識(shí)方便了先進(jìn)的技術(shù),更是符合具有中國(guó)特色社 會(huì)主義的國(guó)家安全發(fā)展的基礎(chǔ)。 經(jīng)過(guò)近三十年的變化,我國(guó)制造業(yè)獲得了巨大的進(jìn)步,中國(guó)制造業(yè)挺近全世界前三。 2005 至 2007 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,制造業(yè)的增加值在中國(guó)占 GDP 的 30%以上,工業(yè)產(chǎn)品的出 口占中國(guó)出口 90%以上的。然而,中國(guó)制造業(yè)還是存在著很多問(wèn)題,比如資源消耗大、廢 物排放多、創(chuàng)新自主的能力差、結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)等雷同、嚴(yán)重缺少高技術(shù)性人才等急需解決的 問(wèn)題。 本課題設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)液壓泵蓋和夾具的設(shè)計(jì),可以讓我有更深入的了解機(jī)械制 造技術(shù)。液壓技術(shù)已滲透到很多領(lǐng)域,不斷在各種行業(yè)得到廣泛應(yīng)用與進(jìn)步,正不斷的 成長(zhǎng)為我國(guó)的一個(gè)重要性標(biāo)志之一。如 95%工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的發(fā)達(dá)國(guó)家,90%的數(shù)控加工中 心,95%以上采用自動(dòng)線的液壓傳動(dòng)技術(shù)。并對(duì)該技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中占有十分 重要的地位。它不僅能最大限度的符合產(chǎn)品多元化功能的重要條件,也是完成浩大項(xiàng)目 工程、巨大裝備技術(shù)的基礎(chǔ)保障,更是機(jī)械產(chǎn)物和浩大項(xiàng)目工程和裝備安全性的保障。 所以液壓產(chǎn)品發(fā)展完整的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù),尤其是工業(yè)自動(dòng)化不可缺少的重要手段。因 此對(duì)于液壓傳動(dòng)的相關(guān)技術(shù)的理解的需求性就非常明顯了。 因此,掌握設(shè)計(jì),以及液壓泵的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,提高施工機(jī)械化水平,加快施工進(jìn)度, 促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展,具有重要的意義。在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用液壓泵的觀點(diǎn),所以在一 個(gè)重要的系統(tǒng)研究是非常必要的。 液壓泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件,是泵的一種。它的用法是把電 動(dòng)機(jī)(如內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力機(jī)等)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的壓力能。許多因素影響液壓泵的使用壽命, 除了使泵的設(shè)計(jì),泵的使用因素和一些相關(guān)的元素(如耦合,濾油器)的選擇,調(diào)試過(guò) 程中的操作等。液壓泵的工作原理是改變帶來(lái)的容積泵腔,可使壓力流體的壓縮。必須 具備的條件 就 是 泵 腔 有 密 封 容 積 變 化 。 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 當(dāng)今世界正在發(fā)生深刻的變化,制造業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,制造工藝和制造工藝也 有了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)的制造業(yè)不斷吸收機(jī)械,信息,材料的最新研究成果,以及整個(gè)制 作過(guò)程,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì),綜合應(yīng)用制造,檢測(cè),管理和客戶服務(wù)。二十第一個(gè)世紀(jì) 制造具有高技術(shù),信息,綠色,極端,增值服務(wù),特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。 在高技術(shù)驅(qū)動(dòng),制造技術(shù)具有前所未有的取得新的進(jìn)展,制造技術(shù)與高新技術(shù)的應(yīng) 用過(guò)程,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 (1)微加工成為常規(guī)制造技術(shù)。制造常規(guī)尺度下的微米級(jí)精度的 1 至 2 個(gè)數(shù)量級(jí),亞微 米和納米制造將成為主流。 (2)特種加工技術(shù)廣泛應(yīng)用。與以前的機(jī)加工相比較,采用非機(jī)械加工特殊的加工工藝, 如電解加工,電火花加工,電化學(xué)加工,激光加工,將成為生產(chǎn)的常規(guī)手段,零件的加 工,將加工或不加工成為可能。 (3)生長(zhǎng)型制造的比重日益提高。固定的原型生產(chǎn)快速改變?cè)幚怼叭コ牧稀保尚?的層由層添加劑。在微制造領(lǐng)域,“自下而上”的生產(chǎn)和增長(zhǎng)/去除復(fù)合制造將成為主要 的生產(chǎn)模式。 (4)制造技術(shù)和材料和生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系更加緊密。特別是在工業(yè)設(shè)計(jì)上的變化的納米材料, 無(wú)論產(chǎn)品或制造過(guò)程,從而產(chǎn)生了根本性的變化。 (5)極端制造得到發(fā)展。極端制造是指在極端制造環(huán)境下,制造極端尺度或極高性能的 器件和功能系統(tǒng)。 經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展,在中國(guó)液壓行業(yè)已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,并成為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展 “鎖喉痛”,因?yàn)槿狈Ψ?wù)于高端市場(chǎng)的能力。 圖 1. 1 液壓泵蓋 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 在我們的大學(xué)基礎(chǔ)課程,機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì),在技術(shù)基礎(chǔ)課、最專業(yè)的課程。 這是在我們?cè)O(shè)計(jì)的綜合課程的深層聯(lián)系的課程,也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它是 在我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。這種設(shè)計(jì)可以使用機(jī)械制造基礎(chǔ)理論,并 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)習(xí)實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立的分析和解決機(jī)械制造過(guò)程中的問(wèn)題,在老師和同學(xué) 的幫助下,我也在夾具,機(jī)床,刀具的結(jié)構(gòu)與工作原理有更深的了解,不知不覺(jué)的在分 析中,我的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)能力的提高,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ),今后的工作。 機(jī)械制造技術(shù)是制造過(guò)程為研究對(duì)象的一門學(xué)科,強(qiáng)烈的實(shí)踐,通過(guò)對(duì)本課題的課 程設(shè)計(jì),使我得到了以下培訓(xùn):可以在基本理論和中學(xué)的實(shí)踐課程實(shí)踐機(jī)械制造工藝知 識(shí)的熟練使用,1.如為正確的解決一個(gè)零件在定位過(guò)程的確定問(wèn)題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證零件的加工質(zhì)量提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,獲得 根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具 的能力;學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料;培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 目前,中國(guó)制造業(yè)的迅速發(fā)展,中國(guó)的制造業(yè)之前廣泛使用的剛性平面加工各種零 件,從而提高和零部件生產(chǎn)周期長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展和各種備件需求與日俱增, 加工設(shè)備和技術(shù)方向的改變靈活。柔性概念和處理設(shè)備的需求主要體現(xiàn)在設(shè)備很快和適 應(yīng)性的需求,因此制造商尋求靈活性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然,一個(gè)靈活的情況下, 也會(huì)有不一樣的解決方案,如:網(wǎng)絡(luò)的兼容性,變量的變化,模塊化,可重構(gòu)等。無(wú)論 使用何種方法,為高性能的液壓夾具是最重要的,現(xiàn)在,可重構(gòu)機(jī)床加工相結(jié)合,用中 心和靈活的機(jī)器,可以使處理引擎部件變得更加靈活,具體情況應(yīng)不同的輸出配額每個(gè) 加工項(xiàng)目。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢(shì)和松動(dòng)可以節(jié)省花費(fèi)大量的時(shí)間裝卸工件。有關(guān)統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)顯示,機(jī)械夾緊液壓夾緊相比能節(jié)省 90%以上的時(shí)間,大大降低了生產(chǎn)時(shí)間,從 而提高產(chǎn)量也意味著更低的成本。 我在做的過(guò)程和液壓泵蓋夾具的設(shè)計(jì),在我自己的話,我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)自 己的未來(lái)工作的適應(yīng)性訓(xùn)練,分析能力的鍛煉,提高解決問(wèn)題的能力,奠定了現(xiàn)代建設(shè) 祖國(guó)的未來(lái),一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 圖 1. 2 液壓泵蓋 2 零件的三維造型 1.首先草繪一個(gè)方框,然后拉伸得到如圖 2.1 所示。 2.將圖 2.1 四個(gè)角倒圓角,可以得到如圖 2.2 所示。 圖 2. 1 拉伸立方體 圖 2. 2 倒圓角 3.選擇上表面草繪一圓,然后拉伸,得到如圖 2.3 所示。 4.以圓柱上表面為基面草繪一圓,然后拉伸,得到如圖 2.4 所示。 圖 2. 3 畫(huà)圓拉伸 圖 2. 4 草繪拉伸 5.以最上面的圓最基面畫(huà)一圓,然后反向拉伸,之后切削,得到如圖 2.5 所示。 6.以大圓柱形體的上表面為基面,安裝工件圖畫(huà)出封閉輪廓,之后拉伸,可以得到如圖 2.6 所示。 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 圖 2. 5 反向拉伸 圖 2. 6 畫(huà)輪廓拉伸 7.在 right 面上作一個(gè)肋板,如圖 2.7 所示。 8.選擇圖 2.2 的上表面為基面,畫(huà)兩個(gè)圓,反向拉伸,得到如圖 2.8 所示的兩個(gè)孔,肋 板的兩側(cè)。 圖 2. 7 畫(huà)肋板 圖 2. 8 打孔 9.以孔的底面為基面,畫(huà)圓,然后反向拉伸,得到如圖 2.9 所示。 10.給內(nèi)部的兩個(gè)孔倒角,得到如圖 2.10 所示。 圖 2. 9 繼續(xù)打孔 圖 2. 10 倒角 11.以從上往下第二個(gè)面為基面,畫(huà)三個(gè)圓,拉伸得到 3 個(gè)孔,如圖 2.11 所示。 12.給上一步畫(huà)出的三個(gè)孔倒角,得到如圖 2.12 所示。 圖 2. 11 畫(huà) 3 孔 圖 2. 12 給三孔倒角 13.以從上網(wǎng)下第二個(gè)面為基面,草擬 5 個(gè)圓,再拉伸,得到 5 個(gè)新的孔,如圖 2.13 所 示。 14.給新出的 5 個(gè)孔的下面兩個(gè)孔中繼續(xù)畫(huà)圓拉伸,得如圖 2.14 所示。 圖 2. 13 畫(huà)如圖所示孔 圖 2. 14 如果畫(huà)孔 15.給打出的孔倒角,可以得到如圖 2.15 所示。 16.一上表面為基準(zhǔn)面,草擬一圓,拉伸之后,一反面為基準(zhǔn)面,草擬一圓,然后拉伸, 之后得到如圖 2.16 所示。 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 圖 2. 15 倒角 圖 2. 16 草擬圓拉伸 17.以反面為基面,草擬一圓,拉伸得到如圖 2.17 所示。 18.繼續(xù)以反面為基面,草擬兩個(gè)圓,拉伸,得到如圖 2.18 所示。 圖 2. 17 草擬圓拉伸 圖 2. 18 拉伸 19.給底部中部?jī)蓚€(gè)大圓倒角,可以得到如圖 2.19 所示。 20.以如圖所示的底部倆圓中間為基面,草擬一圓,拉伸即可得如圖 2.20 所示。給孔倒 角,最終得到工件的三維圖如圖 2.21 所示。 圖 2. 19 給大圓倒角 圖 2. 20 拉伸倒角 圖 2. 21 三維圖 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 3 零件的分析 3.1 零件的作用 題目所給定的零件是液壓油泵的泵蓋。屬于該蓋體部分,它和其他部件組裝在一起 的液壓泵的腔體結(jié)構(gòu)是用來(lái)儲(chǔ)存,輸送和分配液壓油。在其內(nèi)表面,通過(guò)液壓減震部件, 所以有一定要求的零件的剛度,表面的一部分與其他部分的配合表面,有一定的尺寸精 度和形狀精度。 圖 3. 1 毛坯圖 圖 3. 2 工件圖 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 3.2 零件的工藝分析 由于此零件是液壓泵零件,起傳遞動(dòng)力和液壓油分配所以對(duì)密封性能要求較高。該 零件的幾組平面和有表面粗糙讀和位置度要求。 3.2.1 液壓油泵蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (1)零件的材料是 ZL106,是典型的二元共晶鋁硅合金,該合金具有優(yōu)良的鑄造性 能,但其機(jī)械性能和加工性能不太行。為了改善 ZL106 合金主砂型鑄造、金屬型鑄造和 精密鑄造等。要加工面: 1)銑上下平面保證尺寸 43mm,平行度誤差為 0.10; 2)鏜 25.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 3)鉆 78.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 4)鉆 311 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 5)鉆 23 度斜 4 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 6)鏜 32 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求。 (2)主要基準(zhǔn)面: 1)以下平面為基準(zhǔn)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(zhǔn)的加工表面 這一組加工表面包括:主要是鏜二個(gè) 32 孔。 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 3.2.2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料 ZL106。4000 年產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)水平,和輪廓尺寸零件小,鑄件表 面質(zhì)量要求高,因此它可以用來(lái)對(duì)鑄件質(zhì)量穩(wěn)定,適合大批量生產(chǎn)的金屬型鑄造。便于 鑄造和加工工藝過(guò)程,而且還可以提高生產(chǎn)率。 3.2.2.2 基面的選擇 (1)對(duì)于這部分粗基準(zhǔn)的選擇,根據(jù)相互參考的選擇原則,選擇部分的下表面作為 粗基準(zhǔn)的過(guò)程,可用夾走上肩,與底面和定位塊軸承作為主要定位基準(zhǔn)的底面,限制 Z,Z,Y,y ,x 五自由度。再以一面定位消除 x、向自由度,達(dá)到定位目的。 (2)主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,參考的好選擇,并便于夾緊,加工結(jié)束,下面作為 精基準(zhǔn)。 3.2.2.3 確定工藝路線 表 3.1 工藝路線方案一 工序 1 粗精銑上平面 工序 2 鉆 311 孔 工序 3 粗精銑下平面 工序 4 鉆 78.5 孔 工序 5 鉆 23 度斜 4 孔 工序 6 擴(kuò) 25.5 孔并平底 工序 7 擴(kuò) 26 孔與 25.5 工序 8 鏜 2 32 孔及鏜 孔 工序 9 精磨大平面 工序 10 檢驗(yàn)入庫(kù) 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 表 3.2 工藝路線方案二 工序 1 粗精銑上平面 工序 2 粗精銑下平面 工序 3 鉆 311 孔 工序 4 鉆 78.5 孔 工序 5 鉆 23 度斜 4 孔 工序 6 擴(kuò) 25.5 孔并平底 工序 7 擴(kuò) 26 孔與 25.5 工序 8 鏜 2 32 孔及鏜 孔 工序 9 時(shí)效去應(yīng)力處理 工序 精磨大平面 工序 檢驗(yàn)入庫(kù) 工藝路線的比較與分析: 第二個(gè)過(guò)程是不同的從第一是增加了 9 步,為了提高加工精度的平面后,經(jīng)過(guò)一系 列加工去除老化可能在前挖土過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力,防止產(chǎn)品的變形,影響精度。這個(gè)對(duì) 零件的質(zhì)量是很有好處的。 相互參考的原則,第一處理,兩個(gè)平面,然后下面的平面基礎(chǔ)平面上,從而保證孔 的加工,兩平面平行度要求下,保證在兩個(gè)平面上的孔加工的同時(shí),垂直度要求。符合 先加工面再鉆孔的原則。如果第一個(gè)工藝路線,和空白面與軸線垂直的決定出來(lái)的孔的 軸線的軸線不平行的問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方 案,先鏜上、下平面各孔,然后以這些已加工的孔為精基準(zhǔn), 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下,發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理。所以我決定以第 二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過(guò)程見(jiàn)工藝卡片所示。 3.2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的材料 ZL106,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。因?yàn)槊饔貌捎媒饘倌hT造, 毛坯尺寸的 確定如圖.。 因?yàn)槊骱图庸ず蟮母鱾€(gè)步驟或步驟有公差,所以加工余量只需要外加工余量,余 量基本上允許的最大和最小加工余量。 由于零件的設(shè)計(jì)要求是大批量生產(chǎn),所以使用調(diào)整的過(guò)程,因此,最大和最小余量 的計(jì)算應(yīng)根據(jù)調(diào)整過(guò)程的確定方法。 1)加工泵蓋的上下平面,根據(jù)參考文獻(xiàn)8表 4-35 和表 4-37 考慮 3mm,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求,精加工 1mm,可達(dá)到要求。 2)加工 311 孔時(shí),根據(jù)參考文獻(xiàn)8表 4-23 考慮加工余量 1.5mm??梢淮毋@削加 工余量 1.4mm,就可達(dá)到要求。 3) 加工 78.5 孔時(shí),根據(jù)參考文獻(xiàn)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(dá)到要求。 4) 鉆 23 度 4 斜孔,根據(jù)參考文獻(xiàn)8表 4-23 考慮加工余量 0.5 ??梢淮毋@削加工 余量 0 .4 mm,就可達(dá)到要求。 5)鉆擴(kuò) 26 與 25 .5 通孔 ,采用 7 的麻花鉆鉆孔 。 6)鏜 232 孔,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求,精加工余 量 0.5,即可達(dá)到加工要求。 7) 鏜 25.5 孔時(shí),由于粗糙度要求 ,因此考慮加工余量 2.5mm??梢?.6aRm 次粗加工 2mm,一次精加工 0.5 就可達(dá)到要求。 3.2.2.5 確定切削用量 工序 1:粗、精下平面 (1)粗銑下平面 加工條件: 工件材料:ZL106,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。 查參考文獻(xiàn)7表 3034 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度 :pa2m 每齒進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)3 表 2.4-75,取 銑削速度 :參f 0.12/famZV 照參考文獻(xiàn)7 表 3034,取 。1.3/Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 : 式(2.1)n 0d 式中 V銑削速度; d刀具直徑。 由式 2.1 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :101.360254/min4nr 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1-74 實(shí)際銑削速度 :v .130.57/106dns 進(jìn)給量 : fV.28/48ffaZ 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 : mf4.8/2/minfVs :根據(jù)參考文獻(xiàn) 7表 2.4-81,a0a (2)精銑下平面 加工條件: 工件材料:HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。 參考文獻(xiàn)7表 3031 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀): , ,齒數(shù) 12,此為15YT0Dm 細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1mm 銑削深度 :pa1m 每齒進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)7 表 3031,取f 0.8/faZ 銑削速度 :參照參考文獻(xiàn)7 表 3031,取V32Vms 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ,由式( 2.1)有:n100.3261/in14nrd 按照參考文獻(xiàn)7表 3.1-31 75 實(shí)際銑削速度 :v .40.4/06dms 進(jìn)給量 ,由式(1.3)有:fV127560.2/ffVaZns 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 : mf2.5/3/infs 粗銑的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 :由毛坯尺寸可知 , llm 刀具切入長(zhǎng)度 :1 210.5()(3lDa40)7 刀具切出長(zhǎng)度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :jt 121.3min8jmlf 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 1.04ft 精銑的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 :由毛坯尺寸可知 l 1l 刀具切入長(zhǎng)度 :精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :2jt 12021.9min35jmlf 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 2.04ft 銑下平面的總工時(shí)為:t= + + + =1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min1jt2j1ft2f 工序 2:加工上平面,各切削用量與加工上平面相近,因此省略不算,參照工序 1 執(zhí)行。 工序 3:粗鏜 32H12 的孔 機(jī)床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,孔徑 。pa2.0m027dm 進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取 ,切削深度為f m20 =2.5mm。因此確定進(jìn)給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-9 取V.4/1/inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n , 101480.56/min3.27.nrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1-41 取 1 實(shí)際切削速度 :v 3.20.98/ds 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 : mf.minfn 被切削層長(zhǎng)度 :l7 刀具切入長(zhǎng)度 : 1l 2.5(3)6.30pratgktg 刀具切出長(zhǎng)度 : 取25l42 行程次數(shù) :i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :1jt 1276.30.7minjmlf 查參考文獻(xiàn)1,表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為:2.61min 工序 4:精鏜下端孔 32H12 機(jī)床:臥式鏜床 68T 刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m 進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)3 表 2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進(jìn)給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-9,取V3.18/9./inVs 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n ,取0 1190.82/min3.46Vnrd10/minr 實(shí)際切削速度 ,: v 3.143.962ds 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 :mf.5/if 被切削層長(zhǎng)度 :l7 刀具切入長(zhǎng)度 :1l 0.(23)2.87pramtgktg 刀具切出長(zhǎng)度 : 取25l4 行程次數(shù) :i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :1jt 127.80.279injmlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 0.56mjt 查參考文獻(xiàn)1,表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為:1.86min 工序 5:粗鏜 25.5H12 的孔 機(jī)床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,毛坯孔徑 。pa2.0m02.dm 進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取 ,切削深度為f 0 =2.0mm。因此確定進(jìn)給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-9 取V1.92/5/inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n , 101546.3/min3.20.nrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1-41 取 0 實(shí)際切削速度 :v .71.5/1ds 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 : mf.260minfn 被切削層長(zhǎng)度 :l7 刀具切入長(zhǎng)度 : 1l .(3)5.4pratgktg 刀具切出長(zhǎng)度 : 取25l2 行程次數(shù) :i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :1jt 127.40.196minjmlf 查參考文獻(xiàn)1,表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為:2.61min 精鏜下端孔到 25.5H12 機(jī)床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m 進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)3 表 2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進(jìn)給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-9,取V.86/17./inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n ,取0 117.20./min34nrd0/inr 實(shí)際切削速度 ,: v 314283.97ds 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 :mf.51/mif 被切削層長(zhǎng)度 :l7 刀具切入長(zhǎng)度 :1l 0.(23)2.87pratgktg 刀具切出長(zhǎng)度 : 取25l4 行程次數(shù) :i 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :1jt 127.80.2minjmlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 0.96.4jt 查參考文獻(xiàn)1,表 2.5-37 工步輔助時(shí)間為:1.56min 工序 6:加工 311 孔 孔的直徑為 11mm。加工機(jī)床為 Z535 立式鉆床,加工工序?yàn)殂@孔至 11,選用 11 的麻花鉆頭。 進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)5 表 2.4-39,取f rmf/25.0 切削速度 :參照參考文獻(xiàn)5 表 2.4-41,取V sV43 由式(2.1)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n ,取0 1.436017/inrd90/inr 實(shí)際切削速度 :V.4.36dms 被切削層長(zhǎng)度 :lm 刀具切入長(zhǎng)度 :1 7(12)024.12rDctgkctg 刀具切出長(zhǎng)度 :2l0 走刀次數(shù)為 1 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 :jt 1204.5min36jlfn 根據(jù)參考文獻(xiàn)5表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時(shí)間 1.7ft 工序 7:階梯孔 孔的直徑為 8.5mm,表面粗糙度 。加工機(jī)床為 Z535 立式鉆床,加工.2aR 工序?yàn)轱零@,加工刀具為:锪鉆孔15mm 小直徑锪鉆。 1)確定切削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-10 可查出 ,由于孔深f 0.25.31/fmr表 度比 , ,故 。查0/8/3.6ld1.0lfk(0.25.31)f表 Z535 立式鉆床說(shuō)明書(shū),取 。23/mr 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 。由于機(jī)床進(jìn).75/fr 給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 (由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-max15690FN 9,允許的進(jìn)給量 。.8/fr 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ,故所選 可用。ff 確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15,由插入法得:v mP ,17/inv表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mPkW表 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)7表 28-3, , ,故0.8v.75lv17/in0.872(/in)v表 019m3n rd表 查 Z535 機(jī)床說(shuō)明書(shū),取 。實(shí)際切削速度為5/i08.59n7./in110mrv 由參考文獻(xiàn)7表 28-5, ,故10MFTk4732.4732()FN5.695.69TN 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mP /)mMPnk表( 1.2(/28)1.02WkW 機(jī)床有效功率 4.50.81365E mPkWkP 故選擇的鉆削用量可用。即 , , ,013dm.2/fr9/inr7.35/minv 相應(yīng)地 , , 47FN51.69T0.82mkW 工序 8:精磨底平面 選用磨床 M7130 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2.4170 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = 0.527 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 進(jìn)給量 f = 0.008 mm/r 工序 9:檢驗(yàn)。 3.2.3 小結(jié) 機(jī)械制造技術(shù)是制造過(guò)程為研究對(duì)象的一門學(xué)科,強(qiáng)烈的實(shí)踐,通過(guò)對(duì)本課題的畢 業(yè)設(shè)計(jì),使我得到了以下培訓(xùn):可以在基本理論和中學(xué)的實(shí)踐課程實(shí)踐機(jī)械制造工藝知 識(shí)的熟練使用,如為正確的解決一個(gè)零件在定位過(guò)程的確定問(wèn)題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證加工質(zhì)量;提高設(shè)計(jì)能力結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)夾具設(shè)計(jì)訓(xùn)練,根據(jù)被加工 零件的加工要求,設(shè)計(jì)效率高,省力,既經(jīng)濟(jì)又合理,能保證加工質(zhì)量的夾具的能力; 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)和圖表;創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 加工工藝規(guī)劃是產(chǎn)品或零件的機(jī)械加工工藝文件和操作方法的過(guò)程。處理過(guò)程設(shè)計(jì), 可以理解的過(guò)程對(duì)生產(chǎn)的重要影響,技術(shù)水平。的生產(chǎn)規(guī)模,技術(shù)水平以及研究方法和 手段的層面解決各種技術(shù)問(wèn)題必須由加工過(guò)程的反映。 4 專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 夾具工序的選擇 在加工零件時(shí),需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容,需要設(shè)計(jì)一液壓 夾具,泵蓋上頂面鏜孔夾具。 4.1.1 設(shè)計(jì)夾具的基本要求 1.保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案,標(biāo)注合理的尺寸公差和技術(shù)要求,并進(jìn)行必要的精度 分析,確保夾具能滿足工件的加工要求。 2.提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具,以縮短輔助時(shí)間,提高生 產(chǎn)效率。 3工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單合理便于加工裝配檢驗(yàn)和維修。 泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 專用夾具的制造屬于批量生產(chǎn),當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí),夾具應(yīng)設(shè)置調(diào)整或 修配結(jié)構(gòu),如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙,采用可修磨的墊片等。 4.使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)單省力安全可靠,排屑應(yīng)方便,必要時(shí)可設(shè)置排泄結(jié)構(gòu)。 5.經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高,成本低廉外,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾 具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 4.1.2. 對(duì)夾具體的要求 夾具體是整個(gè)夾具體的基礎(chǔ)零件,它的形狀和尺寸取決于夾具上個(gè)組成元件的分布 情況,工件的形狀、尺寸及加工要求等。夾具體有鑄造、焊接及組裝三種類型。鑄造結(jié) 構(gòu)一般用于精度要求高,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,加工時(shí)有較大振動(dòng)的場(chǎng)合;焊接結(jié)構(gòu)容易制造, 生產(chǎn)周期短,但精度不高,容易變形,一般用于新產(chǎn)品的試制或單件小批生產(chǎn)中夾具的 夾具體。 夾具體設(shè)計(jì)施應(yīng)注意的問(wèn)題: 夾具體要有足夠的剛度和強(qiáng)度,承受夾緊力和切削力,在剛度不足處應(yīng)設(shè)有加強(qiáng)筋。 鑄造夾具體壁厚一般為 825mm,超過(guò) 25mm 應(yīng)挖空;焊接夾具體壁厚一般為 610mm。 夾具體需要進(jìn)行必要的熱處理,以保證尺寸穩(wěn)定。 夾具體應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,以便于制造、裝配與使用。其形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,避 免過(guò)多的凸凹彎扭,各工件表面一般應(yīng)高出不加工表面 415mm,以便于加工裝配。夾具 上不加工毛面與工件表面之間應(yīng)有一定的距離,以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉, 通常當(dāng)夾具體和工件都是毛面時(shí),留 815mm,夾具體是毛面,工件是光面時(shí),留 410mm。 夾具體上一般應(yīng)考慮搬運(yùn)夾具時(shí)的吊裝問(wèn)題,以便于加工安裝。對(duì)于小型夾具不需 考慮吊裝,但應(yīng)考慮便于搬動(dòng),一般要求連同工件的總質(zhì)量的超過(guò) 1015Kg。 夾具體上應(yīng)考慮排屑和清掃切屑方便,留有必要的排屑空間或排屑缺口。 夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)適當(dāng)緊湊些,不要過(guò)于分散,考慮夾具的穩(wěn)定性,夾具體底面 可以做的稍大些,固定在工作臺(tái)上的夾具中心應(yīng)盡可能低一些。對(duì)回轉(zhuǎn)類的夾具要注意 平衡問(wèn)題。 1. 有適當(dāng)?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(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具 體的安裝基面等,應(yīng)
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