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存檔編碼:湖湖南南科科技技大大學學 2015 屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進進度度計計劃劃、檢檢查查落落實實表表 系別:機電系 班級:機械4 學生姓名:肖瀟 課題(設計)名稱:泵前蓋加工工藝及其設計 開始日期:2014年11月7日周次起止日期工作計劃、進度每周主要完成內容存在問題、改進方法指導教師意見并簽字備 注1-32014年11月7日-2014年11月27日教師下達畢業(yè)設計任務,學生初步閱讀資料,完成畢業(yè)設計開題報告。按照任務書要求查閱論文相關參考資料,填寫畢業(yè)設計開題報告書剛接觸畢業(yè)設計不是非常熟悉,深化課題有難度,存在問題有點多,需要老師指導查閱資料4-82014年11月28日-12月31日指導專業(yè)實訓跟隨導師的指導,了解畢業(yè)設計中需要做的工作,對自己的設計有大體的了解按照老師的指導確定自己的設計,開始的時候要點難下手,需要準備工作做的充實9-102015年1月9日-2月12日指導畢業(yè)實習填寫畢業(yè)實習報告無問題112015年2月13日-2月17日制定設計方案在老師指導下制定設計方案制定方案有難度,需要大量資料122015年2月20日-2月24日制定設計方案在老師指導下制定設計方案制定方案有難度,需要大量資料132015年2月27日-3月2日設計計算及結構設計在老師指導下進行設計計算及結構設計有點難,設計需要大量資料142015年3月5日-3月9日設計計算及結構設計在老師指導下進行設計計算及結構設計有點難,設計需要大量資料152015年3月12日-3月16日設計計算及結構設計在老師指導下進行設計計算及結構設計有點難,設計需要大量資料162015年3月19日-3月23日繪制裝配圖在老師指導下繪制裝配圖查閱有關制圖標準172015年3月26日-3月30日繪制裝配圖在老師指導下繪制裝配圖查閱有關制圖標準182015年4月2日-4月6日繪制零件圖在老師指導下繪制零件圖查閱有關制圖標準192015年4月9日-4月13日編寫說明書編寫畢業(yè)設計說明書需老師指導202015年4月16日-4月20日編寫說明書編寫畢業(yè)設計說明書需老師指導212015年4月23日-4月27日編寫說明書編寫畢業(yè)設計說明書需老師指導222015年4月30日-5月4日編寫說明書編寫畢業(yè)設計說明書需老師指導232015年5月7日-5月11日檢查學生畢業(yè)設計在老師指導下修改設計內容及設計說明書需老師進一步指導242015年5月14日-5月18日修改打印設計資料在老師指導下進一步修改設計內容及設計說明書,按學校要求進行編排打印資料按學校要求做252015年5月21日-5月25日答辯準備在老師指導下準備答辯資料溫習說明書,準備答辯 周次起止日期工作計劃、進度每周主要完成內容存在問題、改進方法指導教師意見并簽字備 注文摘
為探討金剛石砂輪的磨削特點和磨損行為對磨削光學連接器箍研究了有限元分析(FEA)和磨損試驗。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13μm磨料顆粒和基體的界面。磨料的影響粒子在界面應力狀態(tài)的影響。建立二維有限元模型計算在接口溫度應力的分布。作為有限元分析的結果,影響磨料條件是關心的比率關鍵突出;粒度之比約為0.6。有限元模型建立的影響進行調查鉆石砂輪濃度。有限元分析結果表明,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]。相關的零件的需求與先進的光學技術正在增加,由于經(jīng)濟增長和光學的擴張行業(yè)。特別是,超精密光學部分與之相關,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:如材料去除機制磨陶瓷[6、7],[8 -氮化硅的磨削10),與磨削(11 - 14)能源問題, 有關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切削點間距連續(xù)切割點間距和接觸創(chuàng)建有限元弧長是必要的模型通過考慮濃度。首先,接觸弧長、lc是運動學的制定表面磨削,情商所示。(1)。
v:工件速度:車輪速度(rpm)v:切削深度(rpm)Δ,d:工件直徑(毫米)(μm),D:車輪直徑(毫米)。理論連續(xù)切削點間距,計算了等式。(2)
dg是一個當量直徑(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
商的理論被用來評估比磨削能創(chuàng)建一個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。切向的價值磨削力是2.31×身手[N]。尤其這個值是有限元模型的加載條件。
2.3在磨料磨削作用力
[21]Shaw模型用于這項研究。應用Shaw模型有限元模型,鉆石形狀粒子被轉化成的球體徑20μm和摩擦力是被忽視的。切向磨削力被認為是直接與研磨劑的影響之間的關系。
2.4具體的磨損率和磨削比穿的砂輪的磨削量有關。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進行了評價作為一個標準的經(jīng)濟效率金剛石砂輪。
3。材料的特點
3.1氧化鋯箍的特性
TZP(四方氧化鋯多晶體)中使用本研究測試材料。它已經(jīng)被使用在廣泛的行業(yè),因為卓越硬度,強度/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脂,這是鉆石的規(guī)范輪。在加工套圈,鉆石輪是由酚醛樹脂;使用它相對較高的彈性,但低磨阻。酚醛樹脂可以帶來革命,很高的磨削量由于適當?shù)膭h除flash和規(guī)模。通常使用酚醛樹脂但纖維增強酚醛樹脂也用于特殊需求。金剛石砂輪的彈性模量應用有限元模擬46 GPa的決心彈性模量的N個年級。
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矩形平面應變的元素,是生成最準確的梯度在這個區(qū)域的壓力很大。被形容為車輪的運動模型和套圈相對旋轉和套圈輸入。在這個分析,切削深度 被設置為十分之一的實際切削深度分析立即聯(lián)系。時間設置為1在0.4毫秒,毫秒箍感動前面的金剛石砂輪,在在另一個0.3 毫秒,研磨處理。其余的時間, 磨削過程已經(jīng)結束。在這個分析, 粘滑運動摩擦模型的接口使用車輪和套圈。
4.1.2有限元分析的結果
圖1顯示了界面應力的變化車輪和套圈之間的深度接觸點。箍應力超過自己的彎曲力量,1 GPa,接觸后持續(xù)時間為0.1毫秒。這一刻后,研磨過程發(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。最大的振幅在接觸點生成,減少壓力從接觸的增加其深度點。壓力下的撓曲強度達到100年μm接觸點的深度。壓力在大約63μm深度下的區(qū)域,從表面上看, 已經(jīng)超過1 GPa的撓曲強度。估計地下?lián)p失約為13μm除了50μm的切削深度。
4.2砂和樹脂之間的界面分析
4.2.1有限元模型準備法向力和摩擦力是生成的相對運動的磨料和套圈。這些部隊將產(chǎn)生接觸壓力磨料和樹脂之間的界面。這種狀態(tài)壓力是由負載和穿的磨料[5]。半無限矩陣模型創(chuàng)建,比實際大600倍金剛石磨料。被選中的粘滑運動條件接觸界面的邊界條件。
4.2.2有限元模型的磨損機制四種類型的假設模型被用作在這個分析磨損機制。沒有穿,對稱穿,對稱前戴鉆石粒子分離;非對稱穿它只發(fā)生在一側的樹脂鉆石粒子和另一邊仍然;粒子穿它的磨料量是相對的高于樹脂。
4.2.3 .有限元分析的結果圖3顯示了所有模型的應力分布。圖3(b)和(d)顯示了一個時刻之前的狀態(tài)磨料的分離。的應力集中發(fā)生在角落的粒子。應力集中具有最大的價值,特別是粒子的根源。的應力集中增加粒子的根源為穿什么進展在兩個穿的情況下,對稱和不對稱。壓力界面的樹脂和粒子的壓力高于粒子 提示,直接應用于磨削力。比發(fā)現(xiàn),導致部分覆蓋分離的磨料約為0.6,它對應與其他論文[5]。圖4顯示界面的應力分布9例粒子穿。特點列出了每個樣本的測試之前和之后在表2中。應力幅值是三到四次比對稱和非對稱磨損。磨料之間的接口的較小的壓力和樹脂,因此,估計的根源磨料。在這種情況下,它可以估計車輪必須執(zhí)行著裝過程。
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參數(shù)的評估。砂輪由磨料、樹脂和空白??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)切削點的間距的三個不同的濃度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,有6 125%。接觸弧長, 計算了情商。(1),是374年μm和應用該模型。有兩個約束條件x方向的兩側邊緣,另一個是y方向模型的底部。
4.3.2有限元分析的結果
100%的等效應變分布鉆石圖5所示。分布應變的分布是相似的的壓力除了磨料磨具。拉伸的一面矩陣,磨削力和應用側邊,有更大的壓力。這是所造成的應力集中在側邊。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比第二個大的最小值應變分布密切。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,空間中粒子相互遠非這樣的影響在粒子幾乎不存在。因此, 的第一個粒子相對較大, 廣泛分布由于磨削作用力第一個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,由于粒子之間的空間接近于75%。由于磨料粒子之間的影響,應變增加了增加的性質。
5。磨損試驗
5.1磨損試驗的結果釘住閥瓣類型的磨損試驗對鉆石車輪不同濃度。進氣壓力溫度、氣氛都是否定的潤滑。摩擦系數(shù)在范圍內0.44到0.46,所有測試條件。換句話說,它可以驗證不穩(wěn)定磨損行為沒有在測試期間發(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。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。它看起來像自動發(fā)生的,但玻璃或加載幾乎不發(fā)生。圖7顯示了每個測試集的磨削比。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為,75%濃度的金剛石砂輪。一個 空白,許多粒子脫落的樹脂,可以視為V標志。實線表示的一個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(標記為D)的分離所無法企及的觀察,磨面有一個平坦的表面。如果平面磨削的臉變得像, 磨削阻力將會增加。然后,面對箍和穿發(fā)生在處理輪。因此面對箍地面的質量 成為一個低水平。
6。結論
的結果分析表明,該地區(qū)的聯(lián)系時的深度成了13μm地下?lián)p傷削減50μm。界面分析表明,磨料的結果 分離條件的比例是至關重要的突出;磨料顆粒的分離0.6。有限元分析的結果,根據(jù)濃度比率, 較低的金剛石濃度比率越高應力集中,由于較低的互動在磨料粒子。磨料分離, 因此,速度和金剛石砂輪的磨損迅速傳播。這些結果很一致與磨損試驗也證實了由掃描電鏡觀察。金剛石濃度的最優(yōu)條件比例是100%,這是最糟糕的情況75%。
應答
本研究支持的項目研究生在區(qū)域創(chuàng)新的培訓,這是由韓國工業(yè)技術基金會和商務部工業(yè)和能源朝鮮政府。
參考文獻
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Chang-Min書釘收到了他的學士和碩士學位從釜山國家大學機械工程在1964年和1968年分別獲得了1981年東京大學博士學位。他現(xiàn)在是慶北國立大學教授。他擔任機械工程系的慶北國立大學客座教授在加州大學伯克利分校材料科學與工程研究所的一頭慶Nat將會大學工程設計技術,以及技術創(chuàng)新中心指定的工商部門。
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
工序名稱
粗精銑上平面
工序號
01
技檢要求
基準面
下平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
240
1
2
1.57
300
4.8
1.13
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
粗銑平面,控制尺寸到101mm
2
240
1
1
0.4
75
0.8
1.09
1.04
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
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
粗精銑下平面
工序號
02
技檢要求
基準面
下平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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45mm
240
1
2
1.57
300
4.8
1.13
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
粗銑平面,控制尺寸到45mm
2
精銑平面,控制尺寸到44mm
240
1
1
0.4
75
0.8
1.09
1.04
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
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔3—φ11
工序號
03
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求
基準面
下平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
定位夾緊
2
鉆上面孔至Φ11
15
1
0.24
900
0.25
0.118
1.77
Φ11的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔7—φ8.5
工序號
04
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求
基準面
上平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
定位夾緊
2
鉆上面各孔至Φ8.5
15
1
0.24
900
0.25
0.1128
1.77
Φ8.5的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔23度φ4孔
工序號
05
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準面
下平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式鉆床
Z535
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
定位夾緊
2
鉆上面各孔至Φ4
15
1
0.24
900
0.25
0.118
1.77
Φ4的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
擴孔φ25.5盲孔
工序號
06
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準面
上平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式鉆床
Z535
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
定位裝夾
2
鉆上面各孔至Φ25.5
20
1
0.33
900
0.25
0.128
0.177
Φ7的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
08
工序名稱
鏜孔φ25.5與φ26兩級孔
工序號
07
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準面
上平面與側面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
臥式鏜床
T618
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
粗鏜上面各孔,鏜削余量單邊為2mm
35
1
2
2.98
1000
0.2
0.227
2.61
硬質合金鏜刀
1
塞規(guī)
2
精鏜上面各孔,鏜削余量單邊為0.5mm
35
1
0.5
3.09
1000
0.15
0.279
1.86
硬質合金鏜刀
1
塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鏜φ32孔
工序號
08
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各螺紋孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準面
下平面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
臥式鏜床
T618
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
粗鏜下端孔φ32
15
1
0.25
900
0.25
0.118
1.77
硬質合金鏜刀
專用塞規(guī)
2
精鏜下端孔φ32
15
1
0.15
480
0.15
0.05
1.77
硬質合金鏜刀
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
精磨平面
工序號
09
技檢要求
嚴格控制的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入庫
基準面
下平面
材料
同時加工零件數(shù)
設備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式磨床
M7475B
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間(分)
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內容
走刀長度(毫米)
走刀次數(shù)
切削深度(毫米)
切削速度(米/秒)
主軸轉速(轉/分)
進給量(毫米/轉)
機動時間(分)
輔助時間(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
定位夾緊
2
磨削
111
1
0.10
0.0527
0.008
擬制
日期
審核
日期
批準
日期
共 頁
第 頁
湖南科技大學 畢 業(yè) 設 計 ( 論 文 ) 題目: 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 機 電 系 機 械 設 計 制 造 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號: 1103010409 學生姓名: 肖瀟 指導教師: 伍俏平 (職稱: ) (職稱: ) 2015 年 5 月 25 日 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計(論文)任務書 機電工程 院 機械設計制造及其自動化 系(教研室) 系(教研室)主任: (簽名) 2015 年 3 月 9 日 學生姓名: 肖瀟 學號: 1103010409 專業(yè): 機械設計制造及其自動化 1 設計(論文)題目及專題: 泵殼體零件加工工藝及其夾具設計 2 學生設計(論文)時間:自 2015 年 3 月 9 日開始至 2015 年 5 月 22 日止 3 設計(論文)所用資源和參考資料: ①零件圖一張; ②上一學期搜集的資料 ③相關教材及設計、工藝手冊。 4 設計(論文)應完成的主要內容: ①零件結構特征、性能的分析;②零件毛坯圖的設計;③機械加工工藝過程設計;④機械加工工序卡 片(一套);⑤夾具裝配圖的設計、零件工作圖的設計及相關的計算;⑥工藝設計方案的比較本設計 的優(yōu)缺點分析;⑦編寫設計說明書; 5 提交設計(論文)形式(設計說明與圖紙或論文等)及要求: ①零件毛坯圖一張(1 或 2 號圖一張); ②夾具設計,工藝過程設計完成后指定(兩套,零件圖、裝配圖); ③編寫的設計說明書及典型零件的加工程序(說明書不少于 40 頁,圖紙量:折合 1 號圖 5 張); ④課題相關論文的翻譯(英譯中,不少于 1500 字)一篇 6 發(fā)題時間: 2015 年 1 月 10 日 指導教師: (簽名) 學 生: (簽名) III 摘 要 本畢業(yè)設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。通過對“泵蓋”零件的機械加工工藝規(guī) 程及工藝裝備的設計,完成了從毛坯到零件的機械加工工藝過程。本畢業(yè)設計的主要 內容包括:繪制“泵蓋”的零件圖、毛坯圖,編制機械加工工藝過程綜合卡片和機械 加工工序卡片,以及銑厚端面加工夾具設計。本次畢業(yè)設計實現(xiàn)了所學理論與生產(chǎn)實 踐的結合,通過設計使學生具有了制定工藝規(guī)程的初步能力,設計專用夾具的初步能 力,進一步提高了查閱資料,熟練地使用設計手冊、參考資料等方面的能力。通過設 計全過程,熟悉了工藝計算方法,學會了進行工藝設計的程序和方法,對于培養(yǎng)獨立 思考和獨立工作的能力大有裨益。泵是非常重要的一個零件,廣泛應用于機械產(chǎn)品, 如汽油泵,泵,液壓泵,潛水泵,隔膜泵,動力轉向泵,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的泵蓋作為一個設計的主題,來 獲取過程有關的大量書籍的過程中,最好的設計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、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。應用組合機床加工大批量零件,快捷高效,生產(chǎn)率 高,是機械加工的發(fā)展方向。本設計主要包括液壓泵蓋的加工工藝過程的設計,應采 取哪些措施存在的主要問題和液壓泵蓋的加工設計過程。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行了專用夾具設計,以及夾具操作的簡要說明。在完成此 次設計任務中得到老師及同學們的大力幫助,在此向他們表示衷心的感謝。 關鍵詞:液壓泵蓋;工藝;夾具設計 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. It’s 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 it’s 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 本課題的研究內容和意義 ....................................................................................................1 1.2 國內外的發(fā)展概況 ................................................................................................................2 1.3 本課題應達到的要求 ............................................................................................................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)程設計 ..................................................................................12 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 ..............13 3.2.3 小結 ..............................................................................................................................21 4 專用夾具設計 ...........................................................................................................................21 4.1 夾具工序的選擇 .................................................................................................................22 4.2 液壓夾具設計 .....................................................................................................................21 4.2.1 定位基準的選擇 ........................................................................................................25 4.2.2 銑削力與夾緊力計算 ................................................................................................26 4.2.3 確定液壓缸基本參數(shù) ................................................................................................28 4.3 鉆 3-Φ11 孔夾具設計 ......................................................................................................30 4.3.1 定位基準的選擇 ..........................................................................................................30 4.3.2 定位元件的設計 ..........................................................................................................32 4.3.3 定位誤差分析 ..............................................................................................................33 4.3.4 鉆削力與夾緊力的計算 ..............................................................................................33 4.3.5 襯套、鉆模板及夾具體設計 ......................................................................................33 4.3.6 夾緊裝置的設計 ..........................................................................................................34 4.3.7 夾具設計及操作的簡要說明 ......................................................................................35 4.4 小結 .....................................................................................................................................37 5 結論與展望 ...............................................................................................................................38 6 致謝 ...........................................................................................................................................39 7 參考文獻 ...................................................................................................................................40 0 1 緒論 1.1 本課題的研究內容和意義 機械制造技術(機械技術)是機械,電子,光學,信息科學,材料科學,生物科學 的研究,激光科學和管理科學的最新成果,作為一種新興技術和新興產(chǎn)業(yè),歸納的科學 理論和機械制造技術實踐的總結,解決實際問題的過程中,科學,揭示的一般規(guī)律。 機械制造研究如何加工機械零件的生產(chǎn)制造過程中,可以提高工作效率,精度,降 低加工成本。和夾具的設計制造,工具和其他工具,方法提高零件精度,表面質量,工 藝尺寸鏈(加工余量分配),組處理技術,工藝設計和布局,以及各種機床的加工范圍 的特點,各種材料加工等特點。 制造業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè),充分體現(xiàn)了一個國家的競爭創(chuàng)作和國家實力。它不僅僅是為 現(xiàn)代工業(yè)增加物質的基礎,為信息與知識方便了先進的技術,更是符合具有中國特色社 會主義的國家安全發(fā)展的基礎。 經(jīng)過近三十年的變化,我國制造業(yè)獲得了巨大的進步,中國制造業(yè)挺近全世界前三。 2005 至 2007 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,制造業(yè)的增加值在中國占 GDP 的 30%以上,工業(yè)產(chǎn)品的出 口占中國出口 90%以上的。然而,中國制造業(yè)還是存在著很多問題,比如資源消耗大、廢 物排放多、創(chuàng)新自主的能力差、結構產(chǎn)業(yè)等雷同、嚴重缺少高技術性人才等急需解決的 問題。 本課題設計過程中的一個液壓泵蓋和夾具的設計,可以讓我有更深入的了解機械制 造技術。液壓技術已滲透到很多領域,不斷在各種行業(yè)得到廣泛應用與進步,正不斷的 成長為我國的一個重要性標志之一。如 95%工業(yè)機械生產(chǎn)的發(fā)達國家,90%的數(shù)控加工中 心,95%以上采用自動線的液壓傳動技術。并對該技術在國民經(jīng)濟和國防建設中占有十分 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,也是完成浩大項目 工程、巨大裝備技術的基礎保障,更是機械產(chǎn)物和浩大項目工程和裝備安全性的保障。 所以液壓產(chǎn)品發(fā)展完整的自動化生產(chǎn)技術,尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段。因 此對于液壓傳動的相關技術的理解的需求性就非常明顯了。 因此,掌握設計,以及液壓泵的開發(fā)應用,提高施工機械化水平,加快施工進度, 促進建筑業(yè)的發(fā)展,具有重要的意義。在各個領域的廣泛應用液壓泵的觀點,所以在一 個重要的系統(tǒng)研究是非常必要的。 液壓泵是為液壓傳動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 動機(如內燃機和動力機等)的動能轉換成的壓力能。許多因素影響液壓泵的使用壽命, 除了使泵的設計,泵的使用因素和一些相關的元素(如耦合,濾油器)的選擇,調試過 程中的操作等。液壓泵的工作原理是改變帶來的容積泵腔,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計 1 1.2 國內外的發(fā)展概況 當今世界正在發(fā)生深刻的變化,制造業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響,制造工藝和制造工藝也 有了新的內涵。傳統(tǒng)的制造業(yè)不斷吸收機械,信息,材料的最新研究成果,以及整個制 作過程,在產(chǎn)品開發(fā)和設計,綜合應用制造,檢測,管理和客戶服務。二十第一個世紀 制造具有高技術,信息,綠色,極端,增值服務,特點和發(fā)展趨勢。 在高技術驅動,制造技術具有前所未有的取得新的進展,制造技術與高新技術的應 用過程,體現(xiàn)在以下幾個方面。 (1)微加工成為常規(guī)制造技術。制造常規(guī)尺度下的微米級精度的 1 至 2 個數(shù)量級,亞微 米和納米制造將成為主流。 (2)特種加工技術廣泛應用。與以前的機加工相比較,采用非機械加工特殊的加工工藝, 如電解加工,電火花加工,電化學加工,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)生長型制造的比重日益提高。固定的原型生產(chǎn)快速改變原處理“去除材料”,成型 的層由層添加劑。在微制造領域,“自下而上”的生產(chǎn)和增長/去除復合制造將成為主要 的生產(chǎn)模式。 (4)制造技術和材料和生產(chǎn)技術聯(lián)系更加緊密。特別是在工業(yè)設計上的變化的納米材料, 無論產(chǎn)品或制造過程,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)過十年的發(fā)展,在中國液壓行業(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”,因為缺乏服務于高端市場的能力。 圖 1. 1 液壓泵蓋 2 1.3 本課題應達到的要求 在我們的大學基礎課程,機械制造技術課程設計,在技術基礎課、最專業(yè)的課程。 這是在我們設計的綜合課程的深層聯(lián)系的課程,也是理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它是 在我的大學學習生活中占有十分重要的地位。這種設計可以使用機械制造基礎理論,并 結合生產(chǎn)實踐學習實踐知識,獨立的分析和解決機械制造過程中的問題,在老師和同學 的幫助下,我也在夾具,機床,刀具的結構與工作原理有更深的了解,不知不覺的在分 析中,我的圖紙設計能力的提高,為今后的畢業(yè)設計打下良好的基礎,今后的工作。 機械制造技術是制造過程為研究對象的一門學科,強烈的實踐,通過對本課題的課 程設計,使我得到了以下培訓:可以在基本理論和中學的實踐課程實踐機械制造工藝知 識的熟練使用,1.如為正確的解決一個零件在定位過程的確定問題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證零件的加工質量⒉提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練,獲得 根據(jù)被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質量的夾具 的能力;⒊學會使用手冊及圖表資料;⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 目前,中國制造業(yè)的迅速發(fā)展,中國的制造業(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。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展和各種備件需求與日俱增, 加工設備和技術方向的改變靈活。柔性概念和處理設備的需求主要體現(xiàn)在設備很快和適 應性的需求,因此制造商尋求靈活性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然,一個靈活的情況下, 也會有不一樣的解決方案,如:網(wǎng)絡的兼容性,變量的變化,模塊化,可重構等。無論 使用何種方法,為高性能的液壓夾具是最重要的,現(xiàn)在,可重構機床加工相結合,用中 心和靈活的機器,可以使處理引擎部件變得更加靈活,具體情況應不同的輸出配額每個 加工項目。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢和松動可以節(jié)省花費大量的時間裝卸工件。有關統(tǒng) 計數(shù)據(jù)顯示,機械夾緊液壓夾緊相比能節(jié)省 90%以上的時間,大大降低了生產(chǎn)時間,從 而提高產(chǎn)量也意味著更低的成本。 我在做的過程和液壓泵蓋夾具的設計,在我自己的話,我希望通過這次畢業(yè)設計自 己的未來工作的適應性訓練,分析能力的鍛煉,提高解決問題的能力,奠定了現(xiàn)代建設 祖國的未來,一個良好的基礎。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 3 圖 1. 2 液壓泵蓋 4 2 零件的三維造型 1.首先草繪一個方框,然后拉伸得到如圖 2.1 所示。 2.將圖 2.1 四個角倒圓角,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 畫圓拉伸 圖 2. 4 草繪拉伸 5.以最上面的圓最基面畫一圓,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計 5 圖 2. 5 反向拉伸 圖 2. 6 畫輪廓拉伸 7.在 right 面上作一個肋板,如圖 2.7 所示。 8.選擇圖 2.2 的上表面為基面,畫兩個圓,反向拉伸,得到如圖 2.8 所示的兩個孔,肋 板的兩側。 圖 2. 7 畫肋板 圖 2. 8 打孔 9.以孔的底面為基面,畫圓,然后反向拉伸,得到如圖 2.9 所示。 10.給內部的兩個孔倒角,得到如圖 2.10 所示。 圖 2. 9 繼續(xù)打孔 圖 2. 10 倒角 6 11.以從上往下第二個面為基面,畫三個圓,拉伸得到 3 個孔,如圖 2.11 所示。 12.給上一步畫出的三個孔倒角,得到如圖 2.12 所示。 圖 2. 11 畫 3 孔 圖 2. 12 給三孔倒角 13.以從上網(wǎng)下第二個面為基面,草擬 5 個圓,再拉伸,得到 5 個新的孔,如圖 2.13 所 示。 14.給新出的 5 個孔的下面兩個孔中繼續(xù)畫圓拉伸,得如圖 2.14 所示。 圖 2. 13 畫如圖所示孔 圖 2. 14 如果畫孔 15.給打出的孔倒角,可以得到如圖 2.15 所示。 16.一上表面為基準面,草擬一圓,拉伸之后,一反面為基準面,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計 7 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.給底部中部兩個大圓倒角,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 8 圖 2. 21 三維圖 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 9 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 的液壓泵的腔體結構是用來儲存,輸送和分配液壓油。在其內表面,通過液壓減震部件, 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 10 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 11 3.2 零件的工藝分析 由于此零件是液壓泵零件,起傳遞動力和液壓油分配所以對密封性能要求較高。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)程設計 (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 φ25.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 3)鉆 7—φ8.5 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 4)鉆 3—φ11 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 5)鉆 23 度斜 φ4 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求; 6)鏜 φ32 孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求。 (2)主要基準面: 1)以下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。 12 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。 3.2.2 液壓油泵的泵蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 3.2.2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料 ZL106。4000 年產(chǎn)量,實現(xiàn)批量生產(chǎn)水平,和輪廓尺寸零件小,鑄件表 面質量要求高,因此它可以用來對鑄件質量穩(wěn)定,適合大批量生產(chǎn)的金屬型鑄造。便于 鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率。 3.2.2.2 基面的選擇 (1)對于這部分粗基準的選擇,根據(jù)相互參考的選擇原則,選擇部分的下表面作為 粗基準的過程,可用夾走上肩,與底面和定位塊軸承作為主要定位基準的底面,限制 Z,Z,Y,y ,x 五自由度。再以一面定位消除 x、向自由度,達到定位目的。 (2)主要考慮基準重合的問題,參考的好選擇,并便于夾緊,加工結束,下面作為 精基準。 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 3—φ11 孔 工序 3 粗精銑下平面 工序 4 鉆 7—φ8.5 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 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 13 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 3—φ11 孔 工序 4 鉆 7—φ8.5 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: 第二個過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)過一系 列加工去除老化可能在前挖土過程中產(chǎn)生的應力,防止產(chǎn)品的變形,影響精度。這個對 零件的質量是很有好處的。 相互參考的原則,第一處理,兩個平面,然后下面的平面基礎平面上,從而保證孔 的加工,兩平面平行度要求下,保證在兩個平面上的孔加工的同時,垂直度要求。符合 先加工面再鉆孔的原則。如果第一個工藝路線,和空白面與軸線垂直的決定出來的孔的 軸線的軸線不平行的問題。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, 從提高效率和保證精度這兩個前提下,發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第 二個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 3.2.2.4 機械加工余量、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)。因為毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的 確定如圖.。 因為毛坯和加工后的各個步驟或步驟有公差,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。 14 由于零件的設計要求是大批量生產(chǎn),所以使用調整的過程,因此,最大和最小余量 的計算應根據(jù)調整過程的確定方法。 1)加工泵蓋的上下平面,根據(jù)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的粗糙度要求,精加工 1mm,可達到要求。 2)加工 3-11 孔時,根據(jù)參考文獻[8]表 4-23 考慮加工余量 1.5mm??梢淮毋@削加 工余量 1.4mm,就可達到要求。 3) 加工 7-φ8.5 孔時,根據(jù)參考文獻[8]表 4-23 考慮加工余量 1.2mm。可一次鉆削 加工余量 1.1mm,就可達到要求。 4) 鉆 23 度 φ4 斜孔,根據(jù)參考文獻[8]表 4-23 考慮加工余量 0.5 ??梢淮毋@削加工 余量 0 .4 mm,就可達到要求。 5)鉆擴 φ26 與 φ25 .5 通孔 ,采用 φ7 的麻花鉆鉆孔 。 6)鏜 2-φ32 孔,粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求,精加工余 量 0.5,即可達到加工要求。 7) 鏜 φ 25.5 孔時,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。 機床:X52K 立式銑床。 查參考文獻[7]表 30—34 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度 :pa2m? 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻[3] 表 2.4-75,取 銑削速度 :參f 0.12/famZ?V 照參考文獻[7] 表 30—34,取 。1.3/Vs 機床主軸轉速 : 式(2.1)n 0d?? 式中 V—銑削速度; d—刀具直徑。 由式 2.1 機床主軸轉速 :101.360254/min4nr???? 按照參考文獻[3]表 3.1-74 ? 實際銑削速度 :v .130.57/106dns??? 進給量 : fV.28/48ffaZ 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 15 工作臺每分進給量 : mf4.8/2/minfVs?? :根據(jù)參考文獻 [7]表 2.4-81,?a0a? (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(面銑刀): , ,齒數(shù) 12,此為15YT0Dm? 細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1mm 銑削深度 :pa1m? 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻[7] 表 30—31,取f 0.8/faZ? 銑削速度 :參照參考文獻[7] 表 30—31,取V32Vms 機床主軸轉速 ,由式( 2.1)有:n100.3261/in14nrd???? 按照參考文獻[7]表 3.1-31 75? 實際銑削速度 :v .40.4/06dms?? 進給量 ,由式(1.3)有:fV127560.2/ffVaZns?? 工作臺每分進給量 : mf2.5/3/infs? 粗銑的切削工時 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 , llm 刀具切入長度 :1 210.5()(~3lDa????40)7? 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 :jt 121.3min8jmlf???? 根據(jù)參考文獻[5]表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 1.04ft? 精銑的切削工時 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 l 1l? 刀具切入長度 :精銑時110lD 刀具切出長度 :取2lm 16 走刀次數(shù)為 1 機動時間 :2jt 12021.9min35jmlf???? 根據(jù)參考文獻[5]表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間 2.04ft? 銑下平面的總工時為: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 Φ32H12 的孔 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,孔徑 。pa2.0m?027dm? 進給量 :根據(jù)參考文獻表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 =2.5mm。因此確定進給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻[3] 表 2.4-9 取V.4/1/inVs? 機床主軸轉速 :n , 101480.56/min3.27.nrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1-41 取 1? 實際切削速度 :v 3.20.98/ds??? 工作臺每分鐘進給量 : mf.minfn? 被切削層長度 :l7? 刀具切入長度 : 1l 2.5(~3)6.30pratgktg???? 刀具切出長度 : 取25l42? 行程次數(shù) :i? 機動時間 :1jt 1276.30.7minjmlf??? 查參考文獻[1],表 2.5-37 工步輔助時間為:2.61min 工序 4:精鏜下端孔 Φ32H12 機床:臥式鏜床 68T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m? 進給量 :根據(jù)參考文獻[3] 表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻[3] 表 2.4-9,取V3.18/9./inVs? 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 17 機床主軸轉速 :n ,取0 1190.82/min3.46Vnrd????10/minr? 實際切削速度 ,: v 3.143.962ds???? 工作臺每分鐘進給量 :mf.5/if 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 :1l 0.(2~3)2.87pramtgktg?????? 刀具切出長度 : 取25l4 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 127.80.279injmlf???? 所以該工序總機動工時 0..56mjt? 查參考文獻[1],表 2.5-37 工步輔助時間為:1.86min 工序 5:粗鏜 Φ25.5H12 的孔 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 : ,毛坯孔徑 。pa2.0m?02.dm? 進給量 :根據(jù)參考文獻表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f 0 =2.0mm。因此確定進給量 。Fa./fr 切削速度 :參照參考文獻[3] 表 2.4-9 取V1.92/5/inVs 機床主軸轉速 :n , 101546.3/min3.20.nrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1-41 取 0? 實際切削速度 :v .71.5/1ds??? 工作臺每分鐘進給量 : mf.260minfn? 被切削層長度 :l7? 刀具切入長度 : 1l .(~3)5.4pratgktg???? 刀具切出長度 : 取25l2? 行程次數(shù) :i? 機動時間 :1jt 127.40.196minjmlf??? 查參考文獻[1],表 2.5-37 工步輔助時間為:2.61min 18 精鏜下端孔到 Φ25.5H12 機床:臥式鏜床 618T 刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m? 進給量 :根據(jù)參考文獻[3] 表 2.4-66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f m20 = 。因此確定進給量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :參照參考文獻[3] 表 2.4-9,取V.86/17./inVs? 機床主軸轉速 :n ,取0 117.20./min34nrd????0/inr 實際切削速度 ,: v 314283.97ds???? 工作臺每分鐘進給量 :mf.51/mif? 被切削層長度 :l7 刀具切入長度 :1l 0.(2~3)2.87pratgktg????? 刀具切出長度 : 取25l4? 行程次數(shù) :i 機動時間 :1jt 127.80.2minjmlf???? 所以該工序總機動工時 0.96.4jt? 查參考文獻[1],表 2.5-37 工步輔助時間為:1.56min 工序 6: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(jù)參考文獻[5] 表 2.4-39,取f rmf/25.0? 切削速度 :參照參考文獻[5] 表 2.4-41,取V sV43 由式(2.1)機床主軸轉速 :n ,取0 1.436017/inrd????90/inr? 實際切削速度 :V?.4.36dms???? 被切削層長度 :lm 刀具切入長度 :1 7(1~2)024.12rDctgkctg???? 刀具切出長度 :2l0? 走刀次數(shù)為 1 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 19 機動時間 :jt 1204.5min36jlfn???? 根據(jù)參考文獻[5]表 2.5-41 可查得鉆削的輔助時間 1.7ft? 工序 7:階梯孔 孔的直徑為 8.5mm,表面粗糙度 。加工機床為 Z535 立式鉆床,加工.2aR?? 工序為锪鉆,加工刀具為:锪鉆孔——Φ15mm 小直徑锪鉆。 1)確定切削用量 確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ,由于孔深f 0.25~.31/fmr?表 度比 , ,故 。查0/8/3.6ld?1.0lfk?(0.25.31)f?表 Z535 立式鉆床說明書,取 。23/mr 根據(jù)參考文獻[7]表 28-8,鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'.75/fr? 給機構允許的軸向力 (由機床說明書查出),根據(jù)參考文獻[7]表 28-max15690FN 9,允許的進給量 。".8/fr? 由于所選進給量 遠小于 及 ,故所選 可用。'f"f 確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 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0.8v.75lv?'17/in0.872(/in)v??表 ''019m3n rd??表 查 Z535 機床說明書,取 。實際切削速度為5/i?08.59n7./in110mrv?? 由參考文獻[7]表 28-5, ,故10MFTk4732.4732()FN?5.695.69TN??? 校驗機床功率 切削功率 為mP '/)mMPnk表( 1.2(/28)1.02WkW?? 機床有效功率 20 ' 4.50.81365E mPkWkP????? 故選擇的鉆削用量可用。即 , , ,013dm.2/fr9/inr7.35/minv? 相應地 , , 47FN?51.69T?0.82mkW? 工序 8:精磨底平面 選用磨床 M7130 根據(jù)《機械制造工藝設計手冊》表 2.4—170 選取數(shù)據(jù) 切削速度 V = 0.527 m/s 切削深度 ap = 0.10 mm 進給量 f = 0.008 mm/r 工序 9:檢驗。 3.2.3 小結 機械制造技術是制造過程為研究對象的一門學科,強烈的實踐,通過對本課題的畢 業(yè)設計,使我得到了以下培訓:可以在基本理論和中學的實踐課程實踐機械制造工藝知 識的熟練使用,如為正確的解決一個零件在定位過程的確定問題,夾緊以及工藝路線安 排,工序尺寸,保證加工質量;提高設計能力結構。通過對夾具設計訓練,根據(jù)被加工 零件的加工要求,設計效率高,省力,既經(jīng)濟又合理,能保證加工質量的夾具的能力; 學會使用手冊和圖表;創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 加工工藝規(guī)劃是產(chǎn)品或零件的機械加工工藝文件和操作方法的過程。處理過程設計, 可以理解的過程對生產(chǎn)的重要影響,技術水平。的生產(chǎn)規(guī)模,技術水平以及研究方法和 手段的層面解決各種技術問題必須由加工過程的反映。 4 專用夾具設計 4.1 夾具工序的選擇 在加工零件時,需要設計專用夾具。根據(jù)任務要求中的設計內容,需要設計一液壓 夾具,泵蓋上頂面鏜孔夾具。 4.1.1 設計夾具的基本要求 1.保證工件的加工精度 專用夾具應有合理的定位方案,標注合理的尺寸公差和技術要求,并進行必要的精度 分析,確保夾具能滿足工件的加工要求。 2.提高生產(chǎn)效率 應根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設計不同復雜程度的高效夾具,以縮短輔助時間,提高生 產(chǎn)效率。 3.工藝性好 專用夾具的結構應簡單合理便于加工裝配檢驗和維修。 泵前蓋加工工藝及其夾具設計 21 專用夾具的制造屬于批量生產(chǎn),當最終精度由調整或修配保證時,夾具應設置調整或 修配結構,如設置適當?shù)恼{整間隙,采用可修磨的墊片等。 4.使用性好 專用夾具的操作應簡單省力安全可靠,排屑應方便,必要時可設置排泄結構。 5.經(jīng)濟性好 除考慮專用夾具本身結構簡單。標準化程度高,成本低廉外,還應根據(jù)生產(chǎn)綱領對夾 具方案進行必要的經(jīng)濟分析,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。 4.1.2. 對夾具體的要求 夾具體是整個夾具體的基礎零件,它的形狀和尺寸取決于夾具上個組成元件的分布 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 構一般用于精度要求高,結構相對復雜,加工時有較大振動的場合;焊接結構容易制造, 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。 夾具體設計施應注意的問題: 夾具體要有足夠的剛度和強度,承受夾緊力和切削力,在剛度不足處應設有加強筋。 鑄造夾具體壁厚一般為 8~25mm,超過 25mm 應挖空;焊接夾具體壁厚一般為 6~10mm。 夾具體需要進行必要的熱處理,以保證尺寸穩(wěn)定。 夾具體應有良好的結構工藝性,以便于制造、裝配與使用。其形狀應盡量簡單,避 免過多的凸凹彎扭,各工件表面一般應高出不加工表面 4~15mm,以便于加工裝配。夾具 上不加工毛面與工件表面之間應有一定的距離,以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉, 通常當夾具體和工件都是毛面時,留 8~15mm,夾具體是毛面,工件是光面時,留 4~10mm。 夾具體上一般應考慮搬運夾具時的吊裝問題,以便于加工安裝。對于小型夾具不需 考慮吊裝,但應考慮便于搬動,一般要求連同工件的總質量的超過 10~15Kg。 夾具體上應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。 夾具體的結構尺寸應適當緊湊些,不要過于分散,考慮夾具的穩(wěn)定性,夾具體底面 可以做的稍大些,固定在工作臺上的夾具中心應盡可能低一些。對回轉類的夾具要注意 平衡問題。 1. 有適當?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,安裝對刀或導向元件的表面以及夾具 體的安裝基面等,應